ES2898382T3 - Reducir el impacto de la deriva de reloj en dispositivos inalámbricos - Google Patents

Reducir el impacto de la deriva de reloj en dispositivos inalámbricos Download PDF

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Ning Zhang
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Abstract

Un método para calcular en un primer dispositivo (210) inalámbrico el tiempo de ida y vuelta (RTT) entre el primer dispositivo inalámbrico y un segundo dispositivo (250) inalámbrico, el método que comprende: Recibir (402) un cálculo de un primer RTT en una primera dirección, donde la primera dirección es desde dicho primer dispositivo inalámbrico a dicho segundo dispositivo inalámbrico y de regreso a dicho primer dispositivo inalámbrico, en donde el cálculo del primer RTT se basa al menos en una marca de tiempo de un primer tiempo (t1) en la que el primer dispositivo inalámbrico transmite un primer cuadro al segundo dispositivo y con base en una marca de tiempo de un cuarto tiempo (t4) en la que se recibe un primer reconocimiento en el primer dispositivo desde el segundo dispositivo; calcular (404) un segundo RTT en una segunda dirección, donde la segunda dirección es desde dicho segundo dispositivo inalámbrico a dicho primer dispositivo inalámbrico y de regreso a dicho segundo dispositivo inalámbrico, en donde el cálculo del segundo RTT se basa en una marca de tiempo de un quinto tiempo (t1') en el que el segundo dispositivo inalámbrico transmite un segundo cuadro al primer dispositivo inalámbrico y con base en una marca de tiempo de ocho tiempos (t4') en el que se recibe un segundo reconocimiento en el segundo dispositivo desde el primer dispositivo ; y calcular (406) un RTT promedio, en donde el RTT promedio se basa en el primer RTT y el segundo RTT.

Description

DESCRIPCIÓN
Reducir el impacto de la deriva de reloj en dispositivos inalámbricos
Referencia cruzada a la solicitud relacionada
La presente solicitud de patente reivindica el beneficio de la solicitud provisional de U.S. No. 61/772,933, titulada “"REDUCING IMPACT OF CLOCK DRIFT IN WIRELESS DEVICES," presentada el 5 de marzo de 2013, cedida al cesionario de la presente.
Campo de divulgación
Las realizaciones divulgadas están dirigidas a mejorar la precisión en aplicaciones basadas en posicionamiento y ubicación. Más particularmente, las realizaciones de ejemplo están dirigidas a la reducción del efecto de la deriva de reloj en dispositivos inalámbricos configurados de acuerdo con los estándares IEEE 802.11 con el fin de mejorar la precisión y reducir el error en los sistemas de comunicación inalámbrica.
Antecedentes
El documento EP 1802014 A1 describe técnicas para corregir la inexactitud de la sincronización de tiempo causada por retrasos asimétricos en un enlace de comunicación. Las técnicas de sincronización de tiempo incluyen determinar una asimetría en un retraso de propagación en un enlace de comunicación usado por un primer dispositivo y un segundo dispositivo para intercambiar información de tiempo e incorporar la asimetría en una determinación de un desfase de reloj entre el primer y el segundo dispositivo.
El documento EP 2 375 834 A2 describe técnicas para mantener la sincronización de tiempo entre los nodos de la red. Las técnicas implican difundir una señal de tiempo desde un nodo fuente a sus vecinos. Se recibe una señal de tiempo de respuesta en el nodo de origen desde un nodo vecino designado como nodo de destino. La deriva de reloj y el retraso de propagación entre los nodos de origen y destino se computan en el nodo de origen. En los nodos vecinos distintos del nodo de destino, la deriva de reloj se puede computar utilizando estimaciones previas del retraso de propagación.
Los sistemas de comunicación inalámbrica pueden incluir dispositivos inalámbricos y puntos de acceso (AP). Los dispositivos inalámbricos se pueden configurar como estaciones móviles (STA) que pueden comunicarse entre sí o a través de los AP. Los estándares tales como IEEE 802.11ac, 802.11ad, 802.11v, etc., se utilizan comúnmente para tales comunicaciones. Estos estándares pueden incluir especificaciones de error para garantizar la calidad de la comunicación.
Una STA puede incluir al menos un reloj local, con base en el cual la STA basa su comunicación y procesamiento de datos. Sin embargo, normalmente no es posible sincronizar con precisión los relojes locales entre las varias STA y, por lo tanto, cada reloj local puede tener su propio error o deriva de reloj. En aplicaciones basadas en posicionamiento o ubicación que utilizan un estándar 802.11, la determinación del tiempo de ida y vuelta (RTT) para mensajes preespecificados o diálogos entre dos STA, por ejemplo, se puede utilizar para proporcionar una indicación de la distancia entre los dos STA. En un método convencional de determinación de RTT, cuando una STA transmisora, por ejemplo, se comunica con una STA receptora, el error en el reloj local de la STA transmisora se agrava con el error en el reloj local de la STA receptora. Por tanto, la determinación de RTT y el cómputo correspondiente de la distancia entre las dos STA es imprecisa y muy propensa a errores. El error resultante puede ser inaceptablemente alto de acuerdo con el estándar de comunicación inalámbrica.
Resumen
Las realizaciones de ejemplo están dirigidas a sistemas y métodos para calcular el tiempo de ida y vuelta (RTT) entre dos dispositivos inalámbricos con respectivas derivas de reloj, mientras se reduce el impacto de las derivas de reloj en el RTT. La invención está definida por las reivindicaciones adjuntas.
Breve descripción de los dibujos
Los dibujos adjuntos se presentan para ayudar en la descripción de las realizaciones de la invención y se proporcionan únicamente para ilustrar las realizaciones y no como limitación de las mismas.
La figura 1 es una línea de tiempo de los intercambios de mensajes para el cálculo de RTT entre dos dispositivos inalámbricos en un enfoque convencional.
La figura 2 ilustra un ejemplo de sistema de comunicación inalámbrica.
La figura 3 ilustra una línea de tiempo de ejemplo de intercambios de mensajes para el cálculo de RTT entre dos dispositivos inalámbricos.
La figura 4 ilustra un diagrama de flujo de secuencias en un método de ejemplo para determinar RTT entre dos dispositivos inalámbricos.
Descripción detallada
Los aspectos de la invención se divulgan en la siguiente descripción y dibujos relacionados dirigidos a realizaciones específicas de la invención. Pueden idearse realizaciones alternativas sin apartarse del alcance de la invención. Además, los elementos bien conocidos de la invención no se describirán en detalle o se omitirán para no oscurecer los detalles relevantes de la invención.
La expresión "de ejemplo" se usa en este documento para significar "que sirve como ejemplo, instancia o ilustración". Cualquier realización descrita en este documento como "de ejemplo" no debe interpretarse necesariamente como preferida o ventajosa sobre otras realizaciones. Asimismo, la expresión "realizaciones de la invención" no requiere que todas las realizaciones de la invención incluyan la característica, ventaja o modo de operación discutidos.
La terminología utilizada en este documento tiene el propósito de describir realizaciones particulares únicamente y no pretende limitar las realizaciones de la invención. Como se usa en este documento, las formas singulares "un", "uno, una" y "el, la" pretenden incluir las formas plurales también, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Se entenderá además que las expresiones "comprende", "que comprende", "incluye" y/o "que incluye", cuando se usan en este documento, especifican la presencia de características, números enteros, pasos, operaciones, elementos, y/o componentes, pero no excluyen la presencia o adición de una o más características, números enteros, pasos, operaciones, elementos, componentes, y/o grupos de los mismos.
Además, muchas realizaciones se describen en términos de secuencias de acciones a realizar, por ejemplo, elementos de un dispositivo informático. Se reconocerá que diversas acciones descritas en este documento pueden ser realizadas por circuitos específicos (por ejemplo, circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC)), por instrucciones de programa que se ejecutan por uno o más procesadores, o por una combinación de ambos. Además, se puede considerar que esta secuencia de acciones descritas en este documento se realiza completamente dentro de cualquier forma de medio de almacenamiento legible por ordenador que tenga almacenado en él un conjunto correspondiente de instrucciones de ordenador que, al ejecutarse, causarían que un procesador asociado realizara la funcionalidad descrita en este documento. Por tanto, los diversos aspectos de la invención pueden realizarse en un número de formas diferentes, todas las cuales se han contemplado dentro del alcance de la materia objeto reivindicada. Además, para cada una de las realizaciones descritas en este documento, la forma correspondiente de cualquiera de tales realizaciones puede describirse en este documento como, por ejemplo, "lógica configurada para" realizar la acción descrita.
Las realizaciones de ejemplo están dirigidas a sistemas y métodos para la reducción de la deriva de reloj en los sistemas de comunicación inalámbrica. En algunas realizaciones, los dispositivos inalámbricos en un sistema de comunicación de ejemplo pueden configurarse para determinar su deriva de reloj y anunciarlo o difundirlo a otros dispositivos inalámbricos o puntos de acceso. Utilizando el conocimiento de la deriva de reloj de los dispositivos inalámbricos en la comunicación, las técnicas de ejemplo pueden reducir el error resultante en los cálculos del tiempo de ida y vuelta (RTT). En un ejemplo, un dispositivo receptor o STA puede estimar su deriva de reloj en términos de una deriva de reloj de una STA emisora, en donde la STA emisora transmite o difunde la deriva de reloj de la STA emisora. En otro ejemplo, es posible lo contrario, en el que la STA receptora transmite o difunde la deriva de reloj de la STA receptora y la STA emisora estima la deriva de reloj de la STA emisora en términos de la deriva de reloj de la STA receptora. En otro ejemplo más, la STA emisora o receptora o cualquier otra entidad, tal como un punto de acceso, puede obtener las derivas de reloj de las STA emisora y receptora y, utilizando funciones de promediado de ejemplo, puede obtener un RTT de alta exactitud entre las STA de envío y recepción.
Como se usa en este documento, un "punto de acceso" (o "AP") puede referirse a cualquier dispositivo capaz de y/o configurado para enrutar, conectar, compartir y/o proporcionar de otro modo una conexión de red a uno o más de otros dispositivos, tales como dispositivos inalámbricos o STA. Un AP puede incluir una o más interfaces cableadas y/o inalámbricas, tales como una o más interfaces Ethernet y/o una o más interfaces IEEE 802.11, respectivamente, a través de las cuales se puede proporcionar dicha conexión. Por ejemplo, un AP, tal como un enrutador inalámbrico, puede incluir uno o más puertos Ethernet para conectarse a un módem local u otros componentes de red (por ejemplo, conmutadores, puertas de enlace, etc.), y/o para conectarse a uno o más dispositivos al que se proporcionará acceso a la red, así como una o más antenas y/o tarjetas de red inalámbrica para difundir, transmitir y/o proporcionar una o más señales inalámbricas para facilitar la conectividad con uno o más de otros dispositivos.
Un dispositivo inalámbrico o STA, como se describe en este documento, puede incluir un sistema, unidad de abonado, estación de abonado, estación móvil, móvil, estación remota, terminal remoto, dispositivo móvil, terminal de usuario, terminal, dispositivo de comunicación inalámbrica, agente de usuario, dispositivo de usuario o equipo de usuario (UE). Un STA puede ser un teléfono celular, un teléfono inalámbrico, un teléfono con protocolo de inicio de sesión (SIP), una estación de bucle local inalámbrico (WLL), un asistente digital personal (PDA), un dispositivo de mano que tiene capacidad de conexión inalámbrica, dispositivo informático u otro dispositivo de procesamiento conectado a un módem inalámbrico.
En general, las realizaciones descritas en este documento pueden pertenecer a comunicaciones inalámbricas para dispositivos que utilizan redes de área local inalámbricas (WLAN) de acuerdo con diversos estándares de mensajería IEEE 802.11. Las realizaciones pueden mejorar la adquisición de una posición de una STA usando AP inalámbricos, por ejemplo, reduciendo los errores contribuidos por la deriva de reloj en las STA hacia el cálculo de RTT. En lugar de depender de señales satelitales o datos de asistencia de estaciones base terrestres que transmiten datos de geoposicionamiento satelital, las STA pueden adquirir sus ubicaciones geográficas utilizando AP inalámbricos. Los AP pueden transmitir y recibir señales inalámbricas siguiendo diversos estándares IEEE 802.11, tales como 802.11g, 802.11n, 802.11ac, 802.11ad, 802.11v, etc. En algunas realizaciones, los STA pueden cumplir con los estándares 802.11ac y 802.11v mientras transmiten o recibir señales de múltiples antenas. Algunas realizaciones pueden mostrar señales de tiempo en incrementos de 0.1 nanosegundos (ns) mientras que algunas realizaciones pueden mostrar señales en incrementos de tiempo de menos de 10 ns, por ejemplo, 1.5ns, 2ns, 0.1ns, etc., sin dejar de cumplir con los estándares. Las realizaciones pueden implementar mediciones de tiempo de salida (TOD) y tiempo de llegada (TOA) de los estándares 802.11 con base en definiciones que tienen en cuenta las señales transmitidas desde múltiples antenas. En algunas realizaciones, la diferencia de tiempo entre TOA y TOD puede transmitirse, en lugar de transmitir TOA y TOD. En algunas realizaciones, tanto las STA receptoras como las emisoras pueden transmitir información suficiente para computar las mediciones TOD y TOA. En algunas realizaciones, estos nuevos mensajes pueden codificarse en estándares 802.11 revisados. Los AP pueden transmitir y recibir mediciones de tiempo, tales como mediciones TOA y TOD, hacia y a partir de las STA. Cuando una STA obtiene mediciones de tiempo de tres o más AP, junto con información de posicionamiento geográfico de los AP, la STA puede determinar su ubicación realizando técnicas similares al posicionamiento GPS, por ejemplo, trilateración y similares, utilizando las múltiples mediciones de tiempo. En algunos casos (por ejemplo, particularmente cuando al menos una de las STA es estacionaria), las STA pueden transmitir y recibir mediciones de tiempo entre sí para obtener el RTT y la distancia entre sí.
Con referencia a la figura 1, se describirá una técnica existente para el cómputo de RTT entre una STA emisora (STA1) y una STA receptora (STA2), que puede ser coherente, por ejemplo, con especificaciones, diagramas y directrices que se encuentran en algunos estándares 802.11 tales como 802.11v en la página 264. Tras una solicitud de STA2 y el reconocimiento de STA1, STA1 transmite cuadros de medición de tiempo en pares superpuestos. El primer cuadro de medición de tiempo de un par contiene un autentificador de diálogo distinto de cero. El campo autentificador de diálogo es un valor distinto de cero elegido por la STA emisora para identificar el cuadro de medición de tiempo como el primero de un par, y el segundo o el siguiente cuadro de medición de tiempo se enviará más tarde (si el autentificador de diálogo es cero, indica que el cuadro de medición de tiempo no será seguido por un cuadro de medición de tiempo de seguimiento posterior). El cuadro de medición de tiempo de seguimiento contiene un autentificador de diálogo de seguimiento establecido en el valor del autentificador de diálogo en el primer cuadro del par. Con el primer cuadro de medición de tiempo, ambas STA capturan marcas de tiempo. STA1 captura un primer tiempo (t1) en la que se transmite el cuadro de medición de tiempo. STA2 captura un segundo tiempo (t2) en el que el cuadro de medición de tiempo llega a STA2, y un tercer tiempo (t3) en el que se transmite la respuesta ACK desde STA2. STA1 captura un cuarto tiempo (t4) en la que llega el ACK. En el cuadro de medición de tiempo de seguimiento, STA1 transfiere los valores de la marca de tiempo que capturó (t1 y t4) a STA2. Con esta información, STA2 puede obtener el RTT como [(t4 -t1) - (t3 - t2)]. Sin embargo, es probable que cada STA1 y STA2 tengan derivas de reloj en sus relojes locales, lo que degradará la precisión del RTT obtenido como se indicó anteriormente.
Para ilustrar, se supone que la deriva de reloj de un reloj local en STA1 tiene un error, medido como una variación en partes por millón (ppm) de la frecuencia esperada, de ppm1. De manera similar, STA2 tiene una deriva de reloj local de ppm2. Con referencia de nuevo a la figura 1, las diversas marcas t1-t4 de tiempo se examinarán con más detalle con los supuestos anteriores. Como se ve, t2 es igual a t1 sumado al tiempo de vuelo (donde TOF es la mitad de RTT) del cuadro de medición de tiempo enviada desde STA1 a STA2, o en otras palabras, t2 = t1 TOF. El tiempo t3 se obtiene sumando la duración del cuadro de medición de tiempo (esta duración se denominará en este documento como "M") al tiempo que tarda STA2 en responder al mensaje, también conocido como espaciado corto entre cuadros (SIFS), o en otras palabras, t3 = t2 M SIFS. El tiempo t4 se obtiene de manera similar, cuando t3 se agrega al TOF, para el ACK de STA2 a STA1. En términos matemáticos, t4 = t3 TOF. Dado que STA1 puede variar con un error de ppm1, los tiempos t4 y t1 computados en STA1 se multiplicarán por un factor de (1 ppm1). De manera similar, los tiempos t3 y t2 computados en STA2 se multiplicarán por un factor de (1 ppm2). Con el desglose anterior de los tiempos t1-t4, el RTT se puede expresar con más detalle con las siguientes ecuaciones matemáticas.
RTT - £4 - t i - (£3 - 12)
= (£3 TOF - £l) * (1 ppml)- (£2 M S/FS - £2) * (1 ppm2)
= (£2 M S1FS TOF- t i ) * (1 ppml)-(M S/FS) * (1 ppm2)
= (£1 TOF M + S/FS FO F-£l) * (1 ppml)-(M S/FS)
* (1 ppml)
= (2 x TOF M SIFS) * (1 ppml)-(M S/FS) * (1 ppm2)
= 2 * TOF * (1 ppml) (M SIFS) * (ppml - ppm2)
En un ejemplo práctico en donde M es 100us, SIFS es 16us, y cada uno de ppml y ppm2 son 25ppm, lo que lleva ppml - ppm2 a 50ppm, se ve que el error en RTT puede ser tan alto como 5.8ns, lo cual puede resultar en una incertidumbre de posición de aproximadamente 1.7 metros. En aplicaciones de posicionamiento, un error de tal magnitud puede ser inaceptablemente grande (particularmente si STA1 y STA2 están cerca). Por consiguiente, las realizaciones de ejemplo incluyen sistemas y métodos para reducir el error en RTT, como se explicará con más detalle en las siguientes secciones.
En primer lugar, con referencia a la figura 2, se describirá un sistema 200 de ejemplo, que puede configurarse para realizar las técnicas de ejemplo para reducir el efecto o impacto del error de reloj en el cómputo de RTT. Como se muestra, el sistema 200 incluye un sistema 210 transmisor y un sistema 250 receptor. Sin pérdida de generalidad, tanto el sistema 210 transmisor como el sistema 250 receptor pueden implementarse en un AP o una STA. En ejemplos ilustrativos, el sistema 210 transmisor representa una STA emisora o un primer dispositivo inalámbrico tal como la STA1 anterior, y el sistema 250 receptor representa una STA receptora tal como un segundo dispositivo inalámbrico o STA2 anterior. Las transmisiones desde el sistema 210 transmisor al sistema 250 receptor se denominan enlace directo o una primera dirección, mientras que las transmisiones desde el sistema 250 receptor al sistema 210 transmisor se denominan enlace inverso o una segunda dirección.
Se entenderá que algunos aspectos del transmisor 210 y del sistema 250 receptor se han configurado para implementar características, funciones y modificaciones específicas según realizaciones de ejemplo. Por ejemplo, los transmisores y receptores configurados para implementar los estándares IEEE 802.11 actuales incluyen típicamente una pluralidad de flujos de datos transmitidos por una pluralidad correspondiente de transmisores desde el lado del transmisor en el enlace directo, lo que conduce a ambigüedades en la medición precisa de tiempo. Las realizaciones de ejemplo evitan estas ambigüedades y configuran el sistema 210 transmisor y el sistema 250 receptor para requerir que todas las transmisiones, por ejemplo, pertenecientes a cuadros para mediciones precisas de tiempo, se produzcan desde una única cadena o antena de radiofrecuencia (RF). Este aspecto se implementa mediante la transmisión de datos de tráfico desde el procesador 214 de datos TX al transmisor 222 acoplado a la antena 224 como se explicará más adelante.
Para la primera dirección o enlace directo, los flujos de datos correspondientes a todas las transmisiones desde el sistema 210 transmisor se proporcionan como datos de tráfico desde la fuente 212 de datos al procesador 214 de datos (TX) de transmisión. El procesador 214 de datos TX realiza el formateo, la codificación y el entrelazado de los datos de tráfico con base en un esquema de codificación asociado. Los datos de tráfico codificados se pueden multiplexar con datos piloto utilizando técnicas de multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM). Los datos piloto son típicamente un patrón de datos conocido que se procesa de una manera conocida y se puede usar en el sistema receptor para estimar la respuesta del canal. Los datos de tráfico codificados y piloto multiplexados se modulan (por ejemplo, de acuerdo con BPSK, QPSK, etc.), para proporcionar símbolos de modulación que luego se proporcionan a un primer transmisor mostrado como transmisor (TMTR) 222 para su transmisión a través de la antena 224. La tasa de datos, codificación, y la modulación puede basarse en instrucciones almacenadas en la memoria 232 y ejecutadas por el procesador 230.
En el sistema 250 receptor, las señales moduladas transmitidas son recibidas por la antena 252 y la señal recibida se proporciona al receptor (RCVR) 254. El receptor 254 condiciona (por ejemplo, filtra, amplifica y convierte hacia abajo) la señal recibida, digitaliza la señal acondicionada para proporcionar muestras, y procesa adicionalmente las muestras para proporcionar un correspondiente flujo de símbolos "recibido". A continuación, el procesador 260 de datos RX recibe y procesa el flujo de símbolos recibido para proporcionar un flujo de símbolos "detectado". El procesador 260 de datos RX luego demodula, desentrelaza y decodifica el flujo de símbolos detectado para recuperar los datos de tráfico. El procesamiento por el procesador 260 de datos RX es complementario al realizado por el procesador 214 de datos TX en el sistema 210 transmisor.
Llegando ahora a la segunda dirección o enlace inverso, el procesador 270 en el sistema 250 receptor determina periódicamente una de varias matrices de precodificación almacenadas en la memoria 272 y formula un mensaje de enlace inverso que comprende una porción de índice de matriz y una porción de valor de rango correspondientes. Las transmisiones de enlace inverso o el mensaje de enlace inverso pueden comprender diversos tipos de información con respecto al enlace de comunicación y/o los datos de tráfico recibidos. El mensaje de enlace inverso es procesado por el procesador 238 de datos TX, que también recibe los datos de tráfico de la fuente 236 de datos, modulado por el modulador 280, acondicionada por el transmisor (TMTR) 254 y transmitido de vuelta al sistema 210 transmisor. Para la transmisión inversa, el transmisor TMTR en el sistema 250 receptor se muestra en un mismo módulo que RCVR 254, compartiendo la antena 252, y de manera similar, un primer receptor o receptor RCVR 222 en el sistema 210 transmisor se muestra en un mismo módulo que TMTR 222, compartiendo la antena 224.
En el sistema 210 transmisor, las señales moduladas del sistema 250 receptor son recibidas por la antena 224, acondicionadas por el receptor 222, demoduladas por el demodulador 240 y procesadas por el procesador 242 de datos RX para extraer el mensaje de enlace inverso. El procesador 230 determina entonces qué matriz de precodificación utilizar, a partir de una pluralidad de matrices de precodificación almacenadas en la memoria 232, y luego procesa el mensaje extraído. Aunque se ha mostrado y descrito el sistema 200 de ejemplo con respecto a las características o bloques funcionales ilustrados de la figura 2, se entenderá que las funcionalidades de los diversos bloques funcionales pueden combinarse o modificarse para adaptarse a implementaciones particulares. Por ejemplo, los aspectos relacionados con el procesador 214 de datos TX y el procesador 230 del transmisor 210 pueden combinarse e implementarse en un primer procesador. Tales modificaciones similares resultarán evidentes para un experto en la técnica.
Además, se entenderá que una descripción detallada adicional de las funcionalidades de la descripción anterior proporciona solo una descripción básica de la funcionalidad de los diversos componentes del sistema 200 mencionados anteriormente que se han omitido en este documento en aras de la claridad. Una persona experta podrá aplicar las técnicas divulgadas para la medición precisa de tiempo, en lo que se refiere a reducir el efecto o impacto del error de reloj en el cómputo de RTT, a cualquier otra estructura similar de transmisor y receptor, sin apartarse del alcance de esta divulgación.
Con referencia ahora a la figura 3, se explicará con más detalle una realización de ejemplo perteneciente a la medición exacta de RTT. En la figura 3, STA1 puede configurarse de acuerdo con el sistema 210 transmisor de la figura 2, mientras que STA2 puede configurarse de acuerdo con el sistema 250 receptor de la figura 2. En algunas realizaciones, el sistema de la figura 3 está configurado para "medición precisa de tiempo", por lo que se puede obtener una medición exacta de RTT entre STA1 y STA2. En lo que respecta a esta divulgación, la medición precisa de tiempo incluye modificaciones a los estándares 802.11v actuales. El estándar actual IEEE 802.11v se puede utilizar con fines de sincronización, así como con fines de ubicación o posicionamiento. Con algunas de las modificaciones que corresponden a la medición precisa de tiempo, que se muestra en la tabla 1 a continuación, el nuevo estándar IEEE 802.11 rev mc se puede utilizar con fines de ubicación en diversos estándares 802.11 (por ejemplo, 802.11g, 802.11n, 802.11ac, 802.11ad, 802.11v, etc.).
La tabla 1, en lo que respecta a aspectos del nuevo estándar IEEE 802.11 rev mc, relevante para ejemplos de realización, se muestra a continuación:
Tabla 1: Medición precisa de tiempo
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Figure imgf000006_0001
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Si bien la tabla 1 anterior resume las modificaciones relevantes a los estándares IEEE 802.11 actuales para obtener el nuevo estándar IEEE 802.11 rev mc propuesto, particularmente en lo que se refiere a la medición precisa de tiempo en realizaciones de ejemplo, más detalles del nuevo estándar IEEE 802.11 rev mc propuesto, en general, se puede encontrar en la solicitud provisional U.S. No. 61/721,437, titulada "METHODS FOR PRECISE LOCATION DETERMINATIONS AND WIRELESS TRANSMISSIONS IN 802.11 STANDARDS," presentada el 1 de noviembre de 2012, cedida al cesionario de la presente.
Más particularmente, con respecto a las realizaciones divulgadas, la medición precisa de tiempo permite, por ejemplo, a STA2 medir con exactitud el RTT entre STA2 y STA1. Con la transferencia regular de cuadros de medición precisa de tiempo, es posible que la STA receptora (STA2) rastree los cambios en su ubicación relativa con otras STA en el entorno.
Como se puede reconocer, la línea de tiempo relacionada con las transferencias de mensajes entre STA1 y STA2 incluye elementos adicionales a los que se describieron con respecto al enfoque convencional en la figura 1. Más particularmente, en los aspectos de ejemplo de la figura 3, la solicitud de STA2 indica que un intercambio bilateral está activado. Esto ahorra una rutina adicional de solicitud-reconocimiento entre STA1 y s TA2, sin embargo, se entenderá que pueden configurarse realizaciones alternativas sin el intercambio bilateral, por lo que se puede obtener el mismo resultado, aunque a través de pasos adicionales de solicitud-reconocimiento. Se entenderá que aunque la secuencia de acciones/rutinas se ha ilustrado en un orden de ejemplo en la figura 3, no es necesario que las realizaciones adopten la misma secuencia de acciones. Por ejemplo, a pesar de que una acción puede describirse como la siguiente o realizada con posterioridad a una acción anterior, no existe ningún requisito de que una acción y una acción anterior deban separarse en el tiempo, ya que es posible que algunas de las acciones descritas en la línea de tiempo de la figura 3 puede combinarse en una sola transacción o realizarse de forma simultánea o concurrente, sin apartarse del alcance de las realizaciones.
Continuando con la línea de tiempo de la figura 3, después de la solicitud bilateral de STA2 y el reconocimiento de STA1, STA1 transmite cuadros de medición de tiempo en pares superpuestos. Las siguientes transferencias de mensajes son similares a las técnicas convencionales, en las que se calcula un primer RTT en una primera dirección. Un primer error de reloj, por ejemplo relacionado con STA1, puede estar asociado con el primer RTT. Sin pérdida de generalidad, la primera dirección se refiere a un viaje de ida y vuelta de cuadros de medición de tiempo correspondientes a un primer cuadro, por ejemplo, que se transmite desde STA1 a STA2, seguida de un reconocimiento del primer cuadro transmitido desde STA2 a STA1. Por lo tanto, el primer RTT en la primera dirección se puede computar con base en un primer conjunto de uno o más mensajes, donde los mensajes comprenden la transmisión (por ejemplo, la primera transmisión) del primer cuadro y la recepción de un reconocimiento correspondiente (por ejemplo, el primer reconocimiento) del primer cuadro. Con más detalle, como se explicó anteriormente, el primer RTT se basa al menos en parte en el primer y cuarto tiempo, t1 y t4, que se pueden obtener en STA1 en relación con la medición de RTT del primer cuadro, por ejemplo. Una vez más, los tiempos t1 y t4 pueden transferirse a STA2, donde STA2 puede computar un primer RTT en una primera dirección, o simplemente, "RTT" en este documento, de manera similar a la explicada anteriormente con respecto a la figura 1, es decir, computando [(t4 — t1) — (t3 — t2)]. En algunos casos, STA2 puede transferir el RTT computado a STA1.
Una vez que STA2 recibe t1 y t4 (y además, reconoce este recibo y/o envía el RTT computado a STA1 en algunos casos), las realizaciones de ejemplo se apartan de las técnicas convencionales, porque un segundo protocolo para obtener un segundo conjunto de mediciones, para un segundo RTT en una segunda dirección (en este documento, RTT'), se inicia entre STA2 y STA1, donde la segunda dirección puede considerarse que es la inversa de la primera dirección. Un segundo error de reloj, por ejemplo, correspondiente al segundo dispositivo STA2 inalámbrico puede estar asociado con el segundo RTT.
Este segundo RTT en la segunda dirección, o RTT', se computa con base en un segundo conjunto de uno o más mensajes pertenecientes a la transmisión de un segundo cuadro y la recepción de un reconocimiento del segundo cuadro. Más específicamente, STA2 transmite (por ejemplo, en una segunda transmisión) un cuadro de medición de tiempo, perteneciente al segundo cuadro, por ejemplo, a STA1 en un quinto tiempo (t1'). STA1 captura un sexto tiempo (t2') en la que el segundo cuadro llega a STA1 y un séptimo tiempo (t3') en la que el reconocimiento del segundo cuadro (por ejemplo, un segundo reconocimiento o respuesta ACK), se transmite desde STA1. STA2 captura un octavo tiempo (t4') en la que se recibe el ACK en STA2. En el cuadro de medición de tiempo de seguimiento, STA2 transfiere los valores de la marca de tiempo que capturó (t1' y t4') a STA1. Con esta información, STA1 puede determinar el segundo RTT como una diferencia entre el octavo y el quinto tiempo, menos la diferencia entre el séptimo tiempo y el sexto tiempo, representado por la ecuación: RTT' = [(t4' - t1') — (t3' — t2')]. En una realización, como se ilustra, s TA1 puede transferir el RTT' computado a STA2, por lo que STA2 poseerá tanto RTT como RTT'. Con esta información, STA2 puede obtener un promedio de RTT y RTT', denotado como RTT", que puede conducir ventajosamente a una reducción significativa en el error causado por la deriva de reloj. Más específicamente, un error de reloj promedio asociado con el RTT promedio, (RTT") es un error menor que el primer error de reloj asociado con el primer RTT (RTT) y el segundo error de reloj asociado con el segundo RTT (RTT').
Alternativamente, si STA2 había transferido previamente RTT a STA1 como se mencionó anteriormente como una opción para algunas realizaciones, y dado que STA1 ya posee RTT', STA1 también puede realizar cómputos para obtener el RTT" promedio de RTT y RTT'. En aras de la explicación de una realización ilustrativa, el caso en el que RTT" se calcula en STA2 se elige a continuación, aunque se debe tener en cuenta que esta es una ilustración no limitante, y el cómputo de RTT" a continuación se puede realizar en STA1, o para el objeto, en cualquier otra entidad, tal como un punto de acceso al que se transfieren las marcas de tiempo necesarias y/o los valores de tiempo de ida y vuelta desde STA1 y STA2.
En aras de la brevedad, el cálculo de RTT' se proporciona con respecto a una realización de ejemplo, mientras que se supone que el cálculo de RTT es similar al del enfoque convencional ya descrito. Se entenderá que se supone que STA1 y STA2 son preferiblemente estacionarios o no móviles (o la distancia entre ellos permanece inalterada) para los cálculos siguientes, por lo que los valores de TOF no cambian. Además, si se utilizan sistemas o conjuntos de chips idénticos en la configuración de STA1 y STA2, que suele ser el caso de los teléfonos, los valores SlFS para STA1 y STA2 también serán los mismos. Con estos supuestos, y teniendo en cuenta que una vez más, se supone que STA1 tiene una deriva de reloj con un error de ppml y STA2 tiene un error similar de ppm2, el correspondiente, RTT' se obtiene de la siguiente manera.
RTT’ = t4’ - t i' - (t3' - t2 ’)
= (t3' TOF - ti') * (1 ppm 2)- (t2' M SIFS - t2') * (1 ppm l)
= (t2* M SIFS T O F -ti’) * (1 ppm 2)-(M SIFS) * (1 ppm l)
= (ti' TOF M SIFS T O F -ti') * (1 ppm 2)- (M SIFS)
* (1 ppm l)
= (2 * TOF M SIFS) * (1 ppm 2)- (M SIFS) * (1 ppm l)
2 * TOF * (1 ppm2) (M SIFS) * (ppm2 — ppm l)
Como se recordará, RTT se obtiene como RTT = 2 * TOF * (1 ppml) (M SIFS) * (ppml — ppm2). Por consiguiente, promediar RTT y RTT' resultará en un promedio, representado por
Figure imgf000008_0001
Con los supuestos anteriores intactos, es decir, M es 100us, SIFS es 16us, y cada uno de ppml y ppm2 son ± 25ppm, se ve que el error en RTT" corresponde al factor TOF * (ppm1 ppm2) en el RTT", que, cuando STA1 y STA2 están a 100 metros de distancia, equivale a 100/3e8 * 1e9 * 50e-6 = .0167ns. En comparación con el error de 5.8ns en el enfoque convencional explicado con respecto a la figura 1, se ve que en las realizaciones de ejemplo, el error se reduce en un factor de 348, lo que será reconocido como una reducción sustancial por los expertos en la técnica. Por consiguiente, al obtener valores de tiempo de ida y vuelta utilizando transferencias de medición de cuadro de tiempo en ambas direcciones entre STA1 y STA2, y promediarlas, las realizaciones de ejemplo pueden minimizar el impacto de la deriva de reloj de las dos STA en el cálculo de RTT, y así mejorar la precisión del RTT.
Mientras que en el ejemplo ilustrado anteriormente, STA1 computó RTT' y lo envió a STA2 para las funciones de promediado, como se explicó anteriormente, son posibles realizaciones alternativas, en donde el RTT computado en STA2 se envía a STA1; y dado que STA1 ya está configurado para computar RTT', STA1 puede completar los pasos para calcular la función de promedio para determinar RTT". Como otra alternativa, tanto STA1 como STA2 pueden transferir algunas o todas las marcas de tiempo y cómputos de tiempo de ida y vuelta a otra entidad tal como, un servidor, una entidad que determina la ubicación, o un AP para determinar RTT". Por ejemplo, STA2 puede computar y enviar RTT a un AP, y STA1 puede computar y enviar RTT' al AP, por lo que el AP puede computar RTT". Las personas capacitadas reconocerán diversas otras alternativas que pueden ser posibles en líneas similares, mientras tiene en cuenta que obtener RTT en ambas direcciones y promediarlas puede reducir significativamente el impacto de la deriva de reloj en el cómputo de RTT.
Además, se observará que con las mediciones precisas de tiempo y la captura de la marca de tiempo correspondiente descrita anteriormente, con respecto al cómputo de RTT, por ejemplo, t i y t3 corresponden al punto en el tiempo en el que el inicio del preámbulo para el cuadro transmitido aparece en el puerto de la antena de transmisión (por ejemplo, de la antena 224 acoplada al transmisor TMTR 222, donde STA1 se implementa como sistema de transmisión 2Í0). Una implementación puede capturar una marca de tiempo durante el procesamiento de transmisión antes o después del punto en el que realmente ocurre y desfasar el valor para compensar la diferencia de tiempo. En consecuencia, t2 y t4 corresponden al punto en el tiempo en el que el comienzo del preámbulo para el cuadro entrante llega al puerto de la antena receptora (por ejemplo, de la antena 252 acoplada al receptor RCVR 254, donde STA2 se implementa como sistema 250 receptor). Debido a que la detección del cuadro y la sincronización con su estructura lógica incurre en un retraso de tiempo, una implementación determina cuándo el comienzo del preámbulo para el cuadro entrante llegó al puerto de la antena receptora capturando una marca de tiempo cierto tiempo después de que ocurrió y compensando el retraso restando un desfase del valor capturado.
Ahora se describirá otra realización más, en donde, en lugar de promediar RTT y RTT' como anteriormente para obtener RTT", una de las dos STA, por ejemplo, STA2 puede bloquear su reloj en el de STA1, de modo que el factor (1 ppm2) para STA2 tomaría la forma de (1 ppm1 - residual_ppm), en donde residual_ppm es un diferencial de ppm2 restante después de que STA2 se haya bloqueado en el reloj de STA1. Como entenderá un experto en la técnica, STA2 puede bloquear su reloj en el reloj de STA1, por ejemplo, de una manera aproximada durante la porción del campo de entrenamiento corto heredado (L-STF) del preámbulo de un cuadro IEEE 802.11, y antes de la porción del campo de entrenamiento largo heredado (L-LTF). En esta realización, los pasos adicionales de computar RTT' y RTT" no son necesarios. Por lo tanto, el cómputo de RTT que se describió anteriormente, se modificará adecuadamente de la siguiente manera:
RTT 2 * TOF * (1 ppml) (M SIFS) * (ppml — ppm2)
= 2 * TOF * (1 ppm l) (M SIFS) * (residual_ppm)
En un ejemplo ilustrativo, si se supone que residual_ppm es del orden de 1ppm, que corresponde a aplicaciones prácticas, entonces el error en RTT se reduce a 116us * 1e-6 = 0.116ns = 0.03m, que es menor que el error en los enfoques convencionales por un factor de aproximadamente 50 (con los mismos supuestos anteriores, es decir, M es 100us, SIFS es 16us, cada uno de ppm1 y ppm2 son ± 25ppm, y STA1 y STA2 son 100 metros).
En algunas realizaciones, cuando la comunicación puede relacionarse con la entre un AP y una STA (es decir, en lugar de entre dos STA, STA1 y STA2 como se discutió anteriormente), y un sistema de comunicación inalámbrica comprende varios AP que están habilitados para la ubicación, entonces el rendimiento de la realización se puede mejorar si los AP están configurados para anunciar o difundir sus errores máximos de reloj o valores de ppm. De esta manera, todas las STA en el sistema de comunicación pueden bloquearse en el AP con el error de reloj más bajo. Además, en este ejemplo, el AP con el menor error de reloj puede servir como principal para sus vecinos. Por tanto, un dispositivo inalámbrico tal como STA1 o STA2, por ejemplo, puede recibir dos o más errores de reloj transmitidos por dos o más puntos de acceso, y determinar un error de reloj más pequeño de los dos o más errores de reloj. El dispositivo inalámbrico puede entonces establecer comunicación con un punto de acceso correspondiente al error de reloj más pequeño, sincronizando un reloj del dispositivo inalámbrico con base en el error de reloj más pequeño. El anuncio de los errores de reloj (por ejemplo, en ppm) puede difundirse en una baliza o en un proceso de negociación, tal como el intercambio de solicitud de medición precisa de tiempo, que normalmente sucedería antes de que se realice el intercambio de medición precisa de tiempo. Además, el dispositivo inalámbrico también puede comunicarse con un AP de error de reloj más pequeño que corresponde al error de reloj más pequeño que el AP de error de reloj más pequeño que tiene el error de reloj más pequeño. Con base en esto, el AP con el error de reloj más pequeño puede designarse o establecerse como AP principal y anunciar su estado como AP principal a los AP vecinos.
puede transmitirse en una baliza o en un proceso de protocolo de enlace, como el intercambio de solicitudes de medición de sincronización fina, que normalmente sucedería antes de que se realice el intercambio de medición de sincronización fina.
Se apreciará que las realizaciones incluyen diversos métodos para realizar los procesos, funciones y/o algoritmos divulgados en este documento. Por ejemplo, como se ilustra en la figura 4, una realización puede incluir un método de método para calcular el tiempo de ida y vuelta (RTT), en un primer dispositivo inalámbrico, desde el primer dispositivo inalámbrico (por ejemplo, STA1) a un segundo dispositivo inalámbrico (por ejemplo, STA2), el método que comprende: recibir un cálculo de un primer RTT en una primera dirección (por ejemplo, recibir RTT de STA2), con base en un primer conjunto de uno o más mensajes, en donde el primer conjunto de uno o más mensajes comprende un primer cuadro transmitido por el primer dispositivo inalámbrico en la primera dirección - bloque 402; calcular un segundo RTT en una segunda dirección (por ejemplo, RTT'), con base en un segundo conjunto de uno o más mensajes, en donde el segundo conjunto de uno o más mensajes comprende un segundo cuadro transmitido por el segundo dispositivo inalámbrico en la segunda dirección - bloque 404; y calcular un RTT promedio (por ejemplo, RTT"), en donde el RTT promedio se basa en el primer RTT y el segundo RTT - bloque 406.
En algunos aspectos, el primer dispositivo inalámbrico comprende un primer error de reloj relacionado con la determinación del segundo RTT en la segunda dirección, y el primer RTT se puede recibir desde un segundo dispositivo inalámbrico en la primera dirección, donde el segundo dispositivo inalámbrico comprende un segundo error de reloj. El RTT promedio tiene un error menor que el primer RTT o el segundo RTT. El primer y segundo dispositivo inalámbrico pueden ser dispositivos móviles, o el primer dispositivo inalámbrico puede ser un punto de acceso, mientras que el segundo dispositivo inalámbrico es un dispositivo móvil o terminal de acceso. Además, el primer y segundo conjunto de mensajes pueden basarse en un estándar IEEE 802.11 y, en particular, pueden basarse en una medición precisa de tiempo.
Los expertos en la técnica apreciarán que la información y las señales se pueden representar usando cualquiera de una variedad de tecnologías y técnicas diferentes. Por ejemplo, los datos, instrucciones, comandos, información, señales, bits, símbolos y chips a los que se puede hacer referencia a lo largo de la descripción anterior pueden estar representados por voltajes, corrientes, ondas electromagnéticas, partículas o campos magnéticos, partículas o campos ópticos, o cualquier combinación de los mismos.
Además, los expertos en la técnica apreciarán que los diversos bloques lógicos, módulos, circuitos y pasos de algoritmo ilustrativos descritos en relación con las realizaciones divulgadas en este documento pueden implementarse como hardware electrónico, software informático o combinaciones de ambos. Para ilustrar claramente esta intercambiabilidad de hardware y software, se han descrito anteriormente diversos componentes, bloques, módulos, circuitos y pasos ilustrativos en general en términos de su funcionalidad. El hecho de que dicha funcionalidad se implemente como hardware o software depende de la aplicación particular y las restricciones de diseño impuestas al sistema general. Los artesanos expertos pueden implementar la funcionalidad descrita de diversas formas para cada aplicación particular, pero tales decisiones de implementación no deben interpretarse como una desviación del alcance de la presente invención.
Los métodos, secuencias y/o algoritmos descritos en relación con las realizaciones divulgadas en este documento pueden realizarse directamente en hardware, en un módulo de software ejecutado por un procesador o en una combinación de los dos. Un módulo de software puede residir en una memoria RAM, una memoria flash, una memoria ROM, una memoria EPROM, una memoria EEPROM, registros, un disco duro, un disco extraíble, un CD-ROM o cualquier otra forma de medio de almacenamiento conocida en la técnica. Un medio de almacenamiento de ejemplo está acoplado al procesador de manera que el procesador pueda leer información y escribir información en el medio de almacenamiento. Como alternativa, el medio de almacenamiento puede ser parte integral del procesador.
Por consiguiente, una realización de la invención puede incluir un medio legible por ordenador que realiza un método para reducir el impacto del error/deriva de reloj al determinar el RTT entre dos dispositivos inalámbricos. Por consiguiente, la invención no se limita a ejemplos ilustrados y cualquier medio para realizar la funcionalidad descrita en este documento se incluye en las realizaciones de la invención.
Si bien la divulgación anterior muestra realizaciones ilustrativas de la invención, debe observarse que se podrían realizar aquí diversos cambios y modificaciones sin apartarse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. Las funciones, pasos y/o acciones de las reivindicaciones del método según las realizaciones de la invención descritas en este documento no necesitan realizarse en ningún orden particular. Además, aunque los elementos de la invención pueden describirse o reivindicarse en singular, se contempla el plural a menos que se indique explícitamente una limitación al singular.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Un método para calcular en un primer dispositivo (210) inalámbrico el tiempo de ida y vuelta (RTT) entre el primer dispositivo inalámbrico y un segundo dispositivo (250) inalámbrico, el método que comprende:
Recibir (402) un cálculo de un primer RTT en una primera dirección, donde la primera dirección es desde dicho primer dispositivo inalámbrico a dicho segundo dispositivo inalámbrico y de regreso a dicho primer dispositivo inalámbrico, en donde el cálculo del primer RTT se basa al menos en una marca de tiempo de un primer tiempo (t1) en la que el primer dispositivo inalámbrico transmite un primer cuadro al segundo dispositivo y con base en una marca de tiempo de un cuarto tiempo (t4) en la que se recibe un primer reconocimiento en el primer dispositivo desde el segundo dispositivo;
calcular (404) un segundo RTT en una segunda dirección, donde la segunda dirección es desde dicho segundo dispositivo inalámbrico a dicho primer dispositivo inalámbrico y de regreso a dicho segundo dispositivo inalámbrico, en donde el cálculo del segundo RTT se basa en una marca de tiempo de un quinto tiempo (t1') en el que el segundo dispositivo inalámbrico transmite un segundo cuadro al primer dispositivo inalámbrico y con base en una marca de tiempo de ocho tiempos (t4') en el que se recibe un segundo reconocimiento en el segundo dispositivo desde el primer dispositivo ; y
calcular (406) un RTT promedio, en donde el RTT promedio se basa en el primer RTT y el segundo RTT.
2. El método de la reivindicación 1, que comprende además:
recibir el quinto tiempo (t1') en el que el segundo cuadro fue transmitido al primer dispositivo (210) inalámbrico por el segundo dispositivo (250) inalámbrico;
determinar un sexto tiempo (t2') en el que se recibió el segundo cuadro en el primer dispositivo (210) inalámbrico; determinar un séptimo tiempo (t3') en el que se transmite el segundo reconocimiento desde el primer dispositivo inalámbrico;
recibir el octavo tiempo (t4') en el que se recibe el segundo reconocimiento en el segundo dispositivo inalámbrico; y calcular el segundo RTT como una diferencia entre el octavo tiempo y el quinto tiempo, menos la diferencia entre el séptimo tiempo y el sexto tiempo.
3. El método de la reivindicación 1, en donde un primer error de reloj está asociado con el primer RTT, un segundo error de reloj está asociado con el segundo RTT, y en donde el error de reloj asociado con el RTT promedio es menor que el primer error de reloj y el segundo error de reloj.
4. El método de la reivindicación 1, en donde el primer dispositivo (210) inalámbrico es un dispositivo móvil.
5. El método de la reivindicación 1, en donde el primer dispositivo inalámbrico es un punto de acceso.
6. El método de la reivindicación 1, en donde el primer dispositivo (210) inalámbrico comprende un receptor (222), y el primer cuadro comprende un cuadro de medición preciso de tiempo, en donde el cuadro de medición preciso de tiempo está desfasado por una cantidad igual al retraso asociado con una antena (224) y la lógica del receptor, antes de la sincronización del primer y segundo cuadros con el receptor.
7. Un primer dispositivo (210) inalámbrico que implementa el cálculo del tiempo de ida y vuelta, RTT, el dispositivo inalámbrico que comprende:
medios para recibir un cálculo de un primer tiempo de ida y vuelta (RTT) entre el primer dispositivo inalámbrico y un segundo dispositivo (250) inalámbrico, en una primera dirección, donde la primera dirección es desde dicho primer dispositivo inalámbrico a dicho segundo dispositivo inalámbrico y de regreso a dicho primer dispositivo inalámbrico, en donde el cálculo del primer RTT se basa al menos en una marca de tiempo de un primer tiempo (t1) en la que el primer dispositivo inalámbrico transmite un primer cuadro al segundo dispositivo y se basa en una marca de tiempo de un cuarto tiempo (t4) en el que se recibe un primer reconocimiento en el primer dispositivo desde el segundo dispositivo;
medios para calcular un segundo RTT entre el primer dispositivo inalámbrico y el segundo dispositivo inalámbrico, en una segunda dirección, donde la segunda dirección es desde dicho segundo dispositivo inalámbrico a dicho primer dispositivo inalámbrico y de regreso a dicho segundo dispositivo inalámbrico, en donde el cálculo del segundo RTT se basa en una marca de tiempo de un quinto tiempo (t1') en la que el segundo dispositivo inalámbrico transmite un segundo cuadro al primer dispositivo inalámbrico y se basa en una marca de tiempo de ocho tiempos (t4') en la que un segundo reconocimiento se recibe en el segundo dispositivo desde el primer dispositivo; y
medios para calcular un RTT promedio en donde el RTT promedio se basa en el primer RTT y el segundo RTT.
8. El primer dispositivo (210) inalámbrico de la reivindicación 13, que comprende además:
medios para recibir el quinto tiempo (t1') en el que el segundo cuadro fue transmitido al primer dispositivo inalámbrico por un segundo dispositivo (250) inalámbrico;
medios para determinar un sexto tiempo (t2') en el que se recibió el segundo cuadro en el primer dispositivo inalámbrico;
medios para determinar un séptimo tiempo (t3') en el que se transmite el segundo reconocimiento desde el primer dispositivo inalámbrico;
medios para recibir el octavo tiempo (t4') en el que se recibe el segundo reconocimiento en el segundo dispositivo inalámbrico; y
medios para calcular el segundo RTT como una diferencia entre el octavo tiempo y el quinto tiempo, menos la diferencia entre el séptimo tiempo y el sexto tiempo.
9. Un medio de almacenamiento legible por ordenador no transitorio que comprende un código que, cuando es ejecutado por un procesador, hace que el procesador realice operaciones para llevar a cabo los pasos de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
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WO (1) WO2014137630A2 (es)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10039073B2 (en) 2013-01-03 2018-07-31 Qualcomm Incorporated Method for determining location of wireless devices
JP6657097B2 (ja) * 2013-09-18 2020-03-04 インテル コーポレイション 飛行時間測位のためのファインタイミング測定
EP3105981B1 (en) * 2014-02-10 2019-11-20 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Methods and devices for random access preamble shifting
US10182413B2 (en) 2014-07-30 2019-01-15 Qualcomm Incorporated Wireless positioning using scheduled transmissions
US9872313B2 (en) * 2014-10-02 2018-01-16 Qualcomm Incorporated Contention based uplink transmissions for latency reduction
US20160127066A1 (en) * 2014-11-03 2016-05-05 Qualcomm Incorporated Relative clock drift calibration for channel stitching
US10349367B2 (en) * 2015-03-03 2019-07-09 Qualcomm Incorporated Methods and systems for synchronizing devices
CN107567689B (zh) * 2015-05-14 2019-12-13 瑞典爱立信有限公司 用于在无线网络中同步节点的方法和系统
JP6499018B2 (ja) * 2015-06-05 2019-04-10 株式会社東芝 通信装置、通信システム、推定方法及びプログラム
US9872191B2 (en) * 2015-06-11 2018-01-16 Intel IP Corporation Method, system, and apparatus of range measurement in a wireless network
US10148412B1 (en) * 2015-06-25 2018-12-04 Marvell International Ltd. Methods and apparatus for clock drift mitigation
US9668101B2 (en) * 2015-08-10 2017-05-30 Qualcomm Incorporated Partial timing synchronization function (TSF) synchronization in fine timing measurement (FTM) protocol
US9723631B2 (en) 2015-10-26 2017-08-01 Microsoft Technology Licensing, Llc Bulk fine timing measurement allocation message
US9989619B2 (en) 2015-10-26 2018-06-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Bulk propagation timing measurement messaging
US9955499B2 (en) 2015-10-26 2018-04-24 Microsoft Technology Licensing, Llc Bulk fine timing measurement message scheduling
US10129875B2 (en) * 2016-02-05 2018-11-13 Qualcomm Incorporated Methods and systems for a ranging protocol
US10302738B2 (en) * 2016-02-26 2019-05-28 Qualcomm Incorporated Methods and systems for a ranging protocol
US10278151B2 (en) * 2016-06-15 2019-04-30 Qualcomm Incorporated Combined fine timing measurement (FTM) and non-FTM messaging for estimating turn-around calibration factor
WO2018035740A1 (zh) * 2016-08-24 2018-03-01 华为技术有限公司 一种基于时间测量的定位方法、相关设备及系统
US9907047B1 (en) * 2016-08-30 2018-02-27 Qualcomm Incorporated Passive positioning procedure and use of single burst ASAP FTM sessions
CN109691191B (zh) * 2016-09-14 2020-11-17 华为技术有限公司 一种时钟同步的方法及设备
US10050770B2 (en) * 2016-09-29 2018-08-14 Intel Corporation Positioning system configuration with round trip time
CN108347763B (zh) * 2017-01-24 2021-06-01 华为技术有限公司 授时的方法、终端设备和网络设备
JP7173001B2 (ja) * 2017-06-02 2022-11-16 ソニーグループ株式会社 無線機器および無線機器の処理方法
EP3554016B1 (en) * 2018-04-15 2021-10-27 National Instruments Belgium NV Exchanging data in a real-time data communication system
WO2020077577A1 (zh) * 2018-10-17 2020-04-23 Oppo广东移动通信有限公司 数据包传输方法和设备
CN111385820A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 深圳Tcl新技术有限公司 一种Wifi射频方向优化方法、装置及可读存储介质
CN111123311B (zh) * 2019-11-18 2021-12-03 北京卫星导航中心 星载原子钟调频调相方法
US20220150863A1 (en) * 2020-11-06 2022-05-12 Qualcomm Incorporated Sidelink positioning in presence of clock error
US20240147399A1 (en) * 2022-10-26 2024-05-02 Qualcomm Incorporated Independent tx and rx timing-based processing for positioning and sensing

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5802106A (en) 1996-12-06 1998-09-01 Packeteer, Inc. Method for rapid data rate detection in a packet communication environment without data rate supervision
US6577690B1 (en) * 1998-06-25 2003-06-10 Silicon Automation Systems Limited Clock recovery in multi-carrier transmission systems
US6181912B1 (en) * 1998-09-09 2001-01-30 Qualcomm Inc System and method for user terminal clock error measurement and correction
US6577890B1 (en) * 2000-09-08 2003-06-10 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Methodology to optimize positioning of multi-detector gamma cameras utilizing tangential detector motion
GB2394628B (en) * 2002-10-25 2005-10-19 Siemens Plc A method of determining a timing offset between a first clock and a second clock in a communications network
KR101141645B1 (ko) * 2005-03-29 2012-05-17 엘지전자 주식회사 데이터 블록 전송 제어 방법
JP4645281B2 (ja) * 2005-04-19 2011-03-09 ソニー株式会社 情報処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体
CN106054129A (zh) * 2005-11-07 2016-10-26 高通股份有限公司 Wlan和其它无线网络的定位
US7602873B2 (en) * 2005-12-23 2009-10-13 Agilent Technologies, Inc. Correcting time synchronization inaccuracy caused by asymmetric delay on a communication link
EP2489199A2 (en) * 2006-02-22 2012-08-22 Elad Barkan Wireless internet system and method
US7773713B2 (en) * 2006-10-19 2010-08-10 Motorola, Inc. Clock data recovery systems and methods for direct digital synthesizers
US8838481B2 (en) * 2011-07-26 2014-09-16 Golba Llc Method and system for location based hands-free payment
JP2008187305A (ja) * 2007-01-29 2008-08-14 Iwatsu Electric Co Ltd 無線lanパケット伝送方法と装置
CN101267430A (zh) 2007-03-16 2008-09-17 世意法(北京)半导体研发有限责任公司 Mac与tcp协调方法
CN103533639A (zh) * 2007-06-21 2014-01-22 高通股份有限公司 用于确定蜂窝通信网络中基站的位置的方法和装置
KR100907249B1 (ko) * 2007-07-04 2009-07-10 한국전기연구원 무선측위에서의 클록 표류 영향을 고려한 시간정보추정방법
US8473638B2 (en) * 2008-05-02 2013-06-25 James Aweya Method and apparatus for time and frequency transfer in communication networks
US8837279B2 (en) 2008-06-06 2014-09-16 Optis Wireless Technology, Llc Technique for improving congestion control
US20100052983A1 (en) * 2008-06-06 2010-03-04 Skyhook Wireless, Inc. Systems and methods for maintaining clock bias accuracy in a hybrid positioning system
US20090310593A1 (en) * 2008-06-17 2009-12-17 Qualcomm Incorporated Self-positioning access points
JP2010028684A (ja) * 2008-07-24 2010-02-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> クライアント装置およびプログラム
US20100135178A1 (en) * 2008-11-21 2010-06-03 Qualcomm Incorporated Wireless position determination using adjusted round trip time measurements
US20100164789A1 (en) * 2008-12-30 2010-07-01 Gm Global Technology Operations, Inc. Measurement Level Integration of GPS and Other Range and Bearing Measurement-Capable Sensors for Ubiquitous Positioning Capability
US8930484B2 (en) * 2009-06-30 2015-01-06 Tymphany Hong Kong Limited Systems and methods for providing synchronization in a networked environment
CN102474837B (zh) * 2009-07-15 2015-08-19 松下电器产业株式会社 无线通信装置、无线通信系统以及无线通信方法
US8600297B2 (en) * 2009-07-28 2013-12-03 Qualcomm Incorporated Method and system for femto cell self-timing and self-locating
WO2011075887A1 (zh) * 2009-12-22 2011-06-30 中兴通讯股份有限公司 基站间同步方法及装置
US8630314B2 (en) * 2010-01-11 2014-01-14 Faro Technologies, Inc. Method and apparatus for synchronizing measurements taken by multiple metrology devices
US8350756B2 (en) * 2010-01-12 2013-01-08 Andrew Llc Detecting and compensating for erroneous time measurement for mobile device position calculation
US8121050B2 (en) 2010-04-08 2012-02-21 Exelis Inc. Maintaining time of day synchronization
US8781492B2 (en) * 2010-04-30 2014-07-15 Qualcomm Incorporated Device for round trip time measurements
US8391870B1 (en) 2010-05-20 2013-03-05 Sprint Communications Company L.P. Wireless handoffs based upon past handoff metrics
CN102006136A (zh) * 2010-12-17 2011-04-06 武汉邮电科学研究院 提高epon中时钟同步精度的方法及装置
US8456353B2 (en) * 2011-01-14 2013-06-04 Deere & Company Method and system for determining clock corrections
US9057771B2 (en) * 2011-04-25 2015-06-16 Disney Enterprises, Inc. Carrier sense-based ranging
WO2012154152A1 (en) 2011-05-06 2012-11-15 Google Inc. Apparatus and method for rendering video with retransmission delay
US8730832B2 (en) * 2011-05-19 2014-05-20 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and terminal for performing direct communication between terminals
US8521181B2 (en) * 2011-09-19 2013-08-27 Qualcomm Incorporated Time of arrival based positioning system
US8489114B2 (en) * 2011-09-19 2013-07-16 Qualcomm Incorporated Time difference of arrival based positioning system
US8787191B2 (en) * 2011-11-15 2014-07-22 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for determining distance in a Wi-Fi network
CN103812594A (zh) * 2014-02-26 2014-05-21 清华大学 一种无数据辅助的并行时钟同步方法及系统

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