專利名稱：無線通信鏈路的表征的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域。具體地說，本發(fā)明涉及無線通信鏈路的作為視距(LOS) 或非視距(NLOS)的表征。
背景技術(shù)：
無線通信系統(tǒng)可以如圖I中所示、按照由信道102隔開的發(fā)射機100和接收機104 來表示。發(fā)射機將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合于通過信道傳輸?shù)男盘?。為了確定所發(fā)射的數(shù)據(jù)的目的， 接收機104的目的是從該信號去除信道失真的影響，并且獲得該數(shù)據(jù)的估計。接收機104 也可以提供與所接收的信號相關(guān)的參數(shù)，諸如所接收的功率的測量。信道102表示由在無線通信系統(tǒng)周圍的環(huán)境引發(fā)的影響。信道102可以在某種程度上使得所發(fā)射的信號失真。信道失真可以包括幅度失真、頻率偏移、相位偏移、多普勒效應(yīng)、源自多徑信道的失真、加性噪聲或干擾。與發(fā)射機102和/或接收機104裝置相關(guān)的空間參數(shù)可以為已知的。這樣的參數(shù)可以包括空間坐標(biāo)、速度和加速度。例如，裝置可以被定位在已知的固定位置。也可以從全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機或類似的裝置獲得空間參數(shù)。而且，與信道102相關(guān)的空間信息可以在所發(fā)射的數(shù)據(jù)內(nèi)容中被傳送到接收機104。這樣的情況的示例出現(xiàn)在專用短距離通信(DSRC)系統(tǒng)中，其中，所發(fā)射的數(shù)據(jù)可以包括位置、速度、加速度和首標(biāo)信息， 如在 SAEInternational, " Dedicated Short Range Communications (DSRC) Message SetDictionary, " J2735, December 2006 中所述。在說明書中對于任何現(xiàn)有技術(shù)的引用不是并且不應(yīng)當(dāng)被作為對下述的確認(rèn)或任何形式的建議，即該現(xiàn)有技術(shù)在澳大利亞或任何其他管轄范圍中形成公知常識或者該現(xiàn)有技術(shù)可以合理地認(rèn)為被本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員確定、理解和視為相關(guān)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用于通過處理與系統(tǒng)部件相關(guān)的信息和從所接收的波形提取的信息來表征無線通信鏈路的方法。所述無線通信鏈路可以被表征為視距(LOS)或非視距 (NLOS)鏈路。在本發(fā)明的一個方面，發(fā)射機在其發(fā)送的消息中包括發(fā)射機的狀態(tài)。在接收機，消息被恢復(fù)并形成接收機所具有的對發(fā)射機狀態(tài)的概況(view)的一部分。在本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于表征無線通信鏈路的方法，包括接收用于表示發(fā)射機的位置的數(shù)據(jù)；接收用于表示接收機的位置的數(shù)據(jù)；接收在所述發(fā)射機的輸出處的發(fā)射功率的測量；接收在所述接收機的輸入處的接收功率的測量；基于所述接收機的所述位置、所述發(fā)射機的所述位置、所述發(fā)射功率和所述接收功率來產(chǎn)生用于表征在所述發(fā)射機和所述接收機之間的無線鏈路的至少一個非視距度量；并且，輸出所述非視距度量以表征所述無線通信鏈路的。在本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于表征無線通信鏈路的系統(tǒng)，包括 可操作以接收用于表示所述發(fā)射機的所述位置的在空間中的點的輸入； 可操作以接收用于表示所述接收機的所述位置的在空間中的點的輸入； 可操作以接收在所述發(fā)射天線的輸出處的發(fā)射功率的測量的輸入； 可操作以接收在向所述接收天線的輸入處的接收功率的測量的輸入； 非視距(NLOS)檢測器，可用于基于所述輸入來產(chǎn)生用于所述無線鏈路的至少一個非視距度量；以及 用于提供所述非視線度量的輸出。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述非視距檢測器包括發(fā)射機至接收機距離計算器， 所述發(fā)射機至接收機距離計算器使用所述發(fā)射機的位置和接收機的位置的輸入來計算和輸出在所述發(fā)射機和所述接收機之間的距離。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述非視距檢測器包括觀測的路徑損耗計算器，所述觀測的路徑損耗計算器使用所述發(fā)射功率的測量和接收功率的測量的輸入來計算和輸出觀測的路徑損耗。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述非視距檢測器包括模型化的路徑損耗計算器，所述模型化的路徑損耗計算器根據(jù)使用所述發(fā)射機至接收機距離作為輸入的模型來確定模型化的路徑損耗。在本發(fā)明的另一個方面，根據(jù)環(huán)境條件來調(diào)整所述路徑損耗模型。在本發(fā)明的另一個方面，通過下述來提供所述發(fā)射機和/或接收機的位置的輸入固定位置、向所述非視距檢測器的通信；全球定位系統(tǒng)(GPS)、存儲的數(shù)據(jù)和/或包含在向所述接收機發(fā)射的數(shù)據(jù)中。在本發(fā)明的另一個方面，通過下述來提供所述發(fā)射功率的測量的輸入固定電平、 向所述非視距檢測器的通信、相對于在發(fā)射天線之前的所述發(fā)射機的某個階段的測量、存儲的數(shù)據(jù)、包含在向所述接收機發(fā)射的數(shù)據(jù)中和/或估計。在本發(fā)明的另一個方面，提供下述的至少一個來提供所述接收功率的測量的輸入來自所述接收機的輸出、相對于接收機輸入的或在所述接收機輸入之前的某個階段的度量和/或存儲的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的另一個方面，向所述非視距檢測器提供用于計算所述發(fā)射功率的測量的輸入和/或所述接收功率的測量的輸入的至少一個參數(shù)，或者假定用于這樣的參數(shù)的值。在本發(fā)明的另一方面，所述非視距檢測器包括非視距度量產(chǎn)生器，所述非視距度量產(chǎn)生器使用測量的路徑損耗輸入和模型化的路徑損耗輸入以產(chǎn)生并輸出至少一個非視距度量，例如所述輸出為兩個路徑損耗輸入之間的差。在本發(fā)明的另一個方面，所述非視距度量產(chǎn)生器將在所述兩個路徑損耗輸入之間的差在輸出之前映射在另一個值上。在本發(fā)明的另一個方面，所述非視距度量產(chǎn)生器根據(jù)所述發(fā)射機至接收機距離的輸入的值來繞過所述測量和模型化的路徑損耗計算器。
所述非視距度量產(chǎn)生器可以將所述路徑損耗差在輸出之前映射到非視距度量值上。所述映射可以包括下述至少一個根據(jù)某個預(yù)定函數(shù)將所述路徑損耗差映射到所述非視距度量上；將所述路徑損耗差映射到被賦值所述路徑損耗差值的預(yù)定所述非視距度量上；根據(jù)某個預(yù)定函數(shù)將所述路徑損耗差和所述發(fā)射機至接收機距離映射到所述非視距度量上；將所述路徑損耗差和所述發(fā)射機至接收機距離映射到被賦值所述路徑損耗差和所述發(fā)射機至接收機距離的組合的預(yù)定所述非視距度量上；量化所述路徑損耗差的函數(shù)；以及量化所述發(fā)射機至接收機距離的函數(shù)。所述映射可以將輸入空間劃分為倉。每一個倉可以被預(yù)定的下界和上界限定，并且，向每一個倉分配所述輸出度量值。所述非視距度量產(chǎn)生器可以確定所述路徑損耗差輸入的倉資格，使得所述路徑損耗差位于所述下倉邊界和上倉邊界之間，然后輸出向所述倉資格分配的所述度量值。所述倉劃分可以包括下述至少一個兩個倉，在倉之間的邊界被選擇使得它將所述路徑損耗差輸入的預(yù)期值界定為視距(LOS)或非視距；以及三個倉，在第一倉和第二倉之間的邊界被選擇使得它將所述路徑損耗差輸入的預(yù)期值界定為視距或未知，并且在第二倉和第三倉之間的邊界被選擇使得它將所述路徑損耗差輸入的預(yù)期值界定為未知或非視距。所述非視距度量產(chǎn)生器可以根據(jù)所述發(fā)射機至接收機距離輸入的值來繞過所述測量和模型化的路徑損耗計算器。所述繞過可以在下述時候出現(xiàn)所述發(fā)射機至接收機距離大于某個閾值；所述發(fā)射機至接收機距離小于某個閾值。在所述繞過期間，所述非視距度量產(chǎn)生器輸出可以包括下述的至少一個固定值度量；根據(jù)所述發(fā)射機至接收機距離的某個函數(shù)計算的度量值。所述接收機可以具有兩個或更多的接收天線。對于每一個接收天線計算所述觀測的路徑損耗。所述發(fā)射機至接收機距離計算可以包括下述的至少一個每一個接收天線的計算，其中，可獲得每一個天線位置信息；在天線上被認(rèn)為等同的值。所述非視距度量產(chǎn)生器可以使用從至少一個天線計算的至少一個度量，以輸出下面的至少一個每一個天線度量值；最大的每一個天線度量值；最小的每一個天線度量值；
在所有接收天線上獲取的平均每一個天線度量值；以及與所述每一個天線度量值相關(guān)的統(tǒng)計。所述非視距檢測器可以估計在所述發(fā)射天線的輸出處的功率，并且使用其來表示所述在發(fā)射天線的輸出處的發(fā)射功率的測量的輸入。當(dāng)所述發(fā)射機至接收機距離低于某值時，根據(jù)某個模型來計算預(yù)期的損耗，然后， 將所述預(yù)期的損耗與所述在向所述接收天線的輸入處的接收功率的測量相加，以產(chǎn)生所述在所述發(fā)射天線的輸出處的功率的估計。所述模型可以是在一定距離處的某個基本損耗，并且在每10倍的距離處有另外的損耗。所述非視距度量產(chǎn)生器可以記錄在對于特定發(fā)射機的發(fā)射天線的輸出處的所述功率的估計，并且使用它來對于從同一發(fā)射機接收的另外的信號表征所述鏈路，其中，假定在所述發(fā)射天線的輸出處的功率等于在所述發(fā)射天線的輸出處的所述功率的估計值。所述非視距度量產(chǎn)生器組合從在某個時間窗口期間接收的所述輸入得出的所述度量?？梢酝ㄟ^根據(jù)某個函數(shù)過濾在所述時間窗口上的度量來執(zhí)行所述組合。所述過濾函數(shù)可以是下述的至少一個在所述時間窗口上執(zhí)行度量的塊平均；在所述時間窗口上執(zhí)行度量的自動回歸；以及組合來自所述窗口的樣本的基于時間的選擇。所述非視距檢測器用于向至少一個連接的系統(tǒng)內(nèi)提供輸入。所述連接的系統(tǒng)可以是下述的至少一個汽車系統(tǒng)；路側(cè)(road side)系統(tǒng)；以及安全系統(tǒng)。由所述非視距檢測器接收的信息可以被用于下述的至少一個當(dāng)檢測到可能的碰撞威脅時提供警告；修改警告的特性；修改警告的觸發(fā)；降低誤警告的概率。所述非視距檢測器輸出可以用于經(jīng)由下述的至少一個來改變地圖信息檢測錯誤的地圖信息；改正錯誤的地圖信息；以及增加現(xiàn)有的地圖信息?？梢韵蜇?fù)責(zé)查看地圖數(shù)據(jù)和分發(fā)更新的中央主體提供所述地圖改變。所述非視距檢測器可以當(dāng)輸入變得可獲得時在線運行。所述非視距檢測器可以離線運行，后期處理在其執(zhí)行之前被收集的輸入數(shù)據(jù)。所述無線通信鏈路可以符合ffiEE 802. 11。在本發(fā)明方法的另一個方面，所述接收機具有兩個或更多的接收天線。在本發(fā)明的另一個方面，所述非視距度量產(chǎn)生器組合從在某個時間窗口期間接收的所述輸入得出的所述度量。在本發(fā)明的另一個方面，所述非視距檢測器可以當(dāng)輸入變得可獲得時在線運行， 或者，通過后期處理在其執(zhí)行之前被收集的輸入數(shù)據(jù)而離線運行。還描述了環(huán)境估計器的輸出的功能使用。


現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例，在附圖中圖I是通信系統(tǒng)的示意圖；圖2是視距鏈路的示例；圖3是非視距鏈路的示例；圖4是非視距檢測器的示意圖；圖5是非視距檢測器的詳細示意圖。
具體實施例方式描述了非視距檢測器的實施例，使得可以通過處理與系統(tǒng)部件相關(guān)的信息和從接收的波形提取的信息，將無線通信鏈路表征為視距(LOS)或非視距(NLOS)。所述的技術(shù)可能應(yīng)用到無線通信系統(tǒng)，例如，DVB-T, DVB-H、IEEE802. 11、IEEE 802. 16、3GPP2、專用短距離通信(DSRC)、對于陸地移動裝置的通信接入(CALM)和專用系統(tǒng)。在無線通信鏈路中，由發(fā)射機(Tx) 100向接收機(Rx) 104發(fā)送信號。發(fā)射機100 和接收機104周圍的環(huán)境中物體的存在可能導(dǎo)致多條路徑到達接收機。所發(fā)射的信號可能例如通過反射或衍射被在該環(huán)境中的物體偏轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)器(inflector)的示例包括在該環(huán)境內(nèi)的汽車、招牌、建筑物或其他結(jié)構(gòu)。如果無線通信鏈路包括在發(fā)射機100和接收機104之間的直接視距路徑，則它被分類為L0S。圖2示出LOS鏈路的示例。所發(fā)送的信號經(jīng)由兩個路徑到達接收機104。路徑Ptl是在發(fā)射機100和接收機104之間的直接視距路徑，使得此為LOS鏈路。路徑Pl在被物體200反射后到達接收機。如果在發(fā)射機100和接收機104之間不存在直接視距路徑，則將鏈路分類為NL0S。 圖3示出示例的NLOS鏈路。與前一個示例相同，所發(fā)送的信號經(jīng)由兩個路徑到達接收機 104。然而，在該情況下，路徑PO被第二物體300阻擋，并且該信號被衍射。在發(fā)射機100 和接收機104之間不再有直接視距路徑，使得此為NLOS鏈路。圖4示出非視距(NLOS)檢測器400的一種布置的框圖。向NLOS檢測器400輸入下述T用于表示發(fā)射機的位置的在空間中的點；
R用于表示接收機的位置的在空間中的點；
PT在發(fā)射天線的輸出處的發(fā)射功率的測量；以及
PR在向接收天線的輸入處的接收功率的測量。
NLOS檢測器400可以與接收機或發(fā)射機處于相同的位置或在某個其他位置。非視
距檢測器400可以當(dāng)輸入變得可用時在線運行；或者，以離線模式運行，后處理在其執(zhí)行之前收集的輸入數(shù)據(jù)。發(fā)射機位置T可以位于在非視距檢測器400處已知的固定位置。發(fā)射機位置也可以被發(fā)到非視距檢測器400或在離線模式中從存儲的數(shù)據(jù)被讀取。發(fā)射機100可以在向接收機發(fā)送的數(shù)據(jù)中包括其位置，該數(shù)據(jù)然后被使得被非視距檢測器400可用。例如，DSRC系統(tǒng)可以包括GPS，該GPS確定發(fā)射機100的位置。這個信息可以被包括在發(fā)送的數(shù)據(jù)中、在接收機104處被確定，并且被輸入到非視距檢測器400。接收機位置R可以位于在非視距檢測器400處已知的固定位置。例如，DSRC系統(tǒng)可以包括GPS，該GPS確定接收機104的位置。該接收機位置也可以被發(fā)到非視距檢測器 400或者在離線模式中從存儲的數(shù)據(jù)被讀取。所發(fā)射的功率PT可以為處于非視距檢測器400處已知的固定電平。發(fā)射機功率也可以被發(fā)到非視距檢測器400或者在離線模式中從存儲的數(shù)據(jù)被讀取。發(fā)射機100可以在向接收機發(fā)射的數(shù)據(jù)中包括發(fā)射功率PT，該數(shù)據(jù)然后被輸入到非視距檢測器400。在另一個實施例中，所發(fā)送的數(shù)據(jù)可以包括相對于在發(fā)射天線輸入之前的發(fā)射機的某個階段而言的發(fā)射功率電平；和/或，關(guān)于系統(tǒng)損耗和增益、天線配置和增益及可以用于計算PT的其他參數(shù)的信息。在另一個實施例中，當(dāng)系統(tǒng)損耗和增益、天線配置和增益及可以用于計算PT 的其他參數(shù)的一個或多個未知時，可以向其賦予假定值。所接收的功率PR可以從接收機104被輸出，以輸入到非視距檢測器400。在另一個實施例中，接收機104可以輸出相對于接收機輸入或在接收機輸入之前的某個階段而言的接收機功率電平。這個輸出可以與關(guān)于系統(tǒng)損耗和增益、天線配置和增益與其他可用系統(tǒng)參數(shù)的信息組合，以確定PR。在另一個實施例中，當(dāng)系統(tǒng)損耗和增益、天線配置和增益及可以用于計算PR的其他參數(shù)的一個或多個未知時，可以向其賦予假定值。輸入也可以伴隨統(tǒng)計信息，例如置信區(qū)間，這樣的信息被非視距檢測器400使用來產(chǎn)生關(guān)于輸出度量的一個或多個統(tǒng)計。圖5示出NLOS檢測器400的框圖。發(fā)射機至接收機距離計算器501計算和輸出在發(fā)射機位置T和接收機位置R之間的距離如下d = I I R-T I 12其中，Il · I I2表示L2歐幾里得距離。觀測的路徑損耗計算器503計算路徑損耗的測量Ltj如下L0 = Pt-Pe模型化的路徑損耗計算器502根據(jù)某個傳播模型來計算模型化的路徑損耗Lm。 在一種布置中，使用下面的對數(shù)距離自由空間路徑損耗模型來對于在發(fā)射機100和接收機 104之間的視距鏈路計算預(yù)期的路徑損耗其中d 是在發(fā)射機和接收機之間的距離；dref是參考距離(使用與d相同的單位)；Lref是在Cltl處的路徑損耗(dBm);
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Pe 是以dBm計的接收功率；以及Y 是路徑損耗距離指數(shù)。在另一個實施例中，將對數(shù)距離自由空間路徑損耗模型替換為等同的線性模型。 其他實施例也是可能的，其中，使用某種其他的路徑損失模型來計算模型化的路徑損耗Lm， 這對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員是顯然的。在另一個實施例中，環(huán)境條件可以是已知的，并且被NLOS度量產(chǎn)生器504使用。例如，可以例如經(jīng)由與NLOS度量產(chǎn)生器504并置放置的一個或多個傳感器來了解雨、霧或雪的存在，或者，可以由位于其他位置——例如與發(fā)射機100處于相同位置——的傳感器檢測并發(fā)給NLOS度量產(chǎn)生器504來了解雨、霧或雪的存在。在當(dāng)NLOS度量產(chǎn)生器504或發(fā)射機100在汽車上的情況下，可以使用汽車擋風(fēng)玻璃刮水器的狀態(tài)來檢測雨。在這個實施例中，NLOS度量產(chǎn)生器504可以在當(dāng)檢測到雨時應(yīng)用特定的傳播模型。例如，在存在雨、霧和 /或雪的情況下，NLOS度量產(chǎn)生器504可以使用上面的模型，其中路徑損耗指數(shù)Y為調(diào)整過的。NLOS度量產(chǎn)生器504使用測量和模型化的視距路徑損耗來產(chǎn)生和輸出將鏈路表征為LOS或NLOS的度量。在一種布置中，NLOS度量產(chǎn)生器504計算在觀測的和模型化的視距路徑損耗之間的差A(yù)L = L0-Lm可以在對數(shù)或線性域中執(zhí)行AL的計算。在一個實施例中，NLOS度量產(chǎn)生器504輸出NLOS度量λ = AL。λ的小值指示該模型與觀測的信道良好地匹配。當(dāng)模型化的路徑損耗計算器502使用視距模型時，如果 λ接近零或為負(fù)的，則這指示鏈路更可能是LOS而不是NL0S。相反，λ的高正值指示鏈路更可能是NLOS而不是LOS。在另一個實施例中，NLOS度量產(chǎn)生器504將AL在輸出之前映射為度量值。這樣的映射可以由下述之一得到 根據(jù)某個預(yù)定函數(shù)將輸入AL映射到輸出值λ ; 將輸入AL映射到被賦值該輸入值的預(yù)定輸出值λ ; 根據(jù)某個預(yù)定函數(shù)將輸入Λ L和發(fā)射機至接收機距離d，映射到輸出值λ發(fā)射機接收機； 將輸入Λ L和發(fā)射機至接收機距離d，映射到被賦值該輸入值組合的預(yù)定輸出值入; 在應(yīng)用上面的映射之一前量化輸入AL和/或發(fā)射機至接收機距離d的函數(shù)。在一個實施例中，將映射輸入空間劃分為被標(biāo)注為Id1.....bn的η個倉。每一個
倉匕被預(yù)定的下界K和上界V限定。向每一個倉賦予輸出度量值A(chǔ)1.....λη。NLOS度量
產(chǎn)生器504確定輸入AL的倉資格(membership)，使得K < AL <b^，然后輸出度量值λ it)在一個實施例中，η = 2，輸入AL被映射到兩個值X1* λ 2之一，并且，選擇在Id1 和b2之間的邊界，使得它將Λ L的預(yù)期值界定為LOS或NL0S。在另一個實施例中,η = 3,輸入AL被映射到三個值Xi、X2、A3之一。選擇在Id1 和匕之間的邊界，使得它將AL的預(yù)期值界定為LOS或未知。選擇在匕和匕之間的邊界， 使得它將AL的預(yù)期值界定為未知或NL0S。
在另一個實施例中，如果發(fā)射機至接收機距離d小于某個閾值，則NLOS度量產(chǎn)生器504繞過測量和模型化的路徑損耗計算器。在一個實施例中，在繞過模式期間，NLOS度量產(chǎn)生器504輸出固定值的度量值，該固定值的度量值例如用于指示鏈路是L0S。在另一個實施例中，在繞過模式期間，NLOS度量產(chǎn)生器504輸出根據(jù)發(fā)射機至接收機距離d的某個函數(shù)計算的度量值。在另一個實施例中，如果發(fā)射機至接收機距離d大于某個閾值，則NLOS度量產(chǎn)生器504繞過測量和模型化的路徑損耗計算器。在一個實施例中，在繞過模式期間，NLOS度量產(chǎn)生器504輸出固定值的度量值，該固定值的度量值例如用于指示鏈路是NL0S。在另一個實施例中，在繞過模式期間，NLOS度量產(chǎn)生器504輸出根據(jù)發(fā)射機至接收機距離d的某個函數(shù)計算的度量值。在另一個實施例中，接收機104具有兩個或更多的接收天線，其中，值PkS每天線 (per-antenna)可用的,允許對Ltj的每天線計算。如果對于接收天線,每天線位置信息為可用的，則每天線計算d，否則，認(rèn)為d在接收天線上為等同的。在該情況下，NLOS度量產(chǎn)生器 504可以使用從每一個天線計算的度量，以輸出一個或多個度量，諸如籲每個每天線度量值； 最大的每天線度量值； 最小的每天線度量值； 在所有的接收天線上獲取的平均每天線度量值； 在接收天線的子集上獲取的平均每天線度量值； 與每天線度量值相關(guān)的某個統(tǒng)計，諸如，方差； 上面的某個組合。在另一個實施例中，NLOS檢測器400估計在發(fā)射天線的輸出處的功率P' τ，并且使用其來表示輸入Pt如下。當(dāng)發(fā)射機至接收機距離d小于諸如25m的某個值時，根據(jù)某個模型來計算預(yù)期損耗Le。例如，可以從發(fā)射機至接收機距離將Le計算為在一定距離處的某個基本損耗并且在每10倍的距離處有另外的損耗，例如，在20m處的60dB外加在每10倍的距離處的27dB。然后根據(jù)P^ τ = Pr+Le來計算該估計值。NLOS度量產(chǎn)生器504可以對于特定的發(fā)射機100記錄這個值。對于從同一發(fā)射機100接收的另外的信號，可以使用上面的方法來將無線鏈路表征為LOS或NL0S，假定在發(fā)射天線的輸出處的功率等于P' τ。在另一個實施例中，NLOS度量產(chǎn)生器504組合從在某個時間窗口期間接收的輸入得出的度量。可以通過根據(jù)某個函數(shù)在時間窗口上濾除度量來執(zhí)行組合。示例函數(shù)包括 在時間窗口上執(zhí)行度量的塊平均； 在時間窗口上執(zhí)行度量的自動回歸；·組合來自窗口的樣品的基于時間的選擇。通過表征無線鏈路的LOS或NLOS條件獲得的信息可以被處理和提供到諸如汽車的駕駛員和/或乘員的接收者，并且/或者被用作向另一個連接的系統(tǒng)的輸入，該另一個連接的系統(tǒng)例如是汽車系統(tǒng)；路側(cè)系統(tǒng)；安全系統(tǒng)。
例如，該信息可以用于當(dāng)檢測到可能的碰撞威脅時提供警報；例如，通過改變警報的特性或警報觸發(fā)來修改警報；降低誤警報的概率。通過表征在空間中的兩個點之間的無線鏈路的LOS或NLOS而獲得的信息也可以用于檢測和/或校正錯誤的地圖信息或增加現(xiàn)有的地圖信息。這些地圖改變也可以被提供到負(fù)責(zé)查看地圖數(shù)據(jù)和分發(fā)更新的中央主體?？梢砸灾T如專用集成電路(ASIC)的硬件來實現(xiàn)在此描述的功能模塊。其他硬件實現(xiàn)方式包括但是不限于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、結(jié)構(gòu)化的ASIC、數(shù)字信號處理器和離散邏輯。替代地，可以將功能模塊實現(xiàn)為軟件，諸如在計算機系統(tǒng)內(nèi)可執(zhí)行的一個或多個應(yīng)用程序。該軟件可以被存儲在計算機可讀介質(zhì)中，并且從計算機可讀介質(zhì)被安裝到計算機系統(tǒng)內(nèi)，以由該計算機系統(tǒng)執(zhí)行。其上記錄了計算機程序的計算機可讀介質(zhì)是計算機程序產(chǎn)品。這樣的介質(zhì)的示例包括但是不限于⑶-ROM、硬盤驅(qū)動器、ROM或集成電路。也可以經(jīng)由諸如無線電傳輸信道或聯(lián)網(wǎng)連接的計算機可讀傳輸介質(zhì)來向另一臺計算機或聯(lián)網(wǎng)裝置傳輸程序代碼?？梢悦靼祝诒菊f明書中公開和限定的本發(fā)明擴展到文字或附圖所描述或從中顯而易見的獨立特征的兩個或更多的所有供選擇的組合。所有這些不同的組合構(gòu)成本發(fā)明的各種供選擇的方面。也可以明白，在本說明書中使用的術(shù)語“包括”及其語法變型等同于術(shù)語“包含”， 并且不應(yīng)當(dāng)被當(dāng)作排除其他元素或特征的存在。
1權(quán)利要求
1.一種用于表征無線通信鏈路的方法，包括接收用于表示發(fā)射機的位置的數(shù)據(jù)；接收用于表示接收機的位置的數(shù)據(jù)；接收在所述發(fā)射機的輸出處的發(fā)射功率的測量；接收在所述接收機的輸入處的接收功率的測量；基于所述接收機的所述位置、所述發(fā)射機的所述位置、所述發(fā)射功率和所述接收功率來產(chǎn)生用于表征在所述發(fā)射機和所述接收機之間的無線鏈路的至少一個非視距度量；并且，輸出所述非視距度量以表征所述無線通信鏈路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，包括使用所述發(fā)射機的位置和接收機的位置來確定在所述發(fā)射機和所述接收機之間的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，包括使用所述發(fā)射功率的測量和所述接收功率的測量的輸入來確定輸出觀測的路徑損耗。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，將所述觀測的路徑損耗計算為L0 = Pt-Pr其中L0是所述觀測的路徑損耗；Pt是在發(fā)射天線的輸出處的發(fā)射功率的測量；以及 Pe是在向接收天線的輸入處的接收功率的測量。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4的任何一項所述的方法，包括基于所述距離和路徑損耗的模型來確定模型化的路徑損耗。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述路徑損耗的模型是dΓ 奇 I () V1 ΗΗ2..--Vlik-'- , — 1 r其中Lm是所述模型化的路徑損耗； d是所述距離；dref是參考距離(與d具有相同單位)；Lref是在dQ處的路徑損耗(dBm)；Pk是以dBm計的接收功率；以及 Y是路徑損耗距離指數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，包括根據(jù)環(huán)境條件來調(diào)整所述路徑損耗的模型的參數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在存在下述的至少一種的情況下調(diào)整所述路徑損耗距離指數(shù) 雨; 霧；以及 雪。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，包括使用下述的至少一種來檢測所述環(huán)境條件 與產(chǎn)生所述非視距度量的非視距度量產(chǎn)生器并置放置的傳感器； 與所述發(fā)射機并置放置的傳感器，所述傳感器的輸出被發(fā)到所述非視距度量產(chǎn)生器； 汽車擋風(fēng)玻璃刮水器的狀態(tài)，其中，所述非視距度量產(chǎn)生器被安裝在汽車上；以及 汽車擋風(fēng)玻璃刮水器的狀態(tài)，其中，所述發(fā)射機被安裝在汽車上，并且，所述狀態(tài)被發(fā)送到所述非視距度量產(chǎn)生器。
10.根據(jù)在前的權(quán)利要求的任何一項所述的方法，其中，所述接收所述發(fā)射機的所述位置的測量的步驟包括下述的至少一種確定所述發(fā)射機的固定位置；從全球定位系統(tǒng)(GPS)獲得所述測量；從存儲的數(shù)據(jù)檢索所述位置；并且從向所述接收機發(fā)送的數(shù)據(jù)提取所述發(fā)射機的所述位置。
11.根據(jù)在前的權(quán)利要求的任何一項所述的方法，其中，通過下述的至少一種來提供所述發(fā)射功率的測量的輸入籲固定電平； 相對于在發(fā)射天線之前的所述發(fā)射機的某個階段的測量；籲存儲的數(shù)據(jù)；籲包含在向所述接收機發(fā)射的數(shù)據(jù)中。
12.根據(jù)在前的權(quán)利要求的任何一項所述的方法，其中，通過下述的至少一種來提供所述接收功率的測量的輸入籲來自所述接收機的輸出；籲相對于接收機輸入或在所述接收機輸入之前的某個階段的度量；籲存儲的數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)在前的權(quán)利要求的任何一項所述的方法，包括接收用于計算所述發(fā)射功率的測量的輸入或所述接收功率的測量的輸入的至少一個參數(shù)，所述參數(shù)包括下述部分的至少一個 關(guān)于系統(tǒng)損耗的信息； 關(guān)于系統(tǒng)增益的信息； 天線配置；以及 天線增益。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，包括將在觀測的和模型化的路徑損耗之間的路徑損耗差計算為AL = L0-Lm其中AL是所述路徑損耗差；L0是所述觀測的路徑損耗；以及 Lm是所述模型化的路徑損耗。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，包括將所述路徑損耗差在輸出之前映射到非視距度量值。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述映射包括下述的至少一個 將所述路徑損耗差根據(jù)某個預(yù)定函數(shù)映射到所述非視距度量上； 將所述路徑損耗差映射到被賦值所述路徑損耗差值的預(yù)定所述非視距度量上； 根據(jù)某個預(yù)定函數(shù)，將所述路徑損耗差和所述發(fā)射機至接收機距離映射到所述非視距度量上； 將所述路徑損耗差和所述發(fā)射機至接收機距離映射到被賦值所述路徑損耗差和所述發(fā)射機至接收機距離的組合的預(yù)定所述非視距度量上； 量化所述路徑損耗差的函數(shù)；以及 量化所述發(fā)射機至接收機距離的函數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，其中，所述映射包括將輸入空間劃分為倉。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，每一個倉被預(yù)定的下界和上界限定，并且，向每一個倉分配所述輸出度量值。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的方法，其中，所述倉劃分包括下述至少一個 兩個倉，在倉之間的邊界被選擇使得該邊界將所述路徑損耗差輸入的預(yù)期值界定為視距(LOS)或非視距；以及 三個倉，在第一和第二倉之間的邊界被選擇使得該邊界將所述路徑損耗差輸入的預(yù)期值界定為視距或未知，并且在第二和第三倉之間的邊界被選擇使得該邊界將所述路徑損耗差輸入的預(yù)期值界定為未知或非視距。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求的任何一項所述的方法，包括對于多個接收天線的每一個，計算觀測的路徑損耗。
21.一種用于表征無線通信鏈路的方法，包括接收用于表示在發(fā)射機和接收機之間的距離的數(shù)據(jù)；接收在所述發(fā)射機的輸出處的發(fā)射功率的測量；接收在所述接收機的輸入處的接收功率的測量；基于所述距離、所述發(fā)射功率和所述接收功率來產(chǎn)生用于表征在所述發(fā)射機和所述接收機之間的無線鏈路的至少一個非視距度量；并且，輸出所述非視距度量以表征所述無線通信鏈路。
22.一種包括在機器可讀記錄介質(zhì)上記錄的機器可讀程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，用于控制數(shù)據(jù)處理設(shè)備的操作，在所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，所述程序代碼執(zhí)行以執(zhí)行一種用于表征無線通信鏈路的方法，包括接收用于表示發(fā)射機的位置的數(shù)據(jù)；接收用于表示接收機的位置的數(shù)據(jù)；接收在所述發(fā)射機的輸出處的發(fā)射功率的測量；接收在所述接收機的輸入處的接收功率的測量；基于所述接收機的所述位置、所述發(fā)射機的所述位置、所述發(fā)射功率和所述接收功率來產(chǎn)生用于表征在所述發(fā)射機和所述接收機之間的無線鏈路的至少一個非視距度量；并且，輸出所述非視距度量以表征所述無線通信鏈路。
23.一種用于表征無線通信鏈路的設(shè)備，包括用于接收用于表示發(fā)射機的位置的數(shù)據(jù)的裝置；用于接收用于表示接收機的位置的數(shù)據(jù)的裝置；用于接收在所述發(fā)射機的輸出處的發(fā)射功率的測量的裝置；用于接收在所述接收機的輸入處的接收功率的測量的裝置；用于基于所述接收機的所述位置、所述發(fā)射機的所述位置、所述發(fā)射功率和所述接收功率來產(chǎn)生用于表征在所述發(fā)射機和所述接收機之間的無線鏈路的至少一個非視距度量的裝置；以及，用于輸出用于表征所述無線通信鏈路的所述非視距度量的裝置。
全文摘要
描述了用于將無線通信鏈路表征為視距(LOS)或非視距(NLOS)的系統(tǒng)和方法。該方法包括接收用于表示發(fā)射機的位置的數(shù)據(jù)(T)；接收表示接收機的位置的數(shù)據(jù)(R)；接收在該發(fā)射機的輸出處的發(fā)射功率的測量(PT)；并且，接收在向該接收機的輸入處的接收功率的測量(PR)。NLOS檢測器(400)基于該接收機的該位置、該發(fā)射機的該位置、該發(fā)射功率和該接收功率來產(chǎn)生用于表征在該發(fā)射機和該接收機之間的無線鏈路的至少一個非視距度量。
文檔編號G01S5/14GK102598521SQ201080036973
公開日2012年7月18日 申請日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者D·V·L·哈利, P·D·亞歷山大 申請人:科達無線私人有限公司