用于位置确定操作的天线信息的分布和利用的制作方法
根据35u.s.c.§119要求优先权
本申请案主张于2015年2月27日申请的第62/126,204号美国临时申请案及于2015年8月26日申请的第14/836,190号美国实用申请案的权益及优先权，两者标题为“用于位置确定操作的天线信息的分布和利用(distributionandutilizationofantennainformationforlocationdeterminationoperations)”。
背景技术：
用于无线装置(例如，接入点、基站、个人移动装置等)的天线信息通常出于网络分析目的而确定和使用。此类天线信息可包含(例如)关于节点的天线类型或模型、天线增益数据、天线配置等的信息。
当计算用于导出装置的位置的数据时，位置确定技术常常依赖于关于节点的天线的某些假定。举例来说，当计算范围值(即，接收装置与发射装置之间的距离)时，有时候假定发射装置的天线为全向性的。关于发射装置的天线属性做出的此类假定和/或其它假定可能并不总是正确的，且可因此导致不准确的位置确定结果，或以另外方式妨碍或降低性能。
技术实现要素：
在一些变化形式中，揭示一种在基于处理器的装置处执行的实例方法。所述方法包含：获得一或多个无线节点的天线信息；以及至少部分地基于所述一或多个无线节点的天线信息从由所述一或多个无线节点发射的信号产生表示在多个位置处可测量的值的热图。
在一些变化形式中，提供一种装置，其包含：至少一个收发器，其用以与一或多个远程装置通信；存储器；以及一或多个处理器，其耦合到所述存储器和所述至少一个收发器。所述装置经配置以：获得一或多个无线节点的天线信息；以及至少部分地基于所述一或多个无线节点的天线信息从由所述一或多个无线节点发射的信号产生表示在多个位置处可测量的值的热图。
在一些变化形式中，提供一种设备。所述设备包含：用于获得一或多个无线节点的天线信息的装置；以及用于至少部分地基于所述一或多个无线节点的天线信息从由所述一或多个无线节点发射的信号产生表示在多个位置处可测量的值的热图的装置。
在一些变化形式中，提供一种非暂时性计算机/处理器可读媒体。所述计算机可读媒体以指令集编程，所述指令可在处理器上执行以：获得一或多个无线节点的天线信息；以及至少部分地基于所述一或多个无线节点的天线信息从由所述一或多个无线节点发射的信号产生表示在多个位置处可测量的值的热图。
附图说明
图1是根据某些实例实施方案的包含与一或多个无线节点通信的移动无线装置的实例操作环境的示意图。
图2是根据某些实例实施方案的实例无线装置(例如，移动无线装置)的示意图。
图3是根据某些实例实施方案的实例节点(例如，接入点)的示意图。
图4是根据某些实例实施方案的用以由第一无线装置获得另一(第二)无线装置的天线的天线信息的实例程序的流程图。
图5是根据某些实例实施方案的根据ieee802.11标准格式化且由wifi接入点发射的包含天线信息的实例信标帧。
图6a是说明根据某些实例实施方案的两个无线装置之间用以获得天线信息的实例交互的信号流图。
图6b是根据某些实例实施方案的根据精细定时测量(ftm)协议格式化且包含发射节点或装置的天线信息的答复消息的实例示意图。
图7是根据某些实例实施方案的用以从目标无线装置/节点请求天线信息的实例基于ftm的请求消息(ftmr)的示意图。
图8是根据某些实例实施方案的用以由无线装置向另一无线装置提供所述无线装置的天线信息的实例程序的流程图。
图9是根据某些实例实施方案的用以收集基于众包的天线信息的实例程序的流程图。
图10是根据某些实例实施方案的用以维持由多个无线装置收集的包含天线信息的众包信息的实例程序的流程图。
图11是根据某些实例实施方案的用以确定无线节点的天线的天线信息的实例程序的流程图。
图12是根据某些实例实施方案的经配置以确定节点的天线的天线定向的系统的示意图，所述系统包括对来自无线节点的信号执行测量的移动装置。
图13是根据某些实例实施方案的用以促进无线节点的天线信息的检验和/或确定的实例程序的流程图。
图14是根据某些实例实施方案的用以确定/推断第一无线节点的遗失天线信息的实例程序的流程图。
图15是根据某些实例实施方案的大体上在服务器处执行以确定或推断无线节点的遗失天线信息的实例程序的流程图。
图16是根据某些实例实施方案的用以基于无线节点的天线信息产生热图的实例程序的流程图。
图17是根据某些实例实施方案的用以基于发射由测量装置接收的信号的无线节点的天线信息而执行信号强度调整的实例程序的流程图。
图18是根据某些实例实施方案的大体上在无线节点(例如ap或基站)处执行的用以促进移动装置的位置确定的实例程序的流程图。
图19是根据某些实例实施方案的用于移动装置的范围确定(例如，用以促进位置确定)的实例程序的流程图。
图20是根据某些实例实施方案的大体上在无线节点处执行以促进使用基于范围的测量值的位置确定操作的实例程序的流程图。
图21是根据某些实例实施方案的实例计算系统的示意图。
根据某些实例实施方案，各附图中的相同参考符号指示相同元件。
具体实施方式
本文所描述的是用于天线信息的收集、管理和利用(例如，以执行位置确定操作)的方法、系统、装置、计算机可读媒体和其它实施方案。实例实施例包含(例如)以下方法中的一或多者。
一种方法可包含：通过第一无线装置获得包括第二无线装置的一或多个天线的天线信息的通信；在第一无线装置处确定从第二无线装置发射的信号的信号强度值；以及基于从第二无线装置发射的信号的所确定信号强度值且基于第二无线装置的所述一或多个天线的天线信息而执行位置确定操作。
额外方法可包含：通过无线装置接收包含至少一个消息的信号，所述至少一个消息包括用于发射所述信号的第一无线节点的天线数据；以及通过所述无线装置将包含用于第一无线节点的天线信息的信息消息发射到远程装置，所述远程装置经配置以在访问由多个无线节点覆盖的相应区域的同时接收且存储由一或多个无线装置获得的用于多个无线节点的天线信息。
另一方法可包含：在移动装置的多个位置处接收从第一无线节点发射的通信；以及基于对在移动装置的所述多个位置处的所接收通信执行的测量，响应于执行所述测量的多个位置的空间分布充分大的确定而导出第一无线节点的一或多个天线的天线信息。
又一方法可包含：在所述移动无线装置处确定关于与所述移动无线装置通信的第一无线节点的信息，其中用于所述第一无线节点的至少一些天线信息不可用。所述方法还包含：通过所述移动无线装置发射包含关于第一无线节点的信息中的至少一些的信息消息，所述信息消息发射到远程装置，所述远程装置经配置以在访问由多个无线节点覆盖的相应区域的同时接收且存储由一或多个无线装置获得的用于多个无线节点的天线信息。所述远程装置进一步经配置以从含有用于多个无线节点的所存储多个天线信息的数据记录识别具有匹配于来自由所述移动无线装置发射的信息消息的至少一个值的数据的一或多个记录，且从所述一或多个经识别数据记录确定表示不可用于第一无线节点的所述至少一些天线信息的潜在天线参数的值。
又一个方法可包含：获得用于一或多个无线节点的天线信息；以及至少部分地基于用于所述一或多个无线节点的天线信息而产生表示在多个位置处可从由所述一或多个无线节点发射的信号测量的值的热图。
又一方法可包含：获得(例如，在移动装置处)用于无线节点的天线信息，包含发射器增益；至少部分地基于无线节点的发射器增益而导出移动装置的接收器的接收器增益的估计；以及根据基于无线节点的发射器增益导出的移动装置的接收器的接收器增益的所述估计而调整针对从所述无线节点接收的信号确定的一或多个信号强度值。
另一方法可包含：获得(例如，在移动装置处)用于无线节点的天线信息；基于所述天线信息确定用于无线节点的天线类型(发射在移动装置处接收的信号)；以及响应于用于所述无线节点的天线类型对应于全向天线的确定而从所确定的一或多个信号强度值计算表示所述无线节点到移动装置的一或多个距离的一或多个范围值。
现在关注图1，示出了实例操作环境100的示意图，所述操作环境包含与一或多个无线节点通信的无线装置(也被称作移动无线装置或移动台)108。在一些实施例中，移动装置108可经配置以获得用于移动装置所通信的无线节点(例如，图1中描绘的接入点104a到c以及106a到e)中的一或多者的天线信息，接收且测量来自所述一或多个无线节点的信号(例如，以确定/导出所接收信号的信号强度值)，至少部分地基于所获得天线信息而处理所接收且测量的信号，将其获得的天线信息中的一些传送到远程装置(例如，中央信息存储库)，和/或执行相对于其自身或其它装置的天线信息的其它操作。由移动装置(或替代地，由与移动装置108通信的一些其它远程装置)执行的处理可包含至少部分地基于从所述一或多个发射节点接收的信号(例如，信号的所确定强度值)且基于发射节点的天线的天线信息而执行位置确定操作。通过考虑天线信息以执行例如位置确定操作，可改善位置确定准确性。
在一些实施例中，且如下文将更详细描述，移动装置108可通过以下类型通信中的一或多者而获得天线信息。
一个通信类型是由至少一个接入点传送的广播消息(例如，信标帧)的广播，其包含具有关于用于发射接入点和/或其它节点的天线信息的数据的信息元素。
在另一通信类型中，所述至少一个节点(例如，基站104a到c或接入点106a到e中的任何一或多者)响应于来自移动装置108的获得天线信息以便使用此天线信息执行各种操作(例如位置确定操作)的请求消息而发射答复消息。在一些实施例中，移动装置108与所述至少一个节点之间的请求-答复消息交换可根据精细定时测量(ftm)协议或定时测量协议而实施，其中由通信的装置交换的消息包含具有关于用于所述通信的装置的天线信息的数据的天线信息元素。
在又一通信类型中，从服务器发射包含天线信息的辅助数据，所述服务器经配置以维持这些辅助数据。在一些实施例中，所述辅助数据服务器(可被实施为移动装置进行通信/交互的一或多个节点中的一者的部分)经配置以管理辅助数据的存储库，包含例如以下数据：移动装置可能访问的各种场所的地图，用于位置确定的热图，用于各种节点和/或定位人造卫星的历书信息，用于各种节点的天线的天线信息等等。在一些实施例中，作为辅助数据提供的天线信息可能已通过众包操作而收集或编译，其中各种移动装置在其操作期间(即，在到处移动的同时)从各种节点(例如，接入点)收集天线信息且将所收集天线信息传送到由辅助数据服务器维持的中央存储库。随后，可将众包收集的信息提供到另一移动装置，所述另一移动装置访问的位置与由初始地收集存储在存储库中的天线信息的移动装置访问的位置相似(或相同)。在一些实施例中，中央存储库经配置以当用于特定节点的实际天线信息不可用时从针对其它节点维持的信息推断用于特定节点的天线信息。
在一些实施例中，移动装置108可经配置以与多个类型的其它通信系统/装置操作和交互，包含局域网装置(或节点)，例如用于室内通信的wlan、毫微微小区、基于
如所提到，环境100可含有一或多个不同类型的无线通信系统或节点。还被称作无线接入点(或wap)的此类节点可包含lan和/或wan无线收发器，包含(例如)wifi基站、毫微微小区收发器、
如进一步说明，环境100还可包含多个一或多种类型的广域网无线接入点(wan-wap)104a到c，其可以用于无线话音和/或数据通信，且还可充当独立信息的另一源，通过所述信息移动装置108可确定其位置/定位。wan-wap104a到c可为广域无线网络(wwan)的部分，其可包含蜂窝式基站和/或其它广域无线系统，例如wimax(例如，802.16)。wwan可包含图1中未示出的其它已知网络组件。通常，wwan内的每一wan-wap104a到104c可从固定位置操作或可为可移动的，且可提供大城市和/或地区性区域上方的网络覆盖。虽然图1中描绘三(3)个wan-wap，但可使用任何数目的此类wan-wap。在一些实施例中，环境100可根本不包含wan-wap，或可包含单一wan-wap。
在一些实施例中，可使用例如广域无线网络(wwan)、无线局域网(wlan)、无线个域网(wpan)等各种无线通信网络和/或技术实施去往和来自移动装置108的通信(以交换数据、启用相对于装置108的位置的位置确定操作等)。术语“网络”与“系统”可互换地使用。wwan可为码分多址(cdma)网络、时分多址(tdma)网络、频分多址(fdma)网络、正交频分多址(ofdma)网络、单载波频分多址(sc-fdma)网络、wimax(ieee802.16)等等。cdma网络可以实施一或多个无线电接入技术(rat)，例如cdma2000、宽带cdma(w-cdma)等。cdma2000包含is-95、is-2000和/或is-856标准。tdma网络可实施全球移动通信系统(gsm)、数字高级移动电话系统(d-amps)或某一其它rat。gsm及w-cdma描述于来自名为“第三代合作伙伴计划”(3gpp)的联盟的文献中。cdma2000描述于来自名为“第3代合作伙伴计划2”(3gpp2)的联盟的文献中。3gpp和3gpp2文献是公开可用的。在一些实施例中，4g网络、长期演进(“lte”)网络、高级lte网络、超移动宽带(umb)网络以及所有其它类型的蜂窝式通信网络也可以实施且与本文所描述的系统、方法和其它实施方案一起使用。wlan也可以至少部分地使用ieee802.11x网络实施，且wpan可为
在一些实施例中，且如图1中进一步描绘，移动装置108还可经配置以至少接收来自可用作用于移动装置108的独立位置信息源的卫星定位系统(sps)102a到b的信息。移动装置108可因此包含一或多个专用sps接收器，其经特定设计以从sps卫星接收用于导出地理位置信息的信号。在其中移动装置108可接收卫星信号的实施例中，移动装置可利用专门实施以与sps一起使用的接收器(例如，gnss接收器)从至少由sps卫星102a到b发射的多个信号提取位置数据。发射的卫星信号可包含(例如)标记有设定数目的码片的重复伪随机噪声(pn)码的信号且可位于基于地面的控制台、用户设备和/或航天器上。本文中所提供的技术可应用于或以其它方式经启用以用于在各种其它系统中使用，例如，全球定位系统(gps)、伽利略、格洛纳斯、指南针、日本上方的准天顶卫星系统(qzss)、印度上方的印度地区性导航卫星系统(irnss)、中国上方的北斗卫星等，及/或可与一或多个全球的及/或地区性导航卫星系统相关联或以其它方式经启用以供一或多个全球的及/或地区性导航卫星系统使用的各种增强系统(例如，基于卫星的增强系统(sbas))。举例来说但非限制，sbas可包含提供完整性信息、差分校正等的增强系统，例如，广域增强系统(waas)、欧洲地球同步导航重叠服务(egnos)、多功能卫星增强系统(msas)、gps辅助地理增强导航或gps和地理增强导航系统(gagan)，和/或其类似者。因此，如本文所使用，sps可包含一或多个全球及/或地区性导航卫星系统及/或增强系统的任何组合，且sps信号可包含sps、类似sps及/或与此类一或多个sps相关联的其它信号。
系统100可进一步包含服务器110(例如，位置服务器或任何其它类型的服务器)，其经配置以经由网络112(例如，蜂窝式无线网络、wifi网络、基于包的私人或公共网络，例如公共因特网)或经由随服务器110包含的无线收发器与多个网络元件或节点和/或移动装置通信。举例来说，服务器110可经配置以与可为网络112的部分的例如接入点106a到e等wlan节点中的一或多者建立通信链路，以将数据和/或控制信号传送到那些接入点，且从所述接入点接收数据和/或控制信号。接入点106a到e中的每一者又可与位于相应接入点106a到e的范围内的移动装置建立通信链路。服务器110还可经配置以与也可为网络112的部分的例如图1中描绘的wwan接入点104a到c等wwan节点中的一或多者建立通信链路(直接经由无线收发器，或间接经由网络连接)。服务器110还可经配置以至少从可用作独立位置信息源的卫星定位系统(sps)的人造卫星102a和/或102b接收信息。在一些实施例中，服务器110可为网络112的部分、附接到网络112或从网络112可到达，且可经由网络112与移动装置108通信。在此类实施例中，服务器110可不与wwanap104a到c和wlanap106a到e中的一些或全部建立通信链路。在一些实施例中，服务器110可实施例如安全用户平面位置(supl)、用户平面位置协议(ulp)、lte定位协议(lpp)和/或lpp扩展(lppe)协议等协议以用于直接通信以及控制和传送测量值。lpp协议由3gpp定义，且ulp和lppe协议由开放移动联盟(oma)定义。在一些实施例中，服务器110也可用以实施中央信息存储库以尤其存储用于多个无线节点和装置的天线信息。
因此，在一些实施例中，移动装置108可与sps卫星102a到b、wan-wap104a到c和/或lan-wap106a到e中的任一者或组合通信。在一些实施例中，前述系统中的每一者可使用相同或不同技术提供对移动装置108的位置的独立信息估计。在一些实施例中，移动装置可组合从不同类型的接入点中的每一者所导出的解决方案以改善位置数据的准确性。也可能混杂来自不同系统的测量值以得到位置估计，尤其是当来自所有个别系统的测量值的数目不足以导出位置时。举例来说，在城市峡谷设定中，仅一个gnss卫星可为可见的，且提供充分的测量值(即原始伪距和多普勒可观测量)。此单个测量值本身无法提供位置解决方案。然而，其可与来自城市wifiap的测量值或wwan小区范围组合。当使用接入点104a到b、106a到e和/或卫星102a到b导出位置时，可使用在一些实施例中可经由网络112接入的服务器(例如，定位服务器)110来执行所述操作/处理中的至少一些。
现在参看图2，示出了说明实例移动装置200的各种组件的示意图，所述实例移动装置可类似于或相同于图1中描绘的移动装置108。为简单起见，图2的示意性方框中说明的各种特征/组件/功能使用共同总线连接在一起以表示这些各种特征/组件/功能以操作方式耦合在一起。可提供其它连接、机制、特征、功能或类似物且在必要时对其进行调适而以可操作方式耦合且配置便携式无线装置。此外，图2的实例中所说明的特征或功能中的一或多者可进一步再分，或图2中所说明的特征或功能中的两个或更多个可组合。另外，可排除图2中说明的特征或功能中的一或多者。在一些实施例中，图2中描绘的组件中的一些或全部也可以在图1中说明的接入点106a到e和/或104a到c中的一或多者的实施方案中使用。在此类实施例中，图2中描绘的组件可经配置以造成如本文中所描述的由接入点执行的操作(例如，传送包含天线信息的消息，处理且管理天线信息，执行位置确定操作等)
如所展示，移动装置200可包含一或多个局域网收发器206，其可连接到一或多个天线202。所述一或多个局域网收发器206包括合适的装置、电路、硬件和/或软件以用于与图1中描绘的wlan接入点106a到e中的一或多者通信和/或检测去往/来自所述一或多者的信号，和/或直接与网络内的其它无线装置通信。在一些实施例中，局域网收发器206可包括适合于与一或多个无线接入点通信的wifi(802.11x)通信收发器；然而，在一些实施例中，局域网收发器206可经配置以与其它类型的局域网、个人局域网(例如，
在一些实施方案中，移动装置200还可包含可连接到一或多个天线202的一或多个广域网收发器204。广域网收发器204可包括合适的装置、电路、硬件和/或软件以用于与例如在图1中说明的wwan接入点104a到c中的一或多者通信和/或检测来自所述一或多者的信号，和/或直接与网络内的其它无线装置通信。在一些实施方案中，广域网收发器204可包括适合于与无线基站的cdma网络通信的cdma通信系统。在一些实施方案中，所述无线通信系统可包括其它类型的蜂窝式电话网络，例如tdma、gsm、wcdma、lte等。另外，可使用任何其它类型的无线连网技术，包含例如wimax(802.16)等。
在一些实施例中，sps接收器(也被称作全球导航卫星系统(gnss)接收器)208也可以随移动装置200一起包含。sps接收器208可连接到所述一或多个天线202以用于接收卫星信号。sps接收器208可以包括用于接收并处理sps信号的任何合适硬件和/或软件。sps接收器208可在适当时从其它系统请求信息，且可部分地使用通过任何合适的sps程序获得的测量值执行确定移动装置200的位置所必要的计算。
如图2中进一步说明，实例移动装置200包含耦合到处理器/控制器210的一或多个传感器212。举例来说，传感器212可包含运动传感器以提供相对移动和/或定向信息(其独立于从由广域网收发器204、局域网收发器206和/或sps接收器208接收的信号导出的运动数据)。借助实例但非限制，运动传感器可包含加速度计212a、陀螺仪212b以及地磁(磁力计)传感器212c(例如，指南针)，其中任一者可基于微机电系统(mems)或基于某种其它技术而实施。所述一或多个传感器212可进一步包含高度计(例如，气压高度计)212d、温度计(例如，热敏电阻)212e、音频传感器212f(例如，麦克风)和/或其它传感器。可提供所述一或多个传感器212的输出作为发射到远程装置或服务器(经由收发器204和/或206，或经由装置200的某个网络端口或接口)的数据的部分(连同用于与装置200通信的节点的天线信息和/或连同此数据作为位置数据)，以用于存储或进一步处理(例如，可通过使由移动装置的传感器测得的传感器数据与维持于服务器处且包含用于各种无线节点的天线信息和先前由一或多个无线装置获得的相关联传感器数据的记录进行匹配来推断用于与移动装置200通信的ap的天线信息)。如图2中进一步展示，在一些实施例中，所述一或多个传感器212还可包含相机212g(例如，电荷耦合装置(ccd)型相机、基于cmos的图像传感器等)，其可产生静态或移动图像(例如，视频序列)，所述图像可显示于例如显示器或屏幕等用户接口装置上，且可进一步用以确定环境照明水平和/或与颜色相关的信息以及uv和/或红外照明的存在和水平。
处理器(也被称作控制器)210可连接到局域网收发器206、广域网收发器204、sps接收器208以及一或多个传感器212。所述处理器可包含提供处理功能以及其它计算和控制功能性的一或多个微处理器、微控制器和/或数字信号处理器。处理器210可耦合到用于存储用于在移动装置内执行经编程功能性的数据和软件指令的存储媒体(例如，存储器)214。存储器214可装载于处理器210上(例如，在同一ic封装内)，和/或所述存储器可以是处理器外部的存储器且在功能上经由数据总线耦合。下文关于图21提供关于可类似于处理器210的处理器或计算系统的实例实施例的进一步细节。
若干软件模块和数据表可驻留于存储器214中且可由处理器210利用以便管理与远程装置/节点(例如图1中描绘的各种节点和/或服务器110)的通信，执行定位确定功能性，和/或执行装置控制功能性。如图2中所说明，在一些实施例中，存储器214可包含定位模块216、应用程序模块218、接收信号强度指示符(rssi)模块220，和/或往返时间(rtt)模块222。应注意，模块和/或数据结构的功能性可取决于移动装置200的实施方案而以不同方式组合、分离和/或结构化。举例来说，rssi模块220和/或rtt模块222可各自至少部分地实现为基于硬件的实施方案，且可因此包含例如专用天线(例如，专用rtt和/或rssi天线)、专用处理单元等装置或电路以处理和分析经由天线接收和/或发射的信号(例如，以确定所接收信号的信号强度、确定相对于rtt循环的定时信息等)。
应用程序模块218可为在移动装置200的处理器210上运行的过程，其从定位模块216请求位置信息。应用程序通常在软件架构的上部层内运行，且可包含室内导航应用程序、购物应用程序、位置感知服务应用程序等。定位模块216可例如基于由rssi模块和/或rtt模块执行的测量，使用从移动装置200的各种接收器和模块导出的信息导出移动装置200的位置。所述定位和应用程序模块还可部分地基于与移动装置正在通信的发射器相关联的天线信息(如下文更详细地论述)执行各种过程(例如，确定位置估计、执行导航操作)。举例来说，在其中移动装置从一或多个接入点收集测量值的实施方案中，可使用用于所述一或多个接入点的天线增益信息和天线定向信息来导出定位数据。举例来说，表示具有衰减发射水平(产生于天线的配置)的发射瓣和/或区的天线增益模式和/或表示接入点的天线可能指向的方向的定向信息(此信息将指示在相对于天线的径向位置处的预期发射强度水平)可用以导出较准确的热图数据、导出较准确的定位数据等。举例来说，如果增益模式和/或天线定向使得由移动装置进行的测量在信号电平将衰减的位置(如从所接收或已知的天线定向和增益模式数据和/或从移动装置的独立计算出的位置所确定)中发生，那么可调整信号强度测量。
如进一步所说明，移动装置200还可包含辅助数据存储装置224，其中存储辅助数据(可能已从远程服务器下载)，例如地图信息、与装置当前位于的区域中的位置信息相关的数据记录、针对装置200的附近或范围中的无线节点获得的天线信息等。在一些实施例中，移动装置200还可经配置以接收补充信息，其包含可从其它源(例如，从一或多个传感器212)确定的辅助位置和/或运动数据。此辅助位置数据可能不完整或有噪声，但可有用于作为另一独立信息源以用于估计装置200的位置或者用于执行其它操作或功能。补充信息还可包含但不限于可从蓝牙信号、信标、rfid标签和/或从地图导出的信息(例如，通过(例如)用户与数字地图的交互而从地理地图的数字表示接收坐标)导出或基于其的信息。所述补充信息可以任选地存储在图2中示意性描绘的存储模块226中。
移动装置200可进一步包含提供合适接口系统的用户接口250，例如允许用户与移动装置200交互的麦克风/扬声器252、小键盘254和显示器256。麦克风/扬声器252(其可相同或不同于传感器212f)提供话音通信服务(例如，使用广域网收发器204和/或局域网收发器206)。小键盘254可包括用于用户输入的合适的按钮。显示器256可包含例如背光式lcd显示器等合适显示器，且可以进一步包含用于额外用户输入模式的触摸屏显示器。
现在参看图3，示出了例如接入点等实例发射节点300的示意图，所述发射节点可类似于图1中描绘的各种节点中的任一者(例如，节点104a到c、106a到e和/或服务器110)且经配置以具有与所述任一者类似的功能性。节点300可包含一或多个收发器310a到n，其电耦合到一或多个天线316a到n，用于分别与例如图1和2的移动装置108或200等无线装置通信。收发器310a到310n中的每一者可包含用于发送信号(例如，下行链路消息)的相应发射器312a到n和用于接收信号(例如，上行链路消息)的相应接收器314a到n。节点300还可包含用以与其它网络节点通信(例如，发送和接收查询和响应)的网络接口320。举例来说，每一网络元件可经配置以与网关或网络的其它合适实体通信(例如，有线或无线回程通信)，以促进与一或多个核心网络节点(例如，图1中所示的其它接入点中的任一者、服务器110和/或其它网络装置或节点)的通信。另外和/或替代地，与其它网络节点的通信也可以使用收发器310a到n和/或相应天线316a到n来执行。
节点300还可包含可与本文所描述的实施例一起使用的其它组件。举例来说，在一些实施例中，节点300可包含控制器330(其可类似于图2的处理器210)以管理与其它节点的通信(例如，发送和接收消息)且提供其它相关功能性。举例来说，控制器330可经配置以控制天线316a到n的操作以便可调整地控制天线的发射功率和相位、增益模式、天线方向(例如，来自天线316a到n的所得辐射波束传播的方向)、天线分集，以及用于节点300的天线316a到n的其它可调整的天线参数。在一些实施例中，可根据在节点300的制造或部署时提供的预存储配置数据或者根据从远程装置(例如发送表示天线配置的数据以及将用于节点300的其它操作参数的中央服务器)获得的数据来控制天线的配置。在一些实施例中，且如下文将更详细论述，节点300可经配置以发射包含表示用于节点300的一或多个天线316a到n的当前天线配置的天线信息的消息。控制器330可因此致使消息产生(例如，广播消息，例如根据ieee802.11标准格式化的信标消息，或根据精细定时测量或ftm格式化的消息、以特定装置为目的地的消息)，且在与节点300的通信中或在节点300的发射范围中通过一或多个天线316a到n中的至少一者发射到目的地移动装置。在一些实施例中，节点300还可经配置以接收含有另一无线装置的天线的天线信息的消息，且至少部分地基于在所述消息中接收的所述另一无线装置的天线信息而执行位置确定操作。在一些实施方案中，节点300也可以经配置以存储且管理从各种装置接收的用于多个无线装置的天线信息，且将包括用于多个无线节点中的特定一者的天线信息的辅助数据提供到要求用于多个无线节点中的所述特定一者的天线信息的移动装置(例如，在移动装置进入由多个无线节点中的所述特定一者服务/覆盖的区域的情形中)。
另外，在一些实施例中，节点300可包含相邻者关系控制器(例如，相邻者发现模块)340以管理相邻者关系(例如，维持相邻者列表342)且提供其它相关功能性。在一些实施例中，控制器330可实施为基于处理器的装置，具有类似于关于图21展示且描述的配置和功能性。在一些实施例中，所述节点还可包含一或多个传感器(未图示)，例如图2中描绘的移动装置200的一或多个传感器212中的任一者。
经由基于消息接发的程序获得天线信息
如所提到，在一些实施例中，例如图1的移动装置108和/或接入点或者图2的移动装置200等本文所描述的无线装置可经配置以获得天线信息，基于所述天线信息可执行位置/定位确定操作(和/或其它类型的操作)。因此，参考图4，示出了由第一无线装置获得另一(第二)无线装置的天线的天线信息的实例程序400的流程图。程序400包含在框410处由第一无线装置获得包括第二无线装置的一或多个天线的天线信息的通信。在一些实施例中，所述天线信息可包含以下各项中的一或多者：天线类型信息(例如，天线是单向还是全向的，或提供其它形式的天线类型信息)、天线增益模式(例如，表示来自天线的随角度方向而变的辐射强度的数据)、天线定向(例如，天线指向的方向，以及因此辐射波束将传播的方向)、天线识别、天线配置信息(例如，天线的数目及其结构布置)、天线型号数据、天线分集、波束控制数据、用于天线的最大增益、发射功率等。
在一些实施例中，包括第二无线装置的天线的天线信息的由第二无线装置发射的通信可包含从第二无线装置发射到多个无线装置(包含第一无线装置)的广播消息。因此，在此类实施例中，获得包括天线信息的通信可包含从第二无线装置接收包括天线信息的广播消息。在一些实施例中，所述广播消息可包含信标帧(例如，由发射无线装置周期性地发送的控制帧，其包含识别和控制数据)或数据帧(包含经编码数据且还可包含标头/控制信息的帧)。因此，参考图5，示出了根据ieee802.11标准格式化且由wifi接入点(例如图1中描绘的接入点106a到e中的任一者)发射的实例信标帧500。相似的但是根据不同协议配置的帧可由非wifi接入点发送。所述信标帧可周期性地发射，且可包含提供于在所述信标帧中定义的信息元素中的天线信息。如图所示，图5中描绘的实例信标帧500可包含媒体接入控制(mac)标头502、帧主体504以及帧控制序列(fcs)506。在一些实施例中，mac标头502可为24字节长，帧主体504可具有可变长度，且fcs506可为四个字节长。mac标头502大体上用以提供用于信标帧500的基本控制和/或路由信息。在说明的实例中，mac标头502可包含帧控制(fc)字段508、持续时间字段510、目的地地址(da)字段512(例如，在所述帧用于单播发射的情况下识别特定目的地，或指示所述帧是广播发射)、源地址(sa)字段514、基本服务集合识别(bssid)字段516，以及序列控制字段518。如图所示，fc字段508是两个字节长，持续时间字段510是两个字节长，da字段512是六个字节长，sa字段514是六个字节长，bssid字段516是六个字节长，且序列控制字段518是两个字节长。
帧主体504经配置以提供关于发射节点的详细信息，包含天线信息。因此，在实例帧500的帧主体部分中可包含以下数据字段中的一或多者(也指示出所描绘实例字段中的每一者的字段长度)：时戳字段520、信标间隔字段522、能力信息字段524、服务集合识别符(ssid)字段526、支持速率字段528、跳频(fh)参数集530、直接序列参数集532、非竞争参数集534、独立基本服务集(ibss)参数集536、国家信息字段538、fh跳频参数字段540、fh模式表542、功率约束字段544、信道切换通知字段546、安静字段548、ibss直接频率选择(dfs)字段550、发射功率控制(tpc)字段552、有效辐射功率(erp)信息字段554、扩展支持速率字段556，以及稳健安全网络(rsn)字段558。
另外，如本文所提到，在一些实施例中，实例信标帧500的帧主体504还可包含天线信息元素字段560以提供发射所述信标帧的发射节点(例如，图1中描绘的接入点或基站中的任一者)的一或多个天线的天线信息(所述信标帧可另外或替代地包含接收无线装置可与其通信的其它节点的天线信息)。如图5中进一步说明，天线信息元素字段560可包含元素id字段562，其保持与天线信息相关联的唯一识别符(例如，以指示正发射天线信息元素)且可例如由接收装置使用以剖析不同的字段。实例天线信息元素560的长度字段564可包含指示在“长度”字段之后的作为帧的特定信息字段(例如，在此实例中的信息元素字段)的部分的字节的数目的数据。在一些实施例中，所述长度字段可具有最小值2和最大值255。天线信息元素560还可包含天线id字段566，其指定用于发射节点的所述一或多个天线的预指派的识别值。在一些实施例中，经指派天线id是本地唯一值(即，所述值在用于由元件id识别的特定节点的各种天线之间有所区别)，且在一些实施例中，天线id是全球唯一id，其中每个节点的每个天线被指派不同id值。虽然字段566说明为1字节字段，但所述字段可具有任何大小，且可包含用于发射节点的所有个别天线的信息(如果发射节点包含多个天线)。如图5中进一步所示，在一些实施例中，信标帧500可包含天线增益字段568，其可保持表示用于发射节点的天线的最大天线增益(例如，以db表达)的数据。天线增益值可例如通过针对发射节点的天线先前进行的测量而确定。天线类型字段570可包含在图5的天线信息元素560中，保持指示天线类型的数据，包含例如天线的型号名称、天线是方向性还是全向天线(或某个其它天线类型)的指示等。
虽然图5中未图示，但在一些实施例中，天线信息元素560可进一步包含额外天线信息(布置于天线信息元素560的一或多个字段中)。举例来说，天线信息元素560可进一步包含以下各者中的一或多者。
在一些实施例中，信息元素560可包含包含表示天线增益的角度和/或距离相依性的数据的增益模式字段，且可因此包含表示在相对于天线的原点的不同角位置处的增益的数据(所述数据可取决于所需的所要分辨率且取决于发射信息所需的可用带宽而以适当的角度增量来提供)。在一些实施例中，增益模式也可以是频率相依的(例如，用于以2.5ghz的频率发射的信号的增益模式可不同于用于以5.0ghz的频率发射的信号的增益模式)。
信息元素560可进一步包含天线定向字段，其提供表示天线指向的方向的数据(大体上相对于某个地理方位，例如磁北，或某个其它地理参考点)。
信息元素560中还可包含发射器功率字段，其提供指示发射功率(例如，tx)的数据。
信息元素560可另外包含波束控制字段，其提供关于发射节点的多个天线中的相应者的操作参数的数据(将从所述多个天线发射信号的相对相位和振幅)以因此控制由发射节点发射的波束。
信息元素560可包含的另一字段是天线分集字段，以指示天线分集配置(例如，天线是经配置为左边扇区化还是右边扇区化、天线是否经配置为全向天线等)。
图5的实例信标帧500的天线信息元素560中可包含其它数据字段以提供额外天线信息。在一些实施例中，包含于信标帧500中的信息中的至少一些可能不经常使用或完全不使用。举例来说，在低功率无线电环境中，可能需要减少信标帧500的长度以便减少电力消耗。此外，一些无线电环境使用低数据速率，且因此可能需要减少信标帧500的长度以便缩短发射信标帧500所花费的时间量。取决于实施方案要求和/或约束(例如，可用或所需的带宽、数据速率等)，天线信息元素可包含在由发射节点发射的数据帧的控制部分中，而不是仅包含于信标帧中。此外，实例信标帧可包含各种其它信息元素，包含但不限于bssac接入延迟元素、测量导频发射元素、多bssid元素、启用rm能力元素、广告协议元素、漫游联盟元素、网格id元素等。
在一些实施例中，获得包含天线信息的通信可通过消息交换类型协议而实施，且可因此包含从第一无线装置向第二无线装置发射包括指示针对第二无线装置的天线信息的请求的信息的请求消息，以及由第一无线装置响应于所述请求消息而从第二无线装置与所请求的第二无线装置的天线信息一起接收答复消息。在一些实施例中，请求消息可根据精细定时测量(ftm)协议来实施，所述ftm协议用以通过对在参与装置之间交换的消息加时戳(因此实现两个装置之间的往返时间的确定)而支持两个无线装置(其中任一者可为非ap站)之间的差分距离计算。简要来说，在ftm协议下，第一起始无线装置(也被称作“接收sta”，其可类似于图1中描绘的装置108、104a到c或106a到e中的任一者)可至少部分地基于在起始无线装置与另一第二无线装置(也被称作“发送sta”，其可类似于图1中描绘的装置108、104a到c或106a到e中的任一者)之间发射的消息或帧的定时而获得或计算rtt的一或多个测量值。在一些实施例中，起始无线装置(即，“接收sta”)可通过将精细定时测量请求(ftmr)消息或帧(也被称作“请求”)发射到另一无线装置而起始与另一无线装置(“发送sta”)的消息交换事务。起始无线装置可随后接收响应于所述请求从另一无线装置发射的动作帧或确认消息(也被称作“ack”)。在一些实施例中，动作帧(也被称作m帧)或确认帧可提供接收到先前发射的消息的指示。起始无线装置和/或响应无线装置接着可至少部分地基于所交换消息中提供的时戳值而获得或计算rtt测量值。
因此，在一些实施例中，由另一无线装置发送的包含另一无线装置的天线的天线信息的答复消息可包含精细定时测量(ftm)消息，例如ftm型确认消息或m帧(其中任一者可如本文更具体描述而经修改以包含天线信息)。由起始无线装置发送的请求消息可包含精细定时测量请求(ftmr)消息(或用于某个其它协议的请求消息，其如本文中所描述经修改以致使另一第二无线装置与所请求的另一无线装置的天线信息(或与其它无线装置的天线信息)一起发送ftm型确认消息或m帧(或用于某个其它协议的答复消息)。在一些实施例中，可发送某个其它通信协议的请求消息作为起始消息。
更确切地说，参考图6a，示出了说明两个无线装置之间用以获得天线信息的交互600的实例信号流图。交互600包含请求消息620，其可根据本文论述的ftm协议(例如，请求消息可为ftmr消息)或根据某个其它协议经配置或格式化，所述请求消息由起始无线装置610(其可类似于图1、2或3中描绘的装置108、104a到c、106a到e、200或300中的任一者)发射到另一第二无线装置612(其也可以类似于图1、2或3中描绘的装置108、104a到c、106a到e、200或300中的任一者)，以请求所述另一无线装置的天线信息(和/或其它无线装置的天线的天线信息)。响应于接收到请求消息620，另一无线装置612向起始的第一无线装置发射答复消息622，其可为‘动作’(‘m’)帧，其可根据ftm协议(或根据对应于用以发送请求消息620的协议的某个其它协议)经配置，可以根据ftm协议的数据填充，且可进一步包含第二无线装置的天线信息作为嵌入于答复消息622中的额外信息元素。答复消息622可为ftm协议动作帧m、确认消息或在ftm协议下实施的任何其它类型的通信。答复消息622包含可与在第一无线装置处用以计算两个无线装置之间的往返时间的定时测量值一起使用的定时信息，其包含消息620在第二无线装置612处的到达时间。如图6a的实例系统中进一步描绘，在一些实施例中，第三消息(即，确认消息624)可从第一无线装置发送到第二无线装置作为精细时间测量事务的部分。在图6a的实例系统中，可根据关系(t4-t1)-(t3-t2)导出两个无线装置610与612之间的rtt，其中t1是指示在响应于请求的装置处(即，在图6a的实例的第二无线装置处)动作帧m(对应于图6a中的消息622)的出发时间的时戳值，t2是指示ftm动作帧m消息(在起始请求的装置处)的到达时间的值，t3是指示确认帧(消息624)响应于在t2接收的ftm帧从第一(起始)无线装置610的出发时间的时戳值，且t4是指示确认在响应装置(响应于恰在t1发送的ftm帧)处的到达时间的时戳值。
图6b中示出了可以类似于答复消息622(动作帧m消息)的方式格式化且以数据填充的消息650的实例示意图(实例答复消息的示意图还包含指示各种字段的可能字段长度的标记)。消息650包含类别字段652，其具有指示消息650针对的一般用途的值。举例来说，在一些实施例中，字段652可包含指定答复消息及包含于其中的数据是用于促进“无线网络管理”的值。类别字段652可替代地指定对应于“公共”的类别的值。也可以使用用于字段652的其它类别值。
如进一步所示，实例消息650可包含公共动作字段654以保持指示待传送的动作帧的类型以及因此针对所指定特定动作帧将遵循的格式化的值。举例来说，在一些实施例中，公共动作字段654中指定的‘22’的值指示所述帧用于定时测量。对话令牌字段656可设定成由请求站(例如，图6a的实例中的起始无线装置610)选择的非零值以识别事务和/或识别精细定时测量帧作为一个消息对中的第一者，其中第二者或跟随的精细定时测量帧将较晚发送。在一些实施例中，对话令牌字段可设定成零(‘0’)以指定定时测量动作帧不是时间同步事务的部分和/或指示精细定时测量帧之后将不是后续跟随的精细定时测量帧。跟随对话令牌字段658可设定成先前发射的精细定时测量帧的对话令牌字段的非零值以指示其为跟随精细定时测量帧。跟随对话令牌可设定成零(‘0’)的值以指示精细定时测量帧不跟随先前发射的精细定时测量帧(例如，其为序列的第一帧)。
继续参考图6b，实例消息650可包含出发时间(tod)字段660，其大体上含有表示来自响应装置的先前消息向起始装置出发的时间的时戳。因此，如果图6a的答复消息622前面是由第二装置612发送到第一装置610的较早动作帧m'消息626(在图6a的实例中)，那么包含在消息622中的tod将是较早消息626从第二装置612向第一装置610出发的时间。如图6b中进一步所示，消息650还可包含到达时间(toa)字段662，其含有表示响应于由响应装置发送的较早消息(即，响应于由第二装置612发送的较早动作帧m'消息626)的来自第一无线装置的消息到达响应装置(即，到达第二装置612)的时间的时戳。因此，举例来说，响应于较早发送的动作帧m'消息626而发送的ack'消息628在第二装置612处的到达时间可为填充到消息650的toa字段662中的值。tod和toa字段两者可含有以例如0.1ns的单位表达的表示时间的值(但实际上可使用其它定时/分辨率单位)。
在一些实施例中，消息650可进一步包含tod误差字段664，其指定tod字段660中指定的值的误差的上限。举例来说，tod误差字段664中的2的值可指示tod字段中的值具有±0.02ns的最大误差。toa误差字段666可含有toa字段中指定的值的误差的上限。举例来说，toa误差字段中的2的值指示toa字段中的值具有例如±0.02ns的最大误差。另外，lci报告字段668可含有纬度/经度坐标值，位置城市报告字段670可含有地址，且精细定时测量参数字段672可包含由起始sta请求且由响应sta分配的不同设定值。
如图6b中进一步所示，在一些实施例中，精细定时测量消息650可用以提供请求无线装置的天线信息，且可因此包含天线信息元素680，其具有表示发射装置的天线信息(在此实例中，图6a的第二答复无线装置612的天线信息)的数据。接收到消息650的无线装置可例如基于元素id字段682(如下文更特定论述)中包含的值而辨识答复消息包含答复无线装置的天线信息。在一些实施例中，天线信息元素680可类似于图5的天线信息元素560而经配置/格式化，如本文中所描述。因此，举例来说，信息元素680可包含用以保持表示与天线信息相关联的唯一识别值的数据且用以剖析不同字段的元素id字段682、指示跟随长度字段的字节的数目的长度字段684、含有天线id的天线id字段686(例如，指定用于发射节点的一或多个天线的预指派的识别值)、用以保持表示用于发射节点的天线(例如，用于图6a中描绘的实例中的无线装置612)的最大天线增益的天线增益字段688，和/或具有指示天线类型(例如，天线的型号名称、天线是方向性还是全向天线的指示等)的数据的天线类型字段690。类似于图5中的信标帧500的天线信息元素560，实例基于ftm的答复消息的天线信息元素680还可包含以下字段中的一或多者：增益模式字段，其保持表示天线增益的角度相依性(或其它类型的位置和/或时间相依性)的数据；天线定向字段，其提供表示天线指向的方向的数据；发射器功率字段，其提供指示第二无线装置的发射功率(例如，tx)的数据；波束控制字段，其提供关于发射节点的多个天线中的相应者的操作参数的数据；天线分集字段，其用以指示天线分集配置，等。
如所提到，可响应于接收到例如图6a中描绘的消息620等ftmr请求消息而执行产生和发射答复消息622或650。在一些实施例中，请求消息可包含起始装置(即，图6a的实例中的第一无线装置610)的天线的天线信息，以因此实施两个交互的无线装置之间的天线信息的交换。在由另一答复无线装置(例如，图6a的装置612)确定所接收ftm型消息包含天线信息之后，答复无线装置可即刻确定所述消息表示针对答复无线装置的天线信息的请求，且将因此产生且格式化例如消息622或650等答复消息，且在答复消息内包含装置的天线信息。另外和/或替代地，由第一起始无线装置发射到第二答复无线装置的起始消息可例如在类别字段、动作字段和/或触发字段(如下文将更详细论述)中包含识别符，其将起始消息识别为从目标无线装置请求天线信息的消息，且致使目标无线装置将其天线信息包含于发射回到起始无线装置的答复消息中。在一些实施例中，由第二答复无线装置提供的天线信息可能已预存储在第二无线装置处。替代地，在一些实施例中，第二答复无线装置响应于从第一无线装置接收到起始消息且确定所述消息构成或表示针对第二答复无线装置的天线信息的请求，而从某个远程装置(例如，图1中所示的服务器110，在所述服务器处可实施用于多个无线装置的天线信息的存储库)获得天线信息。
因此，参考图7，示出了实例基于ftm的请求消息(ftmr)700的示意图，其可类似于由图6a的实例第一起始无线装置610发射的消息620。类似于图6b的实例ftm消息650，实例请求消息700可包含类别字段702(例如，具有对应于“公共”的类别的值)。实例消息700还可包含公共动作字段704，其类似于实例消息650的字段654而可保持指示待传送的动作帧的类型以及因此针对所指定特定动作帧将遵循的格式化的值，例如用以指示当前消息/帧将请求精细定时测量的值。
如进一步所示，实例消息700还可包含触发字段706以指示第一起始无线装置正请求第二无线装置执行的操作的类型。举例来说，将触发字段设定为零(‘0’)的值可指示起始装置正请求第二无线装置停止发送精细定时测量帧，而将触发字段706设定为一(‘1’)的值可指示起始装置正请求第二无线装置执行精细定时测量程序。所述触发字段可使用其它值来指示起始无线装置正请求第二无线装置执行的操作。实例消息700还可包含lci测量请求字段708(含有例如纬度/经度坐标值)、位置城市测量请求字段710，以及精细定时测量参数字段712(包含由起始sta请求且由响应sta分配的不同设定值)。
如所提到，在一些实施例中，起始ftm请求消息(在此实例中，图6a的消息620或图7的消息700)可包含起始第一无线装置的天线信息，其可向目标无线装置(在此情况下，图6a的装置612)指示起始无线装置正请求第二无线装置的天线信息，且否则为第二无线装置提供起始装置的天线信息以使第二无线装置能够执行位置确定操作。因此，消息700可类似于图6b的消息650的配置而进一步包含天线信息元素720，其包含用以保持表示指派给起始节点的唯一识别值的数据的元素id字段722、长度字段724、含有指定例如用于发射节点的一或多个天线的预指派识别值的天线id的天线id字段726、用以保持表示用于起始节点的天线的最大天线增益的数据的天线增益字段728，和/或具有指示天线类型的数据(例如，天线的型号名称、天线是方向性还是全向天线的指示等)的天线类型字段730。类似于ftm消息650的天线信息元素680，实例ftmr消息的天线信息元素720还可包含以下字段中的一或多者：增益模式字段，其保持表示天线增益的角度相依性的数据；天线定向字段，其提供表示天线指向的方向的数据；发射器功率字段，其提供指示用于无线装置的发射功率(例如，tx)的数据；波束控制字段，其提供关于节点的多个天线中的相应者的操作参数的数据；天线分集字段，其用以指示天线分集配置，等。
虽然未具体示出，但在一些实施例中，实例消息650和/或700还可包含寻址数据以识别源无线装置/节点，且进一步识别消息的既定接收方的地址或身份。在一些实施例中，除了或替代于实例消息650和/或700的配置/格式可以使用其它消息配置/格式。
因此，第一无线装置通过例如广播消息(例如图5中说明的实例广播消息500)、消息交换程序/协议(例如，精细定时测量协议)或经由其中所交换信息中的至少一些包含用以执行例如位置确定操作的天线信息的某个其它消息接发程序，而从第二无线装置(另一个人移动无线装置，例如移动电话，或例如接入点/基站等无线网络节点)获得天线信息。返回到图4，第一无线装置从第二无线装置和/或从其它无线装置(第一无线装置已接收到其相应天线信息)接收一或多个信号，且在框420处确定所接收信号的信号强度值。举例来说，在一些实施例中，第一无线装置可计算所述一或多个所接收信号的rssi值。在一些实施例中，也可以确定其它信号特性(相位、时间信息等)(例如，以便导出例如rtt等基于时间的值等)。
随后，在框430处基于从第二无线装置发射的信号的所确定信号强度值且基于第二无线装置的一或多个天线的天线信息而执行位置确定操作。如下文将更详细描述，位置确定操作可包含(例如)产生热图，根据预定热图(例如，基于计算的信号强度值)确定位置，执行多边测量程序等。可根据所接收天线信息调整用于执行位置确定操作的数据。举例来说，可根据天线增益值调整rssi值，可仅针对源自经确定为具有全向天线的节点的信号计算范围值等。
现在参看图8，示出了由无线装置(例如ap、基站、某个其它无线节点或移动装置)向另一(第二)无线装置提供所述无线装置的天线信息的实例程序800。在一些实施例中，程序800包含在框810处由无线装置(例如，图6a的装置612，其也可为个人移动装置或网络节点)向另一无线装置(例如，例如图6a的无线装置610等装置，其中所述另一装置可为个人移动装置或网络节点)发射包括所述无线装置的一或多个天线的天线信息的通信。所述天线信息可包含(例如)与广播消息500(如图5中所描绘)的天线信息元素560或者ftm消息650或700(如图6b和7中所描绘)的天线信息元素680一起包含的天线信息。
程序800还可包含在框820处由无线装置(或由相对于其已提供天线信息的某个其它装置)发射信号(例如，控制或数据信号)，所述信号由另一无线装置接收。从发射无线装置接收到天线信息和信号后，另一无线装置经配置以确定从无线装置发射的信号的信号强度值(例如，rssi值)。如本文更具体描述，可基于从无线装置发射的信号的所确定信号强度值且基于无线装置的一或多个天线的天线信息而执行用于另一无线装置的位置确定操作。
收集和管理天线信息
在一些实施例中，多个无线装置(个人移动装置和/或网络节点)的天线信息可存储在数据存储库(例如，实施为中央服务器存储库或分布式系统)处，且响应于特定请求或在周期性未经请求的分发的过程中分发到无线装置。
在一些实施例中，天线信息的收集可通过从多个无线装置收集众包信息来实施，所述无线装置经配置以从网络节点(例如，wlan或wwan接入点)接收消息且与远程装置(例如，图1的服务器110，但可使用其它远程装置)通信以将收集的天线信息以及例如由收集无线装置执行的各种测量等其它数据发射到远程装置。远程装置经配置以接收由多个无线装置针对所述多个无线装置所通信的多个网络节点收集的天线信息，且以类似数据库的结构(众包天线信息和其它类型数据的存储库)存储所述信息。接着可将收集的数据例如作为辅助数据而传送到无线装置。举例来说，进入由网络节点(例如，图1中描绘的节点104a到c或106a到e中的任一者)服务的区域的移动装置可从远程装置(或从较早接收辅助数据的中间装置)请求或自动接收(例如，在与网络节点的通信链路的建立后)辅助数据。辅助数据可包含本地地图、热图，以及(在一些实施例中)服务于移动装置当前正访问的区域的特定网络节点的天线信息。
因此，参考图9，示出了用于收集基于众包的天线信息的实例程序900的流程图。程序900包含在框910处由无线装置(例如，例如图1和2的无线装置108或200等个人移动装置)接收信号，所述信号包含包括发射信号(控制或数据信号)的第一无线节点发射器(例如，图1的节点104a到c或106a到e中的任一者)的天线信息的至少一个消息。如所提到，在一些实施例中，包含天线信息的所述至少一个消息可包含广播消息，例如图5中说明的广播消息500，其为例如根据ieee802.11标准配置的信标信号，且在信标帧的帧主体部分中包含具有关于发射节点的天线的行为和特性(例如，增益模式、天线定向、天线的数目和配置、天线类型等)的数据的天线信息元素。在一些实施例中，所述至少一个消息可为经引导/寻址到移动装置的答复消息，例如在例如本文论述的精细定时测量(ftm)协议等协议下配置的消息。也可以使用其它类型的消息接发发射将发射节点的天线信息提供到与其通信的一或多个无线装置。由发射节点提供的天线信息可本地存储在发射节点的存储器模块处，且周期性地经调整以反映对节点的天线的可调整天线参数的改变。举例来说，正使用的天线(其中节点包含多个天线)可周期性地改变，或天线的空间定向可周期性地改变，因此造成对例如增益模式、天线分集参数等天线参数的相称改变。初始天线信息可能在制造时或在节点经部署且激活时已存储在发射节点处。替代地，可从远程装置(例如，由节点的制造商当前运营商维持的服务器)检索初始和/或后续天线信息。在一些实施例中，包含在所述至少一个消息的天线信息元素位置的天线信息可包含(例如)以下各项中的一或多者：天线类型信息、天线增益模式、天线定向、天线识别、天线型号数据、天线分集、波束控制数据、用于天线的最大增益、发射功率，和/或其任何组合。
接收无线装置可在进入由传送所述至少一个消息的发射节点覆盖/服务的地理区域后即刻接收所述至少消息。举例来说，在其中经由广播消息发射天线信息的情形中，接收无线装置将在其来到广播消息的范围内时接收所述信息。在其中在首先建立通信链路之后递送天线信息的情形中，接收装置可响应于确定其位于发射节点的范围内(如通过各种位置确定程序和/或基于识别在各种位置操作的发射节点的辅助数据而确定)或响应于接收到指示发射节点的存在和身份的广播信标数据(但不与此信标数据一起包含天线信息)，而起始与发射节点通信。
在从发射节点接收天线信息之后，在框920处可由移动装置将包含第一无线节点的天线信息的信息消息发射到经配置以接收且存储用于多个无线节点的天线数据的远程装置，其中这些天线数据已经由一或多个无线装置在访问由所述多个无线节点覆盖的相应区域的同时获得。在一些实施例中，远程装置可类似于图1中描绘的远程服务器110而配置，且可实施中央存储库(可能具有其它互连装置)以存储且管理由多个装置收集的数据，例如将所接收的信息布置于数据记录中，所述数据记录随后存储在中央存储库中且可响应于来自某个装置的请求或询问而被检索。在一些实施例中，在实施中央存储库的远程装置处存储且管理的数据中的至少一些可能已从其它源获得，例如正相对于其收集信息的无线节点的制造商或运营商的远程服务器。在那些情形中，实施中央存储库的远程装置可接收一或多个无线节点的数据，其包含节点的天线信息、节点的识别信息、节点的位置信息等。
如所提到，在一些实施例中，由从发射无线节点接收到天线信息的无线装置发送的信息消息还可包含其它信息，所述其它信息可随后存储在中央存储库中且与天线信息相关联。此信息可包含(例如)基于由无线装置、无线节点或某个其它装置执行的一或多个位置确定过程而确定的位置数据(粗略或较精确位置数据)。这些位置确定过程可包含：基于来自卫星定位系统和/或陆地节点的信号的基于多边测量的程序和/或优化程序，从热图的位置确定(还可考虑由无线装置获得的天线信息，如本文更具体描述)，基于发射节点的身份和位置(此信息可包含在从发射无线节点接收的信号中)而确定的位置，基于从某个远程装置(可相同或不同于具有天线信息的信息消息由无线装置发射到的远程装置)接收的辅助数据而确定的位置等。可与由无线装置发射的信息消息一起包含的额外信息可包含由一或多个传感器(可类似于图2中示意性描绘的传感器212a到g和/或发射器或接收器204、206和208中的任一者)测得的传感器数据(原始或经处理)，且可因此包含对应于从与无线装置通信的发射节点接收的信号的信号强度值、惯性传感器测量值、环境传感器数据(温度、压力、湿度、光学数据、音频数据等)，以及可由发射信息消息的无线装置测量或接收的任何其它传感器数据。如本文中所描述，发射到远程装置(用于在远程装置处的存储和维持)的信息消息中包含的额外数据可用以通过将可用输入数据(例如，位置信息、来自无线的传感器测量数据等)匹配于存储在远程中央存储库装置中的记录中存储的值而推断天线信息原本不可用的发射节点的天线信息。包含类似于由移动无线装置收集的可用数据的数据的数据记录可与天线信息(用于其它不同无线节点)相关联，且因此，基于经识别的数据记录(匹配于可用输入数据)，可关于正与收集可用信息的移动装置通信的节点或装置的可能天线属性做出或导出推断或估计。
通过收集一或多个无线节点的天线数据的多个无线装置收集且然后发射到实施存储库的远程装置的众包数据可用以产生辅助数据以提供到请求无线装置(其可相同或不同于关于图9描述的无线装置)。举例来说，在其中请求无线装置(例如，个人移动装置)进入或即将进入由特定无线节点(例如，wlan或wwan节点)覆盖的区域的情形中，包含特定无线节点的天线信息(所述天线信息可能通过本文所描述的众包过程或通过其它过程已经先前收集且填充到中央存储库中)的辅助数据可从远程装置(实施中央存储库)发送到请求无线装置。举例来说，请求装置可具有其位置的粗略估计，或指示其位置(例如，从先前基于sps的所确定位置，从基于来自其机载惯性传感器的测量值导出的位置估计等)和/或其附近的无线节点的身份的一些其它信息。请求装置可因此联系实施中央存储库的远程装置(例如，直接经由无线或非无线连接，或间接经由请求装置可进行通信的无线节点中的一者)，且请求与其估计位置或正请求其天线信息的无线节点的已知身份相关联的天线信息。中央存储库经配置以例如基于所提供的位置或身份信息(或某个其它类型的信息)而搜索其记录，且识别且检索匹配于所提供信息的一或多个记录。所检索天线信息随后可连同其它辅助数据(例如，地图数据、热图等)一起发送到请求无线装置。因此，在此类实施例中，经由广播消息或通过与无线节点的消息交换(例如，经由例如ftm等协议)发射天线信息可能不是必要的。因此，获得包含移动装置正通信或即将通信的发射节点的天线信息的辅助数据的程序包含：当移动装置位于由第二无线节点服务的区域中时，由移动装置从实施中央存储库的远程装置接收包括关于第二无线节点的天线的数据的辅助数据(所述辅助数据选自所存储的多个无线节点的多个天线信息)。这些程序可进一步包含至少部分地基于关于第二无线节点的天线的数据而确定用于移动装置的定位信息。
参考图10，示出了实例程序1000的流程图，其大体上由例如中央服务器(例如，类似于图1的服务器110的服务器)等远程装置执行以接收且维持由多个无线装置收集的包含天线信息的众包信息。程序1000包含在框1010处维持用于多个无线节点的数据记录(例如，在中央存储库处，使用应用程序来存储、管理和检索数据)。所述数据记录包含从在访问由多个无线节点中的至少一者覆盖的相应区域的同时收集天线数据的多个无线装置接收的用于多个无线节点中的所述至少一者的天线数据。实例程序1000还包含在框1020处向位于由多个无线节点中的一者服务的区域中的移动装置发射辅助数据，所述辅助数据包括关于多个无线节点中的所述一者的天线的数据。关于多个无线节点中的所述一者的天线的数据是选自维持于所述数据记录中的天线数据。
确定和/或检验天线信息
在一些情况下，用于特定无线装置(例如，例如接入点等无线节点，或移动无线装置)的天线信息中的一些但不是全部可为已知的。举例来说，在一些实施例中，对于特定无线装置的天线，天线类型和/或型号可为已知的，但天线方向(即，天线指向的方向，且因此波束传播的方向)可能不是已知的。在此实例中，天线指向的方向可能已由用户手动地调整，且天线的特定所得空间定向可能尚未记录为可发射的数据，或可能不容易确定(例如，如果用户或无线节点缺乏通过某个常规坐标系表达所得定向所需要的仪表化)。因此如本文中所描述，在一些实施例中，由无线装置对从无线节点接收的信号/通信执行的测量可用以导出遗失的天线信息，或确定/检验已知的天线信息。
参考图11，示出了用以确定无线节点的天线的天线信息的实例程序1100的流程图。还将参考图12提供程序1100的实施例的说明，其示出了包括移动装置1210的系统1200的示意图，所述移动装置在多个位置(示出为位置1、2、3、4、…、n)对从无线节点1220接收的信号执行测量以确定天线信息，例如节点的天线的天线定向。因此，程序1100包含在框1110处在由移动装置(例如图12的移动装置1210，其可类似于关于图1、2和6a论述的移动装置108、200和610中的任一者)访问的多个位置处接收从第一无线节点(其可在配置和功能性上类似于本文论述的无线节点104a到c、106a到e、300等中的任一者)发射的通信。所接收通信可为根据任何数目的可用通信协议和技术发射的数据和基于话音的通信、广播到多个接收装置或发射到特定个别装置的控制帧(例如，信标帧)等。发射所述通信的无线节点可包含一或多个天线，所述天线布置于空间和/或逻辑配置中(例如，天线中的一或多者可经激活，指向特定方向，且可以特定功率和相位发射信号)以造成可根据相关联方向和相关联增益模式来表征或表示的电磁发射。示出了用于无线节点1220的天线1222a到n的实例配置(出于说明的目的，仅示出两个天线，但可使用任何数目的天线)，以及与所述配置相关联的实例增益模式1224(所述模式既定仅用于说明目的，且不一定表示与图12的所说明天线配置相关联的实际模式)。实例波束在方向1226上辐射，所述方向部分地基于用于天线1222的实例天线配置的方向(但也可以基于例如用于天线的操作的控制参数等因数，包含待发射信号的功率和相位)。在一些实施例中，增益模式可表示为可例如作为由远程存储库服务器提供的辅助数据或在包含由无线节点1220传送的天线信息的消息中提供到无线装置1210的预定数据。
如在图12中进一步说明，移动无线装置1210来回移动到若干位置(图12中编号为1、2、…、n)，在所述位置其接收来自无线节点1220的通信，且针对所接收通信中的至少一些执行例如信号强度测量(例如，rssi)等测量(也可以执行信号定时信息和/或其它信号属性的测量)。在一些实施例中，测量值可例如经正规化，以使得所述值对应于在到无线节点的某个均匀或标准距离处的信号强度。举例来说，因为无线节点的位置是已知的，且测量装置进行测量的位置(或其估计)也是已知的(或可确定)，所以可计算从执行测量的位置到无线节点的距离，且随后可将所述测量值映射或转换成在某个均匀(经正规化)距离处的估计信号强度值。
在涉及导致方向性电磁发射(即，非全向发射)的天线配置的情形中，相对于无线节点在不同位置得到的信号强度的测量值将大体上相关于与节点的天线的特定配置和特性相关联且在天线的方向上的天线增益模式。因此，基于天线增益模式或已知的天线类型/型号(可与特定增益模式相关联)，且基于由移动无线装置1210执行的测量，可导出天线的方向(以及电磁波束的方向)。节点的天线的导出方向上的置信度/确定性的程度或水平将大体上取决于取得的测量值的数目和/或取得测量值所在的空间分布或范围。因此，基于天线的已知特性(类型、型号、增益模式等)和信号强度测量值的天线方向的估计的导出可响应于由无线装置执行的测量是在足够大的空间/几何分布上(即，从相对于无线节点的足够数目的方向)做出的确定而执行。
因此，程序1100包含在框1120处基于对在移动装置的多个位置处的所接收通信执行的测量响应于执行测量的多个位置的空间分布充分大的确定而导出第一无线节点的一或多个天线的定向数据。在一些实施例中，方向的数目(对应于在移动装置处接收到来自无线节点的通信所在的多个位置)是否超过预定方向数目阈值的确定可包含基于至少部分地根据从第一无线节点接收的通信导出的水平传播衰减(hdop)值的计算而确定方向的数目超过预定方向数目阈值。导出的hdop值可用以表示由移动无线装置访问的位置相对于发射无线节点的空间/几何分布的质量的量度。移动装置的位置的充分空间分布(对应于相对于节点的足够数目个方向)可表示为例如低于某个hdop阈值的hdop度量。
在一些实施例中，hdop(和/或针对从无线节点接收的通信由移动装置在多个位置取得的信号测量值的几何分布的质量的其它类似量度)可根据以下实例配方而分类为“低”、“中”或“高”：hdop(h)：定性不确定性度量：定量不确定性度量(以米计)，h<＝1.5对应于低，1.5<h<＝2.5对应于中，且h>2.5对应于高。一旦空间分布(也表示位置不确定性)经量化为hdop度量(或某个其它度量)，移动无线装置(例如，图12的实例中的装置1210)就可确定额外测量值可为必要的，以便确定发射无线节点(例如，图12的实例的节点1220)的天线的方向。在一些实施例中，不足的hdop值(例如，低于所需的阈值)可导致消息发送到无线节点以调整天线参数以使得移动装置能够执行较准确的测量。举例来说，移动装置可响应于计算的hdop度量(或某个其它度量)低于对应阈值而将消息发射到无线节点以增加节点的天线的发射功率。
在一些实施例中，导出hdop值以测量从具有已知位置(x,y,z)的无线节点接收的通信的空间分布可如下执行。在移动无线装置取得来自无线节点的通信的信号测量值的每个位置，确定当进行测量时装置的位置/定位。如本文中所描述，可基于任何数目的位置确定过程/技术而执行位置确定，包含例如使用来自卫星定位系统和/或陆地节点的信号的基于多边测量的程序、基于优化的程序(例如，最小二乘、卡尔曼滤波等)、使用热图的位置确定(热图、优化和基于多边测量的技术可考虑由移动无线装置获得的天线信息)、基于发射无线节点的身份和位置(这些信息可包含在从发射无线节点接收的信号中)确定的位置、基于从某个远程装置接收的辅助数据确定的位置，等。在通信的所述信号测量值从无线节点发送时移动装置的位置的坐标可表达为(xi,yi,zi)，其中i＝1、2、3、…、n。在一些实施例中，接着可根据包含以下实例计算操作的实例过程计算hdop度量：
除了或替代于上述计算hdop的过程，可使用用于计算hdop或用于计算表示来自发射无线节点的通信的测量值的空间/几何分布的某个其它度量的其它过程。
在测量的空间/几何分布充分大(即，相对于发射无线节点从足够大数目的方向取得测量值)的确定后，可即刻使用测量值(例如，信号强度值测量值)来产生表示预期相对接收信号功率(例如，随相对于发射无线节点的角位置而变(或某种其它位置和/或时间相依性))的对应测得的天线增益模式。在其中测量值的空间/几何分布是否充分的确定是基于hdop度量的实施方案中，所述确定包含导出hdop度量(例如，如本文中所描述)，且将导出/计算的hdop度量与预定hdop阈值进行比较。在一些实施例中，当导出的hdop度量高于预定hdop阈值时，测量值的空间分布视为充分的。根据从发射无线节点(例如，实例图12的节点1220)接收的通信的信号强度测量值计算的所产生测得的增益模式可匹配于理论增益模式，所述理论增益模式可能已由发射无线节点提供，或可能已基于无线节点的已知天线类型或型号而从某个远程装置检索。天线增益模式将大体上表示针对特定天线配置和特定天线方向的增益模式。因此，使测得的天线增益模式旋转/移位以使得其将匹配(例如，叠合于)理论或所提供天线增益模式所需要的旋转角度可提供无线节点的天线的当前实际方向。
在一些实施例中，例如天线类型或型号或增益模式(基于其可确定实际天线定向)等天线信息可通过例如以下方式提供到移动装置：在广播消息(例如，根据ieee802.11标准格式化的信标帧)中、在ftm型消息中、在从远程移动装置(例如，实施用于多个无线节点的天线信息的中央存储库)发送到移动装置的辅助数据等中包含天线信息。如所提到，可由与无线节点通信的个别移动装置收集或确定关于所述无线节点的天线的信息，且如此收集或确定的天线信息可发射到远程装置，所述远程装置经配置以收集且维持其从多个装置(例如，个别移动装置)接收的用于多个无线节点(或其它装置)的天线数据。因此，在一些实施例中，图12的移动装置1210可经配置以在其接收到通信的无线节点的天线的天线定向的确定后即刻将包含发射无线节点的天线定向的信息消息发射到远程装置(例如，例如图1的服务器110)，所述远程装置经配置以接收且存储由一或多个无线装置在访问由多个无线节点覆盖的相应区域的同时获得的天线数据(用于多个无线节点)。所述远程装置经配置以存储移动装置已获得或确定天线定向的无线节点的天线的所导出天线定向数据(包含在从移动装置接收的信息消息中)，使用于所述无线节点的所存储导出天线定向数据与用于所述无线节点的其它信息关联，并且在一些实施例中，将与所导出天线定向和用于第一无线节点的其它信息相关联的指示增加信任的信任指示符包含于用于所述无线节点的辅助数据中。因此，由移动装置根据例如本文所描述的过程/技术确定的天线定向的包含可增加所讨论的用于无线节点的天线信息(例如，天线型号、类型、最大增益、增益模式等)的准确性的置信度。增加的置信度可以例如在将作为辅助数据提供到一或多个无线装置的天线信息记录的后续选择中使用。举例来说，与信任指示符相关联或与较高程度的信任值相关联的记录可优先于缺乏此指示符或具有减少程度的信任值的记录而被选择。
在一些实施例中，由移动装置执行的测量可用以确定或确认某些天线信息，例如天线类型或型号。举例来说，用于特定无线节点的增益模式可通过收集针对由所述特定无线节点发送且由一或多个移动装置接收的通信的测量值(例如，信号强度测量值、rtt测量值等)而确定。如本文中所描述，取得的测量值可经正规化(基于无线节点的已知位置以及取得测量值的移动装置的所确定位置)以使得计算的值对应于距无线节点的均匀距离。经正规化的测量值将随后对应于与无线节点的天线相关联的增益模式。接着可做出关于测量值是否是在对应于相对于无线节点的足够数目个方向(即，执行测量的位置的空间/几何分布是充分的)的位置处取得的确定。举例来说，如本文中所描述，可导出例如hdop等空间分布度量。在其中将检验/确认天线的型号或类型的情形中，如果确定空间/几何分布是充分的，那么可做出关于所确定增益模式是否匹配于与无线节点的未经确认天线类型或型号相关联的增益模式的确定。举例来说，可将经正规化的测得增益模式和与节点的未经确认天线类型或型号相关联的增益模式(其可以经正规化形式提供)进行比较以确定所述两个增益模式是否匹配(可通过使一个模式相对于另一模式旋转而移除角度偏移)。当用于无线节点的天线型号、天线类型或增益模式不是已知的时，测得的增益模式可用以搜索多个预定已知增益模式的数据库，且从所述多个预定增益模式识别匹配于测得增益模式的模式。经识别的预定增益模式大体上与天线类型或型号(以及与其它相关天线信息)相关联，且因此可基于测得的天线增益模式而推断/确定用于特定无线节点的天线类型或型号。
现在参看图13，示出了大体上在第一无线节点处执行以促进用于无线节点的天线信息的检验和/或确定的实例程序1300的流程图。程序1300包含在框1310处由具有一或多个天线的第一无线节点发射在由移动装置访问的多个位置处接收的通信。程序1300进一步包含在框1320处基于由移动装置对在移动装置的多个位置处接收的通信执行的测量且响应于执行测量的多个位置的空间分布充分大的确定(例如，基于例如hdop等度量的计算)而导出第一无线节点的一或多个天线的天线信息(例如，天线定向、天线类型或型号等)。
确定无线节点的遗失天线信息
在一些环境下，无线节点(例如图1中示意性描绘的接入点或基站中的任一者)的一些天线信息可为已知的，而其它信息可能不可用。举例来说，用于特定无线节点的天线型号或天线类型可为已知的(或可例如从中央信息存储库确定)，但例如天线模式、波束宽度等信息可能遗失且无法通过仅参考已知信息而确定。在一些情况下，用于特定无线节点的所有天线信息(包含天线类型或型号)可能遗失。因此，在一些实施方案中，用于特定无线节点的已知/可用信息(假定其为部分天线信息，例如天线类型或型号，或不同类型的信息，例如位置信息)可用以搜索用于其它不同无线装置或节点的信息记录，且从包含与可用于特定无线节点的信息共同的至少一些信息的经识别记录推断针对特定无线节点遗失的天线信息。
因此，参考图14，示出了用以确定/推断第一无线节点的遗失天线信息的实例程序1400的流程图。程序1400包含在框1410处在移动无线装置(例如，图1中描绘的个人移动无线装置108)确定关于与所述移动无线装置通信的第一无线节点的信息。关于第一无线节点的信息可包含位置信息(粗略或较精确位置信息)，以及可能例如由第一无线节点使用的一或多个天线的天线类型或型号等信息。针对第一无线节点获得的部分天线信息可由移动无线装置通过以下方式获得：将此信息包含于发射到移动无线装置的消息(例如，由无线节点发送的广播消息、作为例如ftm协议等消息交换协议的部分而发送的消息、从远程服务器发送的辅助数据通信/消息等)中。在本实例实施例中，第一无线节点的至少一些天线信息(例如，天线模式、波束宽度等)不可用。
在一些实施例中，移动无线装置可在进入由无线节点覆盖/服务的地理区域后即刻确定/获得关于发射第一无线节点的信息。举例来说，如所提到，在一些情况下无线节点的信息(例如，其身份、节点的位置信息、例如发射功率等部分天线信息、天线型号，及类似物)可由移动无线装置在其来到由无线节点发射的广播消息的范围内时经由广播消息(例如，ieee802.11信标帧)而获得，或移动无线装置可响应于确定其位于由特定无线节点覆盖的区域中而起始与特定节点的通信以便从特定无线节点请求信息。
借助由移动无线装置确定或获得的信息，在框1420处可由移动无线装置将包含关于第一无线节点的信息中的至少一些的信息消息发射到远程装置(例如，实施用于无线节点数据的存储库的远程服务器)。远程装置经配置以接收且存储由一或多个无线装置在访问由多个无线节点覆盖的相应区域的同时获得的多个无线节点的天线数据。如本文中所描述，在一些实施例中，在实施中央存储库的远程装置处存储且管理的数据中的至少一些可能已通过众包技术(即，从通过个别移动装置与远程装置/服务器维持其数据的多个无线节点中的各种节点的交互而收集的信息)、从其它远程服务器/源(例如，正维持其数据的无线节点的制造商或运营商的远程服务器)等而获得。在一些实施例中，信息消息(在框1420处发射)中接收的数据中的至少一些可经处理(例如，经剖析和/或用以产生额外数据)和/或存储在存储库中作为与移动装置已相对于其发送信息消息的无线节点相关联的新的或现有的记录。可作为远程装置的新的或现有的记录而存储的信息消息中包含的数据可包含发送所述信息消息的移动装置的位置信息、由移动装置的一或多个传感器(这些传感器可类似于图2中示意性描绘的传感器212a到g和/或发射器或接收器204、206和208中的任一者)获得的测得和/或经处理的传感器数据等。
实施多个无线节点的无线节点信息的中央存储库的远程装置在一些实施例中进一步经配置以从含有多个无线节点(这些多个无线节点可不同于第一无线节点)的所存储天线数据的数据记录识别具有匹配于来自由移动无线装置发射的信息消息的至少一个值的数据的一或多个记录，且从一或多个经识别数据记录确定表示用于第一无线节点的潜在天线参数的值。因此，远程装置经配置以从共享对第一无线节点和其它节点共同的信息或与所述信息相关联的其它无线节点的天线信息推断第一无线节点的天线的遗失天线信息。所述共同信息是针对第一无线节点已知(可用)的信息。
可用以基于其它无线节点的已知天线参数而推断第一无线节点的天线参数的可用于第一无线节点的信息的实例是位置信息或服务集合识别符(ssid)信息。举例来说，如果第一无线节点是多节点网络(例如，由特定实体在特定室内区域中操作)的部分，那么使得在特定室内位置中操作的节点(且因此其天线)是相似的(在配置、实施方案和/或功能性方面)以使得存在所述网络的所有节点的一致执行水平可以是合理的假设。因此，如果第一无线节点的ssid信息或粗略位置是已知的，但所述节点的天线信息不是已知的，那么所述ssid或粗略位置可由与第一无线节点交互的移动无线节点获得/确定，且提供(经由信息消息)到实施存储库的远程服务器。远程服务器接着可识别与第一无线节点和/或移动无线装置的相同ssid或粗略(或较确切)位置估计相关联的无线节点的所有数据记录。包含例如天线类型、型号、天线增益模式、天线配置和所有有密切关系的天线信息的天线信息(和其它类型的信息)可以从共享与曾可用于第一无线节点的信息共同的信息的经识别记录中提取。基于从经识别记录提取的天线信息，可计算第一无线节点的遗失天线信息。举例来说，可将来自经识别记录的每一参数的值平均化(或以某一方式加权)以获得平均天线参数以估算作为第一无线节点的遗失天线参数。替代地，可对各种提取值执行其它操作以估算第一无线节点的天线信息的遗失值，例如从记录选择最大值或中位值、执行例如回归或内插操作等较复杂的计算过程等。
在另一实例中，可用以搜索且识别其它无线节点的记录(可从其推断第一无线节点的遗失天线信息)的可用于第一无线节点的信息可包含例如天线类型和型号等部分天线信息。在此实例中，移动无线装置可从第一无线节点接收所述部分天线信息，且将所述信息提供到远程服务器以搜索且识别与相同天线类型或型号相关联的其它无线节点的记录。从经识别记录提取针对第一无线节点遗失的天线信息(例如，天线增益模式、最大增益等)。提取的信息随后用以导出原本针对第一无线节点遗失的估算天线信息。此处同样，此导出可包含执行例如平均化操作，执行某个较复杂计算过程(例如，回归操作)，应用规则等。
在一些实施例中，可基于机器学习程序而执行第一无线节点的遗失天线信息的确定。在此类实施例中，远程服务器可包含动态可配置学习/分析模块，其可操作以随可用于特定无线节点的数据而变来确定特定无线节点的遗失天线信息。此机器学习模块可经配置以迭代地分析训练输入数据(例如，例如粗略位置数据、无线节点的部分天线信息等部分数据的集合)以及训练输入数据的对应输出，例如在实时情形中可能不可用的无线节点的天线信息。在一些实施例中，所述机器学习模块可完全或部分地实施于第一无线节点上和/或移动装置上。使用训练数据，此机器学习实施方案可经配置以导出函数、模型、规则、过程等，其造成例如特定无线节点的可用数据的后续输入以产生与学习机器的习得行为一致的输出(例如，表示特定无线节点的潜在天线信息的值)。在一些实施例中，可使用神经网络系统实现学习机器实施方案。神经网络可包含互连处理元素(有效地为系统的神经元)。神经网络中的处理元素之间的连接可具有致使来自一个处理元素的输出在作为输入提供到下一互连处理元素之前被加权的权重。可改变连接之间的权重值，借此使得神经网络能够响应于其接收的训练数据而调适(或学习)。在一些实施例中，可使用支持向量机、决策树技术、回归技术实施学习机器以导出最佳拟合曲线和/或其它类型的机器学习程序/技术。
在一些实施例中，在确定/推断原本不可用于第一无线节点的天线信息后，即刻将所确定/所推断的信息发射到发送信息消息的移动装置。可使用由移动无线装置以及由实施多个无线节点的天线数据的中央存储库的远程装置支持的任何类型的消息接发或通信协议来发射所确定/所推断的信息(例如，波束宽度、天线增益模式等)作为消息。在一些实施例中，可使用由移动无线装置接收的所确定/所推断的信息以例如执行位置确定操作，如下文更具体描述。在一些实施例中，由移动装置从远程服务器接收的所确定/所推断的信息可用作“第一猜测”。随后，可使用例如本文所描述的程序和其它实施方案来确认或检验“第一猜测”信息。“第一猜测”信息也可充当在正经由较耗时的操作(例如，通过较计算密集的程序、通过从远程且较难以接入的服务器检索需要的信息等)确定遗失信息的较精炼值的同时将使用的过渡值。
现在参看图15，示出了大体上在服务器处执行以确定或推断无线节点(例如图1的ap中的任一者)的遗失天线信息的实例程序1500的流程图。程序1500包含在框1510处在服务器处从移动装置接收包含关于与所述移动装置通信的第一无线节点的信息的信息消息。所述服务器实施中央信息存储库，且因此经配置以接收且存储由一或多个无线装置在那些一或多个无线装置访问由多个无线节点覆盖的相应区域的同时获得的多个无线节点的天线数据。第一无线节点的至少一些天线信息是不可用的。
使用从移动装置接收的信息消息中的信息，可在框1520处从含有多个无线节点的所存储天线数据的记录中识别匹配于来自从移动无线装置接收的信息消息的至少一个值的一或多个数据记录。在框1530处从所述一或多个经识别数据记录确定表示可能不可用于第一无线节点的所述至少一些天线信息的潜在天线参数的值。潜在天线参数的确定可通过对从经识别记录提取的值执行的平均化操作或通过某个其它类型的计算过程而执行。在一些实施例中，节点的遗失信息的确定可通过对经识别记录的数据应用预定规则、通过使用机器学习引擎等而执行。
使用节点的天线信息的位置确定操作
如所提到，在一些实施例中，与发射无线节点(例如但不仅仅图1中描绘的ap或基站)相关联的天线信息可用以执行位置/定位确定操作以便精炼用于定位的数据(例如热图)或精炼实际位置估计。举例来说，在基于热图的使用的实施例中，移动装置可根据热图通过将测得的无线信号特性(例如，rssi、rtt、rtd、toa、aoa等)与热图中的一或多个值进行比较来确定其位置(热图大体上包含指示对应于给定位置的一或多个所接收无线信号特性值的数据；如果移动装置获取了如由热图指示具有与对应于给定位置的无线信号特性值匹配的特性的至少一个信号，那么可推断移动装置位于所述给定位置)。与发射由移动装置测量且与热图中的值进行比较的信号的无线节点相关联的天线信息的知识可用以产生或精炼热图，以便改善基于热图确定的位置估计的准确性。
因此，参考图16，示出了用以基于无线节点的天线信息而产生热图的实例程序1600的流程图。程序1600包含在框1610处获得一或多个无线节点的天线信息。如本文中所描述，将相对于其产生热图的所述一或多个无线节点的天线信息可通过将此天线信息包含于发射到将产生热图的装置的消息中而获得。举例来说，产生热图的装置可接收由将产生其热图的无线节点发送的广播消息(例如，根据ieee802.11配置的信标帧消息)、作为例如ftm协议等消息交换协议的部分发送的消息、从远程服务器等发送的辅助数据通信/消息。在本文论述的实例实施例中，提供到产生热图的装置的天线信息可包含天线增益模式信息、天线类型/型号信息、天线配置信息(例如，关于经激活天线、其发射功率、相位信息、定向等的信息)、天线分集信息等。在一些实施例中，产生热图的装置可起始获得所述一或多个无线节点的天线信息的过程，而在一些其它实施例中获得无线节点的天线信息可响应于接收到请求装置开始热图产生操作的消息/通信而执行。
如在图16中进一步说明，接收到热图产生所需的天线信息后，在框1620处可从由所述一或多个无线节点发射的信号且至少部分地基于所述一或多个无线节点的天线信息而产生表示在多个位置处可测量的值的热图。为了填充热图而确定的可测量值可包含例如信号强度值(例如，rssi值)、基于时间的值(rtt、到达时间测量值、等)等值。
可实施依赖于天线信息(用于将在一旦热图产生时就发射信号以用于位置确定操作的无线节点)的各种热图产生程序。举例来说，在一些实施例中，可基于传播模型的使用而实施热图产生，所述模型提供在各种位置处的何种信号特性的理论估计(例如，随着相对于发射将基于其确定移动装置的位置的信号的无线节点的距离和/或角位置而变)。在一些实施例中，传播模型可以根据关系rssi(dbm)＝tx功率(dbm)-路径损耗(db)来表达，其中‘路径损耗’可随影响在各种位置的路径损耗的变量而变来确定。在一些实施例中，传播型号的导出可基于其信号将由测量装置使用以用于位置确定的无线节点的天线信息。举例来说，可以考虑且使用天线定向(例如，天线相对于某个参考点定位的方式)、天线型号或类型(可与已知的天线增益模式相关联)、发射功率、天线配置(例如，用于无线节点的多个天线中的各个天线的相应相位延迟)、无线节点(以及因此天线)的实际位置，以及与特定无线节点的天线的传播模型的确定/导出有密切关系的其它此类数据，以建立所述传播模型(例如，那些因数可用以计算路径损耗)。基于传播模型产生热图可在获得或导出传播模型的任何装置处执行，包含个人移动装置、无线节点(例如ap或基站)、某个远程服务器等。
在一些实施例中，天线信息中的一些可能不可用和/或无法从某个其它装置(例如，经由广播消息、ftm消息、辅助数据消息等)获得。在此类实施例中，可直接基于可用天线信息和/或其它天线信息而计算遗失信息。举例来说，且如本文中所描述，在其中天线定向信息不是已知的情形中，特定无线节点的天线的定向可根据例如图11的程序1100等程序而导出，其中天线定向是基于天线增益模式信息以及由测量装置(例如，移动无线装置)对由特定无线节点发射的信号的信号特性执行的测量而导出。另外和/或替代地，如本文相对于程序1400更具体描述，可基于特定无线节点和/或与特定无线节点通信的接收测量装置的可用信息，通过在中央存储库处基于所述可用信息而识别与无线节点和/或测量装置的可用信息共享共同值的其它无线节点的数据记录且从经识别记录推断特定无线节点的遗失天线信息，而获得遗失信息。
在一些实施例中，可基于在移动无线装置处执行的对从特定无线节点或从多个无线节点接收的信号的信号特性(例如，rssi、rtt等)的测量而实施热图产生(基于由移动装置执行的测量而产生的热图也被称作自给自足或指纹热图)。随后可使用例如一或多个内插程序计算其它位置(即，未执行测量的位置)的热图值。可使用的内插程序或技术的实例包含最近相邻者内插程序、双线性内插程序、双三次内插程序、三线内插程序、sinc滤波器程序、lanczos再取样程序、高斯过程回归程序，以及其它类型的内插程序。在一些实施例中，这些内插程序可考虑将相对于其产生热图的所述一或多个无线节点的天线信息。举例来说，为了在执行实际信号测量的两个位置之间内插信号特性值，所述一或多个无线节点的天线增益模式信息可用以调整经内插值。举例来说，天线增益模式(可对应于随距无线节点特定范围处的角位置而变的某种非线性信号强度行为)可用以对在执行实际信号测量的位置之间的位置处的信号特性的经内插值进行加权。
因此，在一些实施例中，产生热图可包含在多个位置处测量由所述一或多个节点发射的信号的信号特性值，且基于所述一或多个无线节点中的至少一者的天线增益模式信息(或某个其它相关天线信息)且基于在所述多个位置处测得的信号特性值而确定在与测量由所述一或多个无线节点发射的信号的信号特性值的多个位置不同的位置处的经内插信号特性值。根据从一或多个无线节点接收的信号直接测量信号特性值的多个位置可根据一或多个位置确定程序而确定。举例来说，在信号测量执行时测量装置的位置可根据使用来自卫星定位系统和/或陆地节点(包含来自将产生其热图的无线节点)的信号的基于多边测量的程序、使用现有热图的位置确定(可能或可能不考虑天线信息)、基于发射无线节点的身份和位置(此信息可包含在从发射无线节点接收的信号中)确定的位置、基于从某个远程装置接收的辅助数据确定的位置等而确定。测得的信号特性值和执行测量的相应所确定位置以及经内插信号特性值及其对应位置用以填充构成热图的数据结构(例如，矩阵型数据结构)。在一些实施例中，可根据一或多个外插程序针对执行信号测量(以确定信号特性值)的位置/定位所横跨的区域外部的位置(位置或点)计算信号特性值。
如所提到，在一些情况下，例如天线增益模式等可用天线信息可用以确定遗失天线信息，例如天线定向(例如，根据本文所描述的程序1100)。因此，在这些情形中，在使用从多个位置处的信号测量值直接计算的信号特性值执行内插操作之前，与可用天线增益模式信息结合使用所述直接计算的信号特性值以估计将产生其热图的一或多个无线节点中的至少一者的天线定向。一旦确定天线定向信息，所述信息就可用以约束信号特性值的内插。举例来说，从无线节点的天线辐射的波束的中心轴线或点可根据估计的天线定向而确定，且经内插值可以随着距辐射波束的中心更接近而更重地加权，且随着执行内插操作的位置的角位置(相对于辐射波束)移动远离波束的中心而较轻地加权(例如，靠近波束的中心的测量值可比较远离波束的中心的测量值受更大的信任)。因此，在此类实施例中，确定经内插信号特性值可包含基于在由一或多个无线节点发射的信号的多个位置处测得的信号特性值且基于所述一或多个节点的天线增益模式信息而导出所述一或多个无线节点中的所述至少一者的天线定向，且对测得的信号特性值执行由天线增益模式信息或导出的天线定向中的一或多者限制的内插操作以确定在与测量由所述一或多个无线节点发射的信号的信号特性值的多个位置不同的位置处的经内插信号特性值。
信号强度调整
如所提到，在一些实施例中，位置确定操作可基于从无线节点发射的信号的信号强度(或由此导出的某个度量/值，例如rssi)的计算以便计算到发射无线节点的距离(范围)，或计算接收装置的位置估计(例如，基于多边测量程序、基于热图的程序等)。测得的信号强度值(例如rssi)可至少部分地取决于获得测量值的接收装置的特定接收器。举例来说，不同移动装置(例如，来自不同制造商)可具有不同接收器增益，从而导致在同一位置接收的从同一发射无线节点发射的信号的不同rssi测量值。因此，对于接收装置使用或假定的接收器增益值影响从由接收装置接收的信号确定的位置或范围的准确性。大体上，术语“接收器增益”可指代相对于例如来自无线电热图的预测信号强度在移动装置处测得的接收信号强度的增加或减小，且可使用负值、正值或近似0.0的值来表达。举例来说，如果如无线电热图上指示的在特定位置的接收信号强度的值可近似为-40.0dbm，且移动装置的接收器测得近似-30.0dbm的信号强度，那么接收器可观测到近似10.0db的增益。可通过例如无线发射器和/或移动装置的天线增益的增加或减小、发射器功率的未预期增加等等因数得到移动装置的接收器增益。
在一些实施例中，为了减轻由不同接收装置的接收器增益之间的差产生的减少定位准确性的问题，可在运行中估计接收装置的相应接收器增益，且所得估计可用以调整信号强度测量(例如rssi)。然而大体上，估计增益不仅表示实际接收装置的接收器的增益，而且表示发射节点的发射器的增益，以及由发射器的天线发射对其执行信号强度测量的信号所使用的实际与假定发射功率之间的差。换句话说，经计算以调整信号强度测量的补偿值是合并/复合值，其在此实例中将三个估计计入因数，即接收器增益估计、发射器增益估计以及实际与假定发射功率之间的差。这些估计各自与对应不确定性因数相关联(即，用于接收器增益估计的不确定性因数、用于发射器增益估计的不确定性值，以及用于发射器的假定发射功率的不确定性因数)。
为了减少与估计相关联的不确定性中的至少一些(且因此改善位置估计的准确性)，在一些实施例中，由测量装置(例如，个人移动无线装置，例如图1和2分别的装置108或200)获得的发射无线节点的天线信息(包含无线节点的天线发射器的天线增益值)可用以调整针对从无线节点接收的信号确定的信号强度。因此，参考图17，示出了用以基于发射由测量装置接收的信号的无线节点的天线信息而执行信号强度调整的实例程序1700的流程图。如所说明，程序1700包含在框1710处在无线装置(例如个人移动装置)处接收包含无线节点(例如图1中描绘的ap或基站中的任一者等无线节点)的发射器增益的天线信息。如本文所论述，在一些实施例中，无线节点(发射测量/确定其信号强度值或其它信号特性的信号)的天线信息可通过将此天线信息包含于发射到将接收且测量来自无线节点的信号的移动装置的消息中来提供。举例来说，移动装置可接收由无线节点(或由代表无线节点发送信标消息的不同无线节点)发送的广播消息、作为例如ftm协议等消息交换协议的部分发送的消息、从远程服务器发送的辅助数据通信/消息等。在本文论述的实例实施例中，提供到将测量来自无线节点的信号的信号强度的移动装置的天线信息可包含节点的发射器增益、天线增益模式信息、天线类型/型号信息、天线配置信息(例如，关于经激活天线、其发射功率、相位信息、定向等的信息)、天线分集信息等。
继续参考图17，至少部分地基于无线节点的发射器增益(包含在获得的天线信息中)，在框1720处可导出移动装置的接收器的接收器增益的估计。通过知道无线节点的发射器增益(发射器信息可能已先前确定且记录在无线发射器处或某个信息存储库处，并且然后提供到移动装置)，可确定接收器的特定增益，因此实现将用以调整测得信号强度值的较准确调整值的确定。在一些实施例中，针对无线节点获得的天线信息可进一步包含无线节点的实际发射功率。在此类实施例中，导出移动装置的接收器的接收器增益的估计可包含至少部分地基于无线节点的发射器增益和实际发射功率而导出移动装置的接收器的接收器增益的估计。举例来说，在一些实施例中，可根据下式导出移动装置接收器增益mobile_rx_gain：
mobile_rx_gain＝rssi测得-(ap_tx_power+ap_tx_gain)
其中rssi测得是在移动装置处测得的由网络节点(例如，ap)发射的信号的实际rssi值，ap_tx_power是发射ap的已知发射器功率，其可能已提供到移动装置作为发射到移动装置的天线信息的部分，且ap_tx_gain是发射ap的已知发射器增益(其也可能已经由包含天线信息的消息提供到移动装置)。在其中接入点经配置以首先接收来自移动装置的信号、计算所述信号的rssi值且将其发送回到移动装置的一些实施例中，可根据下式导出移动装置的接收器增益：
mobile_rx_gain＝rssi测得-ap_tx_power-(rssi@ap-mobile_tx_power-ap_tx_gain)
其中rssi@ap是如由接收ap测得的由移动装置发送的信号的rssi，且mobile_tx_power是所述信号的发射功率。用以计算mobile_rx_gain的上述值可以例如以下单位中的一者来提供：dbm单位，相对于1.0瓦的分贝(dbw)单位，高于1.0微瓦的分贝(dbμw)单位，和/或任何其它适当单位。
如图17中进一步所示，在框1730处可基于移动装置的接收器的接收器增益的估计(至少部分地基于无线节点的发射器增益而导出)而调整针对从无线节点接收的信号所确定的一或多个信号强度值(例如，rssi值)。因为可以发射器增益和/或发射器的发射功率的大体上精确估计(因为那些值可能已作为由移动装置获得的天线信息的部分而提供)来确定接收器增益估计，所以经调整一或多个信号强度值可随后用以获得较准确位置估计(假定其通过例如基于多边测量的程序、基于热图的程序等)。因此，在一些实施例中，移动装置可执行例如以下各项中的一或多者：基于经调整一或多个信号强度值而确定到无线节点的距离，基于经调整一或多个信号强度值而识别先前产生的热图中的位置估计，和/或至少部分地基于经调整一或多个信号强度值而产生热图(可根据相对于图16描述的程序执行产生热图)。
参考图18，示出了大体上在无线节点(例如ap或基站)处执行的用以促进移动装置的位置确定的实例程序1800的流程图。程序1800任选地包含在框1810处向移动装置发射(例如，由无线节点发射广播消息、精细定时测量消息等)包含无线节点的发射器增益的天线信息。
如图18中进一步所示，程序1800包含在框1820处由无线节点将信号发射到移动装置。由无线节点发射的信号的一或多个信号强度值由移动装置确定，其中根据基于包含于在至少一个消息中发射到移动装置的天线信息中的无线节点的发射器增益而导出的移动装置的接收器增益的估计来调整所述所确定的一或多个信号强度值。所述至少一个消息包含例如从无线节点发射的根据ieee802.11标准配置的信标帧消息、基于精细定时测量(ftm)协议的消息(其如所提到也可能已从无线节点发射到移动装置)、从远程中央信息存储库发射的辅助数据消息，或其任何组合。
基于范围计算和天线信息的位置确定
如所提到，可基于从由发射装置发射的信号计算的范围(即，接收装置与发射装置之间的距离)而执行位置确定操作。举例来说，例如个人移动无线装置等接收装置可经配置以计算从一或多个无线节点接收的信号的信号强度值(例如，rssi值)，且基于所述信号强度值确定到发射节点的距离。大体上，节点的发射功率和位置是已知的，因此实现接收装置到发射节点的距离的确定。所确定的范围随后可用以根据一或多个基于范围的位置确定程序而计算接收移动装置的位置估计，例如多边测量程序、最小二乘程序、扩展卡尔曼滤波器程序等(这些程序可在移动装置处或在实施于例如图1的服务器110等服务器的远程定位服务器处执行)。
当提供信号的节点包含具有大体上均匀径向增益模式的全向天线时，用于接收装置的位置确定大体上提供良好位置估计或近似。然而，当发射节点包含方向性天线(即，经配置以例如在到特定扇区的特定方向上发射信号的天线)和/或具有非均匀径向增益模式时，基于由此节点发射的信号而确定的范围可能导致不准确的位置估计。这是因为在从此节点的方向性天线的两个不同角度处测得的相同信号强度(rssi)可能对应于不同范围。
因此，在一些实施例中，位置确定程序包含用以或禁止使用来自方向性天线的测距信号的操作。因此，参考图19，示出了用于移动装置(例如图1和2分别的移动装置108或200)的范围确定(例如，用以促进位置确定)的实例程序1900的流程图。如所说明，程序1900包含在框1910处获得无线节点的天线信息。如本文所论述，在一些实施例中，无线节点(发射测量/确定其信号强度值和/或其它信号特性值的信号)的天线信息可通过将此天线信息包含于发射到将接收且测量来自无线节点的信号的移动装置的消息中而提供。举例来说，移动装置可接收由将发送用于位置确定的信号的每一无线节点(或由代表一或多个无线节点发送信标消息的不同无线节点)发送的广播消息(例如，根据ieee802.11标准配置)、作为例如ftm协议等消息交换协议的部分发送的消息、从远程服务器发送的辅助数据通信/消息(例如，包含将发射用于位置确定的信号的每一无线节点的天线信息)等。在本文论述的实例实施例中，提供到移动装置的天线信息可包含指示用于相应发射节点的天线是方向性还是全向天线的天线类型(或其它信息)。可与天线信息一起提供的其它信息(此其它信息可单独地用以确定天线是方向性还是全向天线)可包含(例如)天线增益模式信息(例如，大体上均匀的模式可指示对应天线是全向的)、天线配置信息(例如，关于经激活天线、其发射功率、相位信息、定向等的信息，其可以用于确定相应无线节点的所得信号辐射行为)、天线分集信息等。在其中特定节点的天线信息不直接可用的情形中，特定节点的天线信息(包含天线类型)可基于可用于所述节点的信息(例如，其位置、节点的其它已知特性和属性等)而推断。举例来说，如相对于分别在图14和15中说明的程序1400和1500所论述，共享特定节点的属性和特性中的至少一些的其它节点的已知天线信息可以用于推断所述特定节点的遗失天线信息。
继续参考图19，基于获得的无线节点的天线信息，在框1920处可确定所述无线节点的天线类型。在一些实施例中，所接收天线信息可指定天线类型(例如，方向性或全向)，而在一些其它实施例中，天线类型可隐式地提供且因此可从所提供的天线信息间接地确定。举例来说，如所提到，所提供的天线信息可包含天线增益图案数据，且基于所述数据可做出增益模式是否为非均匀(因此指示天线是方向性天线)或在天线的大体上360°角跨度上大体上均匀(因此指示天线对应于全向天线)的确定。
已确定发射信号的特定无线节点的天线的天线类型后，在框1930处可响应于特定无线节点的天线类型对应于全向天线的确定，从由无线节点发射的信号的所确定一或多个信号强度值计算表示无线节点到移动装置的一或多个距离的一或多个范围值。当特定无线节点的天线类型(例如，如从无线节点的天线信息所确定)经确定为对应于方向性天线时，忽略从无线节点接收的信号的所述一或多个信号强度值。在一些实施例中，可在测量/处理由无线节点发射的信号(以确定其信号强度值)之前做出无线节点的天线类型的确定，且因此，在此类实施例中，接收装置可经配置以放弃对经识别为源自所述特定无线装置的信号执行处理(例如，当由无线节点发射的信号帧中包含的ssid信息或某个其它识别信息将无线节点识别为经确定具有方向性天线的节点时)。
如所提到，在其中接收到的信号经确定为源自具有全向天线的无线节点的情形中，可使用从所述信号计算的范围值中的至少一些(具有或不具有从由与接收装置通信的其它无线节点发射的信号导出的范围值)以确定移动装置的定位/位置估计。位置确定技术/过程可基于例如基于多边测量的程序和/或借助例如最小二乘分析、卡尔曼滤波等数据拟合程序，其可用以减轻与测得的数据相关联的噪声和/或不确定性。举例来说，在一些实施例中，可至少部分地基于扩展卡尔曼滤波器(ekf)过程导出移动装置的位置。简要地，基于ekf的系统经配置以从有噪声的测量值估计由非线性随机可微分函数支配的离散时间控制系统的位置或状态。ekf系统以初始状态估计和初始时间步长的协方差估计开始。初始状态估计用以确定预测状态和预测协方差，其使用例如原始测量值(例如，距离测量值)经精炼以产生输出状态和输出协方差。针对每一时间步长计算预测状态估计和输出状态直到其之间的差达到某个预定义误差容限。
现在参看图20，示出了大体上在无线节点(例如发射可在接收移动装置处测量的信号的ap或基站)处执行以促进使用基于范围的测量值的位置确定操作的实例程序2000的流程图。程序2000任选地包含在框2010处向移动装置发射(例如，由无线节点发射广播消息、精细定时测量消息等)无线节点的天线信息。所述天线信息可用以确定无线节点的天线类型。所述天线信息可指定天线类型，例如全向或方向性天线，或可包含可从其确定天线类型的数据，例如增益模式数据。程序2000进一步包含在框2020处将信号发射到移动装置，可从所述信号计算一或多个信号强度值。响应于无线节点的天线类型对应于全向天线的确定而从针对由无线节点发射的信号确定的所述一或多个信号强度值计算一或多个范围值(表示从无线节点到移动装置的一或多个距离)。
额外实施例
可通过基于处理器的计算系统来促进执行本文所描述的程序。参考图21，示出了实例计算系统2100的示意图。举例来说，计算系统2100可容纳于例如图1和2分别的装置108和200等手持式移动装置中，或可包括例如图1和3中描绘的节点104a到c、106a到e或300等服务器、节点、接入点或基站中的部分或全部。计算系统2100包含基于计算的装置2110，例如个人计算机、专用计算装置、控制器等等，其通常包含中央处理器单元(cpu)2112。除cpu2112之外，所述系统还包含主存储器、高速缓冲存储器和总线接口电路(未图示)。基于计算的装置2110可包含大容量存储装置2114，例如与计算机系统相关联的硬盘驱动器和/或快闪驱动器。计算系统2100可进一步包含键盘或小键盘2116和可放置于用户可接入(例如，移动装置的屏幕)处的监视器2120(例如，crt(阴极射线管)或lcd(液晶显示器)监视器)。
基于计算的装置2110可经配置以例如促进本文所描述的程序中的一或多者的实施(包含分发、收集和/或且管理天线信息的程序、执行位置确定操作的程序等)。大容量存储装置2114因此可包含计算机程序产品，其当在基于计算的装置2110上执行时致使所述基于计算的装置执行操作以促进本文所描述的程序的实施。所述基于计算的装置可进一步包含用以实现输入/输出功能性的外围装置。此类外围装置可包含(例如)cd-rom驱动器和/或快闪驱动器，或用于将相关内容下载到所连接系统的网络连接。此类外围装置还可用于下载含有计算机指令的软件以实现相应系统/装置的一般操作。替代地和/或另外，在一些实施例中，在计算系统2100的实施方案中可使用专用逻辑电路，例如fpga(现场可编程门阵列)、dsp处理器或asic(专用集成电路)。可与基于计算的装置2110一起包含的其它模块是扬声器、声卡、指向装置(例如，鼠标或轨迹球)，借此用户可对计算系统2100提供输入。基于计算的装置2110可包含操作系统。
计算机程序(也被称作程序、软件、软件应用程序或代码)包含用于可编程处理器的机器指令，且可以高级程序和/或面向对象的编程语言和/或以汇编/机器语言实施。如本文中所使用，术语“机器可读媒体”是指用以将机器指令和/或数据提供到可编程处理器的任何非暂时性计算机程序产品、设备和/或装置(例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置(pld))，包含接收机器指令作为机器可读信号的非暂时性机器可读媒体。
存储器可实施于基于计算的装置2110内或装置的外部。如本文中所使用，术语“存储器”是指任何类型的长期、短期、易失性、非易失性或其它存储器，且不应限于任何特定类型的存储器或任何特定数目的存储器或上面存储存储器的特定类型的媒体。
如果部分地通过硬件或固件连同软件一起实施，那么所述功能可作为一或多个指令或代码存储在计算机可读媒体上。实例包含用数据结构编码的计算机可读媒体及用计算机程序编码的计算机可读媒体。计算机可读媒体包含物理计算机存储媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。借助于实例而非限制，此类计算机可读媒体可包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储装置、磁盘存储装置、半导体存储装置或其它存储装置，或任何其它可用于存储呈指令或数据结构形式的所要程序代码且可由计算机存取的媒体；如本文中所使用，磁盘和光盘包含压缩光盘(cd)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(dvd)、软性磁盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘用激光以光学方式再现数据。上述的组合应包含在计算机可读媒体的范围内。
除非另外定义，否则本文所使用的所有技术和科学术语具有与通常或常规理解相同的意义。如本文中所使用，冠词“一”指所述冠词的一个或多于一个(即，至少一个)语法对象。作为实例，“一元件”意味着一个元件或多于一个元件。当参考例如量、持续时间和类似者的可测量值时，如本文中所使用的“约”和/或“近似”涵盖从指定值的±20％或±10％、±5％或+0.1％的变化，这是由于此类变化在本文中所描述的系统、装置、电路、方法和其它实施方案的上下文中是适当的。当参考例如量、持续时间、物理属性(例如，频率)和类似者的可测量值时，如本文中所使用的“大体上”还涵盖从指定值的±20％或±10％、±5％或+0.1％的变化，这是由于此类变化在本文中所描述的系统、装置、电路、方法和其它实施方案的上下文中是适当的。
如本文所使用，包含在权利要求书中，以“…中的至少一者”或“…中的一或多者”开始的项目的列表中所使用的“或”指示分离性列表，以使得(例如)“a、b或c中的至少一者”的列表是指a或b或c或ab或ac或bc或abc(即，a及b及c)，或与多于一个特征的组合(例如，aa、aab、abbc等)。并且，如本文中所使用，除非另有陈述，否则功能或操作是“基于”项目或条件的声明意味着所述功能或操作是基于所陈述的项目或条件且可基于除了所陈述的项目或条件之外的一或多个项目和/或条件。
如本文中所使用，移动装置或台(ms)指代装置，例如蜂窝式或其它无线通信装置、智能电话、平板计算机、个人通信系统(pcs)装置、个人导航装置(pnd)、个人信息管理器(pim)、个人数字助理(pda)、膝上型计算机，或能够接收无线通信和/或导航信号(例如，导航定位信号)的其它合适移动装置。术语“移动台”(或“移动装置”或“无线装置”)还希望包含(例如)通过短程无线、红外线、电缆连接或其它连接与个人导航装置(pnd)通信的装置，而不管装置处或pnd处是否发生卫星信号接收、辅助数据接收和/或位置相关处理。并且，“移动台”希望包含能够例如经由因特网、wifi或其它网络与服务器通信且与一或多种类型的节点通信的所有装置，包含无线通信装置、计算机、膝上型计算机、平板计算机装置等，而不管装置处、服务器处或与网络相关联的另一装置或节点处是否发生卫星信号接收、辅助数据接收和/或位置相关处理。以上的任何可操作组合也被视为“移动台”。移动装置也可被称作移动终端、终端、用户设备(ue)、装置、具有安全用户平面位置功能的终端(set)、目标装置、目标或某个其它名称。
虽然本文呈现的技术、过程和/或实施方案中的一些可遵守一或多个标准中的全部或部分，但在一些实施例中，这些技术、过程和/或实施方案可能不遵守这一或多个标准中的部分或全部。
虽然本文已经详细揭示具体实施例，但这仅是借助于实例出于说明的目的而完成，且并不希望相对于所附权利要求书的范围为限制性的。具体来说，预期在不脱离由权利要求书所定义的本发明的精神和范围的情况下可做出各种替代、更改和修改。其它方面、优点和修改被视为在所附权利要求书的范围内。所呈现的权利要求书表示本文中所揭示的实施例和特征。也预期其它未主张的实施例和特征。因此，其它实施例在所附权利要求书的范围内。
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