用于提高定位的质量的方法及设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请案的交叉参考
[0002] 本申请案主张2014年5月15日申请的第14/278,942号美国申请案"用于提高定位 的质量的方法及设备（Methods and Apparatuses for Improving Quality of Positioningr的权益，所述申请案主张2013年9月9日申请的第61/875,558号美国临时申 请案"用于提高定位的质量的方法及设备（Methods and A邮aratuses for Improving Quality of Positioningr及2013年9月13日申请的第61/877,881号美国临时申请案"用 于提高定位的质量的方法及设备(Methods and A卵aratuses for Improving如ality of Positioning)"的权益，所有申请案转让给本受让人。前述美国申请案的全文特此W引用的 方式并入。
技术领域
[0003] 本发明设及无线通信的领域。明确地说，本发明设及用于提高定位的质量的方法 及设备。
【背景技术】
[0004] 在常规的定位系统中，使用两个无线终端之间的往返时间（RTT)的测量值用于定 位可产生不准确的结果。原因之一是正交频分多路复用(OFDM)包中的防护间隔可通常将数 百纳秒的不确定性引入到所述测量值中，其继而可引入定位中的数百米的不准确度。
【发明内容】
[0005] 掲示用于提高定位的质量的方法及设备。根据本发明的各方面，可检测两个站之 间的通信消息中的从短训练字段到长训练字段的转变。站随后可基于从短训练字段及长训 练字段的转变来确定首达校正时间。通过所述首达校正时间，所述两个站之间的通信的更 准确的时序可被确定且用于提高定位应用的质量。
[0006] 在一个实施例中，一或多个处理器或数字信号处理器或其组合可经配置在第 一站处接收消息，其中所述消息包括从第二站接收的至少短训练字段及长训练字段;检测 从短训练字段到长训练字段的转变;至少部分基于从短训练字段到长训练字段的所述转变 来确定首达校正时间;及根据所述首达校正时间辅助所述第二站确定所述第二站的范围。
[0007] 为检测从短训练字段到长训练字段的转变，所述一或多个处理器可经配置监 视所接收的消息的脉冲响应的窗口；使用所接收的消息相对于时间产生所述脉冲响应窗口 的正规化能量水平;及至少部分基于所述正规化能量水平超过预定阔值而识别从短训练字 段到长训练字段的所述转变。所述预定阔值可表示所述脉冲响应窗口的所述正规化能量水 平的一分数。在其它实施方案中，所述脉冲响应的所述正规化能量水平的斜度的改变可用 于识别从短训练字段到长训练字段的转变。例如，如果所述脉冲响应的正规化能量水平的 斜度的改变超过预定阔值，那么可识别从短训练字段到长训练字段的转变。
[000引为确定首达校正时间，所述一或多个处理器可经配置使用从短训练字段到长 训练字段的转变来确定首达时间；及根据所述首达时间与预期到达时间之间的差异来确定 首达校正时间。
[0009] 为根据所述首达校正时间辅助第二站确定所述第二站的范围，所述一或多个处理 器可经配置将第一消息发射到第二站，其中所述第一消息用于使用所述首达校正时间 计算从第一站接收第一消息的经调整的时间;及至少部分基于接收所述第一消息的经调整 的时间而确定所述第二站的范围。所述一或多个处理器可经配置W将第二消息发射到第二 站，其中所述第二消息包含来自所述第一站的经调整的时戳，且其中来自所述第一站的经 调整的时戳用于确定所述第二站的范围。
[0010] 应注意，来自第一站的经调整的时戳可包含从第二站接收确认的时间加上首达校 正时间。来自第一站的经调整的时戳还可包含从第二站接收确认的时间加上首达校正时间 及随机噪声。
[0011] 在另一实施例中，一种计算机程序产品可包含存储由一或多个计算机系统执行的 指令的非暂时性媒体。所述指令可包含:用于在第一站处接收消息的指令，其中所述消息包 括从第二站接收的至少短训练字段及长训练字段;用于检测从短训练字段到长训练字段的 转变的指令;用于至少部分基于从短训练字段到长训练字段的所述转变来确定首达校正时 间的指令;及用于根据所述首达校正时间辅助所述第二站确定所述第二站的范围的指令。
[0012] 在又一实施例中，一种装置可包含:收发器，其经配置W在所述装置处接收消息， 其中所述消息包括从第二站接收的至少短训练字段及长训练字段;控制模块，其包含控制 逻辑及一或多个处理器。所述一或多个处理器或数字信号处理器或其组合可进一步包含经 配置W进行W下操作的逻辑:检测从短训练字段到长训练字段的转变;至少部分基于从短 训练字段到长训练字段的所述转变来确定首达校正时间；及根据所述首达校正时间辅助所 述第二站确定所述第二站的范围。
[0013] 在又一实施例中，一种设备可包含用于在所述设备处接收消息的装置，其中所述 消息包括从第二站接收的至少短训练字段及长训练字段;用于检测从短训练字段到长训练 字段的转变的装置;用于至少部分基于从短训练字段到长训练字段的所述转变来确定首达 校正时间的装置;及用于根据所述首达校正时间辅助所述第二站确定所述第二站的范围的 装置。
【附图说明】
[0014] 在结合W下图式的非限制性及非穷尽性方面阅读了本发明的实施例的详细描述 之后，本发明的前述特征及优点W及其额外特征及优点将可更清楚地理解。在整个图式中 使用相同的数字。
[0015] 图1说明根据本发明的各方面的示范性系统环境。
[0016] 图2说明根据本发明的各方面的无线站(STA)之间的示范性消息流。
[0017] 图3A说明根据本发明的各方面的示范性消息。
[001引图3B说明根据本发明的各方面的另一示范性消息。
[0019]图3抗兑明根据本发明的各方面的又一示范性消息。
[0020] 图4A说明根据本发明的各方面的用于测量首达校正时间的示范性实施方案。
[0021] 图4B说明根据本发明的各方面的用于测量首达校正时间的另一示范性实施方案。
[0022] 图5A说明根据本发明的各方面的用于实施提高定位的质量的方法的示范性流程 图。
[0023] 图5B说明根据本发明的各方面的用于检测图5A的从短训练字段到长训练字段的 转变的示范性实施方案。
[0024] 图5C说明根据本发明的各方面的用于确定图5A的首达校正时间的示范性实施方 案。
[0025] 图加说明根据本发明的各方面的用于辅助第二站确定图5A的位置的示范性实施 方案。
[0026] 图6A说明根据本发明的各方面的用于实施提高定位的质量的方法的另一示范性 流程图。
[0027] 图6B说明根据本发明的各方面的用于检测图6A的从短训练字段到长训练字段的 转变的示范性实施方案。
[0028] 图6C说明根据本发明的各方面的用于确定图6A的首达校正时间的示范性实施方 案。
[0029] 图6D说明根据本发明的各方面的用于确定图6A的第二站的范围的示范性实施方 案。
[0030] 图7说明根据本发明的各方面的装置的示范性框图。
[0031] 图8说明根据本发明的各方面的计算平台的示范性框图。
【具体实施方式】
[0032] 掲示提高定位的质量的实施例。呈现W下描述W使所属领域的技术人员能够制作 和使用本发明。特定实施例及应用的描述仅是作为实例提供。所属领域的技术人员将容易 明白本文所述的实例的各种修改及组合，且在不脱离本发明的范围的情况下，本文中所界 定的一般原理可应用于其它实例及应用。因而，本发明并不希望限于所描述且示出的实例， 而是应被赋予与本文中所掲示的的原理和特征一致的最宽范围。词语"示范性"在本文中用 于意味着"充当实例、例子或说明"。本文中描述为"示范性"或描述为"实例"的任何方面或 实施例未必应被解释为比其它方面或实施例优选或有利。
[0033] 如下文所论述，特定消息流可结合无线站(STA)之间的消息的发射实现对往返时 间（RTT)的有效及高效测量。在特定实例中，STA可包括若干类型的收发器装置中的任一者， 例如移动用户站(例如，智能电话、笔记本计算机、平板计算机等)或无线服务接入装置(例 如，无线局域网(WLAN)接入点或毫微微小区）。例如，消息帖中的特定消息流及字段可使得 能够W足够的准确度获得RTT测量值W用于使用更少的消息测量无线STA之间的范围。此所 测得的范围可W用于若干应用中的任一者中，包含(例如)定位操作。
[0034] 图1说明根据本发明的各方面的示范性系统环境。如图1中所示，移动装置100可从 SPS卫星104接收或获取卫星定位系统（SPS)信号102。在一些实施例中，SPS卫星104可来自 例如GPS或伽利略卫星系统的一个全球导航卫星系统(GNSS)。在其它实施例中，SPS卫星可 来自多个GNSS，例如(但不限于)GPS、伽利略、格洛纳斯或北斗(BeidouK指南针(Compass)) 卫星系统。在其它实施例中，SPS卫星可来自若干区域性导航卫星系统(RNSS)中的任一者， 例如广域增强系统(WAAS)、欧洲静地导航覆盖服务(EGN0S)、准天顶卫星系统(QZSS)等。
[0035] 另外，移动装置100可向无线通信网络发射无线电信号及从无线通信网络接收无 线电信号。在一个实例中，移动装置100可通过在无线通信链路106上将无线信号发射到基 站收发器110或从基站收发器110接收无线信号而与蜂窝式通信网络通信。类似地，移动装 置100可在无线通信链路112上将无线信号发射到本地收发器108或从所述本地收发器接收 无线信号。
[0036] 在特定实施方案中，本地收发器108可经配置W在无线通信链路106上W比在无线 通信链路112上由基站收发器110实现的距离更短的距离与移动装置100通信。举例来说，本 地收发器108可定位于室内环境中。本地收发器108可提供对无线局域网(WLAN，例如IE邸标 准802.11网络）或无线个域网（WPAN，例如B!LιeU)olh|'网络）的接入。在另一实例实施方案 中，本地收发器108可包括能够根据蜂窝式通信协议促进无线通信链路112上的通信的毫微 微小区收发器。
[0037] 在特定实施方案中，基站收发器110及本地收发器108可通过链路132在网络130上 与一或多个服务器140、150及/或160通信。此处，网络130可包括有线或无线通信网络的任 何组合。在特定实施方案中，网络130可包括能够通过本地收发器108或基站收发器110促进 移动装置100与服务器140、150或160之间的通信的因特网协议（IP)基础结构。在另一实施 方案中，网络130可包括例如基站控制器或主交换中屯、（未图示)等蜂窝式通信网络基础结 构W促进与移动装置100的移动蜂窝式通信。
[0038] 在特定实施方案中且如下文所论述，移动装置100可具有能够计算移动装置100的 定位或估计位置的电路及处理资源。举例来说，移动装置100可至少部分基于到四个或更多 SPS卫星104的伪距离测量值来计算定位。此处，移动装置100可至少部分地基于从四个或更 多个SPS卫星104获取的信号102中的伪噪声码相位检测来计算所述伪距离测量值。在特定 实施方案中，移动装置100可从服务器140、150或160接收定位辅助数据W辅助获取由SI^卫 星104发射的信号102,包含例如历书、星历表数据、多普勒捜索窗口等。
[0039] 在其它实施方案中，移动装置100可通过使用（例如)高级前向Ξ边测量(AFLT)及/ 或观察到达时间差(0TD0A)的若干技术中的任一者处理从固定于已知位置处的地面发射器 (例如，基站收发器110)所接收的信号而获得定位。在运些特定技术中，