用于飞行时间定位的精细定时测量的制作方法
【专利说明】
[0001 ] 交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年9月18日递交的、序列号为61/879,301的美国临时专利申请 的优先权权益，该申请通过引用以其整体合并于此。
技术领域
[0003] 实施例涉及无线通信。一些实施例涉及飞行时间（time-of-f light)定位和设备位 置无线网络。一些实施例涉及根据IEEE 802.11标准中的一个标准操作的无线网络。一些实 施例涉及无线地理定位的使用，更具体地，一些实施例涉及在配备无线网络的空间内确定 设备的位置。
【背景技术】
[0004] 精确地定位无线网络设备可能会招致与执行来自多个陆地资源的大量位置确定 相关联的计算成本。这种计算成本可能影响设备的其它处理活动并且还可能招致额外的功 耗，这会降低设备的性能或可用性。因此，存在对于降低与精确定位无线设备相关联的成本 的系统和方法的普遍需求。
【附图说明】
[0005] -些实施例通过举例的方式被示出并且不限于附图中的图示，其中：
[0006] 图1是根据一些实施例的示例通信系统的框图；
[0007] 图2是根据一些实施例的示例无线通信系统的框图；
[0008] 图3是根据一些实施例示出利用接入点确定设备的位置的方法的操作的泳道图；
[0009] 图4是根据一些实施例示出用于监控设备与接入点的交互的方法的操作的泳道 图；
[0010] 图5是根据一些实施例示出用于确定设备的位置的示例方法的流程图；
[0011]图6根据一些实施例示出用户设备(UE)的功能性框图；
[0012] 图7时根据一些实施例示出移动设备的框图；以及
[0013] 图8是在以示例形式的计算机系统中的机器的图示，在该计算机系统内，使得机器 执行本文讨论的任意一个或多个方法论的一组指令可以被执行。
【具体实施方式】
[0014] 下文的描述和附图充分示出具体实施例以使本领域的技术人员能够实践它们。其 它实施例可以包括结构的、逻辑的、电的、过程的、和其它变化。一些实施例的部分和特征可 以被包含在或者代替其它实施例的部分和特征。在权利要求中提出的实施例包括权利要求 的所有可用等同物。
[0015] 本文描述的各种技术和配置提供了结合无线通信和网络通信使用的位置发现技 术。当前描述的定位技术可以结合设备和接入点之间的无线通信来使用。例如，无线局域网 (例如，Wi-Fi)可以基于或者兼容于电气与电子工程协会(IEEE)802.11标准中的一个标准。
[0016] 利用一些网络技术，建立设备的位置是利用飞行时间（T0F)运算来计算设备和多 个接入点之间的距离。例如，设备可以请求来自两个或两个以上的接入点的T0F信息以便于 建立距每个单独接入点的物理距离，并且从而确定关于接入点的设备的近似物理位置。在 已知接入点的物理位置的示例中，接入点可以向设备提供位置信息，从而设备可以单独或 者结合接入点来确定该设备的精确物理位置，例如，在导航坐标系统中的一组经度和炜度 值。
[0017] 结合当前所述的技术，无线通信设备被用来建立与无线通信接入点的连接。在示 例中，IEEE 802.11标准（例如，IEEE 802.11 v)可以定义从中可以确定飞行时间（ToF)的帧 交换，但假定了移动设备随时接收响应的可用性。然而，ToF运算可能会花费几毫秒，这使移 动设备在响应到达之前被迫停留在被请求的信道上，从而阻止设备返回服务信道(如果服 务信道与当前的ToF交换信道不同）。这阻止设备执行任意节能技术或者执行与不同信道上 的AP的额外交换。此外，由于设备和接收方AP之间在先交互使一方(或双方)为即将到来的 T〇F测量交换做准备，因此ToF运算资源可能不是随时可用的。
[0018] 为了促进定位精度所需的三边测量，设备可以执行与若干AP的ToF交换。例如，在 企业环境中，假设接入点的频率在频谱上扩展，则移动设备停留和/或离开信道的额外时间 可能被需要，并且可以与支持被设置到不同信道的AP的相关ToF的数量相乘。
[0019] 在一些实施例中，用于飞行时间（ToF)定位的方法可以包括由启动站和响应站执 行的三阶段的精细定时测量(FTM)过程。该方法可以包括:第一阶段(阶段I)，协商针对下一 FTM交换的恢复(comeback)定时;第二阶段(阶段II)，包括执行精细定时测量交换，并且可 选地协商针对下一精细定时测量交换的恢复定时；以及第三阶段(阶段III)，包括报告和轮 询先前的精细定时测量交换的时间戳，并且可选地执行另外的精细定时测量的阶段。
[0020] 这些定位技术可以向ToF响应器(例如，接入点）提供管理和准备所需ToF资源的能 力。它们还可以向ToF启动器(例如，STA或设备)提供在等待响应器资源的同时执行并行操 作的能力，这些操作可以包括:节能、执行向另一响应器的另外的ToF请求、处理服务信道流 量、或其它功能。此外，误差本文所述的ToF基础设施协议提供对定位协议的其它延伸，例 如，ToF资源始终完全可用、快速信道估计运算、以及健全的并且被明确定义的误差处理机 制。
[0021 ]这些定位技术可以促进在许可和未许可的频谱带中利用各种网络协议中的任意 网络协议和标准确定设备位置，这包括结合IEEE 802.11标准执行的Wi-Fi通信(例如，由固 定接入点促进的Wi-Fi通信）、3GPP LTE/LTE-A通信(例如，在上行链路段的一部分或其它指 定资源中建立的LTE直接(LTE-D)通信）、结合IEEE 802.16标准执行的机器对机器(M2M)通 ?目等。
[0022]图1提供通信网络架构100的示例配置的图解。在通信网络架构100内，基于载波的 网络（例如，根据来自3GPP标准族的标准操作的LTE/LTE-A小区网络或IEEE 802.11兼容的 无线接入点）由网络装置102建立。网络装置102可以包括与通信设备104A、104B、104C(例 如，用户设备(UE)或通信站(STA))通信的无线接入点、Wi-Fi热点、或加强型或演进型节点B (eNode B)。基于载波的网络包括分别与通信设备104A、104B和104C的无线网络连接106A、 106B和106C。通信设备104A、104B和104C被示出为符合各种形式元素，包括具有集成或外部 无线网络通信设备的智能电话、移动手持电话、和个人计算机。
[0023] 网络装置102在图1中被示出为在云网络116中经由网络连接114被连接至云网络 106中的网络服务器118。服务器118可以操作来向通信设备104A、104B和104C提供各种类型 的信息或者从1〇4Α、104Β和104C接收各种类型的信息，这些信息包括设备位置、用户配置文 件、用户信息、网址、电子邮件等。针对不需要各种通信设备来与不止一个网络装置建立通 信会话的网络装置102,本文所述的技术使各种通信设备104A、104B、104C的位置能够被确 定。
[0024]当在无线通信的射程内或其它邻近范围内时，通信设备104A、104B、104C可以与网 络装置102通信。如图所示，连接106A可以在移动设备104A(例如，智能电话)和网络装置102 之间被建立;连接106B可以在移动设备104B(例如，移动电话)和网络装置102之间被建立； 并且连接106C可以在移动设备104C(例如，个人计算机)和网络装置102之间被建立。
[0025]设备 104A、104B、104C之间的无线通信 106A、106B、106C可以利用Wi-Fi 或 IEEE 802.11标准协议或诸如当前第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)时分双工(TDD)-高 级系统的协议。在一个实施例中，通信网络116和网络装置102包括利用第三代合作伙伴计 划(3GPP)长期演进(LTE)标准和在时分双工(TDD)模式中操作的演进型通用陆基无线接入 网络(EUTRAN)。设备104A、104B、104C可以包括被配置为利用Wi-Fi或IEEE 802.11标准协议 或诸如3GPP、LTE或TDD-高级或这些或其它通信标准的任意组合的协议的一个或多个天线、 接收器、发送器或收发器。
[0026] 在设备104A、104B、104C中或上的天线可以包括一个或多个定向或全向天线，包括 例如偶极天线、单级天线、贴片天线、环形天线、微带天线或适用于传输RF信号的其它类型 的天线。在一些实施例中，可以使用具有多个孔径的单个天线来替代两个或两个以上的天 线。在这些