CN108353002B - 批量精细时序测量分配消息 - Google Patents

Abstract

本文公开的示例涉及在区域中的各移动计算设备之间的时序测量的调度和传输以确定各设备的位置。批量精细时序测量(BFTM)分配消息由标识该区域中的其他移动计算设备的调度方移动计算设备生成。由调度方移动计算设备生成的BFTM分配消息指示传送时间(TOD)、所标识的移动计算设备的调度次序、以及移动计算设备传送时序测量消息的无争用时段。

Description

批量精细时序测量分配消息

背景

当今的移动设备(例如智能手机、移动平板、和可穿戴计算设备)的作用随着这些设备的激增而急剧扩大。人们在移动设备上做的远不止打电话或访问因特网。移动设备的新应用和有用应用正在急速发展，并且这些应用中的许多应用使用位置检测服务来执行任务。这些设备使用无线电波通过专用和变化的频率或电磁频谱的专用分段进行通信。估计各移动设备之间的相对距离的能力对于需要位置感知的许多无线设备应用而言很重要。

全球定位系统(GPS)解决方案在室内表现不佳并提供某些有点弱的定位检测精度。正被部署的另一位置检测服务是Wi-Fi指纹，但是此技术使用提供低空间分辨率的接收信号强度指示(RSSI)。Wi-Fi指纹技术的附加不便之处在于需要在先校准阶段，当物理拓扑显著地变化时该在先校准阶段必须被执行。此外，诸如对物理层(PHY)信号属性操纵(例如，通过天线的信号相位和往返时间结束)之类的硬件实现解决方案需要开发或管理所有新硬件。位置检测服务应聚焦于提高超出RSSI屏障的准确度并因而可在室内有效操作而无需重新配置复杂的PHY层的程序。

如果位置检测服务使用基于争用的无线技术(例如，Wi-Fi)，则由于许多节点争夺或传送有限的频率带宽，所以在密集部署情况下会发生性能下降。例如，相同地理区域中的大量移动设备可能不得不争用以获得对一个或多个射频(RF)信道的访问。

概述

参考下文列出的附图，在下文详细描述所揭示的示例。下文概述被提供以例示本文公开的一些示例，并不意味着必须将所有示例限制为任何特定配置或操作序列。

一些示例涉及生成能够在给定区域中组织移动计算设备以传送时序测量消息的批量精细时序测量(BFTM)分配消息。在一些示例中，调度方移动计算设备的处理器标识该区域中的其他移动计算设备并确定BFTM分配消息的递送时间(TOD)。处理器还获得其他计算设备用于传送时序测量消息的无争用时段，确定其他移动计算设备用于传送时序测量消息的调度次序，并且生成BFTM分配消息以包括TOD、无争用时段和调度次序。BFTM分配消息被传送到其他计算设备，这些计算设备可在无争用时段的计划时段期间适时地响应时序测量消息。

附图简述

参考下文列出的附图，在下文详细描述所揭示的示例：

图1是例示了被配置为执行位置检测服务的计算设备的示例的框图。

图2例示了传递BFTM消息的移动计算设备的框图。

图3例示了BFTM分配消息。

图4是示出在给定时间传递不同时序测量消息的各种移动计算设备的时序图。

图5是例示用于生成BFTM分配消息的工作流的流程图。

图6是例示用于生成BFTM分配消息的工作流的流程图。

在整个附图中相应的附图标记指示相应的部件。

详细描述

IEEE 802.11标准(也称为Wi-Fi)提供一些机构以用于确定使用“精细时序测量”(FTM)程序的移动设备的位置。但是Wi-Fi FTM过程是非常信号密集的，要求跨某些有限的无线频率执行大量的传输。因此，传统的Wi-Fi FTM不可扩展以容纳用于大量的移动计算设备的室内位置服务。更具体而言，Wi-Fi精细时序测量要求发送站在时间T1将发送方TOD(TODsnd)发送到接收站。接收站然后必须在时间T2确定“到达时间”(TOArcv)，并在时间T3将TOA和确认时间(T-ACKrcv)传送回发送站。当发送站从接收站接收到TOArcv和T-ACKrcv时，发送站在时间T4指派其自己的TOA(即，TOAsnd)。发送站可然后计算两个站之间的传播延迟，并因此基于四个不同的时间：T1、T2、T3和T4相对于发送站来定位接收站。

此技术需要多个消息和时序参数来回传递，因而会在具有许多不同的移动设备的大区域中混乱无线电频率。目前的Wi-Fi精细时序测量技术不能有助于大量移动设备的位置服务。用于为地理上接近的任意给定数量的站(n)之间执行完整时序测量图表的消息交换的数量(M)可由以下等式1示出：

如等式1所示，消息的数量基于发送FTM消息的站的数量而以平方的方式变化。在只有有限的RF频率带宽用于跨该给定区域传送消息的情况下，无论是站数量还是消息数量都必须被减少。本文公开的各示例通过将通常包括在多个FTM消息中的TOA和TOD分批成单个BFTM消息来帮助减少消息数量。

本文公开的示例涉及用于使用低信令开销和减小的信道争用在给定区域内彼此邻近的各移动计算设备之间生成和传送BFTM消息的系统、设备、方法和计算机存储器。在一些示例中，所公开的移动计算设备生成BFTM分配消息，该BFTM分配消息包括TOD、用于其他移动计算设备的调度次序、以及指定其他移动计算设备何时被调度传送时序测量消息(例如，FTM或BFTM)的调度次序。在一些示例中，BFTM分配消息被广播给其他移动计算设备，组织它们以调度次序传送时序测量消息。对其他移动计算设备的此组织仅在经调度的时段期间进行传送有助于减少跨可用信道发送的消息的争用。

在所公开的一些示例中，移动计算设备生成、发送并对特定区域内的多个其他移动计算设备使用包括各种消息帧的“BFTM分配消息”。在一些示例中，BFTM分配消息的消息帧包括：指示BFTM分配消息被传送的时间的TOD；多个其他移动计算设备(例如，站B、站C等)的指定；无争用时段的分配，其中各移动计算设备中的另一个移动计算设备的至少一个子集将传送BFTM或FTM时序消息；用于以特定次序传送移动计算设备的子集(例如，站B在时间T2传送、站C在时间T3传送、站D在时间T4传送等)的调度次序。附加的或替换的信息可被包括在BFTM分配消息中，包括本文公开的和在附图中描绘的帧元素。

在所公开的一些示例中，移动计算设备在无争用时段的分配时间期间并根据由BFTM分配消息指示的调度次序来生成、传送和使用包括消息帧的“BFTM时序消息”。在一些示例中，BFTM时序消息的消息帧包括：指示BFTM时序消息被传送的时间的TOD；包括BFTM分配消息的TOA和先前从其他移动计算设备接收到的FTM或BFTM时序或分配消息的TOA的多个TOA；以及与来自其他移动计算设备(例如，站B从C、D和E接收的消息)或来自发送BFTM分配消息(例如，站B从站A接收的BFTM分配消息)的移动计算设备消息的传播时间对应的一个或多个传播时序估计。

BFTM时序消息可包括与从其他移动计算设备接收的消息有关的多个TOA。例如，移动设备A可向移动设备B生成具有经指派的TOD的BFTM分配消息，并且移动设备B可用包括其自己的TOD、来自移动设备A的消息的TOA以及先前从其他计算设备(例如，设备C、D、E等)接收到的消息的TOA的BFTM时序消息来回应。

将移动设备B从其他移动设备接收到的消息的这些附加TOA分批在BFTM时序消息中返回给移动设备A减少了移动设备A与其他移动设备单独通信的需求，其中，当跨多个设备复合时，将上述FTM过程中经历的消息(M)与设备(n)的上述平方关系显著减小到等式2中所示的以下关系：

M＝(2*n)-1 (2)

如等式2所示，消息的数量随着设备的数量线性地变化(而不是以平方的方式)为呈现室内定位服务提供可扩展的模型以容纳比传统的FTM定位程序更多的移动设备。

在位置检测期间，减少正被交换的消息的数量减少了当今移动计算设备的处理器、存储器和传输负载。它还使设备无需拥有GPS、视线、或Wi-Fi指纹、以及更复杂的硬件特定(例如PHY)配置。附加地，本文公开的BFTM消息和过程为位置服务提供了增加的可靠性，并增强了用户体验；而旧技术通常只能定位在3米范围内的设备。此外，BFTM消息的交换可在室内进行并且不需要GPS所要求的来自卫星的无障碍视线。

贯穿本公开，术语“移动计算设备”和“站”可互换地使用。本领域技术人员将理解和明白，“站”、移动计算设备(例如，智能电话、移动平板、可穿戴设备、Wi-Fi终端等)可被简称为站。附加地，本公开引用的“时序测量消息”可包括BFTM消息或FTM消息。BFTM消息指的是本文公开的特定BFTM消息，其包括来自多个移动计算设备的分批TOA、TOD、传播时间估计或其组合。FTM消息则包括诸如在即将出现的802.1REV-mc标准(将被称为802.11-2016[2])中描述的消息和过程之类的标准FTM消息。

在一般地提供了所揭示的示例中的一些示例的概览之后，将注意力转向附图以进一步例示出一些附加细节。提供所例示的配置和操作序列以帮助读者理解所公开的各示例的一些方面。附图并不意味着限制所有示例，并因此一些示例可包括不同的组件、设备或操作序列而不脱离本文所讨论的公开示例的范围。换言之，一些示例可用与所示那些不同的方式来被具体化或起作用。

图1是例示根据所公开的示例中的一些示例被配置为执行位置检测服务的移动计算设备100的示例的框图。移动计算设备100包括处理器102、收发器104、时钟106、输入/输出(I/O)端口108、I/O组件110、和存储器区域112。存储器区域112存储包括操作系统114、各种应用116、用于精细时序测量消息的递送时间(TOD)118和到达时间(TOA)120、传播估计122、BFTM组件124、BFTM分配消息126、BFTM时序消息128、和设备定位组件130的机器可执行指令和数据。移动计算设备100可通过公共、私有或混合网络132进行通信。所描绘的移动计算设备100只是合适的计算环境的一个示例，并且不旨在对本文公开的示例的使用范围或功能提出任何限制。所例示的部分和组件仅仅是用于检测其他设备的位置的合适的移动计算设备100的一个示例。在其他示例中可使用替换的或附加的组件。

移动计算设备100可采取移动计算设备或任何其它便携式设备的形式。在一些示例中，移动计算设备100可以是移动电话、膝上型计算机、平板、计算板、上网本、游戏设备、电子广告亭、可穿戴设备(其可包括自然用户界面)、便携式媒体播放器或使用触摸板或触摸屏的其他类型的计算设备。移动计算设备100还可包括较不便携的设备，诸如台式个人计算机、自助服务终端、桌面设备、工业控制设备、无线充电站、游戏控制台、服务器、电动汽车充电站、控制系统等。附加地，移动计算设备100可以表示一组处理器或其它移动计算设备100。

处理器102可包括一个或多个处理单元，该一个或多个处理单元被编程为执行用于实现本公开的各方面的计算机可执行指令。指令可由处理器102或由在移动计算设备100内执行的多个处理器执行，或者由移动计算设备100外部的处理器102来执行。在一些示例中，在附图5和6中例示的操作可以以在计算机可读介质上编码的软件指令、以被编程或设计为执行操作的硬件或这两者来实现。而且，在一些示例中，处理器102表示执行本文所描述的操作的模拟技术的一种实现。例如，操作可由模拟计算设备和/或数字计算设备来执行，或操作可由片上系统(SoC)或其他电路(例如，多个互连的导电元件)来执行。此外，处理器102可在虚拟化环境中操作，跨一个或多个其他计算设备或服务器操作。

收发器104是能够传送和接收RF信号的天线。时钟106提供时钟信号。I/O端口108允许移动计算设备100在逻辑上耦合到包括I/O组件110的其他设备(I/O组件110中的一些可被内置于移动计算设备100中)，该其他设备呈现、记录、接收或以其他方式捕捉来自移动计算设备100的用户或周围环境的数据。示例I/O组件110包括但不限于扬声器、声卡、相机、话筒、振动电机、加速度计、操纵杆、扫描仪、打印机、无线通信模块(例如，蓝牙、无线电频率等)、全球定位系统(GPS)硬件、感光光传感器或用于捕捉与用户或用户环境有关的信息的其他芯片组和电路。

存储器区域112包括任何数量的、与移动计算设备100相关联或移动计算设备100可访问的计算机存储介质。存储器区域112可以在计算设备100的内部(如图2所示)、在移动计算设备100的外部(未示出)、或两者(未示出)。在存储器区域112中的存储器的示例包括但不限于随机存取存储器(RAM)；只读存储器(ROM)；电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)；闪存或其他存储器技术；CDROM、数字多功能盘(DVD)或其他光学或全息介质；磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储设备；连线到模拟计算设备的存储器；或用于编码所需信息并由移动计算设备100访问的任何其他介质。此类存储器还可以采取易失性和/或非易失性存储器的形式；可以是可移动的、不可移动的或其组合；并且可以包括各种硬件设备(例如，固态存储器、硬盘驱动器、光盘驱动器等)。然而，为了本公开的目的，“计算机存储介质”不包括载波或传播信令。

操作系统114由处理器102执行并控制移动计算设备100的操作方面。应用116在由处理器102执行时操作以在计算设备100上执行软件或硬件功能，其中的一些可能需要位置检测。应用116的示例包括但不限于邮件应用程序、web浏览器、文本编辑器、电子表格程序、日历应用程序、游戏程序、地址簿应用程序、消息收发程序、媒体应用、基于位置的服务、搜索程序、移动应用程序等。应用116可与其他移动计算设备100上对应的应用116或服务通信，诸如可经由网络访问的web服务。

移动计算设备100可通过网络132进行通信。计算机网络132的示例可包括但不限于无线网络、陆上线路、电缆线路、光纤线路、局域网(LAN)、广域网(WAN)等。网络132还可包括在服务器或移动计算设备100之间传输数据的子系统。例如，网络132还可以包括点对点连接、因特网、以太网、背板总线、电气总线、神经网络或其他内部系统。

为了跨网络132进行通信，移动计算设备100还可以包括网络接口卡和/或用于操作提供对网络的访问的网络接口卡的计算机可执行指令(例如驱动程序)。移动计算设备100和其它设备之间通过网络的通信可使用任何协议或机构在任何有线或无线连接上发生。在一些示例中，通信接口可用近程通信技术来操作，诸如通过使用近场通信(NFC)标签、蓝牙品牌通信标签等。网络传输协议的示例包括：例如但不限于，超文本传输协议(HTTP)、文件传输协议(FTP)、简单对象访问协议(SOAP)等。示例不限于任何特定的通信协议、消息语言或脚本语言，如本领域技术人员将领会的，可以使用不同的语言和协议来与分布式应用交互。

TOD 118是从移动计算设备100传送BFTM分配消息126的时间。下文参考图3更详细地描述的BFTM分配消息126表示(例如，经由Wi-FiTM、

长期演进(LTE)或一些其他消息协议)被无线传送的消息，该消息包括指示各种公开的TOD、TOA、设备地址、消息持续时间和本文公开的技术所使用的其他信息的消息帧以在给定区域内定位移动计算设备100。

BFTM时序消息128表示由BFTM组件124生成的用于与其他移动计算设备100通信的时序测量消息(并且可替换地包括FTM消息)。在一些示例中，移动计算设备100被配置为发送BFTM分配消息126和BFTM时序消息128两者。

如上文所提及的，BFTM分配消息可包括：指示BFTM分配消息被传送的时间的TOD；多个其他移动计算设备(例如，站B、站C等)的指定；无争用时段的分配，其中各移动计算设备中的另一个移动计算设备的至少一个子集将传送BFTM或FTM时序消息；用于以预定次序传送移动计算设备的子集(例如，站B在时间T2传送、站C在时间T3传送、站D在时间T4传送等)的调度次序。BFTM分配消息126的示例在图3中例示并在下文更详细地描述。

在操作中，BFTM组件124生成BFTM分配消息126以调度来自给定区域中的其他移动计算设备100的BFTM时序消息128的传输。如下文更详细地描述的，一些示例将与先前接收到的BFTM消息有关的多个TOA封装到传出BFTM分配消息126或BFTM时序消息128中以在标识不同移动计算设备100的位置时节省传送多个通信的需要。例如，发射站可向接收站发送BFTM消息(分配或时序)，并且接收站可用此消息的TOA连同接收站从其他发送站接收的BFTM或FTM消息的一个或多个其他TOA一起回应。以此方式，来自接收站的单个响应消息可包括该接收站和其他站之间的多个捎带的TOA，其可被发射站用于确定其他站的位置。

为了给出更具体的示例，假设站A向站B传送BFTM分配消息，该站B先前已接收到来自站C、D和E的BFTM或FTM时序消息故而站B在接收时也已存储了TOA。响应于接收到站A的BFTM分配消息126，站B存储站A的消息的TOA 120，并用所存储的TOA 120和与站B从站C、D和E接收到的BFTM或FTM消息的时序相对应的其他TOA 120来回应站A。这有效地向站A提供了站B何时从站A、C、D和E接收消息的TOA 120，从而消除了站A请求这些其他站TOA 120的需要。

传播估计122是基于BFTM分配消息126或BFTM时序消息128的TOD和TOA确定的时间估计。设备定位组件130可通过对传播时序估计122应用特定常数(例如，光速或大约299,792,458m/s)来基于TOD 118和TOA 120确定各移动计算设备100彼此相距多远而确定移动计算设备100或其他移动计算设备100的位置。因此，本公开的一些示例将给定移动计算设备100的多个TOA分批为单个BFTM分配或BFTM时序消息，其允许接收移动计算设备100计算可被设备定位组件130用于定位其他移动计算设备100的相对传播时序估计122。在一些示例中，设备定位组件130使用计算出的两个或更多个移动计算设备100的相对距离来对设备100进行三角测量或映射。使用本文所讨论的技术，移动计算设备100可被精确地位于约3cm的空间分辨率内，这对于大多数移动设备应用而言已经足够了。

附加地，设备定位组件130可被配置成标识在给定区域内或邻近于移动计算设备100的响应的各移动计算设备100。在一些示例中，基于从该区域中的其他移动计算设备100接收到的信令来确定邻近度。这仅仅是用于确定给定邻近度内的各移动计算设备100的一种技术。许多其他技术也可被使用。

图2例示了根据本文公开的一些示例的移动计算设备100传递BFTM分配消息126和BFTM时序消息128的框图。所描绘的示例示出了给定区域内(例如，建筑物内、市场内、沿着街道等)并且通过网络132或点对点彼此无线通信的五个移动计算设备100A-E。当然，所公开的技术可包括多于或少于五个的移动计算设备100。为了本公开的目的并有助于读者，传送BFTM分配消息126的移动计算设备(例如，100A)被称为“调度方移动计算设备”，而响应于BFTM分配消息的移动计算设备(例如，100B-E)被称为“响应方移动计算设备”。在一个示例中，调度方移动计算设备是来自对等群组的群组所有者，其充当用于协调BFTM分配消息126和BFTM时序消息128的传输的发起者。

在一些示例中，通过调度方移动计算设备100A初始地且无线地广播给定广播区域或半径内的BFTM分配消息126来在各移动计算设备100A-E之间提供位置检测服务，如虚线所示。响应方移动计算设备100B-E接收BFTM分配消息126，在接收到BFTM分配消息126时指派TOA，生成BFTM时序消息128以回应，并根据BFTM分配消息126中的调度指令在经调度的无争用时段期间传送所生成的BFTM时序消息128。例如，响应方移动计算设备100B可被指定为在时间T2传送其BFTM时序消息128，响应方移动计算设备100C可被指定为在时间T3传送其BFTM时序消息128，响应方移动计算设备100D可被指定为在时间T4传送其BFTM时序消息128，以及响应方移动计算设备100E可被指定为在时间T5传送其BFTM时序消息128。

所例示的示例仅描绘了一个调度方移动计算设备100A广播BFTM分配消息126且响应方移动计算设备100B-E用BFTM时序消息126进行回应。在一些示例中，移动计算设备100A-E中的每个移动计算设备或其子集充当调度方移动计算设备100，使得其他移动计算设备100作为响应方移动计算设备100进行操作。例如，在响应于来自移动计算设备100A的BFTM分配消息126对来自移动计算设备100B-E的BFTM时序消息128进行所描绘的传输之后，移动计算设备100B可通过发送BFTM分配消息126充当调度方移动计算设备100来使得移动计算设备100A和C-E用BFTM时序消息128进行响应。类似地，移动计算设备100C-E也可按序列(在一些示例中)作为调度方移动计算设备100进行操作来使移动计算设备100A-E的其余设备用BFTM时序消息128进行响应。

图3例示了根据一些示例的BFTM分配消息126。BFTM分配消息126包括各自包括各种八字节的信息的多个帧302-350B。在每帧上提供八字节量。图3所例示的BFTM分配消息126仅仅是一个示例。其他示例可表示呈其他二进制、十六进制或其他格式的信息；使用不同的八字节集合；包括与所例示帧的不同的帧302-350B；或以替换序列重新布置帧302-350B。为了进一步例示给出的示例，下文讨论各个帧。并非所有示出的帧302-350B都被包括在所有示例中。

帧控制302指示正被传送的帧的类型，其可包括对确认(ACK)帧、BFTM分配帧126、BFTM时序帧128或某些其他类型的帧的指定。持续时间304指示BFTM分配消息126的时间或时段。接收方地址306指示将接收BFTM分配帧126的最终移动计算设备100的地址的唯一地址(例如，媒体访问控制或“MAC”)，而发射方地址308指示传送BFTM分配消息126的调度方移动计算设备100。BSSID 310标识调度方移动计算设备100的网络或无线接入点(WAP)。序列控制312指示BFTM分配消息126的序列号。HT控制帧314指示BFTM分配消息126的消息类型(例如，管理消息指示)。FCS 318是校验和值。

动作字段316提供与BFTM时序消息128调度、TOD、TOA等相关的附加信息。动作字段316包括以下帧：类别320、BFTM动作322、BFTM对话令牌324、TOD 326、最大TOD误差328、BFTM时隙的数量330、BFTM时隙持续时间332、以及被调度的响应方移动计算设备的BFTM对等MAC地址334A。类别320和BFTM动作322是将消息指定为BFTM分配消息126的实现字段。

为了允许来自移动计算设备100的不同子集的多个平行BFTM操作发生，BFTM对话令牌324被用于标识供BFTM时序消息128参考的实现(或特定的BFTM序列)。不同的BFTM对话令牌324可指示不同的BFTM事务。例如，一个BFTM对话令牌324可指示当移动计算设备100A是调度方移动计算设备100时发生的BFTM操作。在一些示例中，多个BFTM操作同时发生，因此BFTM对话令牌324提供了对各BFTM操作进行区分的方式。响应于具有给定TOD 118的一个特定BFTM分配消息126的BFTM时序消息128可用与响应于完全不同的BFTM分配消息126的BFTM时序消息不同的TOA值进行响应。因此，使用BFTM对话令牌324允许移动计算设备100响应发起BFTM操作的任何其他移动计算设备100。

TOD 326是BFTM分配消息126的传递时间，并可从时钟106捕捉。最大TOD误差328提供分配给调度方移动计算设备100的特定芯片组的最大TOD误差的估计。最大TOD误差328可由PHY层的芯片组制造商设置。在一些示例中，TOD 326和最大TOD误差328以0.1μs的倍数定义TOD和最大容许TOD测量。

BFTM时隙的数量330指示为移动计算设备100调度的传输时隙的数量。在图2所示的示例之后，可指示五个时隙中的多个(例如，1、2、3个)时隙来考虑移动计算设备100A-E。例如，可指定十个时隙以允许每个移动计算设备100A-E传送BFTM时序消息128。BFTM时隙持续时间332指示每个BFTM传输的专用信道预留的持续时间。最后，提供不同数量的BFTM对等MAC地址334A-N的实例以表示由BFTM分配消息126分配的每个移动计算设备100的MAC地址以传送BFTM时序消息128。例如，移动计算设备100B可被调度为在时间T2传送，移动计算设备100C可被调度为在时间T3传送，移动计算设备100E可被调度为在时间T4传送，移动计算设备100A可被调度为在时间T5传送，移动计算设备100B可被调度为在时间T6传送，移动计算设备100C可被调度为在时间T7传送，以及移动计算设备100E可被调度为在时间T8传送，以及移动计算设备100A可被调度为在时间T9传送。在一些示例中，在最终时间T9之后重复或颠倒调度次序。

至于用于捕获传输BFTM分配帧126的信道接入权的信道接入机构，本文公开了三个示例性(但非限制性)示例。在第一示例中，调度方移动计算设备100定期争用经由具有冲突避免(CSMA/CA)的载波侦听多路接入技术获得信道接入，如在分布式协调功能(DCF)模式中使用的。在第二示例中，在传送BFTM分配帧126之前，在调度和一个或多个响应方移动计算设备之间执行请求传送/清除发送(RTS/CTS)帧交换。这可通过设置移动计算设备100上的网络分配向量(NAV)以接收RTS/CTS帧达BFTM分配消息126的精确或接近精确的持续时间来完成，以增加BFTM分配消息126的传输不会发生冲突的可能性。在第三示例中，由调度方移动计算设备100发起的先验协商在感兴趣的响应方移动计算设备100的子集中进行以定义重复的固定持续时间的时间间隔，在其期间所有涉及的移动计算设备100(调度方和响应方)被调度为避免接入信道(例如，设置NAV)并将等待BFTM分配消息126的传输。

在旨在进一步减少信令开销的BFTM分配消息126的替换示例中，BFTM对等MAC地址字段334被“BFTM对等节点ID”帧替换，该“BFTM对等节点ID”帧指示被分配用于传送BFTM时序消息128的移动计算设备100的节点标识符。每个移动计算设备100的节点ID分配算法可以在不同实例中变化并超出本公开的范围。

关于任何其他移动计算设备100接收BFTM分配消息126的一个积极方面是BFTM分配消息126中的持续时间帧304在所有经分配的后续BFTM时隙的持续时间332内设置响应者移动计算设备100的NAV，从而有效地创建无争用时段。这允许在BFTM时隙期间发送的每个后续BFTM帧不争用接入传输信道。换言之，BFTM帧可以以无争用的方式传送。如此，由BFTM分配消息126确定的BFTM测量分配在密集部署情况下允许经减小的信令开销和经增加的效率。

关于BFTM分配消息126中的TOD 326帧的另一积极方面是将由被分配用于通过BFTM分配消息126传送BFTM帧的所有移动计算设备100执行的时序测量的输入。如此，单个消息(BFTM分配消息126)将一次充当多个FTM过程的起点。尽管IEEE 802.11标准定义的当前FTM过程需要特定的一对帧交换来执行任何两个STA之间的时序测量。所公开的示例在信令开销方面增加了时序测量效率。

关于由BFTM分配消息126中的TOD 326字段触发的多个时序测量的又一积极方面是触发多个时序测量将需要单个信道接入捕获；而IEEE 802.11FTM标准要求每个测量具有独立获得信道接入第一FTM动作帧。所公开的示例进一步增强了多个时序测量，因为冲突概率(以及丢包后果)被减小。

仅仅出于说明的目的提供图3的所例示的帧以例示两个不同的示例实现。所有的实现并不限于所描绘的帧。替换示例包括附加的和替换的帧而不偏离本公开的范围。

图4是示出根据一些示例在给定时间T1-T9传递不同的BFTM消息402-418的各种移动计算设备100A-E的时序图。调度方移动计算设备100A在时间T1广播BFTM分配消息126(402)，该BFTM分配消息126调度一组响应方移动计算设备100B-E在时间T2-T9传送BFTM时序消息128或FTM消息(402-418)。BFTM分配消息126还可调度响应方移动计算设备100B-E以在时间T10-T18(为了清楚起见未示出)以相反的次序再次传送。

在一些示例中，使用以下消息帧：BFTM时隙的数量330、BFTM时隙持续时间332和BFTM对等MAC地址334A-N在BFTM分配消息126(402)中调度所例示的传输模式402-418和对应的时间T1-T9。具体而言，BFTM时隙的数量330指定为单独传送的响应方移动计算设备100A-E(设备A在时间T9充当响应方移动计算设备100)打开的时隙的数量。BFTM时隙持续时间332指定每个将传送的时间量，其可以是特定的时间单位(例如，1ns)或某个时间的倍数(例如，0.1μs的两倍)。在其他示例中，所有响应方移动计算设备100B-E之间的时间量是均匀的。在又一其他示例中，时间在不同的经调度的传输之间变化(例如，T2-T3与T4-T5不同)或者沿着传输的进程变化(例如，T1-T5之间的时间与T5-T9之间的时间不同)。

在它们各自的经调度的BFTM传输时间期间，移动计算设备100A-E传送BFTM或FTM消息，该BFTM或FTM消息可由其余移动计算设备100A-E捕捉(在一些示例中)或仅由调度方移动计算设备100A捕捉(在其他示例中)。在一些示例中，BFTM分配消息126包括用于响应BFTM或FTM消息以便将响应消息与BFTM分配消息126进行关联的标识符。附加地，响应BFTM或FTM消息可包括至少一个TOA以及指示响应方移动计算设备100B-E何时接收到BFTM分配消息126和何时发送响应BFTM或FTM消息的TOD。此外，BFTM或FTM消息还可包括指示向特定移动计算设备100B-E传送BFTM分配消息126所需的传播时间的传播时序估计。在一些示例中，这些传播时序估计基于移动计算设备100B-E处的BFTM分配消息126的TOD和BFTM分配消息126的TOA。

图5是根据一些示例的例示用于生成BFTM分配消息126的工作流500的流程图。根据工作流500，调度方移动计算设备100标识诸如室内建筑物之类的特定区域中的响应方移动计算设备，如框502所示。调度方移动计算设备100按以下方式生成BFTM分配消息126。从调度方移动计算设备100的时钟确定用于BFTM分配消息的TOD，如框504所示。调度方移动计算设备100确定时序测量消息(BFTM或FTM)的无争用时段，如框506所示。调度方移动计算设备100确定响应方移动计算设备100传送时序测量消息的调度次序，如框508所示。然后生成并向响应方计算设备100传送具有指示TOD、调度次序和无争用时段的帧的BFTM分配消息，分别如框510和512所示。

图6是根据一些示例的例示用于生成BFTM分配消息126的工作流600的流程图。根据工作流600，由调度方移动计算设备100标识特定区域中的移动计算设备，如框602所示。调度方移动计算设备100按以下方式生成BFTM分配消息126。从调度方移动计算设备100的时钟确定用于BFTM分配消息的TOD，如框604所示。调度方移动计算设备100经由CSMA/CA获得接入以获得其他移动计算设备用于传送时序测量消息(BFTM或FTM)的无争用时段，如框606所示。调度方移动计算设备100指派响应方移动计算设备100传送时序测量消息的调度次序，如框608所示。生成并向响应方计算设备100传送具有指示TOD、无争用时段和调度次序的帧的BFTM分配消息，分别如框610和612所示。

在一些示例中，图5和6中所例示的操作可以以在计算机存储介质(例如存储器)上编码的软件指令、以被编程或设计为执行操作的硬件或这两者来实现。例如，本公开的各方面可以被实现为SoC或包括多个互连的导电元件的其它电路。

其他示例

一些示例涉及第一移动计算设备，该第一移动计算设备包括：时钟、存储用于生成BFTM分配消息的机器可执行指令的存储器区域、处理器。在一些示例中，处理器被配置为：标识区域中的其他移动计算设备，确定BFTM分配消息的TOD，确定其他计算设备传送时序测量消息的无争用时段，确定其他移动计算设备传送时序测量消息的调度次序，生成BFTM分配消息以包括TOD、无争用时段和调度次序，以及向其他计算设备传送BFTM分配消息。

一些示例涉及第一移动计算设备，该第一移动计算设备包括：时钟，存储用于生成BFTM分配消息的机器可执行指令的存储器区域，以及处理器。在一些示例中，处理器被配置为执行指令以：标识区域中的其他移动计算设备，确定BFTM分配消息的TOD，经由CSMA/CA来获得信道接入以获得其他移动计算设备用于传送时序测量消息的无争用时段，确定其他移动计算设备传送时序测量消息的调度次序，生成BFTM分配消息以包括TOD、无争用时段和调度次序，以及向其他计算设备传送BFTM分配消息。

其他示例涉及传送来自第一移动计算设备的BFTM分配消息，该BFTM分配被用于在区域中定位移动计算设备。在一些示例中，传输BFTM分配包括：标识区域中的其他移动计算设备，确定BFTM分配消息的TOD，确定其他计算设备传送时序测量消息的无争用时段，确定其他移动计算设备传送时序测量消息的调度次序，生成BFTM分配消息以包括TOD、无争用时段和调度次序，以及向其他计算设备传送BFTM分配消息。

作为本文所描述的其他示例的替换或补充，一些示例包括以下的任何组合：

被配置成在BFTM分配消息中包括第一BFTM对话令牌的处理器，该BFTM对话令牌指示BFTM序列；

从第二移动计算设备接收第二BFTM分配消息的收发器；

第二BFTM分配消息，该第二BFTM分配消息包括与第一BFTM对话令牌不同的第二BFTM对话令牌，并指示不同于与BFTM分配消息相关联的第二组BFTM事务的第一组BFTM事务；

时序测量消息引用BFTM对话令牌；

在BFTM分配消息中指示最大容许TOD测量误差的最大TOD误差；

TOD和最大TOD误差指示传播延迟时间段的倍数；

被配置成在TOD中指示的时间传送当前BFTM分配消息的处理器；

被配置成在BFTM分配消息中包括将被指派给其他移动计算设备的多个BFTM时隙的处理器；

被配置成在BFTM分配消息中包括指示其他移动计算设备传送时序测量消息的一个或多个时间段的BFTM时隙持续时间的处理器；

被配置为在BFTM分配消息中包括与其他计算设备相关联的一组地址的处理器；

以指示调度次序的序列在BFTM分配消息中组织的其他计算设备的地址；

MAC地址；

一个或多个FTM消息；

在BFTM分配消息中指示BFTM序列的BFTM对话令牌；

被配置为在BFTM分配消息中包括包含以下各帧的群组中的至少一个成员：唯一标识当前BFTM分配消息的一个或多个BFTM动作帧，以及指示最大容许TOD测量误差的最大TOD误差；

根据调度次序与在BFTM分配消息中组织的其他计算设备相关联的地址；

响应于BFTM分配消息并根据调度次序从其他计算设备接收到的时序测量消息；以及

用于指示在无争用时段期间其他移动计算设备何时被调度以传送时序测量消息的时间的与其他移动计算设备相关联的经组织的地址序列。

尽管已经按照各种示例以及它们相关联的操作描述了本公开的各方面，但是本领域技术人员将理解来自任何数量的不同示例的操作的组合也在本公开的各方面的范围内。

示例性操作环境

尽管结合一示例性计算设备进行了描述，但本公开的各示例能够用众多其它通用或专用计算系统环境、配置或设备来实现。适用于本公开的各方面的公知的计算系统、环境和/或配置的示例包括，但不限于：智能电话、移动平板、移动计算设备、个人计算机、服务器计算机、手持式或膝上型设备、多处理器系统、游戏控制台、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、移动电话、具有可穿戴或配件形状因子(例如，手表、眼镜、头戴式耳机或耳塞)的移动计算和/或通信设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括上面的系统或设备中的任何一种的分布式计算环境等等。这样的系统或设备可以以任何方式来接受来自用户的输入，包括来自诸如键盘或指点设备之类的输入设备、通过姿势输入、接近输入(诸如通过悬停)和/或通过语音输入。

本公开的各示例可在被软件、固件、硬件或其组合中的一个或多个计算机或其他设备执行的计算机可执行指令(诸如程序模块)的一般上下文中被描述。计算机可执行指令可以被组织成一个或多个计算机可执行的组件或模块。一般而言，程序模块包括但不限于，执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件，以及数据结构。可以利用任何数量的这样的组件或模块以及它们的任何组织来实现本公开的各方面。例如，本公开的各方面不限于附图中所举例说明并且在本文所描述的特定计算机可执行指令或特定组件或模块。本公开的其他示例可以包括具有比本文所示出和描述的功能更多或更少功能的不同的计算机可执行指令或组件。在涉及通用计算机的示例中，在被配置成执行本文所描述的指令之时，本公开的各方面将通用计算机变换成专用计算设备。

示例性计算机可读介质包括闪存驱动器、数字多功能盘(DVD)、紧致盘(CD)、软盘以及磁带盒。作为示例而非限制，计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的信息的任何方法或技术实现的易失性与非易失性、可移动与不可移动介质。计算机存储介质是有形的，且与通信介质互斥。计算机存储介质以硬件实现，并排除载波和传播信号。用于本公开的目的的计算机存储介质不是信号本身。示例性计算机存储介质包括硬盘、闪存驱动器和其它固态存储器。作为对比，通信介质通常在诸如载波或其他传输机构等已调制数据信号中体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据，并包括任何信息传递介质。

本文所例示和描述的各示例以及本文中未具体描述但在本公开的各方面的范围内的各示例构成用于从调度移动设备生成BFTM分配消息并将BFTM分配消息传送给给定区域中的其他移动计算设备的示例装置。例如，图1中描述的元件，当被编码以执行图5和6中所例示的操作时构成：用于调度方移动计算设备标识给定区域中的响应方移动计算设备的示例性装置；用于确定BFTM分配消息的TOD的示例性装置；用于确定响应方移动计算设备传送时序测量消息的无争用时段的示例性装置，确定响应方移动计算设备传送时序测量消息的调度次序的示例性装置；用于生成BFTM分配消息以包括TOD、无争用时段和调度次序的示例性装置；以及用于向响应方计算设备传送BFTM分配消息的示例性装置。附加地或替换地，图1中描述的元件构成：用于经由具有CSMA/CA的载波侦听多路接入来获得信道接入以获得响应方移动计算设备用于传送时序测量消息的无争用时段的示例性装置；确定其他移动计算设备传送时序测量消息的调度次序的示例性装置；用于生成BFTM分配消息以包括TOD、无争用时段和调度次序的示例性装置；以及用于向响应方移动计算设备传送BFTM分配消息的示例性装置。

本文所例示并描述的本公开的各示例中的操作的执行或完成顺序并非是必要的，而是在各种示例中可按不同的顺序方式来被执行。例如，构想了在某一个操作之前、同时、或之后执行或完成另一个操作也在本公开的各方面的范围之内。

当介绍本公开的各方面的元素或其示例时，冠词“一”、“一个”、“该”、“所述”旨在意指一个或多个这样的元素。术语“包括”、“包含”、以及“具有”旨在是包含性的，并意指除所列出的元素以外可存在附加的元素。术语“示例性”旨在表示“……的一示例”。短语以下各项中的一个或多个：“A、B和C”意指“A中的至少一个和/或B中的至少一个和/或C中的至少一个”。

已经详细地描述了本公开的各方面，显然，在不偏离所附权利要求书所定义的本公开的各方面的范围的情况下，可以进行各种修改和变化。在不偏离本公开的各方面的范围的情况下，可以在上面的构造、产品以及方法中作出各种更改，意图是上面的描述中所包含的以及各附图中所示出的所有主题都应该解释为说明性的，而不是限制性的。

Claims (18)

1.一种第一移动计算设备，包括：

时钟；

存储器区域，所述存储器区域存储用于生成批量精细时序测量(BFTM)分配消息的机器可执行指令；以及

处理器，所述处理器被配置为执行所述指令以：

标识区域中的其他移动计算设备，

确定所述BFTM分配消息的出发时间(TOD)，

经由具有冲突避免(CSMA/CA)的载波侦听多路接入来获得信道接入以获得所述其他移动计算设备用于传送时序测量消息的无争用时段，

确定其他移动计算设备传送所述时序测量消息的调度次序，

生成所述BFTM分配消息以包括所述TOD、所述无争用时段和所述调度次序，以及

向所述其他移动计算设备传送BFTM分配消息。

2.如权利要求1所述的第一移动计算设备，其特征在于，所述处理器进一步被配置成在所述BFTM分配消息中包括第一BFTM对话令牌，所述BFTM对话令牌指示BFTM序列。

3.如权利要求2所述的第一移动计算设备，其特征在于，进一步包括收发器，所述收发器从第二移动计算设备接收第二BFTM分配消息，所述第二BFTM分配消息包括第二BFTM对话令牌，所述第二BFTM对话令牌不同于所述第一BFTM对话令牌并指示第一组BFTM事务，所述第一组BFTM事务不同于与所述BFTM分配消息相关联的第二组BFTM事务。

4.如权利要求2所述的第一移动计算设备，其特征在于，所述时序测量消息参考所述BFTM对话令牌。

5.如权利要求1所述的第一移动计算设备，其特征在于，所述处理器进一步被配置成在所述BFTM分配消息中包括指示最大容许TOD测量误差的最大TOD误差。

6.如权利要求5所述的第一移动计算设备，其特征在于，所述TOD和所述最大TOD误差指示传播延迟时间段的倍数。

7.如权利要求1所述的第一移动计算设备，其特征在于，所述处理器被进一步配置成在所述TOD中指示的时间传送当前BFTM分配消息。

8.如权利要求1所述的第一移动计算设备，其特征在于，所述处理器进一步被配置成在所述BFTM分配消息中包括将被指派给所述其他移动计算设备的多个BFTM时隙。

9.如权利要求8所述的第一移动计算设备，其特征在于，所述处理器进一步被配置成在所述BFTM分配消息中包括指示所述其他移动计算设备传送所述时序测量消息的一个或多个时间段的BFTM时隙持续时间。

10.如权利要求1所述的第一移动计算设备，其特征在于，所述处理器被进一步配置成在所述BFTM分配消息中包括与所述其他移动计算设备相关联的一组地址。

11.如权利要求1所述的第一移动计算设备，其特征在于，所述其他移动计算设备的地址以指示所述调度次序的序列被组织在所述BFTM分配消息中。

12.如权利要求11所述的第一移动计算设备，其特征在于，所述地址中的至少一个地址是媒体访问控制(MAC)地址。

13.如权利要求11所述的第一移动计算设备，其特征在于，所述时序测量消息包括一个或多个精细时序测量(FTM)消息。

14.如权利要求1所述的第一移动计算设备，其特征在于，所述处理器进一步被配置成在所述BFTM分配消息中包括包含以下各帧的群组中的至少一个成员：

唯一标识当前BFTM分配消息的一个或多个BFTM动作帧，以及

指示最大容许TOD测量误差的最大TOD误差。

15.如权利要求1所述的第一移动计算设备，其特征在于，所述处理器被进一步配置成以根据所述调度次序来指定与在所述BFTM分配消息中组织的所述其他移动计算设备相关联的地址。

16.一种用于从第一移动计算设备传送批量精细时序测量(BFTM)分配消息的方法，所述BFTM分配被用于在区域中定位移动计算设备，所述方法包括：

标识所述区域中的其他移动计算设备；

确定所述BFTM分配消息的出发时间(TOD)；

经由具有冲突避免(CSMA/CA)的载波侦听多路接入来获得信道接入以获得所述其他移动计算设备用于传送时序测量消息的无争用时段；

确定所述其他移动计算设备传送所述时序测量消息的调度次序；

生成所述BFTM分配消息以包括所述TOD、所述无争用时段和所述调度次序；以及

向所述其他移动计算设备传送所述BFTM分配消息。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，进一步包括：

响应于所述BFTM分配消息并根据所述调度次序从所述其他移动计算设备接收所述时序测量消息。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，进一步包括添加与所述其他移动计算设备相关联的经组织的地址序列以指示在所述无争用时段期间所述其他移动计算设备何时被调度以传送所述时序测量消息的时间。

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