CN105452896A - 飞行时间响应器 - Google Patents

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CN105452896A CN201480038669.8A CN201480038669A CN105452896A CN 105452896 A CN105452896 A CN 105452896A CN 201480038669 A CN201480038669 A CN 201480038669A CN 105452896 A CN105452896 A CN 105452896A
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equipment
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L·巴宁
Y·阿米斯尔
U·沙茨伯格
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Abstract

描述了装置和技术，诸如用于提供室内位置服务。实施例包括有源、无源或独立的飞行时间(ToF)响应器，其适于提供精细时间测量信息给设备，从而确定设备与网络设备或响应器之间的距离。实施例可以包括网络设备，耦合到一个或多个有源ToF响应器，使得当网络设备不支持ToF协议时，有源ToF响应器将ToF提供信息给设备。实施例可以包括耦合到网络设备的服务器，服务器被安排成在网络连接上从多个设备接收位置信息，该网络连接由接入点提供而并非由网络设备提供，以及服务器被安排成基于位置信息来确定网络设备以及耦合到网络设备的一个或多个ToF响应器的位置。

Description

飞行时间响应器
优先权
本专利申请要求2013年12月9日提交的美国专利申请序号14/100，925的优先权、要求2013年8月6日提交的美国临时专利申请序号61/862,708的优先权，这里由此通过引用将其全部内容并入。
技术领域
实施例涉及无线通信。某些实施例涉及室内导航。某些实施例涉及用于飞行时间响应器的系统和方法。
背景技术
归功于诸如为GPS、GLONASS以及GALILEO的各种全球导航卫星系统(GNSS)的发展，室外导航广泛可用。然而，室内导航领域没有随着发展。由于室内导航通常限制或防止从GNSS卫星接收信号的事实，该领域不同于室外导航。结果，存在提供可扩展并且包括满意精度的室内导航方案的需求。
附图说明
在不一定按照比例绘制的图中，类似的附图标记可以描述不同视图中的类似成分。具有不同字母后缀的类似的附图标记可以代表类似成分的不同实例。某些实施例通过示例方式而非限制性地在所附附图的图中图示，其中：
图1为按照某些实施例的通信网络架构的示例配置的图示；
图2为按照某些实施例的示例无线通信系统的框图；
图3描绘了按照某些实施例的具有无线接入点和无源中继器的通信系统的示例；
图4描绘了按照某些实施例的具有接入点和有源扩展器的通信系统的示例；
图5A描绘了按照某些实施例的具有接入点、无源中继器、以及有源扩展器的通信系统的示例；
图5B为图示按照某些实施例的用于自动确定ToF响应器的位置的示例方法的流程图；
图6图示了按照某些实施例的移动设备的功能框图；
图7为图示按照某些实施例的移动设备的框图；以及
图8图示了其上可以执行这里所讨论的技术(例如，方法)中的任一个或多个技术的示例机器的框图。
具体实施方式
下面的描述和附图充分阐述了具体实施例，以使得那些本领域技术人员能够实践他们。其他实施例可以并入结构、逻辑、电、处理、以及其它变化。某些实施例的一部分和特征可以包括在其他实施例的那些中、或者被其他实施例的那些替代。权利要求中给出的实施例包括那些权利要求的所有可用等价物。
位置的飞行时间方法可以定义为信号从设备传播到接入点(AP)并且回到设备的整体时间。该值可以通过将传播时间除以2、并且将此结果乘以光速来转换成距离值。该方法稳健并且可扩展，但是通常涉及对已有接入点(例如，Wi-Fi调制解调器或开关)的硬件变化。
这里所讨论的系统、技术和设备的实施例可利用在对于精确ToF室内位置而言可能存在未足够部署接入点的位置中的ToF计算，来提供精确的室内定位机制。例如，在其中存在降低的对于多接入点的需求但是存在对精确室内定位的需求的位置中(例如，停车场、零售商店、杂货店等)，或者具有不支持ToF位置计算的已有AP部署的位置中。这些实施例还可以利用于在室内定位适用的早期阶段中促进ToF生态系统。例如，部署不取决于一个或多个接入点的单个制造商或销售商的ToF方案。在这一方式中，前述问题可以在没有全面或大规模部署昂贵接入点的成本的情况下被解决，所述成本可以包括新接入点硬件、部署(例如，安装、架线、供电等)、维护的成本、以及其它花费。
图1提供了通信网络架构100的示例配置的图示。在通信网络架构100内，基于载波的网络诸如为IEEE802.11兼容无线接入点或根据来自3GPP标准族的标准来操作的LTE/LTE-A蜂窝网络，其由网络设备102来建立。网络设备102可以包括与通信设备104A、104B、104C(例如，用户设备(UE)或者通信站(STA))通信的无线接入点、Wi-Fi热点、或者增强或演进型基站(eNodeB)。基于载波的网络包括分别与通信设备104A、104B、以及104C的无线网络连接106A、106B、以及106C。通信设备104A、104B、以及104C图示为符合多种形式因素，包括智能手机、移动电话手持机、以及具有集成的或外部无线网络通信设备的个人计算机。
网络设备102在图1中被图示为经由网络连接114连接到云网络116中的网络服务器118。服务器118可操作以提供各种类型的信息给通信设备104A、104B、104C，或者从通信设备104A、104B、104C接收信息，包括设备位置、用户简档、用户信息、网址、电子邮件、以及类似物。这里所描述的技术使得能够确定各种通信设备104A、104B、104C相对于网络设备102的位置。
当在无线通信范围内或否则在无线通信的邻近范围中时，通信设备104A、104B、104C可以与网络设备102通信。如所图示的，可以在移动设备104A(例如，智能手机)与网络设备102之间建立连接106A；可以在移动设备104B(例如，移动电话)与网络设备102之间建立连接106B；以及可以在移动设备104C(例如，个人计算机)与网络设备102之间建立连接106C。
设备104A、104B、104C之间的无线通信106A、106B、106C可以利用Wi-Fi或IEEE802.11标准协议、或者诸如为当前的第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)时分双工(TDD)先进系统的协议。在实施例中，通信网络116和网络设备102包括使用第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)标准并且操作在时分双工(TDD)模式中的演进通用陆地无线接入网(EUTRAN)。设备104A、104B、104C可以包括被配置成利用Wi-Fi或IEEE802.11标准协议、或者诸如为3GPP、LTE、或TDD先进的协议、或者这些的任意组合、或其它通信标准的一个或多个天线、接收器、发送器、或收发器。
在设备104A、104B、104C中或上的天线可以包括一个或多个方向或全向天线，包括，例如，偶极天线、单极天线、贴片天线、环形天线、微带天线或适于传输RF信号的其它类型的天线。在某些实施例中，替代两个或更多个天线，可以使用具有多口径的单天线。在这些实施例中，每个口径可以被当作单独的天线。在某些多输入多输出(MIMO)实施例中，可以有效地分隔天线，以利用空间分集以及可以在每个天线与发送站的天线之间得到的不同的信道特性。在某些MIMO实施例中，天线可以高达波长的1/10或更多被分隔。
在某些实施例中，移动设备104A可以包括以下中的一个或多个：键盘、显示器、非易失性存储器端口、多个天线、图形处理器、应用处理器、扬声器、以及其它移动设备元件。显示器可以为LCD屏，包括触摸屏。移动设备104B可以类似于移动设备104A，但是不需要相同。移动设备104C可以包括关于移动设备104A所描述的特征、组件、或功能性中的某些或全部。
基站诸如为增强或演进型基站(eNodeB)，其可以提供无线通信服务给诸如为设备104A的通信设备。虽然图1的示例性通信系统100描绘了仅仅三个设备用户104A、104B、104C，在各种实施例中，多用户、设备、服务器、以及类似物的任意组合可以耦合到网络设备102。例如，三个或更多的用户位于诸如为建筑、校园、购物区、或其它区域的场所，并且可以利用任意数量的使能移动无线的计算设备来与网络设备102独立通信。类似地，通信系统100可以包括多于一个网络设备102。例如，多个接入点或基站可以形成重叠覆盖区域，其在该区域中设备可以与网络设备102的至少两个实例通信。
尽管通信系统100图示为具有若干单独的功能元件，功能元件中的一个或多个可以组合并且可以通过软件配置的元件、和/或其它硬件元件的组合来实现，所述软件配置的元件诸如为处理元件，包括数字信号处理器(DSP)。例如，某些元件可以包括一个或多个微处理器、DSP、专用集成电路(ASIC)、射频集成电路(RFIC)以及用于执行至少这里所描述的功能的各种硬件和逻辑电路的组合。在某些实施例中，系统100的功能元件可以指在一个或多个处理元件上操作的一个或多个处理。
实施例可以在硬件、固件以及软件中的一个或组合中实现。实施例还可以实现为存储在计算机可读存储设备上的指令，其可以由至少一个处理器读取和执行，以执行这里所描述的操作。计算机可读存储设备可以包括用于以机器(例如，计算机)可读形式存储信息的任意非瞬态机构。例如，计算机可读存储设备可以包括只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、磁盘存储媒介、光存储媒介、闪存设备、以及其他存储设备和媒介。在某些实施例中，系统100可以包括一个或多个处理器并且可以以存储在计算机可读存储设备上的指令来配置。
图2为可以利用图1的通信网络架构100的示例无线通信系统200的框图。示例性通信系统200可以包括能够进行无线通信的设备202(例如，用户设备(UE)或通信站(STA))。在示例中，设备202可以为移动计算设备，诸如蜂窝电话、智能手机、膝上型计算机、平板电脑、个人数字助理或者能够无线通信的其他电子设备。第一接入点(AP)204可以例如为基站或固定无线路由器。设备202可以建立与第一接入点204的通信链路212，从而到达诸如为因特网的网络206。在示例中，设备202可以经由连接216来与接入点服务器214通信，例如，通过第一接入点204和网络206。连接216可以是未加密的，或者，例如是加密的，并且利用超文本传送协议安全(HTTPS)和传送层安全(TLS)以防止对设备202与接入点服务器214之间交换的数据的拦截或者未授权操纵。
在示例中，第二接入点208或第三接入点210可以在设备202的范围内。设备202可以与第一接入点204、第二接入点208、或第三接入点210通信。设备202可以请求来自接入点服务器214的关于第一接入点204、第二接入点208、第三接入点210、或任意其他接入点中的一个或多个的位置信息。响应于位置信息请求，安全接入点位置服务器214可以经由连接216向设备202提供对应于所请求的接入点的位置信息。在示例中，接入点服务器214还可以向设备202提供一个或多个密钥，设备202可以利用该一个或多个密钥来与所请求的接入点进行安全通信。
第一接入点204、第二接入点208、以及第三接入点210都可以在可以在安全通信链路上提供定时和/或位置信息给设备202，其中使用由设备202从接入点服务器214获得的密钥、或其它安全信息来建立该安全通信链路。该定时信息可以包括关于对每个接入点而言本地的TOF协议交换的到达时间或离开时间数据。该位置信息可以包括相应接入点的更新的位置。
第一接入点204、第二接入点208、以及第三接入点210可以为或者包括到AP的扩展器，这里可以将其称作ToF响应器，可以使得设备能够通过使用仅仅单个AP和其对应的扩展器来执行ToF定位。ToF响应器可以比全特征AP更便宜，并且可以更紧凑和更易于部署。ToF响应器可以包括广泛的实施例，例如，无源ToF响应器、有源ToF响应器、或独立的ToF响应器。
图3描绘了按照某些实施例的具有接入点302和无源ToF响应器的示例室内定位系统300。接入点302可以包括一个或多个天线304并且耦合或连接到RF开关306。RF开关306可以由单独的RF电缆310连接到多个天线308。所述多个天线308可以位于离接入点302相等的距离处，或者在围绕接入点302的单独的距离处。天线308的位置和放置可以例如由接入点302所处的物理环境(例如，墙、天花板、电缆布线区域)来确定。
例如，每个天线308可以包括可以与接入点302一起使用的无源ToF响应器，使得临近单个接入点302的多个天线提供比使用仅仅接入点302可能的覆盖区域更大的覆盖区域。在这一示例中，扩展已有接入点安装所需的仅仅硬件为RF开关306和对应于天线308中的每个的多个RF电缆。额外的天线308可以以离接入点302和RF开关306相等的距离或变化距离来布置。天线308可以在离接入点302统一或可变的最小距离处放置。例如，天线308中的每个可以以固定距离或各种距离来放置在离接入点302五到一百米之间。
接入点302可以适于执行ToF过程，并且可以在所有天线308之间利用时间共享技术(例如，循环等时间划分round-robinequaldivisionoftime)，由此创建多个不同位置中的多个虚拟接入点、或者围绕接入点302的扩展区域。多个虚拟接入点可以包括组网能力，或者限于仅仅执行ToF过程或其他距离测量，或单独地安排，从而提供服务的任意组合。在图3中描绘的示例中，其中接入点302和三个虚拟接入点(即，天线308)通常围绕设备312，设备312可以通过其本地天线304以及连接到接入点302的天线308与接入点302交互，以确定设备312的位置。
在示例中，当设备312请求精细时间测量(FTM)过程时，当每个单独的天线308或天线304将在监听模式中时，接入点302和天线308以时间间隔(例如，时间片或复用通信)来应答设备312。每个天线308的位置可由接入点302来确定，或者在接入点302处手动安排，使得设备312将接收足够的信息以通过天线304和天线308来执行与接入点302的FTM过程。在示例中，设备312将接收设备312进行位置计算所需的数据。在示例中，接入点可以基于在天线304和天线308处接收的数据来确定设备312的位置，以向设备312提供其位置。
尽管图3中描绘的无源响应器实施例可以为比可选的配置更低成本并且更易于部署，但接入点302支持ToF服务，使得不包括ToF能力的已有的接入点将潜在地需要被重新放置；并且，因为所有的天线308共享接入点302的相同的资源，随着更多的天线308被添加，接入点302能够服务的潜在的客户端的数量减少。
图4描绘了按照某些实施例的包括网络设备402(例如，接入点、Wi-Fi调制解调器等)和多个有源ToF响应器(408A、408B、408C)的通信系统400的示例。在示例中，有源ToF响应器(408A、408B、408C)中的每个包括具有执行ToF协议交换(例如，精细时间测量(FTM)过程)能力的通信硬件。有源ToF响应器(408A、408B、408C)可以单独地包括、但不需要包括网络设备402的全部能力，由此潜在地降低了有源ToF响应器的大小和成本。
例如，通信硬件可以被安排成利用Wi-Fi协议(例如，IEEE802.11标准中的一个)。除了作为响应器来执行ToF之外，有源ToF响应器(408A、408B、408C)，还可被响应器正扩展的网络设备402无线地控制。例如，连接(410A、410B、410C)可以是有线或无线连接。
如图4中所描绘的，有源ToF响应器在可选的配置之上的某些优点可以包括例如：有源ToF响应器可以是非常低成本并且易于部署的，因为不需要网络连接(例如，对于响应器，仅仅需要电源)；被扩展的主接入点(例如，网络设备402)不需要支持ToF协议；或者主接入点能够服务的客户端设备(例如，设备414)的数量将不会像在图3中所描绘的无源ToF响应器方法中被那样地限制。
图5A描绘了按照某些实施例的具有接入点502、无源中继器504、以及一个或多个有源扩展器506的通信系统500的示例。在示例中，通过使用众包(crowed-sourcing)能力，一个或多个个别的ToF响应器508还可以独立于接入点502而被利用。例如，通信系统500可以包括在集中(centralized)位置处的固定ToF响应器508。固定ToF响应器可以不具有配置的其具体位置信息。在该示例中，响应器的安装不要求响应器的位置被准确地确定，并且可以在没有任何特殊技能或信息的情况下执行。
在示例中，服务器510(例如，图2的接入点服务器214)可以连接到ToF响应器508和接入点502，并且被配置成收集来自与固定ToF响应器508交互的一个或多个设备512的测量，并且由此确定固定ToF响应器508的位置，而没有任何用户介入。设备512可以通过诸如为WiFi或者蜂窝网络(3G、4G、LTE等)的任意可用无线连接来访问网络(例如，因特网)的服务器510。ToF响应器508自身不需要用作提供服务器510与设备512之间的连接的因特网架构。
在示例中，适于实现室内定位技术的接收机可以为便携式无线通信设备(例如，设备512)的一部分，诸如个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的膝上型计算机或便携式计算机、网本、无线电话、无线手持机、寻呼机、即时消息设备、数字摄像机、接入点、电视、医疗设备(例如，心率监视器、血压监视器等)、或可以无线接收和/或发送信息的其他设备。
图5B为图示按照某些实施例的用于自动确定ToF响应器的位置的示例方法550的流程图。在示例中，所述方法550可以由图5A的ToF响应器508来执行。
在552处，网络设备(例如，ToF响应器508)可以从设备(例如，图5A的设备512)接收位置ToF请求。位置ToF请求可以包括分组或消息的交换，以测量或计算设备与网络设备之间的距离。响应于接收位置ToF请求，网络设备可以在554处发送位置请求到服务器(例如，服务器510)。位置请求可以包括在交换期间由网络设备确定的距离。位置请求可以包括对网络设备的位置的请求。
在556处，网络设备可以接收来自服务器的位置请求响应。位置请求响应可以包括设备的位置、网络设备的位置、或两者的组合、或可以在定位设备或在设备与网络设备之间建立安全连接过程中辅助网络设备的任意附加信息。在558处，至少部分地基于由网络设备从服务器接收的信息，网络设备可以决定性地确定设备的位置。在560处，网络设备可以发送包括设备位置的位置ToF响应到设备。
尽管在图5B的示例中顺序地安排，其他示例可以对操作重排序、忽略一个或多个操作、和/或使用多个处理器或被组织为两个或更多个虚拟机或子处理器的单个处理器来并行执行两个或更多个操作。此外，其他示例仍然可以以在模块之间以及通过模块通信的相关控制和数据信号将操作实现为一个或多个具体互连硬件或集成电路模块。因而，任意处理流可应用于软件、固件、硬件、以及混合实现。
尽管之前的示例指示使用结合3GPP和802.11标准通信的设备到设备通信，将理解到能够促进设备到设备、机器到机器、以及P2P通信的大量其他通信标准可以结合当前描述的技术来使用。这些标准包括但不限于来自以下的标准：3GPP(例如，LTE、LTE-A、HSPA+、UMTS)、IEEE802.11(例如，802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac)、802.16(例如，802.16p)、或蓝牙(例如，蓝牙4.0、或由蓝牙技术联盟定义的其他标准)标准族。如这里使用的，蓝牙可以指代由蓝牙技术联盟定义的短距离数字通信协议，所述协议包括操作在2.4GHz频谱中的短程无线协议跳频扩频(FHSS)通信技术。
图6是图示移动设备600的框图，可以在所述移动设备上执行这里所讨论的任意一个或多个技术(例如，方法)。移动设备600可以包括处理器610。处理器610可以为适于移动设备的大量不同类型的商业上可利用的处理器中的任意者，例如，XScale架构微处理器、无内锁流水线级的微处理器(MIPS)架构处理器、或另一类型的处理器。存储器620诸如为随机访问存储器(RAM)、闪存、或其他类型的存储器，其典型地可由处理器610访问。存储器620可以适于存储操作系统(OS)630、以及应用程序640。OS630或应用程序640可以包括存储在计算机可读介质(例如，存储器620)上的指令，其可以使得移动设备600的处理器610执行这里所讨论的任意一个或多个技术。处理器610可以要么直接要么经由适当的中间硬件来耦合到显示器650以及耦合到一个或多个输入/输出(I/O)设备660，诸如键盘、触摸板传感器、麦克风等。类似地，在示例实施例中，处理器610可以耦合到与天线690接口的收发器670。取决于移动设备600的性质，收发器670可以被配置成经由天线690来发送和接收蜂窝网络信号、无线数据信号、或其他类型的信号。进一步，在某些配置中，GPS接收器680还可以利用天线690来接收GPS信号。
图7图示了示例机器700的框图，在其上可以执行这里所讨论的任意一个或多个技术(例如，方法)。在可选的实施例中，机器700可以操作为独立设备或者可以连接(例如，组网)到其他机器。在组网部署中，机器700可以在服务器机器、客户端机器的容量中操作、或者在服务器-客户端网络环境中操作。在示例中，机器700可以起对等节点(P2P)(或者其他分布式)网络环境中的对等机器的作用。机器700可以为个人计算机(PC)、平板PC、个人数字助理(PDA)、移动电话、web设备、或能够执行规定此机器采取的动作的指令(顺序地或以其他方式)的任意机器。进一步，虽然仅仅图示了单个机器，术语“机器”还应该被当作包括单独或联合执行一组(或多组)指令的机器或设备的任意集合，以执行这里所讨论的任意一个或多个方法，诸如云计算、软件即服务(SaaS)、其他计算机簇配置。
如这里所描述的，示例可以包括逻辑或多个组件、模块、或机构，或者可以操作在逻辑或多个组件、模块、或机构上。模块为能够执行规定的操作并且可以以一定方式配置或安排的有形实体。在示例中，电路可以以规定方式安排(例如，内部地或者关于诸如为其他电路的外部实体)为模块。在示例中，一个或多个计算机系统(例如，单独的客户端或服务器计算机系统)或一个或多个硬件处理器的全部或部分可以由固件或软件(例如，指令、应用部分、或应用)配置为操作以执行规定的操作的模块。在示例中，软件可以驻留在(1)非瞬态机器可读介质上，或(2)在传输信号中。在示例中，当由模块的底层硬件执行时，软件使得硬件执行规定的操作。
相应地，术语“模块”被理解为包括有形实体，为物理地构造、具体配置(例如，硬连接的)、或临时(例如，瞬态)配置(例如，编程的)以在规定方式中操作或者以执行这里所描述的任意操作中的部分或全部的实体。考虑其中临时配置模块的示例，每个模块不需要在时间上的任意一个时刻被实例化。例如，在模块包括使用软件配置的通用硬件处理器之处，通用硬件处理器可以在不同的时间被配置或安排为相应的不同的模块。软件可以相应地配置硬件处理器，例如，以在一个时刻构成特定模块以及以在不同的时刻构成不同的模块。
机器(例如，计算机系统)700可以包括硬件处理器702(例如，处理单元、图形处理单元(GPU)、硬件处理器内核、或其任意组合)、主存储器704、以及静态存储器706，其中的某些或全部可以经由链路708(例如，总线、链路、互连、或类似物)彼此通信。机器700可以进一步包括显示设备710、输入设备712(例如，键盘)、以及用户界面(UI)导航设备714(例如，鼠标)。在示例中，显示设备710、输入设备712、以及UI导航设备714可以为触摸屏显示器。机器700可以额外地包括大容量存贮器(例如，驱动单元)716、信号生成设备718(例如，扬声器或LED)、网络接口设备720、以及一个或多个传感器721，诸如全球定位系统(GPS)传感器、相机、录像机、指南针、加速度计、或其他传感器。机器700可以包括输出控制器728，诸如串行(例如，通用串行总线(USB)、并行、或其他有线或无线(例如，红外(IR)))连接以通信或控制一个或多个外围设备(例如，打印机、读卡器等)。
大容量存贮器716可以包括机器可读介质722，其上存储有具体化这里所描述的任意一个或多个技术或功能的、或者由这里所描述的任意一个或多个技术或功能利用的一组或多组数据结构或指令724(例如，软件)。在由机器700执行其期间，指令724还可以完全或至少部分地驻留在主存储器704内、在静态存储器706内、或在硬件处理器702内。在示例中，硬件处理器702、主处理器704、静态存储器706、或大容量存贮器716中的一个或任意组合可以构成机器可读媒介。
虽然将机器可读介质722图示为单个介质，术语“机器可读介质”可以包括配置成存储所述一个或多个指令724的单个介质或多个媒介(例如，集中式或分布式数据库、和/或关联的缓存和服务器)。
术语“机器可读媒介”可以包括能够存储、编码、或执行用于由机器700执行并且使得机器700执行本公开内容的任意一个或多个技术、或能够存储、编码或携带由这样的指令使用或与这样的指令相关联的数据结构的指令的任意有形介质。非限制机器可读介质示例可以包括固态存储器、以及光和磁媒介。机器可读媒介的具体示例可以包括：非易失存储器，诸如半导体存储设备(例如，电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦写可编程只读存储器(EEPROM))以及闪存设备；磁盘，诸如内置硬盘以及可移除盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。
指令724可以进一步使用传输介质经由网络接口设备720利用多个传输协议(例如，帧中继、因特网协议(IP)、传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)、超文本传输协议(HTTP)等)中的任一个来在通信网络726上发送或接收。术语“传输介质”应该被当作包括能够存储、编码、或携带由机器700执行的指令的任意有形介质，并且包括数字或模拟通信信号或者其他无形介质，以促进这样的软件的通信。
实施例可以在硬件、固件和软件中的一个或组合中实现。实施例还可以实现为存储在机器可读存储设备上的指令，所述指令可以由至少一个处理器读取和执行，以执行这里所描述的操作。计算机可读存储设备可以包括用于以机器(例如，计算机)可读形式存储信息的任意非瞬态机构。例如，计算机可读存储设备可以包括只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、磁盘存储媒介、光存储媒介、闪存设备、以及其他存储设备和媒介。
图8图示了按照某些实施例的UE800的功能框图。UE800可以包括用于使用一个或多个天线801来发送信号到eNB或者接收来自eNB的信号的物理层电路802。UE800还可以包括处理电路806，所述处理电路806除了包括其他物之外可以包括信道估计器。UE800还可以包括存储器808。处理电路可以被配置成用于传输到eNB的以下所讨论的若干不同的反馈值。处理电路还可以包括媒介访问控制(MAC)层804。
在某些实施例中，UE800可以包括以下中的一个或多个：键盘、显示器、非易失存储器端口、多个天线、图形处理器、应用处理器、扬声器、以及其他移动设备元件。显示器可以为LCD屏，包括触摸屏。
由UE800利用的所述一个或多个天线801可以包括一个或多个方向或全向天线，包括，例如，偶极天线、单极天线、贴片天线、环形天线、微带天线或适于传输RF信号的其它类型的天线。在某些实施例中，替代两个或更多个天线，可以使用具有多口径的单个天线。在这些实施例中，每个口径可以被当作单独的天线。在某些多输入多输出(MIMO)实施例中，可以有效地分隔天线，以利用空间分集以及可以得到的每个天线与发送站的天线之间的不同的信道特性的优点。在某些MIMO实施例中，天线可以间隔高达波长的1/10或更多。
尽管将UE800图示为具有若干单独的功能元件，功能元件中的一个或多个可以组合并且可以由软件配置的元件的组合来实现，诸如包括数字信号处理器(DSP)、和/或其他硬件元件的处理元件。例如，某些元件可以包括一个或多个微处理器、DSP、专用集成电路(ASIC)、射频集成电路(RFIC)以及用于执行至少这里所描述的功能的各种硬件和逻辑电路的组合。在某些实施例中，功能元件可以指代操作在一个或多个处理元件上的一个或多个处理。
实施例可以在硬件、固件和软件中的一个或组合中实现。实施例还可以实现为存储在计算机可读存储介质上的指令，其可以由至少一个处理器读取和执行，以执行这里所描述的操作。计算机可读存储介质可以包括用于以机器(例如，计算机)可读形式存储信息的任意非瞬态机构。例如，计算机可读存储介质可以包括只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、磁盘存储媒介、光存储媒介、闪存设备、以及其他存储设备和媒介。在这些实施例中，UE800的一个或多个处理器可以以指令来配置，以执行这里所描述的操作。
在某些实施例中，UE800可以被配置成按照OFDMA通信技术在多载波通信信道上接收OFDM通信信号。OFDM信号可以包括多个正交子载波。在某些宽带多载波实施例中，eNB(包括宏eNB和微微eNB)可以为宽带无线接入(BWA)网络通信网络的一部分，诸如全球微波接入互操作性(WiMAX)通信网络或第三代合作伙伴计划(3GPP)通用陆地无线接入网(UTRAN)长期演进(LTE)或长期演进(LTE)通信网络，尽管这里所描述的发明主题的范围不限于这方面。在这些宽带多载波实施例中，UE800和eNB可以被配置成按照正交频分多址(OFDMA)技术来通信。UTRANLTE标准包括用于UTRAN-LTE、第8版、2008年3月以及第10版、2010年12月的第三代合作伙伴计划(3GPP)标准，包括其变型和演进。
在某些LTE实施例中，无线资源的基本单位为物理资源块(PRB)。PRB包括频域中的12个子载波×时域中的0.5ms。PRB可以按对分配(在时域)。在这些实施例中，PRB可以包括多个资源单元(RE)。RE可以包括一个子载波×一个符号。
两种类型的参考信号可以由eNB发送，包括解调参考信号(DM-RS)、信道状态信息参考信号(CIS-RS)和/或公共参考信号(CRS)。DM-RS可以由UE用于数据解调。参考信号可以在预定PRB中发送。
在某些实施例中，OFDMA技术可以要么为使用不同的上行和下行频谱的频域双工(FDD)技术要么为对于上行和下行而言使用相同频谱的时域双工(TDD)技术。
在某些其他实施例中，UE800和eNB可以被配置成通信使用一个或多个其他调制技术来发送的信号，诸如扩频调制(例如，直接序列码分多址(DS-CDMA)和/或跳频码分多址(FH-CDMA))、时分复用(TDM)调制、和/或频分复用(FDM)调制，尽管实施例的范围不限于这方面。
在某些实施例中，UE800可以为便携无线通信设备的一部分，诸如PDA、具有无线通信能力的膝上型计算机或便携计算机、网本、无线电话、无线手持机、寻呼机、即时通信设备、数字相机、接入点、电视、医疗设备(例如，心率监视器、血压监视器等)、或可以无线接收和/或发送信息的其他设备。
在某些LTE实施例中，UE800可以计算可以用于执行闭环空分复用传输模式的信道适应的若干不同的反馈值。这些反馈值可以包括信道质量指示符(CQI)、秩指示符(RI)、以及预编码矩阵指示符(PMI)。通过CQI，发送机选择若干调制字母表和码速率组合中的一个。RI向发送机通知用于当前MIMO信道的有用传输层的数量，以及PMI指示在发送机处应用的预编码矩阵的码本索引(取决于发送天线的数量)。由eNB使用的码速率可以基于CQI。PMI可以为由UE计算并且向eNB上报的矢量。在某些实施例中，UE可以发送包含CQI/PMI或RI的格式2、2a或2b的物理上行控制信道(PUCCH)。
在这些实施例中，CQI可以为如由UE800经历的下行链路移动无线信道质量的指示。CQI允许UE800向eNB提议优化的调制方案和码速率以针对给定无线链路质量而使用，使得得到的传输块错误率将不超过一定值，诸如10％。在某些实施例中，UE可以报告指代系统带宽的信道质量的宽带CQI值。UE还可以上报可以由高层配置的一定数量的资源块的每子带的子带CQI值。子带的全集可以覆盖系统带宽。在空间复用的情况下，可以上报每码字的CQI。
在某些实施例中，PMI可以指示针对给定无线条件而由eNB使用的优化的预编码矩阵。PMI值指代码本表。网络配置由PMI报告代表的资源块的数量。在某些实施例中，为了覆盖系统带宽，可以提供多个PMI报告。PMI报告还可以提供用于闭环空分复用、多用户MIMO和闭环秩1预编码MIMO模式。
在某些协作多点(CoMP)实施例中，网络可以被配置用于到UE的联合传输，其中，诸如为远程射频头(RRH)的两个或更多个合作/协作点联合发送。在这些实施例中，联合传输可以为MIMO传输并且合作点被配置成执行联合波束成形。
这里所讨论的示例实施例可以由所有类型的无线网络接入提供商来利用，包括但不限于，为避免成本和性能增益而寻求增加蜂窝分流率的移动宽带提供商、寻求在客户的家或办公区域之外扩展他们的覆盖足迹的固定宽带提供商、寻求经由接入消费者或场所所有者来货币化接入网的无线网络接入提供商、寻求提供无线网络(例如，因特网)接入、或无线网络上的数字服务(例如，位置服务、广告、娱乐等)的公众场所、以及期望简化客户的互联网接入或自带设备(BYOD)接入的商业、教育或非盈利公司。
尽管这里所讨论的系统可以具有若干单独的功能元件，功能元件中的一个或多个可以组合并且可以由软件配置的元件的组合来实现，诸如包括数字信号处理器(DSP)的处理元件、和/或其他硬件元件。例如，某些元件可以包括一个或多个微处理器、DSP、专用集成电路(ASIC)、射频集成电路(RFIC)以及用于至少执行这里所描述的功能的各种硬件和逻辑电路的组合。在某些实施例中，系统的功能元件可以指代操作在一个或多个处理元件上的一个或多个处理。

Claims (21)

1.一种网络设备装置，包括：
处理电路；以及
耦合到处理电路的射频开关；
其中处理电路被安排成，通过操纵射频开关以从与射频开关耦合的多个无源ToF响应器中周期性地选择距离网络设备为最小距离的个别的无源飞行时间(ToF)响应器，将飞行时间位置数据提供给通信站(STA)，以及所述处理电路被安排成与STA或者至少某些无源ToF响应器交换信息。
2.如权利要求1所述的网络设备装置，其中处理电路还被安排成，至少部分地基于所交换的信息来计算STA的位置，以及将所述位置提供给STA。
3.如权利要求1或2所述的网络设备装置，其中网络设备至少放置在离所述多个无源ToF响应器的最小距离处。
4.如权利要求1或2所述的网络设备装置，其中网络设备放置在离所述多个无源ToF响应器中的每一个的最小距离处。
5.如权利要求1或2所述的网络设备装置，其中处理电路还被安排成，通过至少部分地执行按照以下标准的无线通信来建立收发器与STA之间的无线连接，所述标准来自：3GPP长期演进或长期演进先进标准族、来自IEEE802.11标准族的标准、来自IEEE802.16标准族的标准、或者来自蓝牙技术联盟标准族的标准。
6.如权利要求1或2所述的网络设备装置，其中所述最小距离为至少三米并且小于二十米。
7.如权利要求1或2所述的网络设备装置，其中所述最小距离为至少二十米并且小于一百米。
8.如权利要求1或2所述的网络设备装置，其中，射频开关与处理电路和天线相分离，并且通过电缆耦合到处理电路。
9.一种精细时间测量位置的系统，包括：
耦合到网络的网络设备装置，所述网络设备装置包括：
处理电路；
天线；以及
收发器，耦合到处理电路和天线；
其中处理电路被安排成，通过与设备交换信息，将飞行时间位置数据提供给设备；以及
多个飞行时间(ToF)响应器，通过通信与网络设备装置耦合，所述多个ToF响应器中的每一个包括：
处理器和耦合到处理器的存储器；
本地收发器，耦合到处理器和本地天线；
其中处理器被安排成，通过与设备交换信息，将本地化的飞行时间位置数据提供给设备；
其中网络设备从所述多个ToF响应器中的每一个接收本地化的飞行时间位置数据。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述多个ToF响应器中的每一个放置在离网络设备装置的最小距离处。
11.如权利要求9所述的系统，其中所述多个ToF响应器中的每一个放置在离网络设备装置的不同的最小距离处。
12.如权利要求9至11中任一项所述的系统，还包括：
服务器，通过网络耦合到网络设备装置，所述服务器被安排成，从多个通信站(STA)接收ToF测量数据，并且至少部分基于所接收的ToF测量数据，确定网络设备装置的位置和每一个ToF响应器的位置。
13.如权利要求12所述的系统，其中设备通过与网络设备装置的连接来访问网络。
14.如权利要求13所述所述的系统，其中所述多个ToF响应器不能提供到服务器的网络连接。
15.如权利要求12的系统，其中设备通过与所述多个ToF响应器中的一个的连接来访问网络。
16.如权利要求12所述的系统，其中设备通过由不同于ToF响应器和网络设备的接入点提供的网络连接来访问网络。
17.如权利要求12所述的系统，其中网络设备装置被安排成，建立与设备的网络连接，并且将设备连接到网络。
18.如权利要求16的系统，其中网络连接包括执行按照以下标准的无线通信的无线网络连接，所述标准来自：3GPP长期演进或长期演进先进标准族、来自IEEE802.11标准族的标准、来自IEEE802.16标准族的标准、或者来自蓝牙技术联盟标准族的标准。
19.一种非瞬态机器可读介质，所述非瞬态机器可读介质具有存储于其上的用于使得网络设备执行方法的机器可读代码，所述方法包括：
操纵网络设备的射频开关，以从与射频开关耦合的多个ToF响应器中周期性地选择距离网络设备为最小距离的个别的飞行时间(ToF)响应器；
在网络设备处从设备接收位置ToF请求；
将飞行时间位置数据提供给设备；
通过网络设备的天线或所述多个ToF响应器中的至少一部分来与设备交换信息；
确定设备的位置；以及
发送位置ToF响应到设备，所述位置ToF响应包括设备的位置。
20.如权利要求19所述的非瞬态机器可读介质，其中在网络设备处从设备接收位置飞行时间(ToF)请求包括，在设备与网络设备之间交换多个分组；以及
所述方法还包括：由网络设备至少部分地基于所述交换来确定设备与网络设备之间的距离；
其中位置请求包括设备与网络设备之间的距离。
21.如权利要求19或20所述的非瞬态机器可读介质，其中所述方法进一步包括通过至少部分地执行按照以下标准的无线通信来在网络设备与设备之间建立无线连接，所述标准来自：3GPP长期演进或长期演进先进标准族、来自IEEE802.11标准族的标准、来自IEEE802.16标准族的标准、或者来自蓝牙技术联盟标准族的标准。
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