CN104854472A - 位置定位系统架构:消息传送链路和测距链路 - Google Patents

位置定位系统架构:消息传送链路和测距链路 Download PDF

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Abstract

一种室内位置定位系统。该室内位置定位系统可以包括窄带消息传送链路。该窄带消息传送链路可以实现室内位置定位系统的资产标签和接入点之间的同步和测距初始化。该室内位置定位系统还可以包括宽带测距链路。该宽带测距链路可以实现室内位置定位系统的资产标签、接入点和位置定位服务器之间的测距操作。所述位置定位服务器可以根据测距操作来确定资产标签中的至少一个资产标签的位置。

Description

位置定位系统架构:消息传送链路和测距链路
技术领域
概括地说，本公开内容的方面涉及无线通信系统，更具体地说，涉及室内位置定位架构。
背景技术
无线网络被广泛地部署以提供各种通信服务，例如语音、视频、分组数据、消息传送、广播以及其它类似的无线通信服务。这些无线网络可以是能够通过共享可用的网络资源来支持多个用户的多址网络。在无线局域网(WLAN)中，接入点支持针对无线网络中多个无线站的通信。在自组织模式中，无线站(“对等节点”)在没有接入点的情况下以对等(P2P)方式进行通信。类似地，对等网络允许对等节点彼此直接地通信。在对等网络中，在彼此范围内的对等节点在没有接入点的情况下发现并且直接地进行通信。
室内定位系统(IPS)可以是指用于无线地定位建筑物内的物体或人的设备网络。IPS可以依赖于对标签进行积极地定位的附近节点，而不是使用全球定位卫星(GPS)。
发明内容
在本公开内容的一个方面中，描述了一种室内位置定位系统。所述室内位置定位系统可以包括窄带消息传送链路。所述窄带消息传送链路可以实现所述室内位置定位系统的资产标签(asset label)和接入点之间的同步和测距初始化。所述室内位置定位系统还可以包括宽带测距链路。所述宽带测距链路可以实现所述室内位置定位系统的资产标签、接入点和位置定位服务器之间的测距操作。所述位置定位服务器可以根据所述测距操作来确定所述资产标签中的至少一个资产标签的位置。
在本公开内容的另一方面中，描述了一种室内位置定位系统中的方法。所述方法包括：由资产标签定期地唤醒来搜索窄带导频信号。所述方法还包括：当检测到所述窄带导频信号时，由所述资产标签与接入点进行同步。
根据本公开内容的一个方面，描述了一种用于室内位置定位系统的装置。所述装置包括：存储器以及耦合到所述存储器的处理器。所述处理器被配置为：定期地唤醒来搜索窄带导频信号。所述处理器还被配置为：当检测到所述窄带导频信号时，与接入点进行同步。
根据本公开内容的一个方面，描述了一种用于室内位置定位系统的计算机程序产品。所述计算机程序产品包括：具有记录在其上的非暂时性程序代码的计算机可读介质。所述程序代码包括：用于定期地唤醒来搜索窄带导频信号的程序代码。所述程序代码还包括：用于当检测到所述窄带导频信号时，与接入点进行同步的程序代码。
根据本公开内容的另一方面，描述了一种室内位置定位系统的装置。所述装置包括：用于定期地唤醒来搜索窄带导频信号的单元。所述装置还包括：用于当检测到所述窄带导频信号时，与接入点进行同步的单元。
在本公开内容的另一方面中，描述了一种室内位置定位系统中的方法。所述方法包括：由资产标签向接入点发送减小大小的分组。所述方法还包括：接收所述资产标签相对于所述接入点的频率和/或定时误差估计。所述方法还包括：由所述资产标签根据所述资产标签相对于所述接入点的所述频率和/或定时误差估计来与所述接入点进行同步。
根据本公开内容的一个方面，描述了一种用于室内位置定位系统的装置。所述装置包括：存储器以及耦合到所述存储器的处理器。所述处理器可以向接入点发送减小大小的分组。所述处理器还可以接收所述装置相对于所述接入点的频率和/或定时误差估计。所述处理器还可以根据所述装置相对于所述接入点的所述频率和/或定时误差估计来与所述接入点进行同步。
根据本公开内容的一个方面，描述了一种用于室内位置定位系统的计算机程序产品。所述计算机程序产品包括：具有记录在其上的非暂时性程序代码的计算机可读介质。所述程序代码包括：用于向接入点发送减小大小的分组的程序代码。所述程序代码还包括：用于接收相对于所述接入点的频率和/或定时误差估计的程序代码。所述程序代码还包括：用于根据相对于所述接入点的所述频率和/或定时误差估计来与所述接入点进行同步的程序代码。
根据本公开内容的另一方面，描述了一种室内位置定位系统的装置。所述装置包括：用于向接入点发送减小大小的分组的单元。所述装置还包括：用于接收所述装置相对于所述接入点的频率和/或定时误差估计的单元。所述装置还包括：用于根据所述装置相对于所述接入点的所述频率和/或定时误差估计来与所述接入点进行同步的单元。
这样已经相当广泛地概括了本公开内容的特征和技术优势，以便可以更好地理解以下具体实施方式。下面将描述本公开内容的另外的特征和优势。本领域技术人员应当意识到，本公开内容可易于用作修改或设计用于执行与本公开内容相同目的的其它结构的基础。本领域技术人员还应当认识到，此类等效构造并不脱离如在所附权利要求书中所阐述的本公开内容的教导。当结合附图考虑时，将从下面的描述更好地理解被认为是本公开内容的特性(关于其组织和操作方法两者)连同其它目标和优势。然而，应当清楚地理解，提供附图中的每个附图仅是出于说明和描述的目的，并非旨在作为对本公开内容的限制的定义。
附图说明
在结合附图理解下面所阐述的具体实施方式时，本公开内容的特征、本质和优势将变得更加显而易见，在附图中，相同的附图标记贯穿全文进行相应地标识。
图1示出了根据本公开内容的一个方面的通信系统的框图。
图2示出了用于诸如图4中所示出的位置定位系统之类的通信系统中的无线节点的示例性硬件配置。
图3示出了根据本公开内容的一个方面的对等网络的框图。
图4是示出了根据本公开内容的一个方面的位置定位系统的框图。
图5是示出了根据本公开内容的一个方面的、在图4中所示出的位置定位系统中实现的位置定位方法的框图。
图6是示出了用于采用位置定位系统的装置的硬件实现的示例的图。
图7是示出了根据本公开内容的一个方面的、在图4中所示出的通信系统中实现的位置定位方法的框图。
图8是示出了用于采用位置定位系统的装置的硬件实现的示例的图。
具体实施方式
下面结合附图所阐述的具体实施方式旨在作为对各种配置的说明，而非旨在表示其中可以实施本文所描述的概念的仅有配置。具体实施方式包括具体的细节，以便提供对各种概念的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说将显而易见的是，可以不用这些具体细节来实施这些概念。在一些实例中，以框图形式示出公知的结构和组件以避免混淆这些概念。如本文所描述的，术语“和/或”的使用旨在表示“包括性的或者”，并且术语“或者”的使用旨在表示“排他性的或者”。
在本公开内容的一个方面中，室内位置定位系统使用可以由资产佩戴的设备来跟踪资产(例如，用户)的位置，本文中该设备被称为“资产标签”。资产标签可以被配置为支持无线节点功能(例如，对等网络的无线站和/或无线节点)，或者其它类似的无线接入技术。应当认识到，可以将用于实现室内位置定位系统的资产标签操作并入到用户的无线手持设备中。虽然可以将资产标签指定为站点，但是本公开内容的方面也涉及自组织和/或对等网络实现，其中，无线对等节点和/或无线站在没有接入点的情况下发现并且直接地进行通信。无线站可以是专用的接入点，或者例如当根据无线局域网(WLAN)基础设施模式来操作时被配置用于接入点功能的临时的接入点(例如，软接入点)。在WLAN自组织模式下，或者对等网络中，无线站和/或对等节点在没有接入点的情况下发现并且直接地进行通信。
在本公开内容的一个方面中，资产标签发送由多个接入点(AP)接收的已知前导码。AP可以对来自特定资产标签的前导码的到达时间(TOA)进行估计，并且向位置定位服务器发送TOA。位置定位服务器对从所述多个AP接收到的TOA进行处理以便估计资产标签的位置。在另一配置中，AP发送已知导频信号，该导频信号由AP的相应覆盖区域中的所有资产标签接收。在该配置中，资产标签基于从不同AP接收到的导频信号来进行TOA测量。资产标签可以基于所述TOA测量值来计算它们的位置，或者向位置定位服务器(PLS)发送所述TOA测量值以用于位置定位计算。可以在诸如图1中所示出的WLAN配置之类的各种无线网络中实现室内位置定位系统。
根据基础设施模式在图1中示出了无线通信系统100的一个示例。无线通信系统100可以包括能够在无线链路104上彼此通信的多个无线站102和接入点103。虽然示出了无线通信系统100具有五个无线站/接入点102/103，但是应当意识到，任意数量的站点和接入点(有线的或无线的)可以形成无线通信系统100。在图示中，接入点103是专用接入点。替代地，接入点103可以被配置用于接入点功能(例如，作为软接入点)。
无线站/接入点102/103可以是被配置为发送和接收无线通信的任意设备，例如，膝上型计算机、智能电话、打印机、个人数字助理、照相机、无绳电话、会话发起协议电话、具有无线连接能力的手持设备、用户设备、接入终端或任意其它适当的设备。在本公开内容的一个方面中，将无线站/接入点102/103并入到置于资产(例如，用户)上的标签中。在无线通信系统100中，无线站/接入点102/103可以分布遍及地理区域。此外，每个无线站/接入点102/103可以具有在其上可以进行通信的不同覆盖区域。接入点103可以包括或者被实现为基站、基站收发机、终端、操作成接入点的无线节点等。无线通信系统100中的无线站/接入点102/103可以使用任何适当的无线网络标准来无线地通信。
在一个配置中，资产标签可以被配置成无线站102中的一个无线站，其与接入点103中的一个接入点进行关联，以便根据由接入点103中的一个接入点广播的初始无线接入消息110来发送和/或接收来自接入点103中的一个接入点的位置信息。在本公开内容的一个方面中，资产标签对来自接入点103的导频信号进行测量并且计算资产标签位置。替代地，资产标签向位置定位服务器发送该导频测量值。在另一配置中，资产标签发送由接入点103接收的已知前导码。接入点103可以对来自特定资产标签的前导码的到达时间(TOA)进行估计并且将TOA发送给对资产标签的位置进行估计的位置定位服务器。可以在PLS处使用从不同的接入点103接收到的TOA来执行位置定位计算，例如，如图4中所示出的。
图2示出了接入点210和无线站250的设计的框图，其中每一个可以是图1、图3和图4中的无线节点中的一个无线节点。无线通信系统100中的无线节点中的每个节点可以包括用于支持无线通信的无线收发机以及用于管理在网络上的通信的控制器功能。可以在一个或多个数字处理设备中实现控制器功能。无线收发机可以耦合到一个或多个天线以促进信号在无线信道上的发送和接收。
在一个配置中，接入点210可以装备有天线234(234a、……、234t)，并且无线站250可以装备有天线252(252a、……、252r)。
在接入点210处，发送处理器214可以从数据源212接收数据并且从控制器/处理器240接收控制信息。发送处理器214可以分别对数据和控制信息进行处理(例如，编码和符号映射)以获得数据符号和控制符号。发送处理器214还可以生成参考符号，以及小区专用参考信号。发送(TX)多输入多输出(MIMO)处理器230可以在数据符号、控制符号和/或参考符号(如果适用的话)上执行空间处理(例如，预编码)，并且可以向收发机232(232a、……、232t)提供输出符号流。收发机232中的每个收发机可以对各自的输出符号流进行处理以便获得输出采样流。收发机232中的每个收发机可以进一步处理(例如，转换到模拟、放大、滤波和上变频)输出采样流以便获得传输信号。可以分别经由天线234(234a、……、234t)来发送来自收发机232的信号。
在无线站250处，天线252(252a、……、252r)可以分别从接入点210接收信号并且可以向收发机254(254a、……、254r)提供所接收到的信号。收发机254中的每个收发机可以对各自接收到的信号进行调节(例如，滤波、放大、下变频和数字化)以便获得输入采样。收发机254中的每个收发机可以进一步处理输入采样以便获得接收到的符号。MIMO检测器256可以从收发机254中的所有收发机获得接到的符号，在接收到的符号上执行MIMO检测(如果适用的话)，并且提供经检测的符号。接收处理器258可以对经检测的符号进行处理(例如，解调、解交织和解码)，向数据宿260提供经解码的、针对无线站250的数据，并且向控制器/处理器270提供经解码的控制信息。
当从无线站250进行发送时，发送处理器264可以从数据源262接收数据以及从控制器/处理器270接收控制信息，并且对其进行处理。发送处理器264还可以生成用于参考信号的参考符号。来自发送处理器264的符号可以由TX MIMO处理器266预编码(如果适用的话)，由收发机254进一步处理，并且发送给接入点210。在接入点210处，从无线站250接收到的信号可以由天线234来接收、由收发机232处理、由MIMO检测器236检测(如果适用的话)，并且由接收处理器238进一步处理以便获得经解码的、由无线站250发送的数据和控制信息。接收处理器238可以向数据宿239提供经解码的数据，并且向控制器/处理器240提供经解码的控制信息。接入点210能够例如在回程链路上向其它基站发送消息。在一个配置中，接入点包括：具有天线222的窄带消息传送链路(NML)220，其用于实现例如图4中所示出的室内位置定位系统的资产标签和接入点之间的同步和测距初始化。应当认识到，无线站250还可以被配置为包括窄带消息链路，例如，接入点210的NML 220。
分别地，控制器/处理器240可以指导在接入点210处的操作，并且控制器/处理器270可以指导在无线站250处的操作。在无线站250处的控制器/处理器270和/或其它处理器和模块可以执行或指导对图5和图7的方法流程图中所示出的功能框和/或用于本文所描述的技术的过程的执行。存储器242可以存储用于接入点210的数据和程序代码，并且存储器272可以存储用于无线站250的数据和程序代码。例如，无线站250的存储器272可以存储位置定位模块292，其中，位置定位模块292在由控制器/处理器270执行时将无线站250配置用于例如如图4中所示出的室内位置定位系统中的操作。类似地，接入点210的存储器242可以存储位置定位模块290，其中，位置定位模块290在由控制器/处理器240执行时将接入点210配置用于图4中所示出的室内位置定位系统中的操作。
图3示出了根据本公开内容的一个方面的对等网络300的框图。在一些方面中，可以在两个或更多个对等节点302(302-1、302-2、302-3、302-4、……、302-N)之间建立对等网络300。对等网络300中的对等节点302可以使用任意适当的无线网络标准来无线地通信。对等网络300可以包括能够在无线链路304上彼此通信的多个对等节点302。可以根据图2的无线站250来配置资产标签，并且资产标签可以操作成对等网络300的对等节点302中的一个对等节点。
例如，操作成对等节点中的一个对等节点302-1的资产标签可以与对等节点中的另一对等节点302-4进行关联，以便发送由对等节点302接收的已知前导码。对等节点中的一个对等节点302-1可以对来自特定资产标签的前导码的到达时间(TOA)进行估计，并且将TOA发送给对资产标签的位置进行估计的位置定位服务器(未示出)。可以在位置定位服务器处使用从不同的对等节点302接收到的TOA来执行位置定位计算。在另一配置中，对等节点302发送已知导频信号，由对等节点的相应覆盖区域中的所有资产标签来接收该导频信号。在该配置中，资产标签在从不同的对等节点302接收到的导频上进行TOA测量，并且要么在资产标签处计算位置，要么向位置定位服务器发送测量值以用于位置定位计算。
资产标签可以是被配置为发送和接收无线通信的任何设备，例如，膝上型计算机、智能电话、打印机、个人数字助理、照相机、无绳电话、会话发起协议电话、具有无线连接能力的手持设备、用户设备、接入终端，或者可以由资产标签佩戴的任何其它适当的设备。
图4是示出了根据本公开内容的一个方面的室内位置定位系统400的框图。室内位置定位系统400可以使用人们佩戴的资产标签402(402-1、……、402-N)来跟踪资产(例如，人)。可以根据图2的无线站250来配置资产标签402以支持无线节点功能(例如，对等网络的无线站和/或无线节点)或者其它类似无线接入技术。
如图4中所示出的，室内位置定位系统400包括资产标签402、安装在场所中的接入点(AP)403，以及对资产标签402的位置进行估计的位置定位服务器(PLS)480。在一个配置中，资产标签402发送由AP 403接收的已知前导码。AP 403可以对来自特定资产标签的前导码的到达时间(TOA)进行估计并且向位置定位服务器480发送TOA。可以在位置定位服务器480处使用从不同的AP 403接收到的TOA来执行位置定位计算。这种方法可以有助于减少在资产标签402处的功率消耗。在另一配置中，AP 403发送已知导频信号，由AP 403的各自覆盖区域中的所有资产标签402来接收该导频信号。在该配置中，资产标签402基于从不同的AP 403接收到的导频来进行TOA测量。资产标签402可以要么在资产标签402中的一个资产标签处计算位置，要么向位置定位服务器480发送测量值以用于位置定位计算。在其中资产标签402在没有位置定位服务器480的情况下对来自AP 403的导频信号进行测量并且计算它们各自的位置的配置中，在资产标签402处较高的功率消耗会降低电池寿命。
室内位置定位系统400认识到跟踪系统的这两个基本功能(消息传送和定位)具有不同的规范。对于消息传送而言，资产标签中的一个资产标签402-1与AP 403中的一个AP(例如，最靠近该资产标签)进行通信，其中，交换了小数量的数据。因此，在室内位置定位系统400的消息传送部分中，带宽不是主要考虑。对于定位而言，可以在资产标签402和多个AP403之间进行测距测量。因此，测距操作可能涉及较远的接入距离。此外，指定用于测距信号的宽的带宽以实现精确的距离测量。在一个配置中，室内位置定位系统400在第一空中接口(消息传送链路)上提供系统架构的空中接口的消息传送和同步部分，并且在第二空中接口(测距链路)上提供系统架构的测距部分。例如，可以如图2中所示出的来配置位置定位服务器480，其中，天线234中的一个天线提供测距链路，并且窄带消息传送链路(NML)220提供消息传送链路。
在一个配置中，窄带消息传送链路(例如，图2的NML 220)用于消息传送和同步以实现后续的测距测量。NML 220可以由资产标签402使用来与安装在场所中的AP 403进行通信，以及提供在AP 403之间的粗略同步并且还提供在AP 403和资产标签402之间的粗略同步。在一个配置中，资产标签402定期地唤醒并且搜索由AP 402在相对地窄带信号上发送的导频信号，例如，使用例如NML 220的1MHz的带宽，相对于用于测距链路的数十或数百MHz的带宽。资产标签402检测导频信号并且在窄带信号的粗略时间内与AP 403中的一个AP进行同步。在另一配置中，在从睡眠模式唤醒之后，资产标签402向AP 403发送减小大小的分组，AP 403使用该分组来测量资产标签402相对于AP 403的时间和频率误差。
在该配置中，AP 403在预先确定的延迟之后向资产标签402发送回测量结果和其它与测距相关的调度信息。在向AP 403发送前导码之前，资产标签402使用由AP 403报告的频率和定时误差来对它们的频率和定时偏移进行预校正。在资产标签402处的预校正减少了在AP 403处用于执行频率和定时搜索的时间量。一旦实现粗略时间同步，通过在资产标签402和AP403之间交换前导码来开始测距操作。粗略时间同步允许测距链路中减小的搜索窗。资产标签402还可以以对等模式与其它资产标签进行通信，并且在测距链路(例如，图2的一个天线252)上测量它们之间的距离。通过窄带消息传送链路(例如，图2的NML 220)所获得的资产标签402之间的粗略同步有助于资产标签402减小它们在宽带测距链路(例如，天线252中的一个天线)上以对等模式估计距离时的搜索窗。
在该配置中，宽带测距链路实现室内位置定位系统400的资产标签402、AP 403和位置定位服务器480之间的测距操作。在该配置中，位置定位服务器480根据测距操作来确定资产标签402中的至少一个资产标签的位置。可以通过窄带消息传送链路来调度宽带测距链路。在一个配置中，被指定用于测距操作的资产标签402基于通过窄带消息传送链路接收到的调度信息来知道何时发送宽带测距前导码以及使用什么伪噪声(PN)序列。在该配置中，通过使用通过窄带消息传送链路接收到的调度信息可以减小资产标签402在其中是活动的时间的量。
在一个配置中，限制了资产标签402发送的前导码的持续时间以减少在资产标签402处的功率消耗。
在诸如CDMA2000协议族之类的现有系统中使用的一种前导码设计包括用于资产标签402和AP 403之间的给定的接入信道上的已知前导码。存在多个接入信道，并且不同的资产标签402被分配给不同的接入信道，其中资产标签402被分配给每个接入信道。可以将不同的伪随机序列或者具有不同偏移的相同伪随机序列分配给通过窄带链路同时发送前导码的设备。前导码信号包括该已知序列以提供资产标签标识(ID)。为了避免不同的资产标签402在同一时间发送它们的前导码，可以基于资产标签402的ID和/或对于资产标签402和AP 403已知的哈希算法来在时间上将不同资产标签402的前导码传输时间分隔开。
图5是示出了图4的室内位置定位系统中所实现的位置定位初始化方法500的框图。在框510处，该方法开始于：通过对资产标签唤醒进行检测来判断资产标签是否醒来。例如，如图4中所示出的，作为同步过程的一部分，资产标签402定期地唤醒。在框512处，资产标签搜索窄带导频信号。例如，AP 403定期地发送窄带导频信号以用于由资产标签402进行的检测。在框514处，对资产标签是否检测到窄带导频信号进行判断。一旦检测到，则在框516处资产标签与发送窄带导频信号的接入点进行同步。在一个配置中，窄带导频信号包括作为接入点标识字段的已知前导码或者伪噪声(PN)码。在该配置中，AP 403发送出窄带导频信号以标识它们自己。AP 403可能不知道哪个标签406正在监听。因为可能存在多个资产标签402，所以资产标签标识字段(ID)可以包括在窄带导频信号的前导码中。
图6是示出了用于采用位置定位系统614的装置600的硬件实现的示例的图。可以利用通常用总线624表示的总线架构来实现位置定位系统614。取决于位置定位系统614的具体应用和总体的设计约束，总线624可以包括任意数量的互连总线和桥接。总线624将包括用处理器626、唤醒模块602、同步模块604和计算机可读介质628来表示的一个或多个处理器和/或硬件模块的各种电路连接在一起。总线624还可以连接诸如定时源、外设、电压调节器和功率管理电路之类的各种其它电路，这些电路在本领域中是公知的，并且因此将不再进一步描述。
该装置包括耦合到收发机622的位置定位系统614。收发机622耦合到一个或多个天线620。收发机622提供了一种用于在传输介质上与各种其它装置进行通信的方式。在一个配置中，收发机622被配置成窄带消息传送链路(NML)，例如，图2中所示出的NML 220。替代地，在收发机622被配置成宽带测距链路的情况下，位置定位系统614可以包括单独的窄带消息传送链路。位置定位系统614包括耦合到计算机可读介质628的处理器626。处理器626负责通用处理，包括执行在计算机可读介质628上存储的软件。当由处理器626执行该软件时，该软件使位置定位系统614执行上面针对任何特定装置所描述的各种功能。计算机可读介质628还可以用于存储由处理器626执行软件时所操作的数据。
位置定位系统614包括用于定期地唤醒资产标签来搜索窄带导频信号的唤醒模块602。位置定位系统614还包括用于将资产标签与发送所检测到的窄带导频信号的接入点进行同步的同步模块604。唤醒模块602和同步模块604可以是在处理器626中运行、驻留/存储在计算机可读介质628中的软件模块、耦合到处理器626的一个或多个硬件模块、或者其某种组合。位置定位系统614可以是无线站250的组件、对等节点302的组件和/或接入点210的组件，并且可以包括存储器242、272和/或控制器/处理器240、270。
在一个配置中，用于无线通信的装置600包括：用于定期地唤醒资产标签来搜索窄带导频信号的单元；以及用于资产标签与发送所检测到的窄带导频信号的接入点进行同步的单元。唤醒单元可以是被配置为执行由唤醒单元所列举的功能的唤醒模块602、无线站250、存储器272、控制器/处理器270和/或装置600的位置定位系统614。同步单元可以是被配置为执行由同步单元所列举的功能的同步模块604、位置定位模块290/292、无线站250、存储器272、控制器/处理器270、NML 220、收发机254、接收处理器258和/或装置600的位置定位系统614。在另一方面中，前述单元可以是被配置为执行由前述单元所列举的功能的任何模块或任何装置。
图7是示出了在图4的室内位置定位系统中实现的位置定位同步方法700的框图。在框710处，资产标签向接入点发送减小大小的分组。例如，如图4中所示出的，资产标签402使用窄带消息链路(例如，NML 220)来向AP 403发送减小大小的分组。在框712处，资产标签接收资产标签相对于接入点的频率和/或定时误差估计。在框714处，资产标签根据接收到的资产标签相对于接入点的频率和/或定时误差估计来与接入点进行同步。一旦同步，可以发起与接入点的测距操作。例如，如图4中所示出的，可以由AP 403和/或位置定位服务器480来执行测距操作以确定资产标签中的一个资产标签402-1的位置。
图8是示出了用于采用位置定位系统814的装置800的硬件实现的示例的图。可以利用通常用总线824表示的总线架构来实现位置定位系统814。取决于位置定位系统814的具体应用和总体的设计约束，总线824可以包括任意数量的互连总线和桥接。总线824将包括用处理器826、发送模块802、接收模块804、同步模块806和计算机可读介质828来表示的一个或多个处理器和/或硬件模块的各种电路连接在一起。总线824还可以连接诸如定时源、外设、电压调节器和功率管理电路之类的各种其它电路，这些电路在本领域中是公知的，并且因此将不再进一步描述。
该装置包括耦合到收发机822的位置定位系统814。收发机822耦合到一个或多个天线820。收发机822提供了一种用于在传输介质上与各种其它装置进行通信的方式。在一个配置中，收发机822被配置成窄带消息传送链路(NML)，例如，图2中所示出的NML 220。替代地，在收发机822被配置成宽带测距链路的情况下，位置定位系统814可以包括单独的窄带消息传送链路。位置定位系统814包括耦合到计算机可读介质828的处理器826。处理器826负责通用处理，包括执行在计算机可读介质828上存储的软件。当由处理器826执行该软件时，该软件使位置定位系统814执行上面针对任意特定装置所描述的各种功能。计算机可读介质828还可以用于存储由处理器826执行软件时所操作的数据。
位置定位系统814还包括：发送模块802，其用于由资产标签向接入点发送减小大小的分组。位置定位系统814还包括：接收模块804，其用于接收资产标签相对于接入点的频率和/或定时误差估计。位置定位系统814还包括：同步模块806，其用于由资产标签根据接收到的、该标签相对于接入点的频率和/或定时误差估计来与接入点进行同步。发送模块802、接收模块804和同步模块806可以是在处理器826中运行、驻留/存储在计算机可读介质828中的软件模块、耦合到处理器826的一个或多个硬件模块、或者其某种组合。位置定位系统814可以是无线站250的组件、对等节点302的组件和/或接入点210的组件，并且可以包括存储器242、272和/或控制器/处理器240、270。
在一个配置中，用于无线通信的装置800包括：用于由资产标签向接入点发送减小大小的分组的单元；以及用于接收资产标签相对于接入点的频率和/或定时误差估计的单元。发送单元可以是被配置为执行由发送单元所列举的功能的发送模块802、无线站250、对等节点302、存储器272、控制器/处理器270、收发机254、发送处理器264和/或装置800的位置定位系统814。接收单元可以是被配置为执行由接收单元所列举的功能的接收模块804、无线站250、对等节点302、存储器272、控制器/处理器270、收发机254、接收处理器258和/或装置800的位置定位系统814。在另一方面中，前述单元可以是被配置为执行由前述单元所列举的功能的任何模块或任何装置。
用于无线通信的装置800还可以包括：用于由资产标签根据接收到的、该标签相对于接入点的频率和/或定时误差估计来与接入点进行同步的单元。同步单元可以是被配置为执行由同步单元所列举的功能的同步模块806、位置定位模块290/292、无线站250、对等节点302、存储器272、控制器/处理器270、NML 220、收发机254、接收处理器258和/或装置800的位置定位系统814。在另一方面中，前述单元可以是被配置为执行由前述单元所列举的功能的任何模块或任何装置。
本领域技术人员还应当意识到，结合本文公开内容所描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，上面已对各种说明性的组件、框、模块、电路和步骤围绕其功能进行了总体描述。至于这种功能是实现为硬件还是软件，取决于特定的应用和施加在整体系统上的设计约束。本领域技术人员可以针对每个特定应用以变通的方式来实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应当被解释为导致脱离本公开内容的范围。
利用被设计为执行本文所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑、分立硬件组件或者其任意组合，可以实现或执行结合本文公开内容所描述的各种说明性的逻辑框、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，但是在替代方案中，该处理器也可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合，或者任何其它此种配置。
结合本公开内容所描述的方法或者算法的步骤可直接体现在硬件中、由处理器执行的软件模块中或者二者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或者本领域公知的任何其它形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器，使得处理器能够从该存储介质读取信息，并且能够向该存储介质写入信息。在替代方案中，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。在替代方案中，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。
在一个或多个示例性设计中，所描述的功能可以用硬件、软件、固件或其任意组合来实现。如果用软件实现，则这些功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质中或者通过计算机可读介质进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其中通信介质包括有助于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用计算机或专用计算机能够存取的任何可用介质。通过举例而非限制性的方式，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码单元并且能够由通用计算机或专用计算机或者通用处理器或专用处理器来存取的任何其它介质。此外，任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(DSL)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或其它远程源发送软件，则同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术包括在所述介质的定义中。如本文所使用的，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地复制数据，而光盘则用激光来光学地复制数据。上面的组合也应当包括在计算机可读介质的范围之内。
提供本公开内容上面的描述是为了使本领域任何技术人员能够实现或者使用本公开内容。对于本领域技术人员来说，对本公开内容的各种修改将是显而易见的，并且在不脱离本公开内容的精神或范围的情况下，本文所定义的总体原理可以应用于其它变型。因此，本公开内容并不旨在受限于本文所描述的示例和设计，而是旨在符合与本文披露的原理和新颖特征相一致的最广的范围。

Claims (20)

1.一种室内位置定位系统，包括：
窄带消息传送链路，其可操作用于：实现所述室内位置定位系统的资产标签和接入点之间的同步和测距初始化；以及
宽带测距链路，其可操作用于：实现所述室内位置定位系统的所述资产标签、所述接入点和位置定位服务器之间的测距操作，所述位置定位服务器可操作用于：根据所述测距操作来确定所述资产标签中的至少一个资产标签的位置。
2.根据权利要求1所述的室内位置定位系统，其中，所述窄带消息传送链路还可操作用于：定期地向所述资产标签广播窄带导频信号。
3.根据权利要求2所述的室内位置定位系统，其中，所述窄带导频信号包括已知前导码和接入点标识字段。
4.根据权利要求2所述的室内位置定位系统，其中，所述窄带导频信号包括用于标识所述接入点中的一个接入点的伪噪声(PN)码。
5.根据权利要求1所述的室内位置定位系统，其中，所述窄带消息传送链路还可操作用于：从所述资产标签中的所述至少一个资产标签接收减小大小的分组，并且其中，所述窄带消息传送链路还可操作用于：在预先确定的延迟之后，发送所述资产标签中的所述至少一个资产标签相对于所述接入点中的一个接入点的频率和/或定时误差估计。
6.根据权利要求1所述的室内位置定位系统，其中，所述窄带消息传送链路还可操作用于：向所述资产标签传送调度信息，所述调度信息指示所述宽带测距链路何时发送宽带测距前导码和所述宽带测距前导码的伪噪声(PN)序列以发起所述测距操作。
7.一种室内位置定位系统中的方法，包括：
由资产标签定期地唤醒来搜索窄带导频信号；以及
当检测到所述窄带导频信号时，由所述资产标签与接入点进行同步。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述窄带导频信号包括作为资产标签标识字段的已知前导码。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述窄带导频信号包括用于标识所述资产标签的伪噪声(PN)码。
10.一种室内位置定位系统中的方法，包括：
由资产标签向接入点发送减小大小的分组；
接收所述资产标签相对于所述接入点的频率和/或定时误差估计；以及
由所述资产标签根据所述资产标签相对于所述接入点的所述频率和/或定时误差估计来与所述接入点进行同步。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
发起与所述接入点的测距操作。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
根据接收到的关于宽带测距前导码的调度信息来唤醒所述资产标签；以及
当检测到所述宽带测距前导码的伪噪声(PN)序列时，执行所述测距操作。
13.一种室内位置定位系统的装置，包括：
存储器；以及
至少一个处理器，其耦合到所述存储器并且被配置为：
定期地唤醒来搜索窄带导频信号；以及
当检测到所述窄带导频信号时，与接入点进行同步。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述窄带导频信号包括作为接入点标识字段的已知前导码或者用于标识所述接入点的伪噪声(PN)码。
15.一种被配置用于室内位置定位系统的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：
具有记录在其上的非暂时性程序代码的非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性程序代码包括：
用于定期地唤醒来搜索窄带导频信号的程序代码；以及
用于当检测到所述窄带导频信号时，与接入点进行同步的程序代码。
16.一种室内位置定位系统的装置，包括：
用于定期地唤醒来搜索窄带导频信号的单元；以及
用于当检测到所述窄带导频信号时，与接入点进行同步的单元。
17.一种室内位置定位系统的装置，包括：
存储器；以及
至少一个处理器，其耦合到所述存储器并且被配置为：
向接入点发送减小大小的分组；
接收所述装置相对于所述接入点的频率和/或定时误差估计；以及
根据所述装置相对于所述接入点的所述频率和/或定时误差估计来与所述接入点进行同步。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述至少一个处理器还被配置为：
根据接收到的关于宽带测距前导码的调度信息来唤醒；以及
当从所述接入点检测到所述宽带测距前导码的伪噪声(PN)序列时，执行测距操作。
19.一种被配置用于室内位置定位系统的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：
具有记录在其上的非暂时性程序代码的非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性程序代码包括：
用于向接入点发送减小大小的分组的程序代码；
用于接收相对于所述接入点的频率和/或定时误差估计的程序代码；以及
用于根据相对于所述接入点的所述频率和/或定时误差估计来与所述接入点进行同步的程序代码。
20.一种室内位置定位系统的装置，包括：
用于向接入点发送减小大小的分组的单元；
用于接收所述装置相对于所述接入点的频率和/或定时误差估计的单元；以及
用于根据所述装置相对于所述接入点的所述频率和/或定时误差估计来与所述接入点进行同步的单元。
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