利用往返時間信息的被動定位的制作方法
【專利說明】利用往返時間信息的被動定位
[0001 ] 相關申請案的交叉參考
[0002] 本申請案主張20 13年8月30日申請的標題為"被動定位方案（Passive Positioning Schemes)"的第61/872,087號美國臨時申請案、2013年9月3日申請的標題為 "被動定位方案"的第61/873,253號美國臨時申請案、2014年3月31日申請的標題為"利用信 標相鄰者報告的被動定位（Passive Positioning Utilizing Beacon Neighbor Reports)"的第61/973,034號美國臨時申請案以及2014年4月28日申請的標題為"利用信標 相鄰者報告的被動定位"的第61 /985，247號美國臨時申請案的權益，以上申請案中的每一 者轉讓給本受讓人且其內容以全文引用的方式并入本文中。
【背景技術】
[0003] 本發明標的物的實施例大體上涉及無線通信的領域，且更確切地說涉及用于無線 通信裝置的被動定位方案。
[0004] 各種定位技術可用于基于接收無線通信信號確定無線通信裝置(例如，無線局域 網（WLAN)裝置）的位置。舉例來說，可實施定位技術，其利用無線通信信號的到達時間 (TOA)、往返時間（RTT)、接收信號強度指示符(RSSI)或無線通信信號的到達時間差(TDOA) 以確定無線通信裝置在無線通信網絡中的位置。

【發明內容】

[0005] 根據本發明的用于在接入點之間交換定位消息的方法的實例包含:檢測來自接入 點的傳入消息；確定與所述接入點相關聯的往返時間（RTT)值;產生確認消息；至少部分地 基于所述RTT值計算所述確認消息的出發時間；以及在所述出發時間發送所述確認消息。
[0006] 此類方法的實施方案可包含以下特征中的一或多者。可計算所述傳入消息的第一 到達校正(FAC)。所述確認消息的出發時間可至少部分地基于所述FAC。可確定短幀間間隔 (SIFS)值，且計算出發時間可基于RTT值和SIFS值。計算確認消息的出發時間的方程式可為 t3 = t2+SIFS-RTT/2+LM，使得t3是所述出發時間，t2是檢測到傳入消息的時間，SIFS是與接 入點相關聯的短幀間間隔，RTT/2是當發送所述傳入消息時的時間實例與當檢測到所述傳 入消息時的時間實例之間的時間差，且Lm是傳入消息的長度。可確定傳入消息的消息長度。 傳入消息可為服務質量空(QoSNuII)交換。
[0007] 根據本發明的在利用接入點間消息接發的客戶端站上的定位的方法的實例包含： 在客戶端站處檢測來自第一接入點的指示與第二接入點的消息交換的廣播消息;檢測從所 述第一接入點發送到所述第二接入點的第一消息;檢測從所述第二接入點發送到所述第一 接入點的后續第二消息；確定與所述第一接入點和所述第二接入點相關聯的位置信息；確 定短幀間間隔（SIFS)值;確定所述第一消息的消息長度值;至少部分地基于所述第一消息 和所述后續第二消息的所述檢測而確定到達時間差(TDOA)信息；以及基于與所述第一接入 點和所述第二接入點相關聯的所述位置信息、所述TDOA信息、所述SIFS值以及所述消息長 度值而計算位置估計。
[0008] 此類方法的實施方案可包含以下特征中的一或多者。所述第一消息可為精細定時 消息或Q0SNull消息。所述廣播消息可包含與第一接入點和第二接入點相關聯的位置信息， 與第一接入點和第二接入點相關聯的往返時間(RTT)信息，和/或所述SIFS值。
[0009] -種交換消息以用于在移動單元的被動定位中使用的系統的實例包含:存儲器單 元;至少一個處理器，其耦合到所述存儲器單元且經配置以：檢測來自接入點的傳入消息； 確定與所述接入點相關聯的往返時間（RTT)值;產生確認消息;基于所述RTT值計算所述確 認消息的出發時間；以及在所述出發時間發送所述確認消息。
[0010]此系統的實施方案可包含以下特征中的一或多者。所述處理器可進一步經配置以 計算所述傳入消息的第一到達校正(FAC)。所述處理器可進一步經配置以至少部分地基于 所述FAC計算所述確認消息的出發時間。所述處理器可進一步經配置以確定短幀間間隔 (SIFS)值且基于RTT值和SIFS值計算所述出發時間。所述確認消息的出發時間可確定為t3 = t2+SIFS-RTT/2+LM，使得t3是所述出發時間，t2是檢測到傳入消息的時間，SIFS是與接入 點相關聯的短幀間間隔，RTT/2是當發送所述傳入消息時的時間實例與當檢測到傳入消息 時的時間實例之間的時間差，且Lm是傳入消息的長度。可確定傳入消息的消息長度。來自接 入點的傳入消息可為QoSNul 1消息。
[0011] 根據本發明的機器可讀存儲媒體的實例包含指令，所述指令當由一或多個處理器 執行時致使所述一或多個處理器執行操作，所述操作包含:檢測來自接入點的傳入消息;確 定與所述接入點相關聯的往返時間（RTT)值;產生確認消息；至少部分地基于所述RTT值計 算所述確認消息的出發時間；以及在所述出發時間發送所述確認消息。
[0012] 此機器可讀存儲媒體的實施方案可包含以下特征中的一或多者。所述指令可致使 所述一或多個處理器執行包含計算所述傳入消息的第一到達校正(FAC)的操作。計算確認 消息的出發時間的操作可至少部分地基于所述FAC。所述指令可致使所述一或多個處理器 執行包含確定短幀間間隔（SIFS)值的操作，且計算所述出發時間的操作可基于RTT值和 SIFS值。所述指令可致使所述一或多個處理器執行包含確定所述傳入消息的消息長度的操 作。檢測來自接入點的傳入消息的操作可包含檢測傳入消息是Q 0SNull交換。
[0013] 根據本發明的一種客戶端站的實例，處理器;定位單元，其耦合到所述處理器且經 配置以：檢測來自第一接入點的指示與第二接入點的消息交換的廣播消息;檢測從所述第 一接入點發送到所述第二接入點的第一消息;檢測從所述第二接入點發送到所述第一接入 點的后續第二消息；確定與所述第一接入點和所述第二接入點相關聯的位置信息；確定短 幀間間隔（SIFS)值;確定所述第一消息的消息長度值;至少部分地基于所述第一消息和所 述第二消息的所述檢測而確定到達時間差(TDOA)信息；以及基于與所述第一接入點和所述 第二接入點相關聯的所述位置信息、所述TDOA信息、所述SIFS值以及所述消息長度值而計 算位置估計。
[0014] 此客戶端站的實施方案可包含以下特征中的一或多者。所述定位單元可經配置以 檢測精細定時消息或QoSNuII消息作為所述第一消息。所述定位單元可經配置以檢測所述 廣播消息中與第一接入點和第二接入點相關聯的位置信息。所述定位單元可經配置以檢測 所述廣播消息中與第一接入點和第二接入點相關聯的往返時間（RTT)信息。所述定位單元 可經配置以檢測所述廣播消息中的SIFS值。
[0015] 本文中所描述的項目和/或技術可提供以下能力中的一或多者以及未提到的其它 能力。網絡中的接入點(AP)與相鄰AP交換周期性精細定時或Q0SNull消息。AP廣播其位置。 確定消息(M)離開第一AP(APl)的時間。確定消息(M)在第二AP(AP2)處的到達時間。第一到 達校正(FAC)用以調整第二AP(AP2)處的到達時間。消息(M)的確認(ACK)從第二AP(AP2)發 送返回到第一AP(APl)。客戶端站檢測消息(M)和確認(ACK)且確定客戶端站處的相應到達 時間。AP確定與兩個AP之間的發射時間相關聯的往返時間（RTT)信息（例如，RTT 12/2) JP廣 播RTT信息和SIFS信息。可基于到達時間以及RTT和SIFS信息確定客戶端的位置。可提供其 它能力，且不是根據本發明的每個實施方案都必須提供所論述的能力中的任一者，更不用 說全部。AP不廣播RTT信息，但基于RTT信息修改發送ACK消息的時間。確定客戶端位置而無 需接收廣播RTT信息。另外，通過除了所提到的手段之外的手段來實現上文提到的效果可為 可能的，且所提到的項目/技術可能不一定產生所提到的效果。
【附圖說明】
[0016] 圖IA是用于確定客戶端站的位置的被動定位方案的實例框圖。
[0017] 圖IB是包含位置服務器的無線局域網的實例網絡圖。
[0018] 圖2是精細定時測量請求的概念圖的現有技術實例。
[0019] 圖3A是基于FAC估計的被動定位方案的概念圖的實例。
[0020]圖3B是FAC估計的圖形實例。
[0021 ]圖4是基于動態SIFS時間的被動定位方案的概念圖的實例。
[0022]圖5A和5B是示范性接入點廣播和消息交換時序圖。
[0023]圖6是用于基于RTT值發送確認消息的過程的流程圖。
[0024]圖7是用于計算客戶端站的位置的過程的流程圖。
[0025]圖8A是示范性客戶端站的框圖。
[0026]圖8B是示范性接入點的框圖。
【具體實施方式】
[0027] 下文的描述包含實施本發明的標的物的技術的示范性系統、方法、技術、指令序列 和計算機程序產品。但是，應理解，可以在沒有這些具體細節的情況下實踐所描述的實施 例。舉例來說，雖然實例指代用于無線局域網(WLAN)裝置的被動定位方案，但實施例不受如 此限制。在其它實施例中，被動定位方案可由其它無線標準和裝置(例如，WiMAX裝置)實施。 在其它情況下，為了不使描述變混亂，未詳細展