使用基于觀測器的到達時間測量的定位的制作方法
【專利說明】使用基于觀測器的到達時間測量的定位
【背景技術(shù)】
[0001] 常常需要知曉或確定例如無線局域網(wǎng)（WLAN)等網(wǎng)絡(luò)中的裝置的位置。當前存在 用于確定WLAN中的位置的各種技術(shù)。例如，可將通信從第一裝置發(fā)送到第二裝置，所述第 二裝置隨后將確認消息發(fā)送回到所述第一裝置。從所述通信的發(fā)送到所述確認的接收的往 返時間（RTT)可用于確定從所述第二裝置到所述第一裝置的距離（其可為所估計的距離）， 可從其確定所述第二裝置的位置信息。然而，所述RTT包含由所述第二裝置用來處理所述 通信及發(fā)送所述確認的周轉(zhuǎn)時間。如果此周轉(zhuǎn)時間變化，那么從所述第二裝置到所述第一 裝置的所確定的距離將變化。
[0002] 參看圖IA到1B，用于確定RTT的系統(tǒng)包含接入點及移動裝置。在第一時間處，接 入點將包1發(fā)送到移動裝置，所述移動裝置通過將確認信號ACK 1發(fā)送到所述接入點而作 出響應。在第二時間處，將包2發(fā)送到移動裝置，所述移動裝置將確認信號ACK 2返回到接 入點?？筛鶕?jù)以下等式確定從自接入點的媒體接入控制（MC)發(fā)送包的時間到所述確認到 達MAC的時間的RTT :
[0003] RX' = RX+MP+CSD (1)
[0004] 在等式（1)中，RX是在電纜信號呈現(xiàn)在不含多路徑及循環(huán)移位延遲（CSD)的天線 處的情況下從接入點的天線到接入點的MAC招致的確認的理想接收延遲，MP是可歸因于接 收路徑中的多路徑的時序誤差，且CSD是可歸因于存在于確認的發(fā)射器處的循環(huán)移位延遲 的由接入點接收確認中的時序誤差。RX'表示在存在真實多路徑及CSD誤差項的情況下在 包的空中接收情形中招致的實際延遲及時序誤差的總和。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 確定目標裝置的位置的實例方法包含：從第一已知位置裝置發(fā)送第一測量信號； 在第二已知位置裝置處接收所述第一測量信號；在所述第一已知位置裝置處及所述第二已 知位置裝置處從所述目標裝置接收第一確認信號；使用與所述第一測量信號及所述第一確 認信號相關(guān)聯(lián)的第一時序信息、所述第一已知位置裝置的第一位置及所述第二已知位置裝 置的第二位置來確定所述目標裝置的位置。
[0006] 此方法的實施方案可包含以下特征中的一或多者。所述第一時序信息包括所述 第一測量信號的發(fā)射時間、所述第一確認信號在所述第一已知位置裝置中的第一到達時 間、所述第一測量信號在所述第二已知位置裝置中的第二到達時間及所述第一確認信號在 所述第二已知位置裝置中的第三到達時間，且使用所述第一時序信息包括使用所述發(fā)射時 間、所述第一到達時間、所述第二到達時間及所述第三到達時間分別確定從所述目標裝置 到所述第一已知位置裝置及所述第二已知位置裝置的第一距離及第二距離。使用所述發(fā)射 時間、所述第一到達時間、所述第二到達時間及所述第三到達時間包括確定以下兩者之間 的差：（1)所述第一到達時間與所述發(fā)射時間之間的差及（2)所述第三到達時間與所述第 二到達時間之間的差。所述方法進一步包含：在第三已知位置裝置處接收所述第一測量信 號；及在所述第三已知位置裝置處從所述目標裝置接收所述第一確認信號；其中所述第一 時序信息包括所述第一測量信號的發(fā)射時間、所述第一確認信號在所述第一已知位置裝置 中的第一到達時間、所述第一測量信號在所述第三已知位置裝置中的第四到達時間，及所 述第一確認信號在所述第三已知位置裝置中的第五到達時間；且使用所述第一時序信息包 括使用所述第四到達時間及所述第五到達時間確定從所述目標裝置到所述第三已知位置 裝置的第三距離。
[0007] 而且或替代地，此方法的實施方案可包含以下特征中的一或多者。所述方法進一 步包含：從所述第二已知位置裝置發(fā)送第二測量信號；在所述第一已知位置裝置處接收所 述第二測量信號；及在所述第一已知位置裝置處及所述第二已知位置裝置處從所述目標裝 置接收第二確認；其中確定所述目標裝置的所述位置進一步包括使用與所述第二測量信號 及所述第二確認信號相關(guān)聯(lián)的第二時序信息。所述方法進一步包含從所述第一已知位置裝 置發(fā)送指示所述第一確認信號的接收的交換消息，其中響應于由所述第二已知位置裝置接 收所述交換消息而從所述第二已知位置裝置發(fā)送所述第二測量信號。所述第一已知位置裝 置及所述第二已知位置裝置形成測量-觀測器已知位置裝置對，且所述方法進一步包含從 用于所述目標裝置的進一步的測量-觀測器已知位置裝置對獲得進一步的時序信息，其中 確定所述目標裝置的所述位置進一步包括使用三邊測量使用所述進一步的時序信息確定 所述目標裝置的位置。
[0008] 用于確定目標裝置的位置的實例設(shè)備包含：網(wǎng)絡(luò)接口；控制引擎，其通信地耦合 到所述網(wǎng)絡(luò)接口且經(jīng)配置以：經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)接口將第一指令發(fā)送到第一網(wǎng)絡(luò)裝置以充當用 以發(fā)送第一測量信號的測量網(wǎng)絡(luò)裝置；及經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)接口將第二指令發(fā)送到第二網(wǎng)絡(luò)裝 置以充當用以接收第一測量信號的觀測器網(wǎng)絡(luò)裝置，所述第一網(wǎng)絡(luò)裝置具有第一已知位置 且所述第二網(wǎng)絡(luò)裝置具有第二已知位置；及位置引擎，其通信地耦合到所述控制引擎及所 述網(wǎng)絡(luò)接口，其經(jīng)配置以：經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)接口接收與所述第一測量信號相關(guān)聯(lián)的第一時序 信息；及基于所述第一時序信息、所述第一已知位置及所述第二已知位置而確定所述目標 裝置的位置。
[0009] 此設(shè)備方法的實施方案可包含以下特征中的一或多者。所述第一時序信息包括： 所述第一測量信號的發(fā)射時間；由目標裝置響應于接收到所述第一測量信號而發(fā)送的第一 確認信號在所述第一網(wǎng)絡(luò)裝置中的第一到達時間；所述第一測量信號在所述第二網(wǎng)絡(luò)裝置 中的第二到達時間；及所述第一確認信號在第二網(wǎng)絡(luò)裝置中的第三到達時間，及用以確定 目標裝置的位置的位置引擎，其經(jīng)配置以使用發(fā)射時間、第一到達時間、第二到達時間及第 三到達時間分別確定從目標裝置到第一網(wǎng)絡(luò)裝置及第二網(wǎng)絡(luò)裝置的第一距離及第二距離。 使用所述發(fā)射時間、所述第一到達時間、所述第二到達時間及所述第三到達時間包括確定 以下兩者之間的差：（1)所述第一到達時間與所述發(fā)射時間之間的差及（2)所述第三到達 時間與所述第二到達時間之間的差。所述控制引擎進一步經(jīng)配置以指令第三網(wǎng)絡(luò)裝置充當 另一觀測器網(wǎng)絡(luò)裝置，所述第三網(wǎng)絡(luò)裝置具有第三已知位置，所述第一時序信息進一步包 括：所述第一測量信號在所述第三網(wǎng)絡(luò)裝置中的第四到達時間；及所述第一確認信號在所 述第三網(wǎng)絡(luò)裝置中的第五到達時間，及位置引擎，其用以確定目標裝置的位置，其進一步經(jīng) 配置以使用所述第四到達時間及所述第五到達時間確定從目標裝置到第三網(wǎng)絡(luò)裝置的第 三距離。所述控制引擎進一步經(jīng)配置以指令第一網(wǎng)絡(luò)裝置充當觀測器網(wǎng)絡(luò)裝置且指令第二 網(wǎng)絡(luò)裝置充當測量網(wǎng)絡(luò)裝置，且所述位置引擎進一步經(jīng)配置以：經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口接收與從第 二網(wǎng)絡(luò)裝置發(fā)送且由第一網(wǎng)絡(luò)裝置在充當觀測器網(wǎng)絡(luò)裝置時接收的第二測量信號相關(guān)聯(lián) 的第二時序信息；及進一步基于所述第二時序信息而確定目標裝置的位置。
[0010] 用于確定目標裝置的位置的另一實例設(shè)備包含：網(wǎng)絡(luò)接口；控制裝置，其通信地 耦合到所述網(wǎng)絡(luò)接口且經(jīng)配置以：經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)接口將第一指令發(fā)送到第一網(wǎng)絡(luò)裝置以充 當用以發(fā)送第一測量信號的測量網(wǎng)絡(luò)裝置；及經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)接口將第二指令發(fā)送到第二網(wǎng) 絡(luò)裝置以充當用以接收第一測量信號的觀測器網(wǎng)絡(luò)裝置，所述第一網(wǎng)絡(luò)裝置具有第一已知 位置且所述第二網(wǎng)絡(luò)裝置具有第二已知位置；及位置確定裝置，其通信地耦合到所述控制 裝置及所述網(wǎng)絡(luò)接口，以用于：經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)接口接收與所述第一測量信號相關(guān)聯(lián)的第一 時序信息；及基于所述第一時序信息、所述第一已知位置及所述第二已知位置而確定所述 目標裝置的位置。
[0011] 此設(shè)備的實施方案可包含以下特征中的一或多者。所述第一時序信息包括：所述 第一測量信號的發(fā)射時間；由目標裝置響應于接收到所述第一測量信號而發(fā)送的第一確認 信號在所述第一網(wǎng)絡(luò)裝置中的第一到達時間；所述第一測量信號在所述第二網(wǎng)絡(luò)裝置中的 第二到達時間；及所述第一確認信號在第二網(wǎng)絡(luò)裝置中的第三到達時間，及用于確定目標 裝置的位置的位置確定裝置，其經(jīng)配置以使用發(fā)射時間、第一到達時間、第二到達時間及第 三到達時間分別確定從目標裝置到第一網(wǎng)絡(luò)裝置及第二網(wǎng)絡(luò)裝置的第一距離及第二距離。 使用所述發(fā)射時間、所述第一到達時間、所述第二到達時間及所述第三到達時間包括確定 以下兩者之間的差：（1)所述第一到達時間與所述發(fā)射時間之間的差及（2)所述第三到達 時間與所述第二到達時間之間的差。所述控制裝置進一步用于指令第三網(wǎng)絡(luò)裝置充當另一 觀測器網(wǎng)絡(luò)裝置，所述第三網(wǎng)絡(luò)裝置具有第三已知位置，所述第一時序信息進一步包括：所 述第一測量信號在所述第三網(wǎng)絡(luò)裝置中的第四到達時間；及所述第一確認信號在所述第三 網(wǎng)絡(luò)裝置中的第五到達時間，及位置確定裝置，其用于確定目標裝置的位置，其進一步經(jīng)配 置以使用所述第四到達時間及所述第五到達時間確定從目標裝置到第三網(wǎng)絡(luò)裝置的第三 距離。所述控制裝置進一步經(jīng)配置以指令第一網(wǎng)絡(luò)裝置充當觀測器網(wǎng)絡(luò)裝置且指令第二網(wǎng) 絡(luò)裝置充當測量網(wǎng)絡(luò)裝置，且所述位置確定裝置進一步用于：經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)接口接收與從 第二網(wǎng)絡(luò)裝置發(fā)送且由第一網(wǎng)絡(luò)裝置在充當觀測器網(wǎng)絡(luò)裝置時接收的第二測量信號相關(guān) 聯(lián)的第二時序信息；及進一步基于所述第二時序信息而確定目標裝置的位置。
[0012] 一種實例處理器可讀存儲媒體包含處理器可讀指令，所述處理器可讀指令經(jīng)配置 以致使處理器：將第一指令發(fā)送到第一網(wǎng)絡(luò)裝置以充當用以發(fā)送第一測量信號的測量網(wǎng)絡(luò) 裝置；及將第二指令發(fā)送到第二網(wǎng)絡(luò)裝置以充當用以接收第一測量信號的觀測器網(wǎng)絡(luò)裝 置，所述第一網(wǎng)絡(luò)裝置具有第一已知位置且所述第二網(wǎng)絡(luò)裝置具有第二已知位置；及位置 確定裝置，其通信地耦合到所述控制裝置及所述網(wǎng)絡(luò)接口，以用于：經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)接口接收 與所述第一測量信號相關(guān)聯(lián)的第一時序信息；接收與第一測量信號相關(guān)聯(lián)的第一時序信 息；及基于第一時序信息、第一已知位置及第二已知位置而確定目標裝置的位置；其中所 述第一時序信息與第一測量信號相關(guān)聯(lián)。
[0013] 此存儲媒體的實施方案可包含以下特征中的一或多者。所述第一時序信息包括： 所述第一測量信號的發(fā)射時間；由目標裝置響應于接收到所述第一測量信號而發(fā)送的第一 確認信號在所述第一網(wǎng)絡(luò)裝置中的第一到達時間；所述第一測量信號在所述第二網(wǎng)絡(luò)裝置 中的第二到達時間；及所述第一確認信號在第二網(wǎng)絡(luò)裝置中的第三到達時間，及經(jīng)配置以 致使所述處理器確定目標裝置的位置的指令，其經(jīng)配置以致使所述處理器使用發(fā)射時間、 第一到達時間、第二到達時間及第三到達時間分別確定從目標裝置到第一網(wǎng)絡(luò)裝置及第二 網(wǎng)絡(luò)裝置的第一距離及第二距離。使用所述發(fā)射時間、所述第一到達時間、所述第二到達時 間及所述第三到達時間包括確定以下兩者之間的差：（1)所述第一到達時間與所述發(fā)射時 間之間的差及（2)所述第三到達時間與所述第二到達時間之間的差。所述指令進一步包 括經(jīng)配置以致使所述處理器指令第三網(wǎng)絡(luò)裝置充當另一觀測器網(wǎng)絡(luò)裝置的指令，所述第三 網(wǎng)絡(luò)裝置具有第三已知位置，所述第一時序信息進一步包括：所述第