CN107211389A - 分配及利用用于位置确定操作的天线信息 - Google Patents

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赛·普拉迪普·文卡特拉曼
苏巴希·马理·司里达哈
萨乌米特拉·莫汉·达斯
卡洛斯·荷拉西欧·阿尔达那
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Abstract

本发明公开包含一种在基于处理器的移动装置处执行的方法的实施,所述方法包含在所述移动装置处接收无线节点的天线信息,所述天线信息包含被发射至所述移动装置的至少一个消息中的所述无线节点的发射器增益。所述至少一个消息包含信标帧消息、基于精细时序测量FTM协议的消息及/或自远程中央存储库发射的辅助数据消息。所述方法还包含至少部分基于所述无线节点的所述发射器增益导出所述移动装置的接收器的接收器增益的估计值,及基于至少部分基于所述无线节点的所述发射器增益导出的所述移动装置的所述接收器的所述接收器增益的所述估计值而调节所确定的自所述无线节点接收的信号的一或多个信号强度值。

Description

分配及利用用于位置确定操作的天线信息
根据专利法的优先权主张
本申请案主张2015年2月27日申请的美国临时申请案第62/126,228号及2015年8月26日申请的美国实用申请案第14/836,530号的权益及优先权,两者题为“DISTRIBUTIONAND UTILIZATION OF ANTENNA INFORMATION FOR LOCATION DETERMINATIONOPERATIONS”,且两者被让与给本受让人,且明确地以引用的方式并入本文中。
背景技术
用于无线装置(例如,接入点、基站、个人移动装置等)的天线信息通常出于网络分析目的经确定及使用。此类天线信息可包含(例如)关于节点的天线类型或模型、天线增益数据、天线配置等的信息。
当计算用于导出装置的位置的数据时,位置确定技术常常依赖于关于节点的天线的某些假定。举例而言,当计算范围值(即,接收装置与发射装置之间的距离)时,有时候假定发射装置的天线为全向性的。构成发射装置的天线特质的此类假定及/或其它假定可能不总是正确的,且可能因此导致不精确的位置确定结果,或以其它方式妨碍或降低性能。
发明内容
在一些变化中,公开一种基于处理器移动装置处的方法。所述方法包含在移动装置处接收的用于无线节点的天线信息,所述信息包含被发射至移动装置的至少一个消息中的用于无线节点的发射器增益。所述至少一个消息包含(例如)根据自无线节点发射的IEEE802.11标准而配置的信标帧消息、基于精细时序测量(FTM)协议的消息、自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息或其任何组合。所述方法还包含至少部分地基于用于无线节点的发射器增益而导出用于移动装置的接收器的接收器增益的估计值,及基于移动装置的接收器的接收器增益的估计值调节所确定的自无线节点接收的信号的一或多个信号强度值,所述估计值为至少部分地基于用于无线节点的发射器增益而导出。
在一些变化中,提供一种移动装置。所述移动装置包含与一或多个远程装置通信的至少一个收发器、存储器及耦接至存储器及至少一个收发器的一或多个处理器。移动装置经配置以接收用于无线节点的天线信息,所述天线信息包含被发射至移动装置的至少一个消息中的用于无线节点的发射器增益,其中至少一个消息包含(例如)自无线节点发射的根据IEEE 802.11标准配置的信标帧消息、基于精细时序测量(FTM)协议的消息、自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息或其任何组合。移动装置还经配置以至少部分基于用于无线节点的发射器增益而导出用于移动装置的接收器的接收器增益的估计值,及基于移动装置的接收器的接收器增益的估计值调节所确定的自无线节点接收的信号的一或多个信号强度值,所述估计值为至少部分基于用于无线节点的发射器增益而导出。
在一些变化中,提供一种额外移动装置。额外移动装置包含用于接收被发射至移动装置的至少一个消息中的用于无线节点的天线信息的装置,所述天线信息包含用于无线节点的发射器增益,其中至少一个消息包含(例如)自无线节点发射的根据IEEE 802.11标准配置的信标帧消息、基于精细时序测量(FTM)协议的消息、自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息或其任何组合。额外移动装置还包含用于至少部分基于无线节点的发射器增益导出移动装置的接收器的接收器增益的估计值的装置,及用于基于移动装置的接收器的接收器增益的估计值调节自无线节点接收的信号的所确定的一或多个信号强度值的装置,所述估计值为至少部分基于用于无线节点的发射器增益而导出。
在一些变化中,提供一种非暂时性计算机可读媒体。额外计算机可读媒体使用在处理器上可执行以在移动装置处接收用于无线节点的天线信息的指令的集合来编程,所述天线信息包含被发射至移动装置的至少一个消息中的无线节点的发射器增益,其中至少一个消息包含(例如)自无线节点发射的根据IEEE 802.11标准配置的信标帧消息、基于精细时序测量(FTM)协议的消息、或自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息或其任何组合。指令的集合包含至少部分基于用于无线节点的发射器增益而导出用于移动装置的接收器的接收器增益的估计值,及基于移动装置的接收器的接收器增益的估计值调节自无线节点接收的信号的所确定的一或多个信号强度值的其它指令,所述估计值为至少部分基于用于节点的发射器增益而导出。
在一些变化中,公开一种在基于处理器的无线节点处的额外方法。所述额外方法包含通过无线节点信号发射至移动装置。通过无线节点发射的信号的一或多个信号强度值通过移动装置确定,其中所确定的一或多个信号强度值基于基于包含于被发射至至少一个消息中的移动装置的天线信息中的无线节点的发射器增益而导出的移动装置的接收器增益的估计值而调节。所述至少一个消息包含(例如)自无线节点发射的根据IEEE802.11标准而配置的信标帧消息、基于精细时序测量(FTM)协议的消息、自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息或其任何组合。
在一些变化中,提供一种额外无线节点。所述额外无线节点包含与一或多个远程装置通信的至少一个收发器、存储器及耦接至存储器及至少一个收发器的一或多个处理器。额外无线节点经配置以将信号发射至移动装置。通过无线节点发射的信号的一或多个信号强度值由移动装置确定,其中所确定的一或多个信号强度值基于基于包含于被发射至至少一个消息中的移动装置的天线信息中的无线节点的发射器增益而导出的移动装置的接收器增益的估计值而调节。所述至少一个消息包含自无线节点发射的根据IEEE802.11标准而配置的信标帧消息、基于精细时序测量(FTM)协议的消息、自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息或其任何组合。
在一些变化中,提供一种额外无线节点。所述额外无线节点包含用于通过无线节点将信号发射至移动装置的装置。通过无线节点发射的信号的一或多个信号强度值由移动装置确定,其中所确定的一或多个信号强度值基于基于包含于被发射至至少一个消息中的移动装置的天线信息中的无线节点的发射器增益而导出的移动装置的接收器增益的估计值而调节。所述至少一个消息包含自无线节点发射的根据IEEE 802.11标准而配置的信标帧消息、基于精细时序测量(FTM)协议的消息、自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息或其任何组合。
在一些变化中,提供一种额外非暂时性计算机可读媒体。额外计算机可读媒体使用在处理器上可执行以通过无线节点将信号发射至移动装置的指令的集合来编程。通过无线节点发射的信号的一或多个信号强度值由移动装置确定,其中所确定的一或多个信号强度值基于基于包含于被发射至至少一个消息中的移动装置的天线信息中的无线节点的发射器增益而导出的移动装置的接收器增益的估计值而调节。所述至少一个消息包含自无线节点发射的根据IEEE 802.11标准而配置的信标帧消息、基于精细时序测量(FTM)协议的消息、自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息或其任何组合。
在一些变化中,提供一种在基于处理器的移动装置处的额外方法。所述额外方法包含获得无线节点的天线信息,基于天线信息确定无线节点的天线类型,其中无线节点发射在移动装置处所接收的信号,及响应于无线节点的天线类型对应于全向天线的确定自由无线节点发射的信号的所确定的一或多个信号强度值计算表示自无线节点至移动装置的一或多个距离的一或多个范围值。
在一些变化中,提供一种额外移动装置。所述额外移动装置包含与一或多个远程装置通信的至少一个收发器、存储器及耦接至存储器及至少一个收发器的一或多个处理器。额外移动装置经配置以获得无线节点的天线信息,基于天线信息确定无线节点的天线类型,其中无线节点发射在移动装置处所接收的信号,及响应于无线节点的天线类型对应于全向天线的确定自由无线节点发射的信号的所确定的一或多个信号强度值计算表示自无线节点至移动装置的一或多个距离的一或多个范围值。
在一些变化中,提供另一移动装置。所述另一移动装置包含用于获得无线节点的天线信息的装置,用于基于天线信息确定无线节点的天线类型的装置,其中无线节点发射在移动装置处所接收的信号,及用于响应于无线节点的天线类型对应于全向天线的确定自由无线节点发射的信号的所确定的一或多个信号强度值计算表示自无线节点至移动装置的一或多个距离的一或多个范围值的装置。
在一些变化中,提供一种额外非暂时性计算机可读媒体。使用指令的集合而编程额外计算机可读媒体,所述指令可在处理器上执行以在无线装置处获得无线节点的天线信息,基于天线信息确定无线节点的天线类型,其中无线节点发射在移动装置处所接收的信号,并响应于无线节点的天线类型对应于全向天线的确定自由无线节点发射的信号的所确定的一或多个信号强度值计算表示自无线节点至移动装置的一或多个距离的一或多个范围值。
在一些变化中,公开一种在基于处理器的无线节点处的额外方法。所述额外方法包含将信号发射至移动装置。响应于包含于至少一个消息中被提供至移动装置的天线信息中的无线节点的天线类型对应于全向天线的确定自由无线节点发射的信号的所确定的一或多个信号强度值计算表示自无线节点至移动装置的一或多个距离的一或多个范围值。
在一些变化中,提供一种额外无线节点。所述额外无线节点包含与一或多个远程装置通信的至少一个收发器、存储器及耦接至存储器及至少一个收发器的一或多个处理器。额外无线节点经配置以将信号发射至移动装置。响应于包含于至少一个消息中被提供至移动装置的天线信息中的无线节点的天线类型对应于全向天线的确定的自由无线节点发射的信号的所确定的一或多个信号强度值计算表示自无线节点至移动装置的一或多个距离的一或多个范围值。
在一些变化中,提供一种额外无线节点。所述额外无线节点包含用于将信号发射至移动装置的装置。响应于包含于至少一个消息中被提供至移动装置的天线信息中的无线节点的天线类型对应于全向天线的确定的自由无线节点发射的信号的所确定的一或多个信号强度值计算表示自无线节点至移动装置的一或多个距离的一或多个范围值。
在一些变化中,公开一种额外非暂时性计算机可读媒体。所述额外计算机可读媒体使用在处理器上可执行以通过无线节点将信号发射至移动装置的指令的集合来编程。响应于包含于至少一个消息中被提供至移动装置的天线信息中的无线节点的天线类型对应于全向天线的确定的由无线节点发射的信号的所确定的一或多个信号强度值计算表示自无线节点至移动装置的一或多个距离的一或多个范围值。
附图说明
图1为根据某些实例实施的包含与一或多个无线节点通信的移动无线装置的实例操作环境的示意图。
图2为根据某些实例实施的实例无线装置(例如,移动无线装置)的示意图。
图3为根据某些实例实施的实例节点(例如,接入点)的示意图。
图4为根据某些实例实施的通过第一无线装置获得另一(第二)无线装置的天线的天线信息的实例程序的流程图。
图5为根据某些实例实施的根据IEEE 802.11标准格式化并由WiFi接入点发射的包含天线信息的实例信标帧。
图6A为说明根据某些实例实施的两个无线装置之间为获得天线信息的实例交互的信号流程图。
图6B为根据某些实例实施的根据精细时序测量(FTM)协议格式化并包含发射节点或装置的天线信息的回复消息的实例示意图。
图7为根据某些实例实施的用于自目标无线装置/节点请求天线信息的实例基于FTM的请求消息(FTMR)的示意图。
图8为根据某些实例实施的通过无线装置将无线装置的天线信息提供至另一无线装置的实例程序的流程图。
图9为根据某些实例实施的收集基于众包的天线信息的实例程序的流程图。
图10为根据某些实例实施的维持通过多个无线装置收集的众包信息(包含天线信息)的实例程序的流程图。
图11为根据某些实例实施的确定无线节点的天线的天线信息的实例程序的流程图。
图12为根据某些实例实施的经配置以确定节点的天线的天线定向的系统(包括对自无线节点的信号执行测量的移动装置)的示意图。
图13为根据某些实例实施的便于无线节点的天线信息的校验及/或确定的实例程序的流程图。
图14为根据某些实例实施的确定/推断第一无线节点的缺失天线信息的实例程序的流程图。
图15为根据某些实例实施的通常在服务器处执行的确定或推断无线节点的缺失天线信息的实例程序的流程图。
图16为根据某些实例实施的基于无线节点的天线信息产生热图的实例程序的流程图。
图17为根据某些实例实施的基于发射通过测量装置所接收的信号的无线节点的天线信息执行信号强度调节的实例程序的流程图。
图18为根据某些实例实施的通常在无线节点(例如,AP或基站)处执行的便于移动装置的位置确定的实例程序的流程图。
图19为根据某些实例实施的用于移动装置的范围确定(例如,便于位置确定)的实例程序的流程图。
图20为根据某些实例实施的通常在无线节点处执行以便于使用基于范围测量的位置确定操作的实例程序的流程图。
图21为根据某些实例实施的实例计算系统的示意图。
根据某些实例实施,各种图式中的类似参考符号指示类似元件。
具体实施方式
本文描述用于天线信息的收集、管理及利用(例如,执行位置确定操作)的方法、系统、装置、计算机可读媒体及其它实施。实例实施例包含(例如)以下方法中的一或多者。
一种方法可包含:由第一无线装置获得包括第二无线装置的一或多个天线的天线信息的通信;在第一无线装置处确定自第二无线装置发射的信号的信号强度值;及基于所确定的自第二无线装置发射的信号的信号强度值,及基于第二无线装置的一或多个天线的天线信息执行位置确定操作。
额外方法可包含:由无线装置接收包含包括发射信号的第一无线节点的天线数据的至少一个消息的信号;及由无线装置将包含第一无线节点的天线信息发射至远程装置,所述远程装置经配置以接收及存储当访视由多个无线节点覆盖的各别区域时由一或多个无线装置获得的多个无线节点的天线信息。
另一方法可包含在移动装置的多个位置处接收自第一无线节点发射的通信,及响应于执行测量的多个位置的空间分配足够大的确定基于在移动装置的多个位置处对所接收的通信执行的测量导出第一无线节点的一或多个天线的天线信息。
又一方法可包含在移动无线装置处确定关于与移动无线装置通信的第一无线节点的信息,其中第一无线节点的至少一些天线信息不可用。所述方法还包含由移动无线装置发射包含关于第一无线节点的信息中的至少一些的信息消息,所述信息消息被发射至远程装置,所述远程装置经配置以接收及存储当访视由多个无线节点覆盖的各别区域时由一或多个无线装置获得的多个无线节点的天线信息。远程装置经进一步配置以自含有所存储的多个无线节点的多个天线信息的数据记录识别具有与自由移动无线装置发射的信息消息的至少一个值匹配的数据的一或多个记录,并自一或多个所识别数据记录确定表示不可用于第一无线节点的至少一些天线信息的潜在天线参数的值。
另一方法可包含获得一或多个无线节点的天线信息,及至少部分基于所述一或多个无线节点的天线信息自通过一或多个无线节点所发射的信号产生表示在多个位置处可测量的值的热图。
另一方法可包含(例如,在移动装置处)获得包含发射器增益的无线节点的天线信息,至少部分基于无线节点的发射器增益而导出移动装置的接收器的接收器增益的估计值,及基于基于无线节点的发射器增益而导出的移动装置的接收器增益的估计值调节自无线节点接收的信号的所确定的一或多个信号强度值。
另一方法可包含(例如,在移动装置处)获得无线节点的天线信息,基于天线信息确定无线节点的天线类型(发射在移动装置处所接收的信号),及响应于无线节点的天线类型对应于全向天线的确定自所确定的一或多个信号强度值计算表示无线节点至移动装置的一或多个距离的一或多个范围值。
现注意图1,所展示的是包含与一或多个无线节点通信的无线装置(还被称作移动无线装置或移动台)108的实例操作环境100的示意图。在一些实施例中,移动装置108可经配置以:获得与移动装置通信的无线节点(例如,图1中描绘的接入点104a-c及106a-e)中的一或多者的天线信息;接收及测量自一或多个无线节点的信号(例如,确定/导出所接收信号的信号强度值);至少部分基于所获得的天线信息处理所接收及测量的信号;将其获得的天线信息中的一些传达至远程装置(例如,信息的中央存储库);及/或执行关于其自身或其它装置的天线信息的其它操作。由移动装置(或,替代地由与移动装置108通信的一些其它远程装置)执行的处理可包含至少部分基于自一或多个发射节点接收的信号(例如,信号的经确定强度值)及基于发射节点的天线的天线信息执行位置确定操作。将天线信息考虑到执行(例如)位置确定操作中,可改良位置确定精确性。
在一些实施例中,如下文将更详细地描述,可通过以下通信类型中的一或多者通过移动装置108获得天线信息。
一种通信类型为通过至少一个接入点传达的广播消息(例如,信标帧)的广播,其包含具有关于发射接入点及/或其它节点的天线信息的数据的信息元素。
在另一通信类型中,响应于自移动装置108的请求消息回复消息由至少一个节点(例如,基站104a-c或接入点106a-e中的任何一或多者)发射从而获得天线信息以便使用此类天线信息来执行各种操作(例如位置确定操作)。在一些实施例中,可根据精细时序测量(FTM)协议或时序测量协议来实施移动装置108与至少一个节点之间的请求-回复消息交换,其中通过通信装置交换的消息包含具有关于通信装置的天线信息的数据的天线信息元素。
在另一通信类型中,自经配置以维持此类辅助数据的服务器发射包含天线信息的辅助数据。在一些实施例中,辅助数据服务器(可被实施为与移动装置通信/相互作用的一或多个节点中的一者的一部分)经配置以管理辅助数据的存储库,所述辅助数据的存储库包含例如可由移动装置访视的各种位置的图、用于位置确定的热图、用于各种节点及/或定位卫星运载工具的年历信息、用于各种节点的天线的天线信息等的数据。在一些实施例中,经提供作为辅助数据的天线信息可已通过众包操作被收集或编辑,其中各种移动装置在其操作期间(即,当来回移动时)自各种节点(例如,接入点)收集天线信息并将所收集天线信息传达至通过辅助数据服务器维持的中央存储库。随后,众包收集的信息可被提供至访视通过最初收集存储于存储库中的天线信息的移动装置访视的类似(或同一)位置的另一移动装置。在一些实施例中,当特定节点的实际天线信息不可用时,中央存储库经配置以自针对其它节点所维持的信息推断特定节点的天线信息。
在一些实施例中,移动装置108可经配置以操作多种类型的其它通信系统/装置并与多个类型的其它通信系统/装置相互作用,所述系统/装置包含局域网络装置(或节点),例如用于室内通信的WLAN、超微型小区、基于无线技术的收发器及其它类型的室内通信网络节点、广域无线网络节点、卫星通信系统等,且由此移动装置108可包含与各种类型的通信系统通信的一或多个接口。如本文所使用,移动装置108可与之通信的通信系统/装置/节点还被称作接入点(AP)或基站。
如所提及,环境100可含有一或多种不同类型的无线通信系统或节点。还被称作无线接入点(或WAP)的此类节点可包含LAN及/或WAN无线收发器,包含(例如)WiFi基站、超微型小区收发器、无线技术收发器、蜂窝式基站、WiMax收发器等。因此,举例而言且继续参考图1,环境100可包含局域网络无线接入点(LAN-WAP)106a-e,其可用于与移动装置108进行无线话音及/或数据通信。在一些实施例中,还可利用LAN-WAP 106a-e作为独立位置数据源,例如,通过基于指纹识别的程序,通过基于(例如)基于时序的技术(例如,基于RTT的测量),信号强度测量(例如,RSSI测量)的基于多边测量程序的实施等。LAN-WAP106a-e可为无线局域网络(WLAN)的一部分,其可在建筑中操作且在比WWAN更小的地理区域上执行通信。另外在一些实施例中,LAN-WAP 106a-e还可包含微微或超微型小区。如将进一步更详细地论述,图1中描绘的LAN-WAP节点中的一或多者可经配置以传达发射节点的天线的天线信息,其中此类信息包含(例如)各别发射节点的天线增益信息、各别发射节点的天线模型信息、天线定向/样式信息、天线下倾角信息等中的一或多者。在一些实施例中,LAN-WAP 106a-e可为(例如)WiFi网络(802.11x)、蜂窝式微微网及/或超微型小区、无线技术网络等的一部分。LAN-WAP 106a-e还可包含高通(Qualcomm)室内定位系统(QUIPS)。在一些实施例中,QUIPS实施可经配置以使得移动装置可与为装置提供移动装置定位的特定楼层或某个其它区域的数据的服务器通信(以便提供辅助数据,例如,楼层平面图、AP MAC ID、RSSI地图等)。尽管图1中描绘五(5)个LAN-WAP接入点,但可使用任何数目个此类LAN-WAP,且在一些实施例中,环境100可根本不包含LAN-WAP接入点,或可包含单个LAN-WAP接入点。
如进一步说明,环境100还可包含多个一或多种类型的广域网络无线接入点(WAN-WAP)104a-c,所述接入点可用于无线话音及/或数据通信,且还可充当移动装置108可通过其而确定其定位/位置的另一独立信息的源。WAN-WAP 104a-c可为广域无线网络(WWAN)的一部分,其可包含蜂窝式基站及/或其它广域无线系统,例如,例如WiMAX(例如,802.16)。WWAN可包含图1中未展示的其它已知网络组件。通常,WWAN内的每一WAN-WAP 104a-104c可自固定位置操作或可为可移动的,且可提供大城市及/或地区性区域上方的网络覆盖。尽管图1中描绘三(3)个WAN-WAP,但可使用任何数目个此类WAN-WAP。在一些实施例中,环境100可根本不包含WAN-WAP,或可包含单个WAN-WAP。
在一些实施例中,可使用各种无线通信网络及/或技术(例如,广域无线网络(WWAN)、无线局域网络(WLAN)、无线个人局域网络(WPAN)等)实施至移动装置108的通信及自移动装置108的通信(交换数据、启用关于装置108的位置的位置确定操作等)。术语“网络”及“系统”可交换使用。WWAN可为分码多重存取(CDMA)网络、分时多重存取(TDMA)网络、分频多重存取(FDMA)网络、正交分频多重存取(OFDMA)网络、单载波分频多重存取(SC-FDMA)网络、WiMax(IEEE 802.16)等。CDMA网络可实施一或多个无线电存取技术(RAT),例如cdma2000、宽频CDMA(W-CDMA)等。Cdma2000包含IS-95、IS-2000及/或IS-856标准。TDMA网络可实施全球移动通信系统(GSM)、数字先进移动电话系统(D-AMPS)或一些其它RAT。GSM及W-CDMA描述于来自名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的协会的文献中。Cdma2000描述于来自名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的协会的文献中。3GPP及3GPP2文献为可公开获得的。在一些实施例中,4G网络、长期演进(“LTE”)网络、先进LTE网络、超移动宽带(UMB)网络及所有其它类型的蜂窝式通信网络还可被实施且与本文所描述的系统、方法及其它实施一起使用。还可使用IEEE 802.11x网络而至少部分实施WLAN,且WPAN可为无线技术网络、IEEE 802.15x或一些其它类型的网络。本文中所描述的技术还可用于WWAN、WLAN及/或WPAN的任何组合。
在一些实施例中,且如图1中进一步描绘,移动装置108还可经配置以至少接收来自可用作用于移动装置108的独立位置信息源的卫星定位系统(SPS)102a-b的信息。移动装置108可因此包含一或多个专用SPS接收器,其具体经设计以自SPS卫星接收用于导出地理位置信息的信号。在其中移动装置108可接收卫星信号的实施例中,移动装置可利用专门实施以与SPS一起使用的接收器(例如,GNSS接收器)自由至少SPS卫星102a-b发射的多个信号提取位置数据。所发射卫星信号可包含(例如)标记有设定数目个晶片的重复伪随机杂讯(PN)码的信号且可位于基于地面的控制台、用户设备及/或宇宙飞行器上。本文中所提供的技术可应用于或以其它方式经启用以用于各种其它系统,例如,全球定位系统(GPS)、伽利略(Galileo)、格洛纳斯(Glonass)、罗盘、日本上方的准天顶卫星系统(QZSS)、印度上方的印度地区性导航卫星系统(IRNSS)、中国上方的北斗卫星等,及/或可与一或多个全球及/或地区性导航卫星系统相关联或以其它方式经启用以与一或多个全球及/或地区性导航卫星系统一起使用的各种增强系统(例如,基于卫星的增强系统(SBAS))。借助于实例(但不限制),SBAS可包含提供完整性信息、微分校正等的增强系统,所述增强系统例如(例如)广域增强系统(WAAS)、欧洲地球同步导航覆盖服务(EGNOS)、多功能卫星增强系统(MSAS)、GPS辅助的地理增强导航或GPS及地理增强导航系统(GAGAN)及/或类似者。因此,如本文中所使用,SPS可包含一或多个全球及/或地区性导航卫星系统及/或增强系统的任何组合,且SPS信号可包含SPS、类SPS及/或与此类一或多个SPS相关联的其它信号。
系统100可进一步包含经配置以通过网络112(例如,蜂窝式无线网络、WiFi网络、基于封包的专用或公用网络(例如,公开网际网络)),或通过包含有服务器110的无线收发器与多个网络元件或节点及/或移动装置通信的服务器110(例如,位置服务器或任何其它类型的服务器)。举例而言,服务器110可经配置以建立与可为网络112的一部分的WLAN节点(例如,接入点106a-e)中的一或多者的通信链路,以将数据及/或控制信号传达至彼等接入点,并自接入点接收数据及/或控制信号。接入点106a-e中的每一者可又建立与位于各别接入点106a-e的范围内的移动装置的通信链路。服务器110还可经配置以(通过无线收发器直接地或通过网络连接间接地)建立与还可为网络112的一部分的WWAN节点中的一或多者(例如,图1中描绘的WWAN接入点104a-c)的通信链路。服务器110还可经配置以至少自可被用作独立位置信息源的卫星定位系统(SPS)的卫星运载工具102a及/或102b接收信息。在一些实施例中,服务器110可为网络112的一部分,可附接于网络112或可到达网络112,且可通过网络112与移动装置108通信。在所述实施例中,服务器110可不建立与WWAN AP 104a-c及WLANAP 106a-e中的一些或所有的通信链路。在一些实施例中,服务器110可将此类协议实施为安全用户平面位置(SUPL)。用户平面位置协议(ULP)、LTE定位协议(LPP)及/或LPP扩展(LPPe)协议以用于直接通信并控制及传送测量。LPP协议由3GPP定义,且ULP及LPPe协议由开放移动联盟(OMA)定义。在一些实施例中,服务器110还可用于实施信息的中央存储库以存储(尤其)多个无线节点及装置的天线信息。
因此,在一些实施例中,移动装置108可与SPS卫星102a-b、WAN-WAP 104a-c及/或LAN-WAP 106a-e中的任一者或组合通信。在一些实施例中,前述系统中的每一者可使用相同或不同技术提供用于移动装置108的独立位置信息估计值。在一些实施例中,移动装置可结合自不同类型的接入点中的每一者导出的解决方案以改良位置数据的精确性。也可能混杂来自不同系统的测量值以得到位置估计值,尤其是当来自所有个别系统的测量值的数目不足以导出位置时。举例而言,在城市峡谷设定中,仅一个GNSS卫星可为可见的,且提供适合的测量值(即原始伪距及多普勒可观察量)。此单个测量值本身无法提供位置解决方案。然而,其可与来自城市WiFi AP的测量值或WWAN小区范围组合。当使用接入点104a-b、106a-e及/或卫星102a-b导出位置时,可使用在一些实施例中可通过网络112存取的服务器(例如,定位服务器)110执行操作/处理中的至少一些。
现参考图2,展示说明可类似于或与图1中描绘的移动装置108相同的实例移动装置200的各种组件的示意图。为简单起见,图2的示意性方块中说明的各种特征/组件/功能使用共同总线连接在一起以表示这些各种特征/组件/功能以可操作方式耦合在一起。可提供其它连接、机制、特征、功能或其类似者且在必要时对其进行调适而以可操作方式耦合且配置携带型无线装置。此外,图2的实例中说明的特征或功能中的一或多者可进一步细分,或图2中说明的特征或功能中的两者或两者以上可组合。另外,可排除图2中说明的特征或功能中的一或多者。在一些实施例中,图2中描绘的组件的一些或所有还可用于图1中说明的接入点106a-e及/或104a-c中的一或多者的实施。在所述实施例中,图2中描绘的组件可经配置以产生如由本文中所描述的接入点执行的操作(例如,传达包含天线信息的消息,处理及管理天线信息,执行位置确定操作等)。
如所展示,移动装置200可包含可连接至一或多个天线202的一或多个局域网络收发器206。所述一或多个局域网络收发器206包括合适的装置、电路、硬件及/或软件以用于与图1中描绘的WLAN接入点106a-e中的一或多者通信及/或侦测至/自图1中描绘的WLAN接入点106a-e中的一或多者的信号,及/或直接地与网络内的其它无线装置通信。在一些实施例中,局域网络收发器206可包括适合于与一或多个无线接入点通信的WiFi(802.11x)通信收发器;然而,在一些实施例中,局域网络收发器206可经配置以与其它类型的局域网络、个人局域网络(例如,无线技术网络)等通信。另外,可使用任何其它类型的无线联网技术,例如,超宽带、紫蜂(ZigBee)、无线USB等。
在一些实施中,移动装置200还可包含可连接至一或多个天线202的一或多个广域网络收发器204。广域网络收发器204可包括合适的装置、电路、硬件及/或软件以用于与(例如)图1中说明的WWAN接入点104a-c中的一或多者通信及/或侦测自(例如)图1中说明的WWAN接入点104a-c中的一或多者的信号,及/或直接地与网络内的其它无线装置通信。在一些实施中,广域网络收发器204可包括适于与无线基站的CDMA网络通信的CDMA通信系统。在一些实施中,无线通信系统可包括其它类型的蜂窝式电话网络,例如TDMA、GSM、WCDMA、LTE等。另外,可使用任何其它类型的无线联网技术,包含(例如)WiMax(802.16)等。
在一些实施例中,SPS接收器(还被称作全球导航卫星系统(GNSS)接收器)208还可包含移动装置200。SPS接收器208可连接至一或多个天线202以接收卫星信号。SPS接收器208可包括用于接收及处理SPS信号的任何合适硬件及/或软件。SPS接收器208可在适当时自其它系统请求信息,且可部分地使用通过任何合适的SPS程序获得的测量值执行确定移动装置200的位置所必要的计算。
如图2中进一步说明,实例移动装置200包含耦接至处理器/控制器210的一或多个传感器212。举例而言,传感器212可包含运动传感器以提供相对移动及/或定向信息(其独立于自通过广域网络收发器204、局域网络收发器206及/或SPS接收器208接收的信号所导出的运动数据)。借助于实例(但非限制),运动传感器可包含加速度计212a、陀螺仪212b及地磁(磁力计)传感器212c(例如,罗盘),所述装置中的任一者可基于微机电系统(MEMS)或基于一些其它技术而实施。所述一或多个传感器212可进一步包含高度计(例如,大气压力高度计)212d,温度计(例如,热敏电阻)212e、音频传感器212f(例如,麦克风)及/或其它传感器。可提供一或多个传感器212的输出作为被发射至远程装置或服务器(通过收发器204及/或206,或通过装置200的一些网络埠或接口)的数据(连同与装置200通信的节点的天线信息及/或作为位置数据的此类数据)的一部分,以用于存储或进一步处理(例如,可通过将移动装置的传感器所测量的传感器数据与在服务器处维持并包含各种无线节点的天线信息及先前由一或多个无线装置获得的相关联传感器数据的记录相匹配而推断与移动装置200通信的AP的天线信息)。在一些实施例中,如图2中进一步展示,一或多个传感器212还可包含摄像机212g(例如,电荷耦合装置(CCD)类摄像机、基于CMOS的影像传感器等),其可产生可显示于用户接口装置(例如,显示器或屏幕)上的,及可进一步用于确定照明的环境等级及/或涉及UV及/或红外照明的色彩及存在及等级的信息的静止的或移动的影像(例如视频序列)。
处理器(还被称作控制器)210可连接至局域网络收发器206、广域网络收发器204、SPS接收器208及一或多个传感器212。处理器可包含提供处理功能以及其它计算及控制功能性的一或多个微处理器、微控制器及/或数字信号处理器。处理器210可耦接至存储媒体(例如,存储器)214以用于存储数据及用于执行移动装置内经编程功能性的软件指令。存储器214可装载于处理器210上(例如,在同一IC封装内),及/或存储器可为至处理器的外部存储器且功能上通过数据总线耦合。下文关于图21提供关于可类似于处理器210的处理器或计算系统的实例实施例的其它细节。
多个软件模块及数据表可驻留于存储器214中,且可由处理器210利用以便管理与远程装置/节点(例如,图1中描绘的各种节点及/或服务器110)的通信两者,执行定位确定功能性及/或执行装置控制功能性。在一些实施例中,如图2中所说明,存储器214可包含定位模块216、应用程序模块218、所接收信号强度指示符(RSSI)模块220及/或往返时间(RTT)模块222。应注意,模块及/或数据结构的功能性可取决于移动装置200的实施而以不同方式组合、分离及/或结构化。举例而言,RSSI模块220及/或RTT模块222可各自至少部分地被实现为基于硬件的实施,且可因此包含如专用天线(例如,专用RTT及/或RSSI天线)、处理及分析通过天线接收及/或发射的信号的专用处理单元(例如,确定所接收信号的信号强度,确定关于RTT周期的时序信息等)的装置或电路。
应用程序模块218可为在移动装置200的处理器210上运行的程序,其自定位模块216请求位置信息。应用程序通常在软件架构的上层内运行,且可包含室内导航应用程序、购物应用程序、位置感知服务应用程序等。定位模块216可(例如)基于由RSSI模块及/或RTT模块执行的测量使用自移动装置200的各种接收器及模块导出的信息导出移动装置200的位置。定位及应用程序模块还可部分基于与移动装置与之通信的发射器相关联的天线信息执行各种程序(例如,确定位置评估,执行导航操作)(如下文更详细地论述)。举例而言,在其中移动装置自一或多个接入点收集测量的实施中,一或多个接入点的天线增益信息及天线定向信息可用于导出定位数据。举例而言,表示发射凸角及/或经减弱发射等级的区域(由天线的配置产生)的天线的增益样式,及/或表示接入点的天线可指向的方向的定向信息(此类信息将指示相对于天线的径向位置处的预计发射强度等级)可用于导出更精确的热图数据,导出更精确的定位数据等。举例而言,如果增益样式及/或天线定向为移动装置在一其中信号等级将减弱的位置(如自所接收或已知天线定向及增益样式数据及/或自移动装置的独立计算的位置所确定的)中发生所进行的测量,那么可调节信号强度测量。
如进一步说明,移动装置200还可包含辅助数据存储装置224,其中例如图信息、与装置当前位于的区域中的位置信息相关的数据记录、所获得用于装置200的附近或范围中的无线节点的天线信息等的辅助数据(可已经自远程服务器下载)被存储。在一些实施例中,移动装置200还可经配置以接收补充信息,其包含可自其它来源(例如,自一或多个传感器212)所确定的辅助位置及/或运动数据。此类辅助位置数据可为不完整的或有杂讯的,但可用作用于估计装置200的位置或用于执行其它操作或功能的独立信息的另一来源。补充信息还可包含但不限于可自蓝芽信号、信标、RFID标签及/或自地图导出的信息(例如,通过(例如)用户与数字地图的交互而自地理地图的数字表示接收坐标)导出或基于其的信息。补充信息可任选地存储于图2中示意性地描绘的存储模块226中。
移动装置200可进一步包含提供合适接口系统的用户接口250,例如允许用户与移动装置200交互的麦克风/扬声器252、小键盘254及显示器256。麦克风/扬声器252(可与传感器212f相同或不同)提供话音通信服务(例如,使用广域网络收发器204及/或局域网络收发器206)。小键盘254可包括用于用户输入的合适按钮。显示器256可包含例如背光式LCD显示器的合适显示器,且可进一步包含用于额外用户输入模式的触控式屏幕显示器。
现参考图3,展示可类似于图1中描绘的各种节点(例如,节点104a-c、106a-e及/或服务器110)中的任一者及经配置以具有类似图1中描绘的各种节点中的任一者的功能性的实例发射节点300(例如,接入点)的示意图。节点300可包含一或多个收发器310a-n,其电耦接至一或多个天线316a-n,用于分别与例如图1及2的移动装置108或200的无线装置通信。收发器310a-310n中的每一者可包含用于发送信号(例如,下行链路消息)的各别发射器312a-n及用于接收信号(例如,上行链路消息)的各别接收器314a-n。节点300还可包含与其它网络节点通信(例如,发送及接收查询及响应)的网络接口320。举例而言,每一网络元件可经配置以与闸道或其它合适的网络实体进行通信(例如,有线或无线回程通信),以便于与一或多个核心网络节点(例如,图1中展示的其它接入点中的任一者、服务器110及/或其它网络装置或节点)通信。另外及/或替代地,与其它网络节点的通信还可使用收发器310a-n及/或各别天线316a-n来执行。
节点300还可包含可与本文所描述的实施例一起使用的其它组件。举例而言,在一些实施例中,节点300可包含控制器330(可与图2的处理器210类似)以管理与其它节点的通信(例如,发送及接收消息)及提供其它相关功能性。举例而言,控制器330可经配置以控制天线316a-n的操作,以便可调节地控制天线的发射功率及相位、增益样式、天线方向(例如,合成辐射束自天线316a-n传播的方向)、天线分集及用于节点300的天线316a-n的其它可调节天线参数。在一些实施例中,天线的配置可根据在制造或部署节点300时提供的预存储配置数据,或根据自远程装置(例如发送表示天线配置及用于节点300的其它可操作参数的数据的中央服务器)获得的数据来控制。在一些实施例中,且如下文将更详细地论述,节点300可经配置以发射包含表示节点300的一或多个天线316a-n的当前天线配置的天线信息的消息。控制器330可因此产生待产生的消息(例如,广播消息,例如,根据IEEE 802.11标准格式化的信标消息,或根据精细时序测量或FTM格式化的消息,前往特定装置的消息),及待在节点300的通信或发射范围中通过一或多个天线316a-n中的至少一者发射至目的地移动装置的消息。在一些实施例中,节点300还可经配置以接收含有另一无线装置的天线的天线信息的消息,并至少部分基于消息中所接收的其它无线装置的天线信息执行位置确定操作。在一些实施中,节点300还可经配置以存储及管理自各种装置所接收的多个无线装置的天线信息,并将包含多个无线节点中的特定一者的天线信息的辅助数据提供至需要多个无线节点中的特定一者的天线信息的移动装置(例如,在移动装置进入由多个无线节点中的特定一个服务/覆盖的区域的情况下)。
另外,在一些实施例中,节点300可包含相邻者关系控制器(例如,相邻者探索模块)340以管理相邻者关系(例如,维持相邻者列表342)并提供其它相关功能性。在一些实施例中,控制器330可实施为基于处理器的装置,具有类似于关于图21展示及描述的配置及功能性。在一些实施例中,节点还可包含一或多个传感器(未展示),例如图2中描绘的移动装置200的一或多个传感器212中的任一者。
通过基于传讯程序获得天线信息
如所提及,在一些实施例中,本文所描述的无线装置(例如,图1的移动装置108及/或接入点,或图2的移动装置200)可经配置以基于可执行哪些位置/位置确定操作(及/或其它类型的操作)而获得天线信息。因此参考图4,展示由第一无线装置获得另一(第二)无线装置的天线的天线信息的实例程序400的流程图。程序400包含在框410处通过第一无线装置获得包含用于第二无线装置的一或多个天线的天线信息的通信在一些实施例中,天线信息可包含天线类型信息(例如,天线是单向抑或全向的,或提供其它形成的天线类型信息)、天线增益样式(例如,表示随自天线的角度方向而变的辐射强度的数据)、天线定向(例如,天线指向的方向,且因此辐射波束将传播的方向)、天线标识、天线配置信息(例如,天线的数目及其结构配置)、天线模型数据、天线分集、波束控制数据、天线的最大增益、发射功率等中的一或多者。
在一些实施例中,由第二无线装置发射的包括第二无线装置的天线的天线信息的通信可包含自第二无线装置发射至多个无线装置(包含第一无线装置)的广播消息。因此,在所述实施例中,获得包括天线信息的通信可包含自第二无线装置接收包括天线信息的广播消息。在一些实施例中,广播消息可包含信标帧(例如,控制帧,其包含识别及控制由发射无线装置定期发送的数据)或数据帧(包含经编码数据的帧,且还可包含标头/控制信息)。因此,参考图5,展示根据IEEE 802.11标准格式化并由WiFi接入点(例如,图1中描绘的接入点106a-e中的任一者)发射的实例信标帧500。类似帧,但根据不同协议配置的一个帧可由非WiFi接入点发送。信标帧可定期发射,且可包含在定义于信标帧中的信息元素中提供的天线信息。如所展示,图5中描绘的实例信标帧500可包含中间存取控制(MAC)标头502、帧主体504及帧控制序列(FCS)506。在一些实施例中,MAC标头502可为24个字节长,帧主体504可为可变长度,且FCS 506可为四个字节长。MAC标头502通常用以提供用于信标帧500的基本控制及/或路由信息。在所说明的实例中,MAC标头502可包含帧控制(FC)字段508、持续时间字段510、目的地地址(DA)字段512(例如,以在帧用于单播发射的情况下识别特定目的地,或以指示帧为广播发射)、源地址(SA)字段514、基本服务集合标识(BSSID)字段516及序列控制字段518。如所展示,FC字段508为两个字节长,持续时间字段510为两个字节长,DA字段512为六个字节长,SA字段514为六个字节长,BSSID字段516为六个字节长,且序列控制字段518为两个字节长。
帧主体504经配置以提供关于发射节点的详细信息,其包含天线信息。因此,以下数据字段中的一或多者可包含于实例帧500的帧主体部分中(还指示所描绘实例字段中的每一者的字段长度):时戳字段520、信标间隔字段522、能力信息字段524、服务集合识别符(SSID)字段526、所支持比率字段528、跳频(FH)参数集530、直接序列参数集532、无争用参数集534、独立基本服务集合(IBSS)参数集536、国家信息字段538、FH跳频参数字段540、FH样式表542、功率约束字段544、信道开关通知字段546、安静字段548、IBSS直接频率选择(DFS)字段550、发射功率控制(TPC)字段552、有效辐射的功率(ERP)信息字段554、经扩展支持的比率字段556及稳固安全网络(RSN)字段558。
另外,如本文中所指出,在一些实施例中,实例信标帧500的帧主体504还可包含天线信息元素字段560以提供发射信标帧(信标帧可另外地或替代地包含接收无线装置可与之通信的其它节点的天线信息)的发射节点(例如,例如图1中描绘的接入点或基站中的任一者)的一或多个天线的天线信息。如图5中进一步说明,天线信息元素字段560可包含保存与天线信息相关联的唯一识别符(例如,以指示正在发射天线信息元素)并可(例如通过接收装置)使用以剖析不同字段的元素ID字段562。实例天线信息元素560的长度字段564可包含指示为帧的特定信息字段(例如,在此实例中为信息元素字段)的一部分的“长度”字段之后的字节数目的数据。在一些实施例中,长度字段可具有最小值2及最大值255。天线信息元素560还可包含指定发射节点的一或多个天线的预指定标识值的天线ID字段566。在一些实施例中,所指定天线ID为局部唯一值(即,区分由元素ID识别的特定节点的各种天线的值),且在一些实施例中,天线ID为全局唯一ID,其中每一节点的每一天线经指定不同ID值。尽管说明字段566为1个字节字段,但字段可为任何大小,且可包含发射节点的所有个别天线的信息(如果发射节点包含多个天线)。如图5中进一步展示的,在一些实施例中,信标帧500可包含可保存表示发射节点的天线的(例如,以dB表达的)最大天线增益的数据的天线增益字段568。天线增益值可(例如)通过先前进行的发射节点的天线的测量而确定。天线类型字段570可包含于图5的保存指示天线类型(包含(例如)天线的模型名称、天线是定向抑或全向天线(或一些其它天线类型)的指示等)的数据的天线信息元素560。
尽管图5中未展示,但在一些实施例中,天线信息元素560可进一步包含额外天线信息(配置于天线信息元素560的一或多个字段中)。举例而言,天线信息元素560可进一步包含下文中的一或多者。
在一些实施例中,信息元素560可包含增益样式字段,其保存表示天线的增益的角度及/或距离相依性的数据,且可因此包含表示相对于天线的原点的不同角度位置处的增益的数据(取决于所需要的所要分辨率及发射信息所需的可用带宽,可在适合的角度递增处提供的数据)。在一些实施例中,增益样式还可为依赖频率的(例如,以2.5GHz的频率发射的信号的增益样式可与以5.0GHz的频率发射的信号的增益样式不同)。
信息元素560可进一步包含天线定向字段,其提供表示天线指向的方向(通常相对于一些地理承载,例如,磁北或一些其它地理参考点)的数据。
信息元素560还可包含发射器功率字段,其提供指示发射功率(例如,Tx)的数据。
信息元素560可另外包含波束控制字段,其提供关于发射节点的多个天线的各别者的可操作参数的数据(自多个天线发射的信号的相对相位及振幅)以此控制通过发射节点发射的波束。
信息元素560可包含的另一字段为天线分集字段,以指示天线分集配置(例如,天线是经配置为左扇区或右扇区,天线是否经配置为全向天线等)。
提供额外天线信息的其它数据字段可包含于图5的实例信标帧500的天线信息元素560中。在一些实施例中,可不频繁地使用或完全不使用信标帧500中含有的信息中的至少一些。举例而言,在低功率无线电环境中,可需要减小信标帧500的长度以便减小功率消耗。另外,一些无线电环境使用低数据速率,且因此可需要减小信标帧500的长度以便缩短其发射信标帧500所花费的时间量。视实施要求及/或约束条件(例如,可用的或所要带宽、数据速率等)而定,天线信息元素可包含于通过发射节点发射的数据帧的控制部分中,且不仅仅在信标帧中。此外,实例信标帧可包含各种其它信息元素,包含(但不限于)BSS AC存取延迟元素、测量导频发射元素、多个BSSID元素、具备RM的能力元素、广告协议元素、漫游联盟元素、网格ID元素等。
在一些实施例中,获得包含天线信息的通信可通过消息交换类型协议实施,且可因此包含将包括指示第二无线装置的天线信息的请求的信息的请求消息自第一无线装置发射至第二无线装置,及响应于请求消息通过第一无线装置自具有第二无线装置的经请求天线信息的第二无线装置接收回复消息。在一些实施例中,可根据用于支持两个无线装置(无线装置中的任一者可为非AP站台)之间的不同距离计算的精细时序测量(FTM)协议通过在参与装置之间交换的时戳消息(因此启用两个装置之间往返时间的确定)而实施请求消息。简要地,在FTM协议下,第一(起始)无线装置(还被称作“接收STA”,其可与图1中描绘的装置108、104a-c或106a-e中的任一者类似)可至少部分基于在起始无线装置与另一、第二无线装置(还被称作“发送STA”,其可与图1中描绘的装置108、104a-c或106a-e中的任一者类似)之间发射的消息或帧的时序获得或计算RTT的一或多个测量值。在一些实施例中,起始无线装置(即,“接收STA”)可通过将精细时序测量请求(FTMR)消息或帧(还被称作“请求”)发射至其它无线装置而起始与其它无线装置(“发送STA”)的消息交换交易。起始无线装置可随后接收响应于请求自其它无线装置发射的动作帧或确认消息(还被称作“Ack”)。在一些实施例中,动作帧(还被称作M帧)或Ack帧可提供接收先前所发射消息的指示。起始无线装置及/或响应无线装置可随后至少部分基于所交换消息中提供的时戳值而获得或计算RTT测量值。
因此,在一些实施例中,由其它无线装置发送的包含其它无线装置的天线的天线信息的回复消息可包含精细时序测量(FTM)消息,例如,FTM类Ack消息或M帧(如本文更具体所描述的,其中的任一者可经修改以包含天线信息)。通过起始无线装置发送的请求消息可包含精细时序测量请求(FTMR)消息(或如本文中所述的经修改以使得另一(第二)无线装置发送具有经请求的其它无线装置的天线信息(或具有其它无线装置的天线信息)的FTM类Ack消息或M帧(或一些其它协议的回复消息)的一些其它协议的请求消息)。在一些实施例中,可发送一些其它通信协议的请求消息作为起始消息。
更特定而言,参考图6A,展示说明两个无线装置之间为获得天线信息的交互600的实例信号流程图。交互600包含可根据本文所论述的FTM协议或根据一些其它协议配置或格式化的请求消息620(例如,请求消息可为FTMR消息),所述请求消息通过起始无线装置610(其可与图1、2或3中所描绘的装置108、104a-c、106a-e、200或300中的任一者类似)发射至另一(第二)无线装置612(其还可与图1、2或3中所描绘的装置108、104a-c、106a-e、200或300中的任一者类似),以请求另一无线装置的天线信息(及/或其它无线装置的天线的天线信息)。响应于接收请求消息620,另一无线装置612向起始(第一)无线装置发射回复消息622,所述消息可为‘动作’(‘M’)帧,其可根据FTM协议(或根据对应于用于发送请求消息620的协议的一些其它协议)配置,可根据FTM协议填入数据,且可进一步作为嵌入回复消息622中的额外信息元素而包含第二无线装置的天线信息。回复消息622可为FTM协议动作帧M、Ack消息、或在FTM协议下实施的任何其它类型的通信。回复消息622包含时序信息,所述时序信息包含消息620在第二无线装置612处的到达时间,所述到达时间可与第一无线装置处的时序测量一起使用以计算两个无线装置之间的往返时间。如图6A的实例系统中进一步描绘的,在一些实施例中,可自第一无线装置将第三消息(即Ack消息624)发送至第二无线装置以作为精细时间测量交易的一部分。在图6A的实例系统中,可根据关系(t4-t1)-(t3-t2)导出两个无线装置610与612之间的RTT,其中t1为指示响应于请求的装置处(即,在图6A的实例的第二无线装置处)的动作帧M(对应于图6A中的消息622)的离开时间时戳值,t2为指示FTM动作帧M消息的到达时间(在起始请求的装置处)的值,t3为指示响应于在t2时所接收的FTM帧自第一(起始)无线装置610的Ack帧(消息624)的离开时间的时戳值,且t4为指示在响应装置(响应于仅在t1时发送的FTM帧)处的Ack的到达时间的时戳值。
图6B中展示可以类似于回复消息622(动作帧M消息)的方式格式化及填入数据的消息650的实例示意图(实例回复消息的示意图还包含指示各种字段的可能字段长度的标记)。消息650包含具有指示消息650所针对的常用的值的类别字段652。举例而言,在一些实施例中,字段652可包含指定回复消息及其中所含有的数据是用于促进“无线网络管理”的值。类别字段652可替代地指定对应于“公开”类别的值。还可使用字段652的其它类别值。
如进一步所展示的,实例消息650可包含公开动作字段654以保持指示待传达的动作帧的类型,且因此指定特定动作帧所遵循的格式化的值。举例而言,在一些实施例中,公开动作字段654中指定的值‘22’指示帧用于时序测量。对话标记字段656可设定成由请求站台(例如,图6A的实例中的起始无线装置610)所选择的非零值以识别交易及/或将精细时序测量帧识别为第一消息对,随后发送第二或跟进精细时序测量帧。在一些实施例中,对话标记字段可设定成零(‘0’)以指定时序测量动作帧并不是时间同步化交易的一部分及/或指示精细时序测量帧将不接着后续跟进精细时序测量帧。跟进对话标记字段658可设定成先前发射的精细时序测量帧的对话标记字段的非零值以指示其为跟进精细时序测量帧。跟进对话标记可设定成零值(‘0’)以指示精细时序测量帧并不跟随先前发射的精细时序测量帧(例如,其为序列的第一帧)。
继续参考图6B,实例消息650可包含离开时间(TOD)字段660,其通常含有表示来自响应装置的先前消息离开至起始装置的时间的时戳。因此,如果图6A的回复消息622在通过第二装置612发送至第一装置610的更早动作帧M’消息626(在图6A的实例中)的前,那么包含于消息622中的TOD将为彼更早消息626离开第二装置612至第一装置610的时间。如图6B中进一步展示的,消息650还可包含到达时间(TOA)字段662,其含有表示自第一无线装置的消息响应于由响应装置发送的更早消息(即,响应于通过第二装置612发送的更早动作帧M’消息626)到达响应装置(即,到达第二装置612)的时间的时间戳。因此,举例而言,响应更早发送的动作帧M’消息626所发送的Ack’消息628到达第二装置612的时间可为填充消息650的TOA字段662的值。TOD字段及TOA字段可均含有表示以(例如)0.1ns的单位(尽管实情为可使用其它时序/分辨率单位)表达的时间的值。
在一些实施例中,消息650可进一步包含指定TOD字段660中指定的值的上界误差的TOD误差字段664。举例而言,TOD误差字段664中的值2可指示TOD字段中的值具有±0.02ns的最大误差。TOA误差字段666可含有TOA字段中指定的值的上界误差。举例而言,TOA误差字段中的值2指示TOA字段中的值具有(例如)±0.02ns的最大误差。另外,LCI报告字段668可含有纬度/经度坐标值,位置城市报告字段670可含有地址,且精细时序测量参数字段672可包含通过起始STA请求及及由响应STA分配的不同设定值。
如图6B中进一步展示,在一些实施例中,精细时序测量消息650可用于为请求无线装置提供天线信息,且可因此包含具有表示用于发射装置的天线信息(在此实例中,为图6A的第二、回复、无线装置612的天线信息)的数据的天线信息元素680。接收消息650的无线装置可识别回复消息包含用于基于(例如)包含于元素ID字段682中的值而回复无线装置的天线信息(如下文更具体论述)。在一些实施例中,如本文中所描述,天线信息元素680可类似于图5的天线信息元素560而经配置/格式化。因此,举例而言,信息元素680可包含:保持表示与天线信息相关联的用于剖析不同字段的唯一标识值的数据的元素ID字段682;指示长度字段之后的字节的数目的长度字段684;含有天线ID(例如,针对发射节点的一或多个天线指定预先指定的标识值)的天线ID字段686;保持表示发射节点的天线(例如,图6A中描绘的实例中的无线装置612)的最大天线增益的天线增益字段688;及/或具有指示天线类型(例如,天线的模型名称,指示天线是定向天线抑或全向天线等)的天线类型字段690。类似于图5中的信标帧500的天线信息元素560,实例基于FTM的回复消息的天线信息元素680还可包含以下字段中的一或多者:保持表示天线的增益的角度相依性(或其它类型的位置及/或时间相依性)的增益样式字段,提供表示天线指向的方向的数据的天线定向字段,向第二无线装置提供指示发射功率(例如,Tx)的数据的发射器功率字段,提供关于发射节点的多个天线的各别者的可操作参数的数据的波束控制字段,指示天线分集配置的天线分集字段等。
如所提及,可响应于接收FTMR请求消息(例如,图6A中描绘的消息620)执行产生及发射回复消息622或650。在一些实施例中,请求消息可包含起始装置(即,图6A的实例中的第一无线装置610)的天线的天线信息,以此实施两个相互作用无线装置之间的天线信息的交换。通过另一回复无线装置(例如,图6A的装置612)确定所接收FTM类型消息包含天线信息后,回复无线装置即可确定消息表示用于回复无线装置的天线信息的请求,且将因此产生及格式化回复消息(例如,消息622或650),且在回复消息内包含装置的天线信息。另外地及/或替代地,由第一(起始)无线装置发射至第二(回复)无线装置的起始消息可包含例如在类别字段、动作字段及/或触发字段(如下文将更详细地论述)中的识别符,其将起始消息识别为自目标无线装置请求天线信息的消息,及使得目标无线装置在发射返回至起始无线装置的回复消息中包含其天线信息。在一些实施例中,由第二(回复)无线装置提供的天线信息可能已预存储于第二无线装置处。替代地,在一些实施例中,第二(回复)无线装置响应于自第一无线装置接收起始消息及确定消息构成或表示对第二(回复)无线装置的天线信息的请求而自一些远程装置(例如,图1中展示的服务器110,在所述服务器处可实施多个无线装置的天线信息的存储库)获得天线信息。
因此,参考图7,展示可与通过图6A的实例第一(起始)无线装置610发射的消息620类似的实例基于FTM的请求消息(FTMR)700的示意图。与图6B的实例FTM消息650类似,实例请求消息700可包含类别字段702(例如,具有对应于“公开”类别的值)。实例消息700还可包含公开动作字段704,类似于实例消息650的字段654,其可保持指示待被传达的动作帧的类型的值,且因此格式化遵循所指定特定动作帧的(例如)指示本消息/帧将请求精细时序测量的值的。
如进一步展示的,实例消息700还可包含触发字段706以指示第一(起始)无线装置请求第二无线装置执行的操作的类型。举例而言,将触发字段设定为零值(‘0’)可指示起始装置正在请求第二无线装置停止发送精细时序测量帧,而将触发字段706设定成一值(‘1’)可指示起始装置正在请求由第二无线装置执行精细时序测量程序。触发字段可使用其它值以指示起始无线装置正在请求第二无线装置执行的操作。实例消息700还可包含LCI测量请求字段708(含有(例如)纬度/经度坐标值)、位置城市测量请求字段710及精细时序测量参数字段712(包含由起始STA请求及由响应STA分配的不同设定值)。
如所提及,在一些实施例中,起始FTM请求消息(在此实例中,图6A的消息620或图7的消息700)可包含用于起始第一无线装置的可向目标无线装置(在此情形下,图6A的装置612)指示起始无线装置正在请求第二无线装置的天线信息的天线信息,及以其它方式为第二无线装置提供起始装置的天线信息以使得第二无线装置能够执行位置确定操作。因此,与图6B的消息650的配置类似,消息700可进一步包含天线信息元素720,其包含保持表示指派给起始节点的唯一标识值的数据的元素ID字段722、长度字段724、含有指定(例如)发射节点的一或多个天线的预先指派的标识值的天线ID的天线ID字段726、保持表示起始节点的天线的最大天线增益的数据的天线增益字段728及/或具有指示天线类型(例如,天线的模型名称,天线是定向天线抑或全向天线的指示等)的数据的天线类型字段730。与FTM消息650的天线信息元素680类似,实例FTMR消息的天线信息元素720还可包含以下字段中的一或多者:保持表示天线的增益的角度相依性的数据的增益样式字段,提供表示天线指向的方向的数据的天线定向字段,向无线装置提供指示发射功率(例如,Tx)的数据的发射器功率字段,提供关于节点的多个天线的各别者的可操作参数的数据的波束控制字段,指示天线分集配置的天线分集字段等。
尽管未具体展示,但在一些实施例中,实例消息650及/或700还可包含定址数据以识别源无线装置/节点,且进一步识别的消息的预期接收者的地址或标识。在一些实施例中,其它消息配置/格式可用于添加或代替实例消息650及/或700的配置/格式。
因此,第一无线装置通过(例如)广播消息(例如图5中说明的实例广播消息500),消息交换程序/协议(例如,精细时序测量协议),或通过一些其它传讯程序(其中所交换的信息中的至少一些包含用于执行(例如)位置确定操作的天线信息)而自第二无线装置(例如移动电话的另一个人移动无线装置,或例如接入点/基站的无线网络节点)获得天线信息。返回至图4,第一无线装置自第二无线装置及/或自相对于其第一无线装置具有所接收的其各别天线信息的其它无线装置接收一或多个信号,并在框420处确定所接收信号的信号强度值。举例而言,在一些实施例中,第一无线装置可计算一或多个所接收信号的RSSI值。在一些实施例中,还可确定(例如,以便导出基于时间的值(例如,RTT)等)其它信号特性(相位、时间信息等)。
随后,在框430处基于所确定自第二无线装置发射的信号的信号强度值,及基于第二无线装置的一或多个天线的天线信息执行位置确定操作。如下文将更详细地描述,位置确定操作可包含(例如)产生热图,根据预定热图(例如,基于所计算信号强度值)确定位置,执行多边测量程序等。可根据所接收天线信息来调节用于执行位置确定操作的数据。举例而言,可根据天线增益值调节RSSI值,可仅为源自经确定具有全向天线的节点的信号计算范围值等。
现参考图8,展示通过无线装置(例如AP、基站、一些其它无线节点、或移动装置)向另一(第二)无线装置提供无线装置的天线信息的实例程序800。在一些实施例中,程序800包含在框810处通过无线装置(例如,图6A的装置612,其还可为个人移动装置或网络节点)向另一无线装置(例如,例如图6A的无线装置610的装置,其中另一装置可为个人移动装置或网络节点)发射包括用于无线装置的一或多个天线的天线信息的通信。天线信息可包含(例如)包含有广播消息500(如图5中所描绘)的天线信息元素560,或FTM消息650或700(如图6B及7中所描绘)的天线信息元素680的天线信息。
程序800还可包含在框820处通过无线装置(或通过关于提供天线信息的一些其它装置)发射由其它无线装置接收的信号(例如,控制或数据信号)。自发射无线装置接收到天线信息及信号后,另一无线装置经配置以确定自无线装置发射的信号的信号强度值(例如,RSSI值)。如本文更具体描述的,对另一无线装置的位置确定操作可基于的自无线装置发射的信号的所确定的信号强度值及基于无线装置的一或多个天线的天线信息而执行。
收集及管理天线信息
在一些实施例中,多个无线装置(个人移动装置及/或网络节点)的天线信息可存储于数据存储库(例如,被实施为中央服务器存储库或分配系统),且响应于特定请求或在定期未经请求的传播过程中被传播至无线装置。
在一些实施例中,可通过自经配置以自网络节点(例如,WLAN或WWAN接入点)接收消息及与远程装置(例如,图1的服务器110,尽管可使用其它远程装置)通信的多个无线装置收集众包信息而实施天线信息的收集以将所收集天线信息以及其它数据(例如,由收集无线装置执行的各种测量)发射至远程装置。远程装置经配置以接收与多个无线装置通信的多个网络节点的多个无线装置收集的天线信息,并将信息存储于类似数据库的结构中(众包天线信息及其它类型的数据的存储库)。可随后将所收集数据(例如,辅助数据)传达至无线装置。举例而言,移动装置进入通过网络节点(例如,图1中描绘的节点104a-c或106a-e中的任一者)服务的区域可自远程装置(或自更早接收辅助数据的中间装置)请求或自动地接收(例如,建立与网络节点的通信链路后)辅助数据。辅助数据可包含局部地图、热图,及在一些实施例中,包含服务当前正由移动装置访视的区域的特定网络节点的天线信息。
因此,参考图9,展示用于收集基于众包源的天线信息的实例程序900的流程图。程序900包含在框910处通过无线装置(例如,个人移动装置,例如,图1及2的无线装置108或200)接收包含包括发射信号(控制或数据信号)的第一无线节点发射器(例如,图1的节点104a-c或106a-e中的任一者)的天线信息的至少一个消息的信号。如所提及,在一些实施例中,包含天线信息的至少一个消息可包含(例如)根据IEEE 802.11标准配置的信标信号的广播消息(例如,图5中说明的广播消息500),且在信标帧的帧主体部分中包含具有关于发射节点的天线的行为及特性(例如,增益样式、天线定向、天线的数目及配置、天线类型等)的数据的天线信息元素。在一些实施例中,至少一个消息可为指向/定址于移动装置的回复消息,例如,在例如本文所论述的精细时序测量(FTM)协议的协议下配置的消息。还可使用其它类型的传讯发射以将发射节点的天线信息提供至与其通信的一或多个无线装置。由发射节点提供的天线信息可局部存储于发射节点的存储装置模块,并定期调节以反映节点的天线的可调节天线参数的变化。举例而言,正在使用的天线(其中节点包含多个天线)可定期改变,或天线的空间定向可改变,因此造成例如增益样式、天线分集参数等的天线参数的相称改变。在制造时或部署及触发节点时可已经将起始天线信息存储于发射节点。替代地,可自远程装置(例如,通过节点的制造商当前运营商维持的服务器)撷取起始及/或后续天线信息。在一些实施例中,包含于至少一个消息的天线信息元素部分中的天线信息可包含(例如)天线类型信息、天线增益样式、天线定向、天线标识、天线模型数据、天线分集、波束控制数据、天线的最大增益、发射功率及/或其任何组合中的一或多者。
进入通过传达至少一个消息的发射节点覆盖/服务的地理区域后,接收无线装置即可接收至少消息。举例而言,在其中天线信息通过广播消息发射的情况下,接收无线装置将在其出现在广播消息的范围内时接收信息。在其中在首先建立通信链路之后传送天线信息的情况下,接收装置可响应于确定其位于发射节点的范围内(通过各种位置确定程序及/或基于识别在各种位置操作的发射节点的辅助数据所确定),或响应于接收指示发射节点的存在及标识(但不包含具有此类信标数据的天线信息)的广播信标数据而起始与发射节点的通信。
在框920处,在自发射节点接收天线信息之后,包含第一无线节点的天线信息的信息消息可通过移动装置发射至经配置以接收并存储多个无线节点的天线数据的远程装置,其中此类天线数据已在当访视由多个无线节点覆盖的各别区域时通过一或多个无线装置获得。在一些实施例中,远程装置可经配置以类似于图1中描绘的远程服务器110,且可实施中央存储库(可能与其它互连装置一起)以存储及管理通过多个装置收集的数据,例如,将所接收信息排列于随后存储于中央存储库中且响应于自一些装置的请求或查询可撷取。在一些实施例中,可已经自其它源(例如,关于收集信息的无线节点的制造商或运营商的远程服务器)获得在实施中央存储库的远程装置处存储并管理的数据中的至少一些。在彼等情况下,实施中央存储库的远程装置可接收用于包含节点的天线信息、节点的识别信息、节点的位置信息等的一或多个无线节点的数据。
如所提及,在一些实施例中,由自发射无线节点接收天线信息的无线装置所发送的信息消息还可包含可随后存储于中央存储库中且与天线信息相关联的其它信息。此类信息可包含(例如)基于通过无线装置、无线节点、或一些其它装置执行的一或多个位置确定程序确定的位置数据(粗略或更精确的位置数据)。此类位置确定程序可包含基于多边测量的程序及/或基于自卫星定位系统及/或地面节点,自热图的位置确定(如本文更具体描述的,还可考虑无线装置获得的天线信息),基于发射节点的标识及位置(此类信息可包含于自发射无线节点所接收的信号)中确定的位置,基于自一些远程装置(可与具有天线信息的信息消息是由无线装置发射的远程装置相同或不同)所接收的辅助数据确定的位置等的信号的最佳化程序。可包含有通过无线装置发射的信息消息的额外信息可包含通过一或多个传感器(可与图2中示意性地描绘的传感器212a-g及/或发射器或接收器204、206及208中的任一者类似)测量的传感器数据(原始或经处理的),且可因此包含对应于自与无线装置通信的发射节点接收的信号的信号强度值、惯性传感器测量值、环境传感器数据(温度、压力、湿度、光学数据、音频数据等)及可通过发射信息消息的无线装置测量或接收的任何其它传感器数据。如本文中所述的,包含于被发射至远程装置(用于远程装置的存储及维护)的信息消息中的额外数据可用于通过将可用输入数据(例如,位置信息、自无线的传感器测量数据等)与存储于存储于远程中央存储库装置中的记录中的值相匹配而推断天线信息不以其它方式可用的发射节点的天线信息。包含与由移动无线装置收集的可用数据类似的数据的数据记录可与天线信息(用于其它、不同、无线节点)相关联,且因此基于所识别数据记录(匹配可用输入数据),可产生或导出与收集可用信息的移动装置通信的节点或装置的可能天线特质的推断或估计。
通过收集一或多个无线节点的天线数据的多个无线装置收集的且随后被发射至实施存储库的远程装置的众包数据可用于产生辅助数据以提供至请求无线装置(可与关于图9描述的无线装置相同或不同)。举例而言,在其中请求无线装置(例如,个人移动装置)进入或将要进入特定无线节点(例如,WLAN或WWAN节点)覆盖的区域的情况下,可将包含特定无线节点的天线信息(天线信息先前可已经通过本文所描述的众包程序或通过其它程序收集,并填入中央存储库)的辅助数据自远程装置(实施中央存储库)发送至请求无线装置。举例而言,请求装置可具有其位置的粗略估计,或指示其位置(例如,自先前基于SPS所确定的位置,自基于自其机载惯性传感器测量而导出的位置估计值等)及/或其附近无线节点的标识的一些其它信息。请求装置可因此接触实施中央存储库(例如,直接通过无线或非无线连接,或间接通过请求装置可与之通信的无线节点中的一者)的远程装置并请求与其估计位置或关于经请求天线信息的无线节点的已知标识相关联的天线信息。中央存储库经配置以基于(例如)所提供位置或标识信息(或一些其它类型的信息)检索其记录,并识别及撷取与所提供信息匹配的一或多个记录。可随后连同其它辅助数据(例如,地图数据、热图等)将所撷取天线信息发送至请求无线装置。因此,在所述实施例中,通过广播消息或通过与无线节点的消息交换(例如,通过例如FTM的协议)的天线信息的发射可为不必要的。因此,获得包含移动装置与之通信或将要通信的发射节点的天线信息的辅助数据的程序包含当移动装置位于通过第二无线节点服务的区域时通过移动装置自实施中央存储库的远程装置接收包括关于第二无线节点的天线的辅助数据(所述辅助数据选自所存储多个无线节点的多个天线信息)。此类程序可进一步包含至少部分基于关于第二无线节点的天线的数据确定移动装置的定位信息。
参考图10,展示通常由远程装置(例如,中央服务器(例如,类似于图1的服务器110的服务器)执行的用以接收及维持包含由多个无线装置收集的天线信息的众包信息的实例程序1000的流程图。程序1000包含在框1010处维持多个无线节点的数据记录(例如,在中央存储库处使用应用程序以存储、管理及撷取数据)。数据记录包含自当访视由多个无线节点中的至少一者覆盖的各别区域时收集天线数据的多个无线装置所接收的多个无线节点中的至少一者的天线数据。实例程序1000还包含在框1020处向位于通过多个无线节点中的一者服务的区域的移动装置发射包括关于多个无线节点中的一者的天线的数据的辅助数据。关于多个无线节点中的一者的天线的数据选自维持于数据记录中的天线数据。
确定及/或验证天线信息
在一些情况下,可已知特定无线装置(例如,无线节点(例如,接入点),或移动无线装置)的天线信息中的一些但不是全部。举例而言,在一些实施例中,天线类型及/或模型可对于特定无线装置的天线已知,但天线方向(即,天线指向的方向,及因此波束传播的方向)可为未知的。在此实例中,天线指向的方向可已通过用户人工地调节,且天线的特定产生的空间定向可未经记录为可发射的数据,或可能不容易确定(例如,用户或无线节点缺乏通过一些习知的坐标系统表达所产生定向所需的仪器的情况下)。因此,如本文中所述的,在一些实施例中,由无线装置执行的对自无线节点所接收的信号/通信的测量可用于导出缺失天线信息,或确定/验证已知天线信息。
参考图11,展示确定无线节点的天线的天线信息的实例程序1100的流程图。将还参考图12提供程序1100的实施例的说明,展示系统1200的示意图,其包括在多个位置(经展示为位置1,2,3,4,…,n)处执行对自无线节点1220所接收的信号的测量以确定天线信息(例如,节点的天线的天线定向)的移动装置1210。因此,程序1100包含在框1110处于由移动装置(例如,图12的移动装置1210,其可与关于图1、2及6A论述的移动装置108、200及610中的任一者类似)访视的多个位置处接收自第一无线节点(其在配置及功能性上可与本文所论述的无线节点104a-c、106a-e、300等中的任一者类似)发射的通信。所接收通信可为根据任何数目个可用通信协议及技术、广播至多个接收装置或被发射至特定的个别装置的控制帧(例如,信标帧)等发射的数据及基于话音的通信的。发射通信的无线节点可包含以空间及/或逻辑配置而配置的一或多个天线(例如,天线中的一或多者可被激活,指向特定方向,且可以特定功率及相位发射信号)以产生可根据相关联方向及相关联增益样式表征或表示的电磁发射。展示无线节点1220的天线1222a-n的实例配置(出于说明的目的,仅展示两个天线,但可使用任何数目个天线),及与所述配置相关联的实例增益样式1224(所述样式仅意欲说明的目的,且不必表示与说明的图12的天线配置相关联的实际样式)。实例波束在部分基于天线1222的实例天线配置的方向(但还可基于例如用于天线的操作的控制参数的因素,包含待发射的信号的功率及相位)的方向1226处辐射。在一些实施例中,增益样式可表示为可被提供至无线装置1210的预确定数据(例如,由远程存储库服务器提供的辅助数据),或包含通过无线节点1220传达的天线信息的消息中。
如图12中进一步说明的,移动无线装置1210在若干位置(图12中的编号1,2,…,N)来回移动,在所述位置其自无线节点1220接收通信,并针对所接收通信中的至少一些执行测量(例如,信号强度测量(例如,RSSI)),还可执行信号时序信息及/或其它信号特质的测量。在一些实施例中,可标准化测量(例如)以使得值对应于与无线节点一些统一或标准距离处的信号强度。举例而言,因为无线节点的位置为已知的,且由测量装置所进行的测量的位置(或其估计值)还为已知的(或可确定),因此可计算执行测量的位置至无线节点的距离,且测量可接着映射至或转化成所估计的一些均匀(标准化)距离的信号强度值。
在涉及导致定向电磁发射(即,非全向发射)的天线配置的情况下,在相对于无线节点的不同位置处所作的信号强度的测量将通常与和节点的天线的特定配置及特性相关联的天线增益样式相关,且在天线的方向上。因此,基于天线增益样式,或基于已知天线类型/模型(其可与特定增益样式相关联),及基于通过移动无线装置1210执行的测量,可导出天线的方向(及电磁束的方向)。节点的天线的导出方向的可信度/确定性程度或等级将通常取决于所采取测量的数目及/或采取测量所通过的空间分配或范围。因此,可响应于由无线装置执行的测量是通过足够大的空间几何分配(即,自充分数目个相对于无线节点的方向)而发生的确定而执行基于天线的已知特性(类型、模型、增益样式等)及信号强度测量的天线方向的估计值的导出。
因此,程序1100包含在框1120处基于在所接收的移动装置的多个位置处的通信上执行的测量,响应于执行测量的多个位置的空间分配足够大的确定而导出第一无线节点的一或多个天线的定向数据。在一些实施例中,多个方向(对应于在移动装置处自无线节点接收通信的多个位置)是否超出预定方向数目阈值的确定可包含基于至少部分自自第一无线节点所接收的通信导出的水平传播(HDOP)值的计算而确定方向的数目超出预定方向数目阈值。所导出HDOP值可用于表示通过移动无线装置访视的相对于发射无线节点的位置的空间/几何分配的质的测量。移动装置的位置的充分空间分配(对应于相对于节点的足够数目的方向)可表示为(例如)低于一些HDOP阈值的HDOP度量。
在一些实施例中,HDOP(及/或通过移动装置在多个位置处针对自无线节点所接收的通信而采取的信号测量的几何分配的质的其它类似测量)可分为“低”、“中”或“高”,根据以下实例HDOP(h)的公式:不定性度量:不定性度量(米)h<=1.5对应低,1.5<h<=2.5对应中,及h>2.5对应高。一旦空间分配(还表示位置不定性)经量化为HDOP度量(或一些其它度量),移动无线装置(例如,图12的实例中的装置1210)即可确定额外测量可为必要的,以便确定发射无线节点(例如,图12的实例的节点1220)的天线的方向。在一些实施例中,不充分HDOP值(例如,低于所需要的阈值)可产生发送至无线节点的消息以调节天线参数从而使得移动装置执行更精确的测量。举例而言,响应于所计算HDOP度量(或一些其它度量)低于相对应的阈值,移动装置可将消息发射至无线节点以增加节点的天线的发射功率。
在一些实施例中,可根据下文执行测量自具有已知位置(X,Y,Z)的无线节点所接收的通信的空间分配的HDOP值的导出。在移动无线装置所进行的自无线节点的通信的信号测量的每一位置处,当进行测量时确定装置的定位/位置。如本文中所描述的,可基于任何数目个位置确定程序/技术执行位置确定,所述位置确定程序/技术包含(例如)使用自卫星定位系统及/或地面节点的信号的基于多边测量的程序,使用热图(基于热图,最佳化及多边测量的技术可考虑通过移动无线装置获得的天线信息)的基于最佳化的程序(例如,最小方块法,卡尔曼滤波法等)位置确定,基于发射无线节点的标识及位置确定的位置(此类信息可包含于自发射无线节点所接收的信号中),基于自一些远程装置所接收的辅助数据所确定的位置等。自无线节点发送的通信的信号测量时的移动装置的位置的坐标可表达为(xi,yi,zi),其中i=1,2,3,…,N。在一些实施例中,可随后根据包含以下实例计算运算的实例程序来计算HDOP度量:
用于计算HDOP或用于计算表示自发射无线节点的通信的测量的空间/几何分配的一些其它度量的其它程序可用于对上文所描述的程序进行添加或代替上文所描述的程序从而计算HDOP。
确定测量的空间/几何分配足够大(即,自相对于发射无线节点的足够大数目个方向所作的测量)之后,即测量(例如,信号强度值测量)可用于产生表示所预计相对所接收的信号功率(例如,随关于发射无线节点的角位(或一些其它位置及/或时间相依性)而变化)的对应所测量天线增益样式。在其中测量的空间/几何分配是否充分的确定是基于HDOP度量的实施中,所述确定包含导出HDOP度量(例如,如本文中所述的)及将所导出/计算的HDOP度量与预定HDOP阈值相比较。在一些实施例中,当所导出HDOP度量高于预定HDOP阈值时,测量的空间分配被认为是充分的。自发射无线节点(例如,实例图12的节点1220)所接收的通信的信号强度测量所计算的所产生经测量增益样式可与理论增益样式相匹配,所述理论增益样式可已通过发射无线节点提供,或可已经基于无线节点的已知天线类型或模型自一些远程装置撷取。天线增益样式将通常表示特定天线配置及特定天线方向的增益样式。因此,旋转/转移经测量天线增益样式以使得其将匹配(例如,与其叠合)理论或所提供的天线增益样式所需的旋转角度可提供无线节点的天线的当前实际方向。
在一些实施例中,天线信息(例如,天线类型或模型,或增益样式(可基于其确定实际天线定向))可被提供至移动装置,通过(例如)在广播消息(例如,根据IEEE 802.11标准格式化的信标帧)中、在FTM类型消息中、在自远程移动装置(例如,实施多个无线节点的天线信息的中央存储库)发送至移动装置的辅助数据中等包含天线信息。如所提及,可通过与无线节点通信的个别移动装置收集或确定关于无线节点的天线的信息,且如此收集或确定的天线信息可被发射至经配置以收集及维持其自多个装置(例如,个别移动装置)接收的多个无线节点(或其它装置)的天线数据的远程装置。因此,在一些实施例中,图12的移动装置1210可经配置在确定自其接收通信的无线节点的天线的天线定向后的将包含发射无线节点的天线定向的信息消息发射至经配置以接收并存储当访视由多个无线节点覆盖的各别区域时通过一或多个无线装置获得的天线数据(用于多个无线节点)的远程装置(例如,图1的服务器110)。远程装置经配置以存储移动装置针对其获得或确定天线定向的无线节点的天线的所导出天线定向数据(包含于自移动装置所接收的信息消息)中,将所存储经导出无线节点的天线定向数据与无线节点的其它信息相关联,及在一些实施例中,包含信任指示符,其与第一无线节点的所导出天线定向及其它信息相关联,指示无线节点的辅助数据的所增加信任。因此,由移动装置根据(例如)本文所描述的程序/技术所确定的天线定向的包含物可增加所讨论的无线节点的天线信息(例如,天线模型、类型、最大增益、增益样式等)的精确性的可信度。可(例如)在待作为辅助数据提供至一或多个无线装置的天线信息记录的后续选择中使用所增加可信度。举例而言,与信任指示符相关联或与更高程度的信任值相关联的记录可通过缺乏此指示符或具有减少程度的信任值的记录而优先选择。
在一些实施例中,由移动装置执行的测量可用于确定或确认某些天线信息,例如天线类型或模型。举例而言,可通过收集通过特定无线节点发送并通过一或多个移动装置接收的通信的测量(例如,信号强度测量、RTT测量等)确定特定无线节点的增益样式。如本文中所描述的,可标准化(基于无线节点的已知位置及经确定进行测量的移动装置的位置)所进行的测量以使得所计算值对应于自无线节点的均匀距离。标准化测量将随后对应于与无线节点的天线相关联的增益样式。可接下来作出关于是否在对应于相对于无线节点的充分数目个方向的位置处进行测量的确定(即,执行测量的位置的空间/几何分配为充分的)。举例而言,如本文中所描述的,可导出空间分配度量(例如,HDOP)。在天线的模型或类型待验证/确认的情况下,如果经确定空间/几何分配为充分的,那么可对于所确定增益样式是否与相关联于未确认无线节点的天线类型或模型的增益样式相匹配的确定。举例而言,标准化经测量增益样式可与相关联于未确认的节点的天线类型或模型的增益样式(其可以标准化形式提供)相比较,以确定两个增益样式是否匹配(可通过相对于另一者旋转一个样式而移除角度补偿)。当无线节点的天线模型、天线类型或增益样式未知时,经测量增益样式可用于检索多个预定已知增益样式的数据库,并自多个预定增益样式识别与经测量增益样式相匹配的样式。经识别预定增益样式通常与天线类型或模型相关联(及具有其它相关天线信息),且因此可基于经测量天线增益样式推断/确定特定无线节点的天线类型或模型。
现参考图13,展示通常在第一无线节点处执行以有助于无线节点的天线信息的验证及/或确定的实例程序1300的流程图。程序1300包含在框1310处通过具有一或多个天线的第一无线节点发射在通过移动装置访视的多个位置处接收的通信。程序1300进一步包含在框1320处基于由移动装置在移动装置的多个位置处接收的通信上执行的测量,及响应于执行测量的多个位置的空间分配足够大的确定(例如,基于例如HDOP的度量的计算)而导出第一无线节点的一或多个天线的天线信息(例如,天线定向、天线类型或模型等)。
确定无线节点的缺失天线信息
在一些情况下,无线节点(例如,图1中示意性地描绘的接入点或基站中的任一者)的一些天线信息可为已知的,而其它信息可为不可用的。举例而言,特定无线节点的天线模型数目或天线类型可为已知的(或可(例如)自信息的中央存储库确定),但例如天线样式、波束宽等的信息可缺失并无法通过仅参考已知信息来确定。在一些情况下,特定无线节点的所有天线信息(包含天线类型或模型)可缺失。因此,在一些实施中,特定无线节点的已知/可用信息(作为其部分天线信息(例如,天线类型或模型),或不同类型的信息(例如,位置信息))可用于检索其它不同无线装置或节点的信息记录,并自包含与可供用于特定无线节点的信息共同的至少一些信息的经识别记录推断特定无线节点缺失的天线信息。
因此,参考图14,展示确定/推断第一无线节点的缺失天线信息的实例程序1400的流程图。程序1400包含在框1410处于移动无线装置(例如,图1中描绘的个人移动无线装置108)处确定关于与移动无线装置通信的第一无线节点的信息。关于第一无线节点的信息可包含位置信息(粗略的或更精确的位置信息),及可能的信息,例如,通过第一无线节点使用的一或多个天线的天线类型或模型。针对第一无线节点获得的部分天线信息可通过将此类信息包含于被发射至移动无线装置的消息(例如,由无线节点发送的广播消息,经发送作为消息交换协议(例如,FTM协议)的一部分的消息,自远程服务器所发送的辅助数据通信/消息等)中而由移动无线装置获得。在本实例实施例中,第一无线节点的至少一些天线信息(例如,天线样式、波束宽等)为不可用的。
在一些实施例中,进入通过无线节点覆盖/服务的地理区域后,移动无线装置可确定/获得关于发射第一无线节点的信息。举例而言,如所提及,在一些情况下,无线节点的信息(例如,其标识、节点的位置信息、部分天线信息(例如,发射功率、天线模型及其类似者))可通过移动无线装置通过广播消息(例如,IEEE 802.11信标帧)在其出现在通过无线节点发射的广播消息的范围内时获得,或移动无线装置可起始与特定节点的通信以便响应于确定其位于通过特定无线节点覆盖的区域而自特定无线节点请求信息。
在框1420处,由于通过移动无线装置确定或获得的信息,包含关于第一无线节点的信息中的至少一些的信息消息可通过移动无线装置发射至远程装置(例如,实施无线节点数据的存储库的远程服务器)。远程装置经配置以接收及存储当访视由多个无线节点覆盖的各别区域时通过一或多个无线装置的获得的多个无线节点的天线数据。如本文中所描述的,在一些实施例中,在实施中央存储库的远程装置处存储并管理的数据中的至少一些可已经通过众包技术(即,自通过与关于数据通过远程装置/服务器维持的多个无线节点的各种节点的个别移动装置的交互而收集的信息)自其它远程服务器/源(例如,关于维持数据的无线节点的制造商或运营商的远程服务器)等获得。在一些实施例中,在信息消息(在框1420处发射)中接收的数据中的至少一些可经处理(例如,剖析及/或用于产生额外数据)及/或经存储于存储库中作为相关联于关于移动装置已发送信息消息的无线节点的新的或现存记录。包含于可经存储为远程装置的新的或现存记录的信息消息中的数据可包含发送信息消息,经测量及/或经处理的通过移动装置的一或多个传感器(此类传感器可与图2中示意性地描绘的传感器212a-g及/或发射器或接收器204、206及208中的任一者类似)等获得的传感器数据的移动装置的位置信息。
在一些实施例中,实施多个无线节点的无线节点信息的中央存储库的远程装置经进一步配置以自含有所存储的多个无线节点(此类多个无线节点可与第一无线节点不同)的天线数据的数据记录识别具有与自通过移动无线装置发射的信息消息匹配至少一个值的数据的一或多个记录,并自一或多个所识别的数据记录确定表示第一无线节点的潜在天线参数的值。因此,远程装置经配置以自共用或相关联于与第一无线节点及其它节点共同的信息的其它无线节点的天线信息推断第一无线节点的天线的缺失天线信息。彼共同信息为对于第一无线节点已知(可用)的信息。
可用于基于其它无线节点的已知天线参数推断第一无线节点的天线参数的可供用于第一无线节点的信息的实例为位置信息或服务集合识别符(SSID)信息。举例而言,如果第一无线节点为多节点网络(例如,通过特定实体在特定室内区域中操作)的一部分,那么可做出合理假定:在特定室内位置中操作的节点(且因此其天线)为类似的(在配置、实施及/或功能性方面),以使得存在所有网络节点的一致等级的效能。因此,如果第一无线节点的SSID信息或粗略位置为已知的,但所述节点的天线信息并不为已知的,那么可由与第一无线节点交互的移动无线节点获得/确定SSID或粗略位置,并将所述SSID或粗略位置提供(通过信息消息)至实施存储库的远程服务器。远程服务器可随后识别与用于第一无线节点及/或移动无线装置的相同SSID或粗略(或更精确)位置估计值相关联的无线节点的所有数据记录。包含(例如)天线类型、模型、天线增益样式、天线配置的天线信息(及其它类型的信息)及所有有密切关系的天线信息可自共用与可供用于第一无线节点的信息共同的信息的经识别记录而提取。基于自经识别记录提取的天线信息,可计算第一无线节点的缺失天线信息。举例而言,可平均化(或以某一方式加权)自经识别记录的每一参数的值从而获得被估算为第一无线节点的缺失天线参数的平均天线参数。替代地,可对各种经提取的值执行其它运算以估算第一无线节点的天线信息的缺失值,例如,自记录选择最大值或中位值,执行更复杂的计算程序,例如,回归运算或插值运算等。
在另一实例中,可供用于可用于检索及识别用于其它无线节点(可自其推断第一无线节点的缺失天线信息)的记录的第一无线节点的信息可包含部分天线信息,例如,天线类型及模型。在此实例中,移动无线装置可自第一无线节点接收部分天线信息,并将彼信息提供至远程服务器以检索并识别与相同天线类型或模型相关联的其它无线节点的记录。自所识别记录,提取对于第一无线节点缺失的天线信息(例如,天线增益样式、最大增益等)。所提取信息随后用于导出经估算的以其它方式对于第一无线节点缺失的天线信息。还在此,此类导出可包含执行(例如)平均运算,执行一些更复杂的计算程序(例如,回归运算),应用规则等。
在一些实施例中,可基于机器学习程序执行第一无线节点的缺失天线信息的确定。在所述实施例中,远程服务器可包含随可供用于特定无线节点的数据而变的可操作以确定特定无线节点的缺失天线信息的动态可配置学习/分析模块。所述机器学习模块可经配置以递回地分析训练输入数据(例如,部分数据(例如,粗略位置数据)的集合,无线节点的部分天线信息,等)及训练输入数据的相对应输出,例如,在实际存在的情况下可为不可用的无线节点的天线信息。在一些实施例中,机器学习模块可整体或部分地实施于第一无线节点上及/或移动装置上。使用训练数据,所述机器学习实施可经配置以导出功能、模型、规则、程序等,使得(例如)用于特定无线节点的可用数据的后续输入产生与学习机器的习得行为一致的输出(例如,表示特定无线节点的潜在天线信息的值)。在一些实施例中,可使用神经网络系统实现学习机器实施方案。神经网络可包含互连处理元素(有效地为系统的神经元)。神经网络中的处理元素之间的连接可具有致使在提供为至下一互连处理元素的输入的前加权来自一个处理元素的输出的权重。连接之间的权重值可发生变化,藉此使得神经网络能够响应于其接收的训练数据而调适(或学习)。在一些实施例中,可使用支持向量机、决策树技术、回归技术实施学习机器以导出最拟合曲线及/或其它类型的机器学习程序/技术。
在一些实施例中,确定/推断不以其它方式可供用于第一无线节点的天线信息后,将所确定/推断信息发射至发送信息消息的移动装置。经确定/推断信息(例如,波束宽、天线增益样式等)可作为消息使用通过移动无线装置及通过实施多个无线节点的天线数据的中央存储库的远程装置支持的任何类型的传讯或通信协议来发射。在一些实施例中,通过移动无线装置接收的所确定/推断信息可用以(例如)执行位置确定操作,如下文更具体描述的。在一些实施例中,通过移动装置自远程服务器接收的经确定/推断信息可被用作“第一推测”。随后,可使用(例如)本文所描述的程序及其它实施方案确认或验证“第一推测”信息。当通过更费时的操作(例如,通过在计算上更充分的程序,通过自远程及更难存取的服务器撷取所需信息等)确定缺失信息的更精确值时,“第一推测”信息还可充当待使用的临时值。
现参考图15,展示通常在服务器处执行以确定或推断无线节点(例如,图1的AP中的任一者)的缺失天线信息的实例程序1500的流程图。程序1500包含在框1510处于服务器处自移动装置接收包含关于与移动装置通信的第一无线节点的信息的信息消息。服务器实施信息的中央存储库且因此经配置以接收并存储当访视通过多个无线节点覆盖的各别区域时通过一或多个无线装置获得的多个无线节点的天线数据。第一无线节点的至少一些天线信息为不可用的。
在框1520处,可使用自移动装置接收的信息消息中的信息自含有所存储多个无线节点的天线数据、匹配自移动无线装置接收的信息消息的至少一个值的记录识别一或多个数据记录。在框1530处,自所述一或多个所识别的数据记录确定表示可不可供用于第一无线节点的至少一些天线信息的潜在天线参数的值。潜在天线参数的确定可通过平均运算,或通过一些其它类型的计算程序来执行,对自所识别记录提取的值执行平均运算。在一些实施例中,节点的缺失信息的确定可通过所识别记录的数据上的预定规则的应用,通过机器学习引擎的使用等而执行。
使用节点的天线信息的位置确定运算
如所提及,在一些实施例中,与发射无线节点(例如,但不仅仅为图1中描绘的AP或基站)相关联的天线信息可用于执行定位/位置确定操作以便优化用于定位的数据(例如,热图),或优化实际位置估计值。举例而言,在具体实例中,基于热图的使用,移动装置可根据热图通过将经测量无线信号特性(例如,RSSI、RTT、RTD、TOA、AOA等)与热图中的一或多个值相比较而确定其位置(热图通常包含指示一或多个所接收的对应于给定位置的无线信号特性值;如果移动装置获取具有匹配对应于通过热图指示的给定位置的无线信号特性值的特征的至少一个信号,那么可推断移动装置位于给定位置处)。与发射通过移动装置测量并相较于热图中的值的信号的无线节点相关联的天线信息的了解可用于产生或优化热图以便改良基于热图而确定的位置估计值的精确性。
因此,参考图16,展示基于无线节点的天线信息产生热图的实例程序1600的流程图。程序1600包含在框1610处获得一或多个无线节点的天线信息。如本文中所描述的,关于其产生热图的一或多个无线节点的天线信息可通过将此类天线信息包含于被发射至产生热图的装置的消息中而获得。举例而言,产生热图的装置可接收将产生热图以用于其的无线节点所发送的广播消息(例如,根据IEEE 802.11配置的信标帧消息),经发送作为消息交换协议(例如,FTM协议)的一部分的消息,自远程服务器发送的辅助数据通信/消息等。在本文所论述的实例实施例中,被提供至产生热图的装置的天线信息可包含天线增益样式信息、天线类型/模型信息、天线配置信息(例如,关于经启动天线的信息、其发射功率、相位信息、定向等)、天线分集信息等。在一些实施例中,产生热图的装置可起始程序从而获得一或多个无线节点的天线信息,而在一些其它实施例中,可响应于接收请求装置开始热图产生操作的消息/通信而执行获得无线节点的天线信息。
如图16中进一步说明,在接收热图产生所需要的天线信息后,可在框1620处自通过一或多个无线节点发射的信号并至少部分基于一或多个无线节点的天线信息产生表示在多个位置处可测量的值的热图。经确定以用于填充热图的可测量值可包含例如信号强度值(例如,RSSI值)、基于时间的值(RTT、到达时间测量值等)等的此类值。
可实施依赖于(一旦热图产生就发射信号以用于位置确定操作的无线节点的)天线信息的各种热图产生程序。举例而言,在一些实施例中,可基于提供在各种位置处的何种信号特性(例如,相对于基于将确定移动装置的哪一位置而发射信号的无线节点的距离及/或角位的功能)的理论估计的传播模型的使用而实施热图产生。在一些实施例中,可根据关系式RSSI(dBm)=TX power(dBm)-path loss(dB)表达传播模型,其中‘路径损耗(pathloss)’可被确定为随影响各种位置处的路径损耗的变量而变化。在一些实施例中,传播模型的导出可基于无线节点的天线信息,所述无线节点的信号将通过测量装置使用以用于位置确定。举例而言,天线定向(例如,天线相对于一些参考点定位的方式)、天线模型或类型(其可与已知天线增益样式相关联)、发射功率、天线配置(例如,无线节点的多个天线的各种天线的各别相位延迟)、无线节点的实际位置(且因此天线的实际位置)及与确定/导出特定无线节点的天线的传播模型有密切关系的其它此类数据可被纳入考虑范围且用于建立传播模型(例如,彼等因素可用于计算路径损耗)。基于传播模型产生热图可在获得或导出传播模型的任何装置处执行,包含个人移动装置、无线节点(例如,AP或基站)、一些远程服务器等。
在一些实施例中,天线信息中的一些可不可用及/或无法自一些其它装置获得(例如,通过广播消息、FTM消息、辅助数据消息等)。在所述实施例中,可直接基于可用天线信息及/或其它天线信息计算缺失信息。举例而言,及如本文中所描述的,在其中天线定向信息未知的情况下,特定无线节点的天线的定向可根据程序(例如,图11的程序1100)而导出,其中天线定向是基于天线增益样式信息及由通过特定无线节点发射的信号的信号特性的测量装置(例如,移动无线装置)执行的测量而导出。另外地及/或替代地,如本文关于程序1400更具体地描述的,可基于对于特定无线节点及/或与特定无线节点通信的接收测量装置可用的信息,通过在中央存储库处基于可用信息识别共用与无线节点及/或测量装置的可用信息共同的值的其它无线节点的数据记录,并自所识别记录推断特定无线节点的缺失天线信息来获得缺失信息。
在一些实施例中,可基于在移动无线装置处执行的自特定无线节点或自多个无线节点接收的信号的信号特性(例如,RSSI、RTT等)的测量而实施热图产生(基于由移动装置执行的测量而产生的热图还被称作同步性或指尖热图)。用于其它位置(即,不执行测量的位置)的热图值可接着使用(例如)一或多个内插法程序计算。可使用的内插法程序或技术的实例包含最近邻内插法程序、双线性内插法程序、双立方内插法程序、三线性内插法程序、辛克(sinc)滤波器程序、兰索士(Lanczos)重新取样程序、高斯(Gaussian)处理回归程序及其它类型的内插法程序。在一些实施例中,此类内插法程序可考虑关于其将产生热图的一或多个无线节点的天线信息。举例而言,为了在执行实际信号测量的两个位置之间内插信号特性值,一或多个无线节点的天线增益样式信息可用于调节经内插值。举例而言,天线增益样式(其可对应于随自无线节点的特定范围处的角位而变的一些非线性信号强度行为)可用于加权在执行实际信号测量的位置之间的位置处内插的信号特性的值。
因此,在一些实施例中,产生热图可包含在多个位置处测量通过一或多个节点发射的信号的信号特性值,及基于一或多个无线节点中的至少一者的天线增益样式信息(或一些其它相关天线信息)及基于在多个位置处测量的信号特性值而确定通过一或多个无线节点发射的信号的信号特性值被测量的多个位置不同的位置处的经内插信号特性值。从自一或多个无线节点接收的信号而直接测量信号特性值的多个位置可根据一或多个位置确定程序来确定。举例而言,可根据使用自卫星定位系统及/或地面节点(包含自产生热图的无线节点)的信号的基于多边测量的程序,使用现存热图(其可或可不考虑天线信息)的位置确定,基于发射无线节点的标识及位置而确定的位置(此类信息可包含于自发射无线节点所接收的信号中),基于自一些远程装置所接收的辅助数据而确定的位置等来确定在执行信号测量时测量装置的位置。经测量信号特性值及各别所确定的执行测量的位置,以及经内插信号特性值及其相对应位置用于填入构成热图的数据结构(例如,矩阵类型的数据结构)。在一些实施例中,信号特性值可根据一或多个外插程序跨越执行信号测量(以确定信号特性值)的定位/位置的区域外侧的位置(定位或点)来计算。
如所提及,在一些情况下,可用天线信息(例如,天线增益样式)可用于(例如,根据本文所描述的程序1100)确定缺失天线信息(例如,天线定向)。因此,在所述情况下,在使用自多个位置处的信号测量直接计算的信号特性值而执行内插法操作的前结合可用天线增益样式信息使用直接计算的信号特性值以估计产生热图的一或多个无线节点中的至少一者的天线定向。一旦确定天线定向信息,彼信息即可用于约束信号特性值的内插。举例而言,自无线节点的天线辐射的波束的中心轴线或点可自所估计天线定向确定,且经内插值可更大程度地加权而更接近于辐射束的中心,且加权不如内插操作经执行移动远离波束的中心的位置的角度位置(相对于辐射束)程度大(例如,接近波束中心的测量可比更远离波束中心的测量更被大程度地信任)。因此,在所述实施例中,确定经内插信号特性值可包含基于在通过一或多个无线节点发射的信号的多个位置处测量的信号特性值及基于一或多个节点的天线增益样式信息而导出一或多个无线节点中的至少一者的天线定向,及对经测量信号特性值执行通过天线增益样式信息中的一或多者约束或所导出天线定向的内插法操作,从而确定与测量通过一或多个无线节点发射的信号的信号特性值的多个位置不同的位置处的经内插信号特性值。
信号强度调节
如所提及,在一些实施例中,位置确定操作可基于自无线节点发射的信号的信号强度的计算(或自其导出的一些度量/值,例如RSSI),以便计算至发射无线节点的距离(范围),或计算接收装置的位置估计值(例如,基于多边测量程序、基于热图的程序等)。所测量信号强度值(例如RSSI)可至少部分取决于获得测量的接收装置的特定接收器。举例而言,不同移动装置(例如,来自不同制造商)可具有不同接收器增益,产生自在相同位置所接收的相同发射无线节点而发射的信号的不同RSSI测量值。因此,接收装置使用或假定的接收器增益值影响自通过接收装置所接收的信号所确定的定位或范围的精确性。大体而言,术语“接收器增益”可指代移动装置处测量的相对于(例如)自无线电热图的预测信号强度的所接收信号强度的增加或减少,且可使用负值、正值或近似0.0的值来表达。举例而言,如果在特定位置处接收的信号强度的值(如无线电热图上所指示)可近似于-40.0dBm,及移动装置的接收器测量近似于-30.0dBm的信号强度,那么接收器可观测近似于10.0dB的增益。移动装置的接收器增益可由因素(例如,无线发射器及/或移动装置的天线增益的增加或减少)而引入出人意料的发射器功率的增加,等等。
在一些实施例中,为了减轻由不同接收装置的接收器增益之间的差异而产生的减少的定位精确性的问题,接收装置的各别接收器增益可在运行中估计,且所得估计值可用于调节信号强度测量值(例如RSSI)。大体而言,然而,所估计增益不仅表示实际接收装置的接收器的增益,并且还表示发射节点的发射器增益,以及通过发射器的天线用以发射信号强度测量对于其执行的信号的实际与假定发射功率之间的差异。换言的,经计算以调节信号强度测量的补偿值为作为其因素的合并/组合值,在此实例中,为三个估计值,即接收器增益估计值、发射器增益估计值及实际发射功率与假定发射功率之间的差。这些估计值各自与相对应不确定因素(即,接收器增益估计值的不确定因素、发射器增益估计值的不确定值及假定发射器的发射功率的不确定因素)相关联。
在一些实施例中,为了减小与估计值相关联的不确定性中的至少一些(且因此改良位置估计值的精确性),通过测量装置(例如,个人移动无线装置(例如,分别为图1及2的装置108或200)获得的发射无线节点的包含无线节点的天线发射器的天线增益值的天线信息可用于调节自无线节点接收的信号的所确定信号强度。因此,参考图17,展示基于发射由测量装置所接收的信号的无线节点的天线信息执行信号强度调节的实例程序1700的流程图。如所说明,程序1700包含在框1710处于无线装置(例如个人移动装置)处接收包含无线节点(例如图1中描绘的AP或基站中的任一者的无线节点)的发射器增益的天线信息。如本文中所论述,在一些实施例中,无线节点(发射测量/确定信号强度值或其它信号特性的信号)的天线信息可通过将此类天线信息包含于被发射至自无线节点接收及测量信号的移动装置的消息中而提供。举例而言,移动装置可接收通过无线节点(或通过代表无线节点发送信标消息的不同无线节点)发送的广播消息,经发送作为消息交换协议(例如,FTM协议)的一部分的消息,自远程服务器发送的辅助数据通信/消息等。在本文所论述的实例实施例中,被提供至测量自无线节点的信号的信号强度的移动装置的天线信息可包含节点的发射器增益、天线增益样式信息、天线类型/模型信息、天线配置信息(例如,关于经启动天线的信息、其发射功率、相位信息、定向等)、天线分集信息等。
继续参考图17,在框1720处,可至少部分基于无线节点的发射器增益(包含于所获得天线信息中)导出移动装置的接收器的接收器增益的估计值。通过知晓无线节点的发射器增益(发射器信息可先前已经被确定并在无线发射器处或信息的一些存储库处记录,且随后被提供至移动装置),可确定接收器的特定增益,因此启用待用于调节经测量信号强度值的更精确的调节值的确定。在一些实施例中,所获得用于无线节点的天线信息可进一步包含无线节点的实际发射功率。在所述实施例中,导出移动装置的接收器的接收器增益的估计值可包含至少部分基于无线节点的发射器增益及实际发射功率导出移动装置的接收器的接收器增益的估计值。举例而言,在一些实施例中,可根据以下公式导出移动装置接收器增益Mobile_Rx_Gain:
Mobile_Rx_Gain=RSSImeasured-(AP_Tx_Power+AP_Tx_Gain)
其中RSSImeasured为在移动装置处测量的通过网络节点(例如,AP)发射的信号的实际RSSI值,AP_Tx_Power为发射AP的已知发射器功率,其可已经作为被发射至移动装置的天线信息的一部分而被提供至移动装置,及AP_Tx_Gain为发射AP的已知发射器增益(其还可已经通过包含天线信息的消息被提供至移动装置)。在一些实施例中,其中接入点经配置以首先自移动装置接收信号,计算彼信号的RSSI值,并将其发送返回至移动装置,可根据以下公式导出移动装置的接收器增益:
Mobile_Rx_Gain=RSSImeasured-AP_Tx_Power-(RSSI@AP-Mobile_Tx_Power-AP_Tx_gain)
其中RSSI@AP为通过接收AP测量的移动装置发送的信号的RSSI,且Mobile_Tx_Power为用于彼信号的发射功率。可以(例如)dBm单位、相对于1.0瓦特的分贝(dBW)单位、超过1.0微瓦特的分贝(dBμW)单位及/或任何其它适合的单位提供用于计算Mobile_Rx_Gain的上述值。
如图17中进一步展示,在框1730处,可基于移动装置的接收器的接收器增益的估计值(至少部分基于无线节点的发射器增益而导出)而调节所确定的自无线节点接收的信号的一或多个信号强度值(例如,RSSI值)。因为接收器增益估计值可被确定为发射器增益及/或发射器的发射功率的实质上精确估计值(如彼等值可已经作为通过移动装置获得的天线信息的一部分而提供),因此所调节一或多个信号强度值可随后用于获得更精确的位置估计值(其通过(例如)基于多边测量的程序、基于热图的程序等)。因此,在一些实施例中,移动装置可执行(例如)基于所调节一或多个信号强度值确定至无线节点的距离,基于所调节一或多个信号强度值识别先前产生的热图中的位置估计值,及/或至少部分基于所调节一或多个信号强度值产生热图(可根据关于图16所描述的程序执行产生热图)中的一或多者。
参考图18,展示通常在无线节点(例如,AP或基站)处执行的有助于移动装置的位置确定的实例程序1800的流程图。程序1800任选地包含在框1810处向移动装置发射(例如,通过无线节点发射广播消息、精细时序测量消息等)包含无线节点的发射器增益的天线信息。
如图18中进一步展示的,程序1800包含在框1820处通过无线节点将信号发射至移动装置。通过无线节点发射的信号的一或多个信号强度值由移动装置确定,其中所确定的一或多个信号强度值是基于基于包含于被发射至至少一个消息中的移动装置的天线信息中的无线节点的发射器增益而导出的移动装置接收器增益的估计值而调节。至少一个消息包含(例如)自无线节点发射的根据IEEE 802.11标准配置的信标帧消息,基于精细时序测量(FTM)协议的消息(如所提及,其还可已经自无线节点发射至移动装置),自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息,或其任何组合。
基于范围计算及天线信息的位置确定
如所提及,可基于自通过发射装置发射的信号所计算的范围(即,接收装置与发射装置之间的距离)执行位置确定操作。举例而言,接收装置(例如,个人移动无线装置)可经配置以计算自一或多个无线节点接收的信号的信号强度值(例如,RSSI值),并基于所述信号强度值确定至发射节点的距离。大体而言,节点的发射功率及位置为已知的,因此启用接收装置至发射节点的距离的确定。所确定范围可随后用于根据一或多个基于范围的位置确定程序(例如,多边测量程序、最小平方程序、经扩展卡尔曼滤波器程序等)(此类程序可在移动装置处或在服务器处(例如,图1的服务器110)实施的远程定位服务器处执行)来计算接收移动装置的位置估计值。
当提供信号的节点包含具有实质上均匀的径向增益样式的全向天线时,接收装置的位置确定通常提供良好的位置估计值或近似值。然而,当发射节点包含定向天线(即,经配置以在特定方向(例如,特定分区)发射信号的天线)及/或具有不均匀径向增益样式时,基于通过此节点发射的信号所确定的范围可导致不精确的位置估计值。此是因为在自所述节点的定向天线的两个不同角度处测量的相同信号强度(RSSI)可对应于不同范围。
因此,在一些实施例中,位置确定程序包含防止或禁止自定向天线的测距信号的使用的操作。因此,参考图19,展示移动装置(例如,分别为图1及2的移动装置108或200)的范围确定(例如,有助于位置确定)的实例程序1900的流程图。如所说明,程序1900包含在框1910处获得无线节点的天线信息。如本文中所论述,在一些实施例中,无线节点(发射测量/确定信号强度值及/或其它信号特性值的信号)的天线信息可通过将此类天线信息包含于被发射至用以自无线节点接收及测量信号的移动装置的消息中而提供。举例而言,移动装置可接收通过发送用于位置确定的信号的每一无线节点(或通过代表一或多个无线节点发送信标消息的不同无线节点)发送的广播消息(例如,根据IEEE 802.11标准配置),经发送作为消息交换协议(例如,FTM协议)的一部分的消息,自远程服务器发送的辅助数据通信/消息(例如,包含发射用于位置确定的信号的每一无线节点的天线信息)等。在本文所论述的实例实施例中,被提供至移动装置的天线信息可包含指示各别发射节点的天线是定向天线抑或全向天线的天线类型(或其它信息)。可提供有天线信息的其它信息(此类其它信息可单独地用于确定天线是定向天线抑或全向天线)可包含(例如)天线增益样式信息(例如,大致上均匀的样式可指示相对应天线为全向的)、天线配置信息(例如,关于所启动天线的信息、其发射功率、相位信息、定向等,可用于确定各别无线节点的合成信号辐射行为)、天线分集信息等。在特定节点的天线信息并不直接可用的情况下,的可基于可供用于节点的信息(例如,其位置、节点的其它已知特性及特质等)推断特定节点的天线信息(包含天线类型)。举例而言,如关于分别在图14及15中说明的程序1400及1500所论述,共用特定节点的特质及特性中的至少一些的其它节点的已知天线信息可用于推断特定节点的缺失天线信息。
继续参考图19,在框1920处,可基于所获得的无线节点的天线信息确定无线节点的天线类型。在一些实施例中,所接收天线信息可指定天线类型(例如,定向或全向),而在一些其它实施例中,可隐含地提供天线类型且因此可自经提供的天线信息而间接确定。举例而言,如所提及,经提供天线信息可包含天线增益样式数据,且基于彼数据可确定是否增益样式是不均匀的(因此指示天线为定向天线)抑或在天线的大致上360°角度跨度大致上均匀的(因此指示天线对应于全向天线)。
确定发射信号的特定无线节点的天线的天线类型后,可在框1930处响应于特定节点的天线类型对应于全向天线的确定自通过无线节点发射的信号的所确定的一或多个信号强度值计算表示无线节点至移动装置的一或多个距离的一或多个范围值。当特定无线节点的天线类型(例如,如自无线节点的天线信息所确定)被确定为对应于定向天线时,自无线节点接收的信号的一或多个信号强度值被忽略。在一些实施例中,可在测量/处理通过无线节点发射的信号(以确定其信号强度值)的前作出无线节点的天线类型的确定,且因此,在所述实施例中,接收装置可经配置以放弃对被标识为源自特定无线装置的信号执行处理(例如,当包含于通过无线节点发射的信号帧中的SSID信息或一些其它识别信息将无线节点识别为经确定以具有定向天线的节点时)。
如所提及,在所接收信号被确定为来源于具有全向天线的无线节点的情况下,自信号所计算的范围值中的至少一些可用于(具有或不具有自与接收装置通信的其它无线节点发射的信号而导出的范围值)确定移动装置的位置/定位估计值。位置确定技术/程序可基于(例如)基于多边测量的程序,及/或通过数据拟合程序(例如,最小平方分析、卡尔曼滤波等),其可用于减轻与经测量数据相关联的杂讯及/或不确定性。举例而言,在一些实施例中,可至少部分基于经扩展卡尔曼滤波器(EKF)程序而导出移动装置的位置。简要地,基于EKF的系统经配置以自有杂讯测量估计由非线性随机微分函数决定的离散时间可控系统的位置或状态。EKF系统开始于用于起始时间步骤的初始状态估计及协方差估计。初始状态估计用于确定经预测状态及经预测协方差,所述经预测状态及经预测协方差使用(例如)原始测量(例如,范围测量)而精确化以产生输出状态及输出协方差。在每一时间步骤计算经预测状态估计及输出状态直至其之间的差达到一些预定义误差公差。
现参考图20,展示通常在无线节点(例如,发射可在接收移动装置处测量的信号的AP或基站)处执行以有助于使用基于范围的测量的位置确定操作的实例程序2000的流程图。程序2000任选地包含在框2010处向移动装置发射(例如,通过无线节点发射广播消息、精细时序测量消息等)无线节点的天线信息。天线信息可用于确定无线节点的天线类型。天线信息可指定天线类型(例如,全向天线或定向天线)或可包含可自其确定天线类型的数据(例如,增益样式数据)。程序2000进一步包含在框2020处将信号发射至移动装置,可自所述信号计算一或多个信号强度值。自响应于无线节点的天线类型对应于全向天线的确定通过无线节点发射的信号所确定的一或多个信号强度值计算一或多个范围值(表示自无线节点至移动装置的一或多个距离)。
额外实施例
基于处理器的计算系统可有助于执行本文所描述的程序。参考图21,展示实例计算系统2100的示意图。计算系统2100可安置于(例如)手持型移动装置(例如,分别为图1及2的装置108及200)中,或可包括服务器、节点、接入点或基站(例如,图1及3中所描绘的节点104a-c、106a-e、或300)的部分或所有。计算系统2100包含通常包含中央处理器单元(CPU)2112的基于计算的装置2110(例如,个人计算机、专用计算装置、控制器等)。除CPU 2112外,所述系统包含主存储器、高速缓冲存储器及总线接口电路(未展示)。基于计算的装置2110可包含大容量存储装置2114,例如,与计算机系统相关联的硬盘驱动器及/或闪存驱动器。计算系统2100可进一步包含键盘或小键盘2116,及可置于用户可达到其的位置的监控器2120(例如,CRT(阴极光线套管)或LCD(液晶显示器)监控器)(例如,移动装置的屏幕)。
基于计算的装置2110可经配置以有助于(例如)本文所描述的程序(包含散布、收集及/或管理天线信息的程序,执行位置确定操作的程序等)中的一或多者的实施。大容量存储装置2114可因此包含当在基于计算的装置2110上执行时使得基于计算的装置执行有助于本文所描述的程序的实施的操作的计算机程序产品。基于计算的装置可进一步包含周边装置以启用输入/输出功能性。此类周边装置可包含(例如)CD-ROM驱动器及/或闪存驱动器,或用于将相关内容下载至已连接系统的网络连接。此类周边装置还可用于下载含有计算机指令的软件以启用各别系统/装置的一般操作。替代地及/或另外,在一些实施例中,专用逻辑电路(例如,FPGA(场可程序闸阵列)、DSP处理器或ASIC(特殊应用积体电路))可用于实施计算系统2100。可包含基于计算的装置2110的其它模块为扬声器、音效卡、用户可用来对计算系统2100提供输入的指向装置(例如,鼠标或轨迹球)。基于计算的装置2110可包含操作系统。
计算机程序(还称为程序、软件、软件应用程序或代码)包含用于可编程处理器的机器指令,且可以高级程序及/或面向对象的编程语言及/或以组合/机器语言实施。如本文中所使用,术语“机器可读媒体”是指用以将机器指令及/或数据提供至可编程处理器的任何非暂时性计算机程序产品、设备及/或装置(例如,磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置(PLD)),包含接收机器指令作为机器可读信号的非暂时性机器可读媒体。
存储器可实施于基于计算的装置2110内或所述装置外部。如本文中所使用,术语“存储器”指代任何类型的长期、短期、易失性、非易失性或其它存储器,且不应限于任何特定类型的存储器或任何特定数目的存储器或存储存储器的媒体的类型。
如果由硬件或固件连同软件部份地实施,那么所述功能可作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上。实例包含以数据结构编码的计算机可读媒体及以计算机程序编码的计算机可读媒体。计算机可读媒体包含物理计算机存储媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。借助于实例而非限制,此类计算机可读媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置、半导体存储装置或其它存储装置,或可用于存储呈指令或数据结构形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体;如本文中所使用,磁盘及光盘包含压缩光盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD),软性磁盘及蓝光光盘,其中磁盘通常以磁性方式再生数据,而光盘用激光以光学方式再生数据。以上各者的组合还应包含于计算机可读媒体的范围内。
除非另外定义,否则本文中所使用的所有技术及科学术语具有与通常或常规地理解的相同含义。如本文中所使用,冠词“一”指代所述冠词的一个或一个以上(即,至少一个)语法对象。的借助于实例,“一元素”意谓一个元素或一个以上元素。当涉及例如量、暂态持续时间及类似者的可测量值时,如本文所使用的术语“约”及/或“大约”包括相较于指定值±20%或±10%、±5%或+0.1%的变化,因为所述变化适合于本文所描述的系统、装置、电路、方法及其它实施的上下文中。当涉及例如量、暂态持续时间、物理属性(例如,频率)及类似者的可测量值时,如本文中所使用的“大体上”还包括相较于指定值±20%或±10%、±5%或+0.1%的变化,因为所述变化适合于本文中所描述的系统、装置、电路、方法及其它实施的上下文中。
如本文中所使用,包含在权利要求书中,以“中的至少一者”或“中的一或多者”开始的项目的列表中所使用的“或”指示分离性列表,使得(例如)“A、B或C中的至少一者”的列表意谓A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即,A及B及C),或与一个以上特征的组合(例如,AA、AAB、ABBC等)。又,如本文中所使用,除非另外陈述,否则功能或操作“基于”项目或条件的陈述意谓所述功能或操作基于所陈述的项目或条件且还可基于除了所陈述的项目或条件以外的一或多个项目及/或条件。
如本文所使用,移动装置或站台(MS)指代装置,例如,蜂窝式或其它无线通信装置、智慧型电话、平板计算机、个人通信系统(PCS)装置、个人导航装置(PND)、个人信息管理器(PIM)、个人数字助理(PDA)、笔记本电脑计算机或能够接收无线通信及/或导航信号(例如,导航定位信号)的其它合适移动装置。术语“移动台”(或“移动装置”或“无线装置”)还意欲包含(例如)通过短程无线、红外线、电缆连接或其它连接与个人导航装置(PND)通信的装置,而不管装置处或PND处是否发生卫星信号接收、辅助数据接收及/或位置相关处理。又,“移动台”意欲包含所有装置,包含无线通信装置、计算机、笔记本电脑计算机、平板计算机装置等,所述装置能够与服务器(例如,通过网际网络、WiFi或其它网络)通信,并与一或多种类型的节点通信,而不管装置处、服务器处或与所述网络相关联的另一装置或节点处是否发生卫星信号接收、辅助数据接收及/或位置相关处理。上述的任何可操作组合还被视为“移动台”。移动装置还可被称作移动终端、终端、用户设备(UE)、装置、具备安全用户平面位置功能的终端(SET)、目标装置、目标或一些其它名称。
尽管本文中提出的一些技术、程序及/或实施可遵守一或多个标准的全部或部分,但在一些实施例中,此类技术、程序及/或实施可不遵守此类一或多个标准的部分或所有。
其它标的物/感兴趣的实施例
以下引述关注额外标的物,所述额外标的物可为感兴趣的且还在本文中连同当前本文中提出的初始权利要求书中提出的标的物而详细地描述:
A1--一种方法,其在基于处理器的无线节点处包括:通过无线节点将信号发射至移动装置;其中通过无线节点发射的信号的一或多个信号强度值由移动装置确定,基于基于包含于至少一个消息中的被发射至移动装置的天线信息中的无线节点的发射器增益导出的移动装置的接收器增益的估计值而调节所确定的一或多个信号强度值;及其中至少一个消息包含自无线节点发射的根据IEEE 802.11标准配置的信标帧消息、基于精细时序测量(FTM)协议的消息、自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息或其任何组合。
A2--标的物实例A1中引述的方法,其中天线信息进一步包含无线节点的实际发射功率,且其中接收器增益的估计值是根据以下公式导出:Mobile_Rx_Gain=RSSImeasured-(AP_Tx_Power+AP_Tx_Gain),其中RSSImeasured为在移动装置处测量的通过无线节点发射的信号中的一者的RSSI值,AP_Tx_Power为无线节点的实际发射功率,及AP_Tx_Gain为无线节点的发射器增益。
A3--标的物实例A1中引述的方法,其中基于所调节一或多个信号强度值确定自移动装置至无线节点的距离。
A4--标的物实例A1中引述的方法,其中基于所调节一或多个信号强度值识别热图中的位置估计值。
B1--一种无线节点,其包括:与一或多个远程装置通信的至少一个收发器;存储器;及耦接至存储器及至少一个收发器的一或多个处理器;的所述无线节点经配置以:将信号发射至移动装置;其中通过无线节点发射的信号的一或多个信号强度值由移动装置确定,基于基于包含于至少一个消息中被发射至移动装置的天线信息中的无线节点的发射器增益而导出的移动装置的接收器增益的估计值来调节所确定一或多个信号强度值;及其中至少一个消息包含自无线节点发射的根据IEEE 802.11标准配置的信标帧消息、基于精细时序测量(FTM)协议的消息、自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息或其任何组合。
C1--一种无线节点,其包括:用于通过无线节点将信号发射至移动装置的装置;其中通过无线节点发射的信号的一或多个信号强度值由移动装置确定,基于基于包含于至少一个消息中的被发射至移动装置的天线信息中的无线节点的发射器增益导出的移动装置的接收器增益的估计值而调节所确定的一或多个信号强度值;及其中至少一个消息包含自无线节点发射的根据IEEE 802.11标准配置的信标帧消息、基于精细时序测量(FTM)协议的消息、自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息或其任何组合。
D1--一种使用可在处理器上执行以进行以下各者的指令的集合编程的非暂时性计算机可读媒体:通过无线节点将信号发射至移动装置;其中通过无线节点发射的信号的一或多个信号强度值由移动装置确定,基于基于包含于至少一个消息中的被发射至移动装置的天线信息中的无线节点的发射器增益导出的移动装置的接收器增益的估计值而调节所确定的一或多个信号强度值;及其中至少一个消息包含自无线节点发射的根据IEEE802.11标准配置的信标帧消息、基于精细时序测量(FTM)协议的消息、自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息或其任何组合。
E1--一种方法,其在基于处理器的移动装置处包括:获得无线节点的天线信息;基于天线信息确定无线节点的天线类型,无线节点发射在移动装置处所接收的信号;及自响应于无线节点的天线类型对应于全向天线的确定所确定的通过无线节点发射的信号的一或多个信号强度值来计算表示自无线节点至移动装置的一或多个距离的一或多个范围值。
E2--标的物实例E1中引述的方法,其中获得无线节点的天线信息包括:在移动装置处接收被发射至移动装置的至少一个消息中的天线信息,所述至少一个消息包含:自无线节点发射的根据IEEE 802.11标准配置的信标帧消息、基于精细时序测量(FTM)协议的消息、自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息或其任何组合。
E3--标的物实例E2中引述的方法,其中至少一个消息中的天线信息包含发射在移动装置处所接收的信号的至少无线节点的天线类型。
E4--标的物实例E1中引述的方法,其进一步包括:确定自无线节点接收的信号的一或多个接收信号强度指示(RSSI)值,其中计算所述一或多个范围值包括响应于无线节点的天线类型对应于全向天线的确定自经确定一或多个RSSI值而确定一或多个范围值。
E5--标的物实例E1中引述的方法,其进一步包括:当确定无线节点的天线类型对应于定向天线时,忽略一或多个信号强度值。
E6--标的物实例E1中引述的方法,其进一步包括:响应于无线节点的天线类型对应于全向天线的确定基于所计算一或多个范围值中的至少一些而确定移动装置的位置。
E7--标的物实例E6中引述的方法,其中确定移动装置的位置包括:基于根据以下各者计算的一或多个范围值中的至少一些而确定移动装置的位置:最小平方(LS)程序、经扩展卡尔曼滤波器(EKF)程序或其任何组合。
F1--一种移动装置,其包括:与一或多个远程装置通信的至少一个收发器;存储器;及耦接至存储器及至少一个收发器的一或多个处理器;所述移动装置经配置以:获得无线节点的天线信息;基于天线信息确定无线节点的天线类型,无线节点发射在移动装置处所接收的信号;及自响应于无线节点的天线类型对应于全向天线的确定所确定的通过无线节点发射的信号的一或多个信号强度值计算表示自无线节点至移动装置的一或多个距离的一或多个范围值。
F2--标的物实例F1中引述的移动装置,其中所述移动装置经配置以获得无线节点的天线信息,所述无线节点经配置以:在移动装置处接收被发射至移动装置的至少一个消息中的天线信息,所述至少一个消息包含:自无线节点发射的根据IEEE 802.11标准配置的信标帧消息、基于精细时序测量(FTM)协议的消息自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息或其任何组合。
F3--标的物实例F1中引述的移动装置,其中移动装置经进一步配置以:当确定无线节点的天线类型对应于定向天线时忽略一或多个信号强度值。
F4--标的物实例F1中引述的移动装置,其中所述移动装置经进一步配置以:基于响应于无线节点的天线类型对应于全向天线的确定根据:最小平方(LS)程序、经扩展卡尔曼滤波器(EKF)程序或其任何组合计算的一或多个范围值中的至少一些而确定移动装置的位置。
G1--一种移动装置,其包括:用于获得无线节点的天线信息的装置;用于基于天线信息确定无线节点的天线类型的装置,无线节点发射在移动装置处所接收的信号;及用于自响应于对应于全向天线的无线节点的天线类型的确定而确定的由无线节点发射的信号的一或多个信号强度值计算表示自无线节点至移动装置的一或多个距离一或多个范围值的装置。
G2--标的物实例G1中引述的移动装置,其中用于获得的装置包括:用于在移动装置处接收被发射至移动装置的至少一个消息中的天线信息的装置,所述至少一个消息包含:自无线节点发射的根据IEEE 802.11标准配置的信标帧消息、基于精细时序测量(FTM)协议的消息、自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息或其任何组合。
G3--标的物实例G1中引述的移动装置,其进一步包括:用于当确定无线节点的天线类型对应于定向天线时忽略一或多个信号强度值的装置。
G4--标的物实例G1中引述的移动装置,其进一步包括:用于基于响应于无线节点的天线类型对应于全向天线的确定根据:最小平方(LS)程序、经扩展卡尔曼滤波器(EKF)程序或其任何组合计算的一或多个范围值中的至少一些而确定移动装置的位置的装置。
H1--使用指令的集合而编程的非暂时性计算机可读媒体,所述指令可在处理器上执行以进行以下各者:在无线装置处获得无线节点的天线信息;基于天线信息确定无线节点的天线类型,无线节点发射在移动装置处所接收的信号;及自响应于对应于全向天线的无线节点的天线类型的确定而确定的由无线节点发射的信号的一或多个信号强度值计算表示自无线节点至移动装置的一或多个距离一或多个范围值。
H2--标的物实例H1中引述的计算机可读媒体,其中获得无线节点的天线信息的所述指令包括进行以下各者的指令:在移动装置处接收被发射至移动装置的至少一个消息中的天线信息,所述至少一个消息包含:自无线节点发射的根据IEEE 802.11标准配置的信标帧消息、基于精细时序测量(FTM)协议的消息自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息或其任何组合。
H3--标的物实例H1中引述的计算机可读媒体,其中指令的集合进一步包括进行以下各者的指令:当确定无线节点的天线类型对应于定向天线时忽略一或多个信号强度值。
H4--标的物实例H1中引述的计算机可读媒体,其中指令的集合进一步包括进行以下各者的指令:基于响应于无线节点的天线类型对应于全向天线的确定根据:最小平方(LS)程序、经扩展卡尔曼滤波器(EKF)程序或其任何组合计算的一或多个范围值至少一些确定移动装置的位置。
I1--一种方法,其在基于处理器的无线节点处包括:将信号发射至移动装置;其中响应于包含于至少一个消息中被提供至移动装置的天线信息中的无线节点的天线类型对应于全向天线的确定自通过无线节点发射的信号的所确定的一或多个信号强度值来计算表示自无线节点至移动装置的一或多个距离的一或多个范围值。
I2--标的物实例I1中引述的方法,其中所述至少一个消息包含:自无线节点发射的根据IEEE 802.11标准配置的信标帧消息、基于精细时序测量(FTM)协议的消息、自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息或其任何组合。
I3--标的物实例I1中引述的方法,其进一步包括:通过无线节点将至少一个消息发射至移动装置。
I4--标的物实例I1中引述的方法,其中当确定无线节点的天线类型对应于定向天线时忽略一或多个信号强度值。
I5--标的物实例I1中引述的方法,其中移动装置的位置是基于响应于无线节点的天线类型对应于全向天线的确定根据:最小平方(LS)程序、经扩展卡尔曼滤波器(EKF)程序或其任何组合而计算的一或多个范围值中的至少一些而确定的。
J1--一种无线节点,其包括:与一或多个远程装置通信的至少一个收发器;存储器;及耦接至存储器及至少一个收发器的一或多个处理器;所述无线节点经配置以:将信号发射至移动装置;其中表示自无线节点至移动装置的一或多个距离的一或多个范围值是响应于包含于至少一个消息中的被提供至移动装置的天线信息中的无线节点的天线类型对应于全向天线的确定自所确定的通过无线节点发射的信号的一或多个信号强度值来计算的。
K1--一种无线节点,其包括:用于将信号发射至移动装置的装置;其中表示自无线节点至移动装置的一或多个距离的一或多个范围值是响应于包含于至少一个消息中被提供至移动装置的天线信息中无线节点的天线类型对应于全向天线的确定自所确定的通过无线节点发射的信号的一或多个信号强度值来计算的。
L1--使用在处理器上可执行以进行以下各者的指令的集合编程的非暂时性计算机可读媒体:通过无线节点将信号发射至移动装置;其中表示自无线节点至移动装置的一或多个距离的一或多个范围值是响应于包含于至少一个消息中被提供至移动装置的天线信息中无线节点的天线类型对应于全向天线的确定而自所确定的通过无线节点发射的信号的一或多个信号强度值来计算的。
虽然本文已经详细公开具体实施例,但此仅是借助于实例出于说明的目的而完成,且并不意欲相对于所附权利要求书的范围为限制性的。具体来说,预期在不脱离由权利要求书所定义的本发明的精神及范围的情况下可做出各种替代、更改及修改。认为其它方面、优势及修改在以下权利要求书的范围内。呈现的权利要求书表示本文所公开的实施例及特征。还预期其它未主张的实施例及特征。因此,其它实施例在以下权利要求书的范围内。

Claims (24)

1.一种方法,其包括在基于处理器的移动装置处:
在所述移动装置处接收无线节点的天线信息,所述天线信息包含被发射至所述移动装置的至少一个消息中的所述无线节点的发射器增益,所述至少一个消息包含:自所述无线节点发射的根据IEEE 802.11标准配置的信标帧消息,基于精细时序测量FTM协议的消息,自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息,或其任何组合;
至少部分基于所述无线节点的所述发射器增益而导出所述移动装置的接收器的接收器增益的估计值;及
基于至少部分基于所述无线节点的所述发射器增益导出的所述移动装置的所述接收器的所述接收器增益的所述估计值而调节所确定的自所述无线节点所接收的信号的一或多个信号强度值。
2.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:
确定自所述无线节点所接收的所述信号的接收信号强度指示RSSI值;
其中调节所述一或多个信号强度值包括基于至少部分基于所述无线节点的所述发射器增益导出的所述接收器增益的所述估计值而调节所述RSSI值。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述所接收天线信息进一步包含所述无线节点的发射功率,且其中导出所述移动装置的所述接收器的所述接收器增益的所述估计值包括:
至少部分基于所述无线节点的所述发射器增益及所述发射功率根据下列公式导出所述移动装置的所述接收器的所述接收器增益的所述估计值:
Mobile_Rx_Gain=RSSImeasured-(AP_Tx_Power+AP_Tx_Gain)
其中RSSImeasured为在所述移动装置处测量的通过所述无线节点发射的所述信号中的一者的RSSI值,AP_Tx_Power为所述无线节点的所述发射功率,及AP_Tx_Gain为所述无线节点的所述发射器增益。
4.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:
基于所述所调节一或多个信号强度值确定至所述无线节点的距离。
5.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:
基于所述所调节一或多个信号强度值识别热图中的位置估计值。
6.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:
至少部分基于所述所调节一或多个信号强度值产生热图。
7.一种移动装置,其包括:
与一或多个远程装置通信的至少一个收发器;
存储器;及
耦接至所述存储器及所述至少一个收发器的一或多个处理器;
所述移动装置经配置以:
接收无线节点的天线信息,所述天线信息包含被发射至所述移动装置的至少一个消息中的所述无线节点的发射器增益,所述至少一个消息包含:自所述无线节点发射的根据IEEE 802.11标准配置的信标帧消息,基于精细时序测量FTM协议的消息,自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息,或其任何组合;
至少部分基于所述无线节点的所述发射器增益而导出所述移动装置的接收器的接收器增益的估计值;及
基于至少部分基于所述无线节点的所述发射器增益导出的所述移动装置的所述接收器的所述接收器增益的所述估计值而调节所确定的自所述无线节点所接收的信号的一或多个信号强度值。
8.根据权利要求7所述的移动装置,其中所述移动装置经进一步配置以:
确定自所述无线节点所接收的所述信号的接收信号强度指示RSSI值;
其中经配置以调节所述一或多个信号强度值的所述移动装置经配置以基于至少部分基于所述无线节点的所述发射器增益导出的所述接收器增益的所述估计值而调节所述RSSI值。
9.根据权利要求7所述的移动装置,其中所述所接收的天线信息进一步包含所述无线节点的发射功率,且其中经配置以导出所述移动装置的所述接收器的所述接收器增益的所述估计值的所述移动装置经配置以:
至少部分基于所述无线节点的所述发射器增益及所述发射功率根据下列公式导出所述移动装置的所述接收器的所述接收器增益的所述估计值:
Mobile_Rx_Gain=RSSImeasured-(AP_Tx_Power+AP_Tx_Gain)
其中RSSImeasured为在所述移动装置处测量的通过所述无线节点发射的所述信号中的一者的RSSI值,AP_Tx_Power为所述无线节点的所述发射功率,及AP_Tx_Gain为所述无线节点的所述发射器增益。
10.根据权利要求7所述的移动装置,其中所述移动装置经进一步配置以:
基于所述所调节一或多个信号强度值确定至所述无线节点的距离。
11.根据权利要求7所述的移动装置,其中所述移动装置经进一步配置以:
基于所述所调节一或多个信号强度值识别热图中的位置估计值。
12.根据权利要求7所述的移动装置,其中所述移动装置经进一步配置以:
至少部分基于所述所调节一或多个信号强度值产生热图。
13.一种移动装置,其包括:
用于接收无线节点的天线信息的装置,所述天线信息包含被发射至所述移动装置的至少一个消息中的所述无线节点的发射器增益,所述至少一个消息包含:自所述无线节点发射的根据IEEE 802.11标准配置的信标帧消息,基于精细时序测量FTM协议的消息,自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息,或其任何组合;
用于至少部分基于所述无线节点的所述发射器增益而导出所述移动装置的接收器的接收器增益的估计值的装置;及
用于基于至少部分基于所述无线节点的所述发射器增益导出的所述移动装置的所述接收器的所述接收器增益的所述估计值而调节所确定的自所述无线节点所接收的信号的一或多个信号强度值的装置。
14.根据权利要求13所述的移动装置,其进一步包括:
用于确定自所述无线节点所接收的所述信号的接收信号强度指示RSSI值的装置;
其中用于调节所述一或多个信号强度值的所述装置包括用于基于至少部分基于所述无线节点的所述发射器增益导出的所述接收器增益的所述估计值而调节所述RSSI值的装置。
15.根据权利要求13所述的移动装置,其中所述所接收的天线信息进一步包含所述无线节点的发射功率,且其中用于导出所述移动装置的所述接收器的所述接收器增益的所述估计值的所述装置包括:
用于至少部分基于所述无线节点的所述发射器增益及所述发射功率根据下列公式导出所述移动装置的所述接收器的所述接收器增益的所述估计值的装置:
Mobile_Rx_Gain=RSSImeasured-(AP_Tx_Power+AP_Tx_Gain)
其中RSSImeasured为在所述移动装置处测量的通过所述无线节点发射的所述信号中的一者的RSSI值,AP_Tx_Power为所述无线节点的所述发射功率,及AP_Tx_Gain为所述无线节点的所述发射器增益。
16.根据权利要求13所述的移动装置,其进一步包括:
用于基于所述所调节一或多个信号强度值确定至所述无线节点的距离的装置。
17.根据权利要求13所述的移动装置,其进一步包括:
用于基于所述所调节一或多个信号强度值识别热图中的位置估计值的装置。
18.根据权利要求13所述的移动装置,其进一步包括:
用于至少部分基于所述所调节一或多个信号强度值产生热图的装置。
19.一种使用指令集合编程的非暂时性计算机可读媒体,所述指令可在处理器上执行以进行以下各者:
在移动装置处接收无线节点的天线信息,所述天线信息包含被发射至所述移动装置的至少一个消息中的所述无线节点的发射器增益,所述至少一个消息包含:自所述无线节点发射的根据IEEE 802.11标准配置的信标帧消息,基于精细时序测量FTM协议的消息,自信息的远程中央存储库发射的辅助数据消息,或其任何组合;
至少部分基于所述无线节点的所述发射器增益而导出所述移动装置的接收器的接收器增益的估计值;及
基于至少部分基于所述无线节点的所述发射器增益导出的所述移动装置的所述接收器的所述接收器增益的所述估计值而调节所确定的自所述无线节点所接收的信号的一或多个信号强度值。
20.根据权利要求19所述的计算机可读媒体,其中所述指令集合进一步包括进行以下各者的指令:
确定自所述无线节点所接收的所述信号的接收信号强度指示RSSI值;
其中调节所述一或多个信号强度值的所述指令包括基于至少部分基于所述无线节点的所述发射器增益导出的所述接收器增益的所述估计值而调节所述RSSI值的指令。
21.根据权利要求19所述的计算机可读媒体,其中所述所接收天线信息进一步包含所述无线节点的发射功率,且其中导出所述移动装置的所述接收器的所述接收器增益的所述估计值的所述指令包括进行以下各者的指令:
至少部分基于所述无线节点的所述发射器增益及所述发射功率根据下列公式导出所述移动装置的所述接收器的所述接收器增益的所述估计值:
Mobile_Rx_Gain=RSSImeasured-(AP_Tx_Power+AP_Tx_Gain)
其中RSSImeasured为在所述移动装置处测量的通过所述无线节点发射的所述信号中的一者的RSSI值,AP_Tx_Power为所述无线节点的所述发射功率,及AP_Tx_Gain为所述无线节点的所述发射器增益。
22.根据权利要求19所述的计算机可读媒体,其中所述指令集合进一步包括进行以下各者的指令:
基于所述所调节一或多个信号强度值确定至所述无线节点的距离。
23.根据权利要求19所述的计算机可读媒体,其中所述指令集合进一步包括进行以下各者的指令:
基于所述所调节一或多个信号强度值识别热图中的位置估计值。
24.根据权利要求19所述的计算机可读媒体,其中所述指令集合进一步包括进行以下各者的指令:
至少部分基于所述所调节一或多个信号强度值产生热图。
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