CN102905364A - 基于wlan的定位系统 - Google Patents
基于wlan的定位系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102905364A CN102905364A CN201210258623XA CN201210258623A CN102905364A CN 102905364 A CN102905364 A CN 102905364A CN 201210258623X A CN201210258623X A CN 201210258623XA CN 201210258623 A CN201210258623 A CN 201210258623A CN 102905364 A CN102905364 A CN 102905364A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- beacon
- access point
- beacons
- point apparatus
- signal parameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
- G01S19/10—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals
- G01S19/12—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals wherein the cooperating elements are telecommunication base stations
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/0252—Radio frequency fingerprinting
- G01S5/02521—Radio frequency fingerprinting using a radio-map
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/14—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
- G01S19/45—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement
- G01S19/47—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement the supplementary measurement being an inertial measurement, e.g. tightly coupled inertial
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
一种技术,提供了一种基于WLAN的定位系统,以确定移动无线接收装置的地点。使用单个接入点生成多个信标,其中,该多个信标中的每个信标具有唯一的标识符。之后在与其他信标不同的方向上发送每个信标。当接收装置接收所发送的至少一个信标时,根据接收到的至少一个信标获得信号强度或一些其他信号参数。使用接收到的信号参数来确定移动接收装置的地点。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及无线通信,并且更具体地,涉及使用无线LAN技术的地点定位。
背景技术
各种通信设备应用全球定位系统来确定该设备的精确地点。全球导航卫星系统(GNSS)是目前在用的最广为人知的系统。这样的GNSS系统包括美国的全球定位系统(GPS)、欧盟的伽利略(Galileo)系统和俄罗斯的GLONASS。如图1所示,GNSS系统通过多颗卫星进行三角测量定位。如图1所示,车辆从多个卫星接收协同信号并且确定信号的到达时间,以对位置进行三角测量。
尽管GNSS系统可以在接收器端提供精确地定位,但卫星通信链路是视距传播的,使得当移动接收器处于室内或者拥挤的城市环境中(高楼林立)时性能下降。因此,当高大的障碍物存在于定位卫星和要三角测量设备地点的设备之间时,GNSS系统可能无法提供期望的性能以识别设备的地点。
一种不同的定位系统应用无线局域网(WLAN)技术提供定位信息。基于WLAN的定位系统出现作为在卫星信号接收存在问题环境下加强GNSS。然而,基于WLAN的系统是地域性的而不是全球性的。图2示出了对接收器的位置进行三角测量的基于WLAN的系统的一个示例。图2示出携带着接收器的移动的人。如图2所示,三个WiFi接入点(AP)分别生成带有各自标识符的信标。即,移动的人在没有要求连接的情况下也可以从周围的WiFi接入点接收信标。当用户连接到存有已测的信号强度的列表的数据库时,通过测量从各接入点所接收信号的信号强度,接收器就可以估算其距离每个接入点的大概距离来三角测量其位置。
尽管WiFi信号不需要视距传播,在具体的接入点和接收器之间,WiFi信号仍然受到多径射频传播和来自于信道的其他干扰。利用更多的接入点来增加接入点的密度以进行三角测量可以提高精度,但是在设备和基础设施上就增加了巨大的投入。
因此,对于基于WLAN的定位系统,需要有一种更加有效的策略方案来进行定位。
发明内容
(1)一种方法,包括:在一段时间内从单个接入点装置生成多个信标,其中,所述多个信标中的每个信标具有唯一的标识符,以将每个信标与其他信标区分开;从单个接入点装置在与其他信标不同的方向上发送每个信标;在移动接收装置处接收所发送的至少一个信标;根据接收到的至少一个信标确定接收信号参数;以及,使用所述接收信号参数来确定所述移动接收装置的地点。
(2)根据(1)所述的方法,其中,发送每个信标是使用无线局域接入网协议来发送信标。
(3)根据(2)所述的方法,其中,发送每个信标是使用802.11协议来发送每个信标。
(4)根据(2)所述的方法,其中,发送每个信标是在2.4GHz、5GHz或60GHz频带上发送每个信标。
(5)根据(2)所述的方法,其中,当生成所述多个信标时,每个唯一的标识符区分每个信标以操作为单独的虚拟网络。
(6)根据(2)所述的方法,其中,所述唯一的标识符是服务组标识和介质访问控制地址中的至少一个。
(7)一种方法,包括:在一段时间内从单个接入点装置生成多个信标,其中,所述多个信标中的每个信标具有唯一的标识符,以将每个信标与其他信标区分开;以及,从单个接入点装置在与其他信标不同的方向上发送每个信标,使得当移动接收装置接收所发送的至少一个信标时,所述移动接收装置根据接收到的至少一个信标确定接收信号参数,并使用所述接收信号参数来确定所述移动接收装置的地点。
8.根据(7)所述的方法,其中,所述接收信号参数包括接收到的至少一个信标的接收强号强度。
9.根据(7)所述的方法,其中,发送每个信标是使用无线局域接入网协议来发送信标。
(10)根据(9)所述的方法,其中,发送每个信标是使用802.11协议来发送每个信标。
(11)根据(9)所述的方法,其中,发送每个信标是在2.4GHz、5GHz或60GHz频带上发送每个信标。
(12)根据(9)所述的方法,其中,当生成所述多个信标时,每个唯一的标识符区分每个信标以操作为单独的虚拟网络。
(13)根据(9)所述的方法,其中,所述唯一的标识符是服务组标识和介质访问控制地址中的至少一个。
(14)根据(7)所述的方法,进一步包括:从第二接入点装置生成第二多个信标,其中,所述第二多个信标中的每个信标也具有唯一的标识符,以将每个信标与其他信标区分开;以及,在与所述第二接入点装置的其他信标不同的方向上发送所述第二接入点装置的所述第二多个信标中的每个信标,使得当所述移动接收装置接收所述第二接入点装置所发送的至少一个信标时,所述移动接收装置基于从两个接入点装置接收的信标来确定所述接收信号参数,并使用来自两个接入点装置的所述接收信号参数来确定所述移动接收装置的地点。
(15)一种设备,包括:接入点装置的基带模块,产生多个唯一的标识符,以使多个信标中的每个信标被分配不同的唯一的标识符,以将每个信标与其他信标区分开;接入点装置的发送器,耦接至所述基带模块,以接收所述唯一的标识符,并以射频生成信标;以及,接入点装置的定向天线,耦接到所述发送器,以在与其他信标不同的方向上发送每个信标,使得当移动接收装置接收所发送的至少一个信标时,所述移动接收装置根据接收到的至少一个信标来确定接收信号参数,并使用所述接收信号参数确定所述移动接收装置的地点。
(16)根据(15)所述的设备,其中,所述接收信号参数包括接收到的至少一个信标的接收强号强度。
(17)根据(15)所述的设备,其中,所述发送器使用无线局域接入网协议发送信标。
(18)根据(15)所述的设备,其中,所述发送器使用802.11协议发送每个信标。
(19)根据(15)所述的设备,其中,所述唯一的标识符是服务组标识和介质访问控制地址中的至少一个。
(20)根据(15)所述的设备,其中,所述多个信标提供传播模式,所述传播模式覆盖由边界限定的区域。
附图说明
图1示出利用多个卫星进行定位的现有技术。
图2示出利用多个WiFi接入点进行定位的现有技术。
图3示出使用单个接入点进行定位的本发明的一实施方式,其中,多个分别带有唯一标识符的信标按不同的方向进行传播。
图4是示出用于实现本发明的一实施方式的用作接入点装置的无线通信装置的示例的示意性框图。
图5是示出用于实现本发明的一实施方式的用作接收装置的无线通信装置的示例的示意性框图。
图6示出本发明的可选实施方式,其中使用了多个接入点,其中,每个接入点都按照图3所示的单个接入点的相同方式运行。
具体实施方式
本发明的实施方式可以在无线网络中运行的各种无线通信装置中实现。这里所述的示例适用于利用目前的基于WLAN的技术(诸如包含当今WiFi协议的2.4GHz频段或5GHz频段)来运行的装置,也适用于利用正在发展中的基于WLAN的技术(诸如由无线吉比特联盟(WiGig或WGA)和IEEE正在开发的更新的在60GHz频段下的60GHz标准)来运行的装置。不过,本发明不限于特定WLAN技术,并可以容易地适用于其他频率、协议和标准。例如,本发明可容易地适于利用蓝牙协议。
图3示出用于实现本发明的一个示例。在图3中,单个接入点装置AP100在边界110内工作。边界110可以是可以界定边界区域的任意边界。例如,边界110可以代表建筑、货仓、城市地形的一部分、室内或室外运动场、游乐园等。AP100是传播无线信号(诸如射频(RF)信号)的单个接入点。在一实施方式中,无线信号是利用用于WLAN发送的2.4GHz或5GHz的WLAN信号,如WiFi或802.11协议信号。在其他实施方式中,发送信号可以是利用毫米波进行发送的WLAN信号,如由WiGig/IEEE开发的60GHz频段发送。而在其他实施方式中,发送可以利用其他频率范围或其他协议,包括蓝牙。
在实现本发明的实施方式时,AP100可操作地发送多个信标,且每一个信标拥有唯一的标识符。在一实施方式中,每一个信标可以作为一个独立的虚拟WLAN网络进行有效工作。接入点通常工作以提供与其自身网络内多个站的通信连接。该接入点和站作为通常被称为基础服务组(BSS)的网络进行工作。不过,在本示例中,AP100可操作地提供支持多个信标的发送,且每一个信标有唯一的标识符。即,具有不同标识符的信标可以作为多个虚拟网络进行工作,其中,每个虚拟网络均可以作为带有各自标识(ID)的独立的BSS。即,AP100可操作地发送拥有带有特定MAC(介质访问控制)地址的特定SSID(服务组标识)的信标信号(虚拟网络#1)以及带有不同的SSID和不同的MAC地址的不同的信标信号(虚拟网络#2)。同样,AP100发送带有不同SSID和MAC地址的信标信号去模拟其他虚拟网络。因此,在一实施方式中,每一个AP100的信标均有一个唯一的SSID和/或MAC地址。需要注意的是,提供SSID和/或MAC地址的现有技术可以在某些实施方式中应用于每个虚拟网络的发送。
不仅如此,在AP100发送不同的信标的过程中,AP100并不使用发送信号的全向传播,而是使用定向传播。利用从AP100的束形(beamforming)发送的定向传播可以应用定向天线来实现。在一实施方式中,可使用多个天线,其中,馈送给天线的某信号提供了天线的特定传播模式(pattern,图案)。具体来说,每个信标可以被指定某一方向而形成定向的传播来发送信号。这种定向发送可以是一个窄束,一般被称为束形波来发送信标。
在另一技术中,定向发送可以通过具有多个发射器的天线来获得。例如,天线阵列有多个发射元件,其中,可以配置发射元件并且信号被馈送以提供在WLAN信号发送中的指向性。
值得注意的是,应用在目前的802.11n协议和正在开发的WiGig60GHz的协议(如802.11ac协议)中的束形波发送可以容易地适用于产生源自AP100的定向信标发送。此外,在某些实施方式中,AP100也可以进行多进多出(MIMO)发送。
如图3所示,AP100利用不同的定向传播产生多个定向信标来发送用于在边界110中确定装置(如移动接收装置111)的位置的信号。三个定向信标101、102、103如图3所示由AP100发射。这样的定向信标的实际数量可因系统而不同。然而,至少有两个定向信标从AP100产生。因为每一个信标与唯一的标识符相关联,所以每个信标可含有不同的SSID和/或MAC地址来区分和识别特定的信标。如上所述,定向信标被定向并且用定向天线或发射元件进行传播。
为了利用AP100作为产生定位信号的源,AP100被安置为靠近边界110或处于边界110之中,以便从AP100发送的信标的传播模式可以覆盖边界110的区域。而后,一序列的方向信标被产生,其中,每个信标包含不同的SSID和/或不同的MAC地址,且每个信标在与其他信标不同的方向上被传送。如上所述,利用至少两个信标。AP100在预定的时间段内通过一组唯一的信标进行循环。而后循环重复。典型地,AP100的给定信标的循环由AP100所用的通信协议或标准具体而定。
发送的信标形成覆盖区域上的传播模式。在某些地点处多个信标可覆盖该地点。而在其他地点,可仅通过一个信标来获得该覆盖,且其他信标传播效果也许为零或者具有可忽略的效果。这样,基于发送信标的传播模式可以在整个边界110之内被映射。因为每个信标都由于唯一标识符而可以被识别,因此可以基于已创建的模式在整个覆盖区域建立详细映射。在一实施方式中,所有信标的传播模式可被得到以作为或可被映射为整个边界内的每一地点处每个信标的接收信号强度(RSS)。RSS被用作将要为每一个信标确定的接收信号参数。如前所述,某些地点将测量多个信标的RSS,而另外的则记录单个信标的RSS。
例如,在一技术中,测量装置可被带到多种地点,并且为每个信标测量RSS并登记。所收集的边界110内的区域的RSS值的位置映射可被储存在数据库(DB)或一些其他形式的信息存储器中。因为每个可被唯一地识别的信标都有唯一的发送方向,所以在不同的地点处可获得所有发送的信标的唯一的模式映射,从而边界110内的每个地点具有基于所有信标的唯一的接收信号参数(RSS或其他一些参数被使用)。所有唯一的地点值的集合被存储并且在被稍后访问以移动接收器提供定位信息。需要指出的是,信标的发送模式的检测并不限于测量RSS。其他用于确定信标的信号参数的技术也可以应用,包括信标的到达时间(TOA)、到达时差(TDOA)、到达角度(AOA)、或其组合。如上所述,AP 100使用至少两个定向信标来建立用于地点确定的映射模式。
因此,当要对移动装置(诸如边界110内的接收装置111)进行定位时,装置111在特定地点处接收一个或多个信标信号。根据定向信标的数量和边界110的大小,可理解装置111可能无法接收到全部信标。在某些示例中,也许它仅能收到一个信标。然而,在接收器的特定地点处,所有信标的信标接收信号强度(或用来映射边界区域的传播域的无论什么其他技术)被测量,并且测量值与数据库中所存储的与该传播模式相对应的值进行比较。这样,接收器用至少一个信标来得到接收信号参数(如RSS,当RSS是被测参数时),以解读(decipher)该模式。通过与之前为各个地点测量的并存储在数据库中的最接近的对应模式值进行比较,为接收装置111提供了位置信息。
需要注意的是,在某些情况下,装置111可包括提供地点和已测信号参数(如RSS)间的一对一关系的数据库信息,从而装置111可以访问其自己的具有地点信息的数据库。在其他情况下,AP100可以在信标中提供位置辅助信息来帮助装置111定位其位置。在本示例中,装置111无需在装置中保存地点数据库。
此外,需要注意的是,图3示出信标在平面方向上的扫描。然而,信标也可被配置为在三维方向中进行扫描,因此,位置信息也可包括仰角。
图4示出可以被用作用于实施AP100的一实施方式的电路。需要注意的是,也可使用各种其他电路和装置。图4示出示意性框图,其包括发送器201、接收器202、本振器(LO)207和基带模块205。基带模块205提供基带处理操作。在某些实施方式中,基带模块205是或者包括数字信号处理器(DSP)。基带模块205通常耦接到主机单元、应用处理器或者为装置和/或用户接口提供可操作的处理的其他单元。
在图4中,示出了主机单元210。主机单元210可以是AP100的一部分或可以是独立的单元。例如,主机210可以代表计算机的计算部分或者应用处理器的应用部分。存储器206如图所示耦接到基带模块205,存储器206可以用来存储数据,以及基带模块205上运行的程序指令。各种存储装置可被用作存储器206。需要注意的是,存储器206可以安装在装置内的任何地方,例如,在一示例中,其也可以是基带模块205的一部分。
发送器201和接收器202通过发送接收(T/R)切换模块203耦接至定向天线204。T/R切换模块203根据操作模式在发送器和接收器之间切换天线。如上所述,天线204包括多个天线和多个天线元件(如天线阵列)以便提供定向束形波发送。
来自主机单元210的用于发送的输出数据被耦合到基带模块205并转换成基带信号,之后被耦合到发送器201。发送器201将基带信号转换成输出的射频信号(RF),以用于AP100通过天线204进行发送。发送器201可以应用多种增频或调制技术之一来将输出的基带信号转换成输出的射频信号。通常来说,转换处理取决于应用的具体的通信标准或协议。
以同样的方式,输入的射频信号被天线204接收并且被耦合到接收器202,之后接收器202将输入的射频信号转变成输入的基带信号,该信号继续被耦合到基带模块205。接收器202可以应用多种降频或解调技术之一来将输入的射频信号转换成输入的基带信号。输入的基带信号被基带模块205处理,并且输入数据从基带信号205输出到主机单元210。
LO207提供本机振荡信号以便发送器201用来增频和接收器202用来降频。在某些实施方式中,独立的本振器可被用于发送器201和接收器202。尽管各种本振电路均可使用,但在某些实施方式中,应用锁相环(PLL)来对本振器进行锁相以输出频率稳定的基于已选频率的本振信号。
需要注意的是,在一实施方式中,基带模块205、本振器207、发送器201和接收器202被集成到同一集成电路(IC)芯片。发送器201和接收器202通常被称为射频前端。在其他实施方式中,这些组件中的一个或多个可在独立的IC芯片上。相似地,图4所示的其他组件可被结合到与基带模块205、本振器207、发送器201和接收器202相同的IC芯片上。在某些实施方式中,天线204也可被结合到相同的IC芯片上。此外,随着芯片上系统(SOC)集成的出现,诸如主机单元210的主机装置、应用处理器和/或用户接口可以与基带模块205、发送器201和接收器202集成在相同的IC芯片上。
此外,尽管只示出一个发送器201和一个接收器202,但需要注意,其他实施方式中可利用多个发送单元和多个接收单元,以及多个本振器。例如,多输入和/或多输出通信,诸如多进多出(MIMO)通信,可利用多个发送器201和/或多个接收器202来作为射频前端的一部分。此外,用于存储传播模式以交叉参考特定地点的前述数据库被保持在数据库(DB)211中。数据库211被示出为主机210的一部分,但在其他实施方式中,数据库211可以被维持在其他地方,在AP100内或在AP100外均可。
如上所述,基带模块205提供SSID和/或MAC地址,它们被耦合到一个或多个发送器201以被转换成独立的信标信号。用于每一个信标发送的射频信号被传送到天线204,在此,天线204根据该信标的SSID和MAC地址将信标定向发送到特定方向上。
同样地,图5示出可被用作用于实施图3中的移动接收装置111的一实施方式的电路。需要注意的是,也可利用各种其他的电路和装置。图5示出了示意性框图,其包括发送器301、接收器302、本振器(LO)307和基带模块305。基带模块305提供基带处理操作。在某些实施方式中,基带模块305是或者包括DSP。基带模块305通常耦接到主机单元、应用处理器或者为装置和/或用户接口提供可操作的处理的其他单元。
在图5中,示出了主机单元310。主机单元310可以是装置111的一部分或者其可以是独立的单元。例如,主机310可以代表计算机的计算部分、应用处理器的应用部分和/或手机或者手持装置的用户接口部分。存储器306如图所示耦接到基带模块305,存储器306可以用来存储数据,以及在基带模块305上运行的程序指令。各种存储装置可被用作存储器306。需要注意的是,存储器306可以安装在装置内的任何地方,在一示例中,其也可以是基带模块305的一部分。
发送器301和接收器302通过T/R切换模块303耦接至天线304。T/R切换模块303根据操作模式在发送器和接收器之间切换天线。天线304可以是单天线、多天线、多天线元件或者阵列,以接收从AP100发送的定向信标。
来自主机单元310的用于发送的输出数据被耦合到基带模块305并转换成基带信号,之后被耦合到发送器301。发送器301将基带信号转换成输出的射频信号(RF),以用于从天线304发送。发送器301可以应用多种增频或调制技术之一来将输出的基带信号转换成输出的射频信号。通常来说,转换处理取决于应用的具体的通信标准或协议。
以同样的方式,输入的射频信号被天线304接收,并且被耦合到接收器302。之后接收器302将输入的射频信号转变成输入的基带信号,该信号继续被耦合到基带模块305。接收器302可以应用多种降频或解调技术之一来将输入的射频信号转换成输入的基带信号。输入的基带信号被基带模块305处理,并且输入的数据从基带模块305输出到主机单元310。接收器302还包括用于从AP100接收多个定向信标并对用以提供装置111的定位信息的某些传播参数(如RSS)进行测量的电路。之后该信息被耦合到基带模块305并进行解码,以确定定位信息。
LO307提供本机振荡信号以便发送器301用来增频和接收器302用来降频。在某些实施方式中,独立的本振器可被用于发送器301和接收器302。尽管各种本振电路均可使用,但在某些实施方式中,应用PLL来对本振器进行锁相以输出频率稳定的基于已选频率的本振信号。
需要注意的是,在一实施方式中,基带模块305、本振器307、发送器301和接收器302被集成到同一IC芯片上。在其他实施方式中,这些组件中的一个或多个可在独立的IC芯片上。相似地,图5所示的其他组件被结合到与基带模块305、本振器307、发送器301和接收器302相同的IC芯片上。在某些实施方式中,天线304也可被结合到相同的IC芯片上。此外,随着SOC集成的出现,诸如主机单元310的主机装置、应用处理器和/或用户接口可以与基带模块305、发送器301和接收器302集成在相同的IC芯片上。
此外,尽管只示出一个发送器301和一个接收器302,但需要注意,其他实施方式中可利用多个发送元件和多个接收元件,以及多个本振器。例如,多输入和/或多输出通信,如多进多出(MIMO)通信,可利用多个发送器301和/或多个接收器302来作为射频前端的一部分。此外,用于存储传播模式以交叉参考特定地点的前述数据库被保持在数据库311中。数据库311被示出为主机310的一部分,但在其他实施方式中,数据库311可以被保持在其他地方。如果AP提供地点辅助信息,那么在一些实施方式中将不需要并且不配置数据库311。
图6示出用于提供基于WLAN的定位系统的本发明的可选实施方式。在图6中,与图3中的边界110所包围的区域相似,边界410包围一区域。在边界410中并不是仅运行单个AP,而是应用了多个AP。图6的示例实施方式示出了两个AP 400和420,但在其他系统中可使用更多的AP。AP400和AP 420均如图3中的AP 100一样工作,生成不同方向上的多个定向WLAN信标,其中,每个定向信标携带唯一的SSID和/或MAC地址。另外,为每个AP示出三个信标(AP 400的信标401-403,AP 420的信标421-423),但在其他实施方式中可以有更多信标。从AP 400和AP 420分别生成至少两个定向信标。多个AP适用于一个AP对整个区域无法提供足够覆盖的情况。例如,在大货仓、室内或室外体育场、或者甚至市内(例如,城市)地点,一个AP可能无法覆盖希望被覆盖的整个区域。因此,需要使用多个AP。
当将信标的传播覆盖映射在各种地点处以将传播域一对一映射至地点时,将要考虑来自多个AP的信标。同样地,当接收装置在某一地点时,也必然要考虑来自多个AP的信标。这样,例如,接收装置411可能位于遇到来自AP 400的仅一个或多个信标的地点,但接收装置431可能位于从来自多个AP的接收信标获得了覆盖的地点。多个信标确实使传播模式的接收和分析复杂化,但可以覆盖更广的边界区域。
如此,本文描述了基于WLAN的定位系统。通过利用定向信标,其中各信标带有唯一的SSID和/或MAC地址,单个接入点装置可以像存在多个接入点装置那样有效地为移动装置提供定位信息。
如文中可能使用的,术语“基本上”和“近似地”为与其相应的术语和/或项目之间的关系提供了在工业上允许的容差。这样的工业上允许的容差范围从少于百分之一到百分之五十。这样的项目间的关系的范围从细微的差别到较大的差别。如文中还可能用到的,术语“耦接”和/或“耦合”包括项目间的直接耦接和/或项目间通过中间项目的间接耦接(例如,项目包括但不限于组件、元件、电路和/或模块)。这里,中间项目并不修改信号信息,但可能会调整它的电流水平、电压水平和/或功率水平。如文中还可能用到的,内隐耦合(即,通过推断,其中一个元件耦合到另一个元件)包括在两个项目之间以与“耦接”同样地方式直接或间接地耦合。如文中还可能用到的,术语“可操作地”表明该项目包括一个或多个电源连接、输入、输出等,以执行一个或多个对应的功能,并且可以进一步包括到一个或多个其他项目的内隐耦合。
借助于示出了某些功能的表现的功能构件,上面描述了本发明的实施方式。这些功能构件的边界是为了描述方便而任意限定的。可定义替代边界,只要某些功能能够被适当地执行。本领域普通技术人员也可认识到,文中的功能构件、以及其他示例性构件、模块和组件可以如所示出的一样来实施,也可以由分散的组件、专用集成电路、执行适当软件的处理器等或者其任意的组合来实现。
Claims (10)
1.一种方法,包括:
在一段时间内从单个接入点装置生成多个信标,其中,所述多个信标中的每个信标具有唯一的标识符,以将每个信标与其他信标区分开;
从单个接入点装置在与其他信标不同的方向上发送每个信标;
在移动接收装置处接收所发送的至少一个信标;
根据接收到的至少一个信标确定接收信号参数;以及
使用所述接收信号参数来确定所述移动接收装置的地点。
2.一种方法,包括:
在一段时间内从单个接入点装置生成多个信标,其中,所述多个信标中的每个信标具有唯一的标识符,以将每个信标与其他信标区分开;以及
从单个接入点装置在与其他信标不同的方向上发送每个信标,使得当移动接收装置接收所发送的至少一个信标时,所述移动接收装置根据接收到的至少一个信标确定接收信号参数,并使用所述接收信号参数来确定所述移动接收装置的地点。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述接收信号参数包括接收到的至少一个信标的接收强号强度。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中,发送每个信标是使用无线局域接入网协议来发送信标。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,发送每个信标是使用802.11协议来发送每个信标。
6.根据权利要求4所述的方法,其中,所述唯一的标识符是服务组标识和介质访问控制地址中的至少一个。
7.根据权利要求2所述的方法,进一步包括:从第二接入点装置生成第二多个信标,其中,所述第二多个信标中的每个信标也具有唯一的标识符,以将每个信标与其他信标区分开;以及,在与所述第二接入点装置的其他信标不同的方向上发送所述第二接入点装置的所述第二多个信标中的每个信标,使得当所述移动接收装置接收所述第二接入点装置所发送的至少一个信标时,所述移动接收装置基于从两个接入点装置接收的信标来确定所述接收信号参数,并使用来自两个接入点装置的所述接收信号参数来确定所述移动接收装置的地点。
8.一种设备,包括:
接入点装置的基带模块,产生多个唯一的标识符,以使多个信标中的每个信标被分配不同的唯一的标识符,以将每个信标与其他信标区分开;
接入点装置的发送器,耦接至所述基带模块,以接收所述唯一的标识符,并以射频生成信标;以及
接入点装置的定向天线,耦接到所述发送器,以在与其他信标不同的方向上发送每个信标,使得当移动接收装置接收所发送的至少一个信标时,所述移动接收装置根据接收到的至少一个信标来确定接收信号参数,并使用所述接收信号参数确定所述移动接收装置的地点。
9.根据权利要求8所述的设备,其中,所述接收信号参数包括接收到的至少一个信标的接收强号强度。
10.根据权利要求8所述的设备,其中,所述多个信标提供传播模式,所述传播模式覆盖由边界限定的区域。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/194,658 | 2011-07-29 | ||
US13/194,658 US9125165B2 (en) | 2011-07-29 | 2011-07-29 | WLAN-based positioning system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102905364A true CN102905364A (zh) | 2013-01-30 |
CN102905364B CN102905364B (zh) | 2016-02-17 |
Family
ID=46762787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210258623.XA Expired - Fee Related CN102905364B (zh) | 2011-07-29 | 2012-07-24 | 基于wlan的定位系统 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9125165B2 (zh) |
EP (1) | EP2552162A3 (zh) |
KR (1) | KR20130014443A (zh) |
CN (1) | CN102905364B (zh) |
TW (1) | TW201305589A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103888903A (zh) * | 2014-03-25 | 2014-06-25 | 深圳市宏电技术股份有限公司 | 一种定位方法和装置 |
CN107209258A (zh) * | 2015-02-02 | 2017-09-26 | 高通股份有限公司 | 用于估计无线通信设备之间的距离的技术 |
CN108463738A (zh) * | 2015-11-12 | 2018-08-28 | 测量系统有限公司 | 确定无线电信标的位置的装置、系统和方法 |
CN114257282A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-29 | 锐捷网络股份有限公司 | 报文发送方法、装置、智能终端和存储介质 |
Families Citing this family (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013143616A (ja) * | 2012-01-10 | 2013-07-22 | Nec Access Technica Ltd | 無線通信端末、情報提供媒体、アクセスポイント、無線通信方法およびプログラム |
CN103384392B (zh) * | 2012-05-04 | 2016-06-15 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种移动终端接入无线接入点的方法和无线接入点 |
WO2014033500A1 (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | Nokia Corporation | Positioning devices |
KR101436031B1 (ko) * | 2012-10-22 | 2014-09-02 | (주)와이파이브 | 하향링크 액세스 포인트를 이용한 위치추정장치 및 위치추정방법 |
US20150133170A1 (en) * | 2012-11-15 | 2015-05-14 | SSI America, Inc. | Locator beacon and radar application for mobile device |
US9967713B2 (en) * | 2012-11-15 | 2018-05-08 | SSI America, Inc. | Locator beacon and radar application for mobile device |
WO2014130958A1 (en) * | 2013-02-25 | 2014-08-28 | Radius Mobile, Inc. | Identifying computer devices in proximity to a given origin |
CN104219696B (zh) * | 2013-06-03 | 2018-11-27 | 新华三技术有限公司 | 一种加快收集无线终端定位信号的方法及装置 |
US9588216B2 (en) | 2013-11-12 | 2017-03-07 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for delivering assistance data from a server to a device identifying virtual access points |
US10097321B2 (en) * | 2014-05-08 | 2018-10-09 | Qualcomm Incorporated | Cooperative techniques between lower-frequency carriers and millimeter-wave channels for discovery and synchronization and beamforming |
US10659135B2 (en) | 2014-06-16 | 2020-05-19 | Qualcomm Incorporated | Coordinated discovery of MMW connection points and UES |
US10292098B2 (en) | 2014-06-30 | 2019-05-14 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Multiple-layer beacon sweeping method, access node and user equipment |
KR101739007B1 (ko) | 2014-07-11 | 2017-05-24 | 한국정보공학 주식회사 | 비콘을 이용한 측위 시스템 및 방법 |
KR20160049759A (ko) * | 2014-10-28 | 2016-05-10 | 삼성전자주식회사 | 주변 기기 탐색 방법 및 그 전자 장치 |
US9983291B2 (en) | 2014-11-10 | 2018-05-29 | Qualcomm Incorporated | Methods, apparatuses, and devices for mobile device position estimation using virtual access points |
US9716979B2 (en) | 2014-12-12 | 2017-07-25 | Calix, Inc. | System and method for locating nodes within a wireless network |
CN104539347B (zh) * | 2015-01-08 | 2018-04-13 | 中国科学技术大学苏州研究院 | 一种基于有向天线的车辆相对位置判断方法 |
US20160255471A1 (en) * | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Qualcomm Incorporated | Distribution and utilization of antenna information for location determination operations |
KR101674184B1 (ko) * | 2015-03-19 | 2016-11-09 | 코디스페이스 주식회사 | 가상 비콘을 이용한 위치 측정 시스템 및 그 방법 |
US9363784B1 (en) * | 2015-04-30 | 2016-06-07 | Mist Systems Inc. | Methods and apparatus relating to the use of real and/or virtual beacons |
US10219166B2 (en) | 2015-04-30 | 2019-02-26 | Mist Systems, Inc. | Methods and apparatus for generating, transmitting and/or using beacons |
US10234537B2 (en) | 2015-05-19 | 2019-03-19 | Otter Products, Llc | Directional beacon |
TWI555998B (zh) * | 2015-06-26 | 2016-11-01 | Ecolux Holding Co Ltd | A positioning system and method |
US20170127234A1 (en) * | 2015-10-29 | 2017-05-04 | Honeywell International Inc. | Location identification using diversity fingerprinting |
ITUB20159719A1 (it) * | 2015-12-18 | 2017-06-18 | Cefla S C | Beacon direzionale |
CN105704665B (zh) * | 2016-01-21 | 2018-10-16 | 大连理工大学 | 一种基于WiFi-MESH的被动嗅探定位方法 |
EP3232696B1 (en) * | 2016-04-11 | 2019-06-26 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Wlan client location based on directional beacon |
EP3306337A1 (en) * | 2016-10-10 | 2018-04-11 | Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der Angewand | User equipment localization in a mobile communication network |
TWI636677B (zh) * | 2016-12-20 | 2018-09-21 | 國家中山科學研究院 | 用於資料傳輸裝置對使用者裝置的連結之適應性天線波束成形的智慧型通訊系統及其波束成形方法 |
JP7158743B2 (ja) | 2017-04-30 | 2022-10-24 | ポイントム リミテッド | ビーコンベースのポジション・アウェアネス・システム |
WO2018228868A1 (en) | 2017-06-14 | 2018-12-20 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Apparatus, system and method for improving position estimation |
WO2019069257A1 (en) * | 2017-10-04 | 2019-04-11 | Acube Technology Sa | METHOD FOR IDENTIFYING AND / OR AUTHENTICATING THE USER OF A MOBILE EQUIPMENT IN A PARTICULAR AREA |
CN109342993B (zh) * | 2018-09-11 | 2020-06-16 | 宁波大学 | 基于RSS-AoA混合测量的无线传感器网络目标定位方法 |
US11262430B2 (en) * | 2020-06-16 | 2022-03-01 | Silicon Laboratories Inc. | Positioning and self-calibration mechanism using moving AoA locator |
US11456530B2 (en) | 2020-06-16 | 2022-09-27 | Silicon Laboratories Inc. | Positioning and self-calibration mechanism using moving AoA locator |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1674689A (zh) * | 2003-12-16 | 2005-09-28 | 三星电子株式会社 | 移动通信网和无线局域网间交互中提供信息的方法和系统 |
CN1910861A (zh) * | 2004-01-09 | 2007-02-07 | 克雷耐特体系股份有限公司 | 公共接入点 |
CN101346638A (zh) * | 2005-11-07 | 2009-01-14 | 高通股份有限公司 | Wlan和其它无线网络的定位 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6393294B1 (en) * | 1998-09-22 | 2002-05-21 | Polaris Wireless, Inc. | Location determination using RF fingerprinting |
US6680675B1 (en) * | 2000-06-21 | 2004-01-20 | Fujitsu Limited | Interactive to-do list item notification system including GPS interface |
US6608592B2 (en) | 2002-01-18 | 2003-08-19 | Hewlett-Packard Development Company, Lp. | Location system using beacon transmitters |
US7123924B2 (en) | 2002-06-28 | 2006-10-17 | Interdigital Technology Corporation | Method and system for determining the speed and position of a mobile unit |
BRPI0418696A (pt) | 2004-04-02 | 2007-06-12 | Qualcomm Inc | métodos e equipamentos para sistemas de determinação de posição assistida por sinalizador |
US7233800B2 (en) * | 2004-10-14 | 2007-06-19 | Qualcomm, Incorporated | Wireless terminal location using apparatus and methods employing carrier diversity |
US8792414B2 (en) * | 2005-07-26 | 2014-07-29 | Ruckus Wireless, Inc. | Coverage enhancement using dynamic antennas |
US7456596B2 (en) * | 2005-08-19 | 2008-11-25 | Cisco Technology, Inc. | Automatic radio site survey using a robot |
RU2390791C2 (ru) * | 2005-11-07 | 2010-05-27 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Позиционирование для wlan и других беспроводных сетей |
US20070242643A1 (en) * | 2006-04-14 | 2007-10-18 | Microsoft Corporation | Using a wireless beacon broadcast to provide a media message |
US8325701B2 (en) | 2006-09-01 | 2012-12-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Radio communication system and radio communication method |
EP1912454B1 (en) | 2006-10-09 | 2013-08-14 | Sony Deutschland Gmbh | Transmitting device, receiving device and method for establishing a wireless communication link |
US8438060B2 (en) * | 2008-10-15 | 2013-05-07 | Accenture Global Services Limited | Dynamic online experience modification and inventory optimization based on statistically significant geo-location parameter |
US8700051B2 (en) | 2009-05-22 | 2014-04-15 | Qualcomm Incorporated | Positioning of a wireless device served by a femto cell |
US8723729B2 (en) * | 2009-05-26 | 2014-05-13 | Broadcom Corporation | Angle of arrival and/or range estimation within a wireless communication device |
US8478290B2 (en) * | 2009-09-21 | 2013-07-02 | Aeroscout, Ltd. | Method to reduce database load in real time location systems |
US9055395B2 (en) * | 2009-11-12 | 2015-06-09 | Cisco Technology, Inc. | Location tracking using response messages identifying a tracked device in a wireless network |
US20110117924A1 (en) * | 2009-11-18 | 2011-05-19 | Qualcomm Incorporated | Position determination using a wireless signal |
US8861383B2 (en) * | 2010-01-19 | 2014-10-14 | Cisco Technology, Inc. | Acquiring a signal parameter for a neighboring access point |
-
2011
- 2011-07-29 US US13/194,658 patent/US9125165B2/en active Active
-
2012
- 2012-07-06 EP EP20120005042 patent/EP2552162A3/en not_active Withdrawn
- 2012-07-09 TW TW101124639A patent/TW201305589A/zh unknown
- 2012-07-24 CN CN201210258623.XA patent/CN102905364B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-07-30 KR KR20120083065A patent/KR20130014443A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1674689A (zh) * | 2003-12-16 | 2005-09-28 | 三星电子株式会社 | 移动通信网和无线局域网间交互中提供信息的方法和系统 |
CN1910861A (zh) * | 2004-01-09 | 2007-02-07 | 克雷耐特体系股份有限公司 | 公共接入点 |
CN101346638A (zh) * | 2005-11-07 | 2009-01-14 | 高通股份有限公司 | Wlan和其它无线网络的定位 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103888903A (zh) * | 2014-03-25 | 2014-06-25 | 深圳市宏电技术股份有限公司 | 一种定位方法和装置 |
CN107209258A (zh) * | 2015-02-02 | 2017-09-26 | 高通股份有限公司 | 用于估计无线通信设备之间的距离的技术 |
CN108463738A (zh) * | 2015-11-12 | 2018-08-28 | 测量系统有限公司 | 确定无线电信标的位置的装置、系统和方法 |
CN114257282A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-29 | 锐捷网络股份有限公司 | 报文发送方法、装置、智能终端和存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2552162A2 (en) | 2013-01-30 |
CN102905364B (zh) | 2016-02-17 |
US9125165B2 (en) | 2015-09-01 |
US20130028246A1 (en) | 2013-01-31 |
EP2552162A3 (en) | 2013-10-30 |
KR20130014443A (ko) | 2013-02-07 |
TW201305589A (zh) | 2013-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102905364B (zh) | 基于wlan的定位系统 | |
Zhang et al. | Cooperative localization in 5G networks: A survey | |
US9140796B2 (en) | System and method for effectively performing enhanced mobile-device location procedures | |
US5945949A (en) | Mobile station position determination in a wireless communication system | |
CN101965050B (zh) | 使用多波束发射来估计无线站的位置的方法和装置 | |
JP5087105B2 (ja) | 測位装置及び方法 | |
JP5368361B2 (ja) | 測位装置及び測位方法 | |
CN207217787U (zh) | 蓝牙天线阵列及短距无线定位系统 | |
US20130260798A1 (en) | Method and system for device positioning utilizing distributed transceivers with array processing | |
US10728709B1 (en) | Passive asset tracking with existing infrastructure | |
CN102740350B (zh) | 一种室内定位方法、设备及系统 | |
CN103582121A (zh) | 基于虚拟北斗卫星导航信号的室内定位系统和方法 | |
CN103945331A (zh) | 一种利用wifi场强进行离去角度估计的定位方法 | |
CN109541662B (zh) | 一种定位方法和装置 | |
CN111954229A (zh) | 一种位置信息发送方法、装置和终端设备 | |
US9366760B2 (en) | Coverage extension of position services | |
KR101815162B1 (ko) | 실내 측위 방법 및 그를 위한 시스템 및 장치 | |
US11622234B2 (en) | Passive asset tracking using observations of Wi-Fi access points | |
EP4118849A1 (en) | Passive asset tracking using observations of wi-fi access points | |
KR20130000940A (ko) | 계층형 측위 방법과 그를 위한 시스템 및 장치 | |
Häger et al. | Characterization of 5G mmWave high-accuracy positioning services for urban road traffic | |
Raja et al. | We know where you are [cellular location tracking] | |
US20210116557A1 (en) | Radio-Based Object Detection | |
Dolińska et al. | Location ability of 802.11 access point | |
Ellinger et al. | European project RESOLUTION-local positioning systems based on novel FMCW radar |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 1179800 Country of ref document: HK |
|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160217 Termination date: 20160724 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: WD Ref document number: 1179800 Country of ref document: HK |