JP2016536600A - ラウンドトリップ時間情報を使用する受動測位 - Google Patents
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Abstract
Description
[0001]本出願は、本出願の譲受人に各々が譲渡され、それらの内容の全体が参照により本明細書に組み込まれている、2013年8月30日に出願した、「Passive Positioning Schemes」と題する米国仮出願第61/872,087号、2013年9月3日に出願した、「Passive Positioning Schemes」と題する米国仮出願第61/873,253号、2014年3月31日に出願した、「Passive Positioning Utilizing Beacon Neighbor Reports」と題する米国仮出願第61/973,034号、および2014年4月28日に出願した、「Passive Positioning Utilizing Beacon Neighbor Reports」と題する米国仮出願第61/985,247号の利益を主張する。
[0041]RTT12/2は、AP1とAP2との間の飛行時間である。RTT12/2についての値は、t1およびt2の時間インスタンスに基づいて決定されてよく、またはAP1およびAP2のロケーションに基づいて確立されてよい。ある実施形態では、AP2は、t2の値(すなわち、MのToA)を、チャネルの初回到着向けに調節するように構成される。図3Bのグラフ350を参照すると、FACの値は受信信号に基づき得る。限定ではなく一例として、FACアルゴリズムは、立上りエッジサンプルと統計的情報とを使うことができる。FACアルゴリズムは、h(n)についての値に対する最大を決定し、次いで、値を「1」に設定すればよい。次いで、可変閾値が適用されてよく、得られたFACが、t2 304を調節するのに使われ得る。
[0043]t2の値は、FAC値に基づいて調節され得る。AP2は、時間t3 306においてACKメッセージを送るように構成されてよく、ここで、次のようになる。
[0045]SIFSの値は、前のブロードキャストメッセージまたは確立されているネットワーク規格により、既知である。SIFSの具体的な値は、標準値の妥当な範囲内の任意の定数であってよい。メッセージ長LM(すなわち、着信パケットまたはメッセージの長さ)の値は、メッセージMがAP2によって受信されたときに決定され得る。t2に代入を行うと、方程式は、次のように導出され得る。
[0047]t3=t1+RTT12/2+SIFS+LM
[0048]Diff_dist_12=c*[ToaC(M)−(ToaC(ACK)−(RTT12/2+SIFS+LM))]
[0049]クライアント局120のロケーションを決定するこの方法は、図2に記載される従来技術方法において使われる追加オーバーヘッドパケットを必要としない。クライアント局120は、RTT12データを、前のブロードキャストメッセージの形で、または位置サーバ152からの前のダウンロードにより受信し得る。
[0052]図4のt3時点410と、図3Aの(および図4にも示されている)t3時点306との間の差は例示にすぎず、必ずしも比例しない。t3時点410、306は、受信局404が、ACKメッセージを、前述の実施形態よりも早い時間に送るように構成されることを示す。上述したように、QoSNullメッセージMおよびACKメッセージは、クライアント局422によって、414、416においてインターセプトされる。ToaC(M)418は、AP1からのメッセージMがクライアント局422に届く時間であり、ToaC(ACK)420は、AP2からのACKがクライアント局422に届く時間である。特異距離を解くと、次のようになる。
[0054]t2=t1+RTT12/2
[0055]t3=t1+RTT12/2+SIFS+LM−RTT12/2
[0056]Diff_dist_12=c*[ToaC(M)−(ToaC(ACK)−(SIFS+LM))]
[0057]この手法は、空中の追加パケットのオーバーヘッドも、クライアント局における支援データ(すなわち、RTTデータ)も必要としない。ある実施形態では、クライアント局は、ネットワークベースの測位にのみ依拠する低価格タグ(たとえば、RFIDタグ)である。
[0071]上式で、「c」は光速であり、SIFSは確立されたシステム定数であり、LMは第1のメッセージのメッセージ長である。クライアント局422は、追加位置推定値を決定し、次いで、得られた位置推定値を、クライアント局422の位置を決定するために組み合わせるために、追加APを用いてプロセス700を繰り返すように構成され得る。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[C1]
アクセスポイントの間で測位メッセージを交換するための方法であって、
アクセスポイントからの着信メッセージを検出することと、
前記アクセスポイントに関連付けられたラウンドトリップ時間(RTT)値を決定することと、
肯定応答メッセージを生成することと、
前記RTT値に少なくとも部分的に基づいて、前記肯定応答メッセージについての出発時間を算出することと、
前記出発時間に前記肯定応答メッセージを送ることとを含む、方法。
[C2]
前記着信メッセージのための初回到着補正(FAC)を計算することをさらに備える、C1に記載の方法。
[C3]
前記肯定応答メッセージについての前記出発時間は前記FACに少なくとも部分的に基づく、C2に記載の方法。
[C4]
ショートフレーム間スペース(SIFS)値を決定することをさらに備え、前記出発時間を算出することは、前記RTT値および前記SIFS値に基づく、C1に記載の方法。
[C5]
前記肯定応答メッセージについての前記出発時間を算出することは、
t3=t2+SIFS−RTT/2+L M に従って実施され、
ここにおいて、
t3は前記出発時間であり、
t2は、前記着信メッセージが検出された時間であり、
SIFSは、前記アクセスポイントに関連付けられた前記ショートフレーム間スペースであり、
RTT/2は、前記着信メッセージが送られた時間インスタンスと前記着信メッセージが検出された時間インスタンスとの間の時間差であり、
L M は前記着信メッセージの長さである、C4に記載の方法。
[C6]
前記着信メッセージのメッセージ長を決定することをさらに備える、C1に記載の方法。
[C7]
前記着信メッセージはQoSNullメッセージである、C1に記載の方法。
[C8]
アクセスポイント間メッセージ通信を使用する、クライアント局における測位の方法であって、
クライアント局において、第2のアクセスポイントとのメッセージ交換を示す、第1のアクセスポイントからのブロードキャストメッセージを検出することと、
第1のメッセージを検出することと、ここにおいて、前記第1のメッセージは、前記第1のアクセスポイントから前記第2のアクセスポイントに送られる、
第2のメッセージを検出することと、ここにおいて、前記第2のメッセージは、前記第2のアクセスポイントから前記第1のアクセスポイントに送られる、
前記第1のアクセスポイントおよび前記第2のアクセスポイントに関連付けられたロケーション情報を決定することと、
ショートフレーム間スペース(SIFS)値を決定することと、
前記第1のメッセージについてのメッセージ長値を決定することと、
前記第1のメッセージおよび前記第2のメッセージの前記検出に少なくとも部分的に基づいて、到着時間差(TDOA)情報を決定することと、
前記第1のアクセスポイントおよび前記第2のアクセスポイントに関連付けられた前記ロケーション情報、前記TDOA情報、前記SIFS値、ならびに前記メッセージ長値に基づいて、位置推定値を算出することとを備える、方法。
[C9]
前記第1のメッセージは精密タイミングメッセージである、C8に記載の方法。
[C10]
前記第1のメッセージはQoSNullメッセージである、C8に記載の方法。
[C11]
前記ブロードキャストメッセージは、前記第1のアクセスポイントおよび前記第2のアクセスポイントに関連付けられた前記ロケーション情報を含む、C8に記載の方法。
[C12]
前記ブロードキャストメッセージは、前記第1のアクセスポイントおよび前記第2のアクセスポイントに関連付けられたラウンドトリップ時間(RTT)情報を含む、C8に記載の方法。
[C13]
前記ブロードキャストメッセージは前記SIFS値を含む、C8に記載の方法。
[C14]
モバイルユニットの受動測位において使用するための、メッセージを交換するためのシステムであって、
メモリユニットと、
前記メモリユニットに結合されるとともに、
アクセスポイントからの着信メッセージを検出し、
前記アクセスポイントに関連付けられたラウンドトリップ時間(RTT)値を決定し、
肯定応答メッセージを生成し、
前記RTT値に基づいて、前記肯定応答メッセージについての出発時間を算出し、
前記出発時間に前記肯定応答メッセージを送るように構成された少なくとも1つのプロセッサとを備える、システム。
[C15]
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記着信メッセージのための初回到着補正(FAC)を計算するようにさらに構成される、C14に記載のシステム。
[C16]
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記FACに少なくとも部分的に基づいて、前記肯定応答メッセージについての前記出発時間を算出するようにさらに構成される、C14に記載のシステム。
[C17]
前記少なくとも1つのプロセッサは、ショートフレーム間スペース(SIFS)値を決定し、前記RTT値および前記SIFS値に基づいて前記出発時間を算出するようにさらに構成される、C14に記載のシステム。
[C18]
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記肯定応答メッセージについての前記出発時間を、
t3=t2+SIFS−RTT/2+L M に従って算出するようにさらに構成され、
ここにおいて、
t3は前記出発時間であり、
t2は、前記着信メッセージが検出された時間であり、
SIFSは、前記アクセスポイントに関連付けられた前記ショートフレーム間スペースであり、
RTT/2は、前記着信メッセージが送られた時間インスタンスと前記着信メッセージが検出された時間インスタンスとの間の時間差であり、
L M は前記着信メッセージの長さである、C17に記載のシステム。
[C19]
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記着信メッセージのメッセージ長を決定するようにさらに構成される、C14に記載のシステム。
[C20]
前記少なくとも1つのプロセッサは、QoSNullメッセージを、前記アクセスポイントからの前記着信メッセージとして検出するようにさらに構成される、C14に記載のシステム。
[C21]
プロセッサと、
前記プロセッサに結合されるとともに、
第2のアクセスポイントとのメッセージ交換を示す、第1のアクセスポイントからのブロードキャストメッセージを検出し、
第1のメッセージを検出し、ここにおいて、前記第1のメッセージは、前記第1のアクセスポイントから前記第2のアクセスポイントに送られる、
第2のメッセージを検出し、ここにおいて、前記第2のメッセージは、前記第2のアクセスポイントから前記第1のアクセスポイントに送られる、
前記第1のアクセスポイントおよび前記第2のアクセスポイントに関連付けられたロケーション情報を決定し、
ショートフレーム間スペース(SIFS)値を決定し、
前記第1のメッセージについてのメッセージ長値を決定し、
前記第1のメッセージおよび前記第2のメッセージの前記検出に少なくとも部分的に基づいて、到着時間差(TDOA)情報を決定し、
前記第1のアクセスポイントおよび前記第2のアクセスポイントに関連付けられた前記ロケーション情報、前記TDOA情報、前記SIFS値、ならびに前記メッセージ長値に基づいて、位置推定値を算出するように構成された測位ユニットとを備える、クライアント局。
[C22]
前記測位ユニットは、前記第1のメッセージとして精密タイミングメッセージを検出するようにさらに構成される、C21に記載のクライアント局。
[C23]
前記測位ユニットは、前記第1のメッセージとしてQoSNullメッセージを検出するようにさらに構成される、C21に記載のクライアント局。
[C24]
前記測位ユニットは、前記ブロードキャストメッセージ中の、前記第1のアクセスポイントおよび前記第2のアクセスポイントに関連付けられた前記ロケーション情報を検出するようにさらに構成される、C21に記載のクライアント局。
[C25]
前記測位ユニットは、前記ブロードキャストメッセージ中の、前記第1のアクセスポイントおよび前記第2のアクセスポイントに関連付けられたラウンドトリップ時間(RTT)情報を検出するようにさらに構成される、C21に記載のクライアント局。
[C26]
前記測位ユニットは、前記ブロードキャストメッセージ中の前記SIFS値を検出するようにさらに構成される、C21に記載のクライアント局。
Claims (26)
- アクセスポイントの間で測位メッセージを交換するための方法であって、
アクセスポイントからの着信メッセージを検出することと、
前記アクセスポイントに関連付けられたラウンドトリップ時間(RTT)値を決定することと、
肯定応答メッセージを生成することと、
前記RTT値に少なくとも部分的に基づいて、前記肯定応答メッセージについての出発時間を算出することと、
前記出発時間に前記肯定応答メッセージを送ることとを含む、方法。 - 前記着信メッセージのための初回到着補正(FAC)を計算することをさらに備える、請求項1に記載の方法。
- 前記肯定応答メッセージについての前記出発時間は前記FACに少なくとも部分的に基づく、請求項2に記載の方法。
- ショートフレーム間スペース(SIFS)値を決定することをさらに備え、前記出発時間を算出することは、前記RTT値および前記SIFS値に基づく、請求項1に記載の方法。
- 前記肯定応答メッセージについての前記出発時間を算出することは、
t3=t2+SIFS−RTT/2+LMに従って実施され、
ここにおいて、
t3は前記出発時間であり、
t2は、前記着信メッセージが検出された時間であり、
SIFSは、前記アクセスポイントに関連付けられた前記ショートフレーム間スペースであり、
RTT/2は、前記着信メッセージが送られた時間インスタンスと前記着信メッセージが検出された時間インスタンスとの間の時間差であり、
LMは前記着信メッセージの長さである、請求項4に記載の方法。 - 前記着信メッセージのメッセージ長を決定することをさらに備える、請求項1に記載の方法。
- 前記着信メッセージはQoSNullメッセージである、請求項1に記載の方法。
- アクセスポイント間メッセージ通信を使用する、クライアント局における測位の方法であって、
クライアント局において、第2のアクセスポイントとのメッセージ交換を示す、第1のアクセスポイントからのブロードキャストメッセージを検出することと、
第1のメッセージを検出することと、ここにおいて、前記第1のメッセージは、前記第1のアクセスポイントから前記第2のアクセスポイントに送られる、
第2のメッセージを検出することと、ここにおいて、前記第2のメッセージは、前記第2のアクセスポイントから前記第1のアクセスポイントに送られる、
前記第1のアクセスポイントおよび前記第2のアクセスポイントに関連付けられたロケーション情報を決定することと、
ショートフレーム間スペース(SIFS)値を決定することと、
前記第1のメッセージについてのメッセージ長値を決定することと、
前記第1のメッセージおよび前記第2のメッセージの前記検出に少なくとも部分的に基づいて、到着時間差(TDOA)情報を決定することと、
前記第1のアクセスポイントおよび前記第2のアクセスポイントに関連付けられた前記ロケーション情報、前記TDOA情報、前記SIFS値、ならびに前記メッセージ長値に基づいて、位置推定値を算出することとを備える、方法。 - 前記第1のメッセージは精密タイミングメッセージである、請求項8に記載の方法。
- 前記第1のメッセージはQoSNullメッセージである、請求項8に記載の方法。
- 前記ブロードキャストメッセージは、前記第1のアクセスポイントおよび前記第2のアクセスポイントに関連付けられた前記ロケーション情報を含む、請求項8に記載の方法。
- 前記ブロードキャストメッセージは、前記第1のアクセスポイントおよび前記第2のアクセスポイントに関連付けられたラウンドトリップ時間(RTT)情報を含む、請求項8に記載の方法。
- 前記ブロードキャストメッセージは前記SIFS値を含む、請求項8に記載の方法。
- モバイルユニットの受動測位において使用するための、メッセージを交換するためのシステムであって、
メモリユニットと、
前記メモリユニットに結合されるとともに、
アクセスポイントからの着信メッセージを検出し、
前記アクセスポイントに関連付けられたラウンドトリップ時間(RTT)値を決定し、
肯定応答メッセージを生成し、
前記RTT値に基づいて、前記肯定応答メッセージについての出発時間を算出し、
前記出発時間に前記肯定応答メッセージを送るように構成された少なくとも1つのプロセッサとを備える、システム。 - 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記着信メッセージのための初回到着補正(FAC)を計算するようにさらに構成される、請求項14に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記FACに少なくとも部分的に基づいて、前記肯定応答メッセージについての前記出発時間を算出するようにさらに構成される、請求項14に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのプロセッサは、ショートフレーム間スペース(SIFS)値を決定し、前記RTT値および前記SIFS値に基づいて前記出発時間を算出するようにさらに構成される、請求項14に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記肯定応答メッセージについての前記出発時間を、
t3=t2+SIFS−RTT/2+LMに従って算出するようにさらに構成され、
ここにおいて、
t3は前記出発時間であり、
t2は、前記着信メッセージが検出された時間であり、
SIFSは、前記アクセスポイントに関連付けられた前記ショートフレーム間スペースであり、
RTT/2は、前記着信メッセージが送られた時間インスタンスと前記着信メッセージが検出された時間インスタンスとの間の時間差であり、
LMは前記着信メッセージの長さである、請求項17に記載のシステム。 - 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記着信メッセージのメッセージ長を決定するようにさらに構成される、請求項14に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのプロセッサは、QoSNullメッセージを、前記アクセスポイントからの前記着信メッセージとして検出するようにさらに構成される、請求項14に記載のシステム。
- プロセッサと、
前記プロセッサに結合されるとともに、
第2のアクセスポイントとのメッセージ交換を示す、第1のアクセスポイントからのブロードキャストメッセージを検出し、
第1のメッセージを検出し、ここにおいて、前記第1のメッセージは、前記第1のアクセスポイントから前記第2のアクセスポイントに送られる、
第2のメッセージを検出し、ここにおいて、前記第2のメッセージは、前記第2のアクセスポイントから前記第1のアクセスポイントに送られる、
前記第1のアクセスポイントおよび前記第2のアクセスポイントに関連付けられたロケーション情報を決定し、
ショートフレーム間スペース(SIFS)値を決定し、
前記第1のメッセージについてのメッセージ長値を決定し、
前記第1のメッセージおよび前記第2のメッセージの前記検出に少なくとも部分的に基づいて、到着時間差(TDOA)情報を決定し、
前記第1のアクセスポイントおよび前記第2のアクセスポイントに関連付けられた前記ロケーション情報、前記TDOA情報、前記SIFS値、ならびに前記メッセージ長値に基づいて、位置推定値を算出するように構成された測位ユニットとを備える、クライアント局。 - 前記測位ユニットは、前記第1のメッセージとして精密タイミングメッセージを検出するようにさらに構成される、請求項21に記載のクライアント局。
- 前記測位ユニットは、前記第1のメッセージとしてQoSNullメッセージを検出するようにさらに構成される、請求項21に記載のクライアント局。
- 前記測位ユニットは、前記ブロードキャストメッセージ中の、前記第1のアクセスポイントおよび前記第2のアクセスポイントに関連付けられた前記ロケーション情報を検出するようにさらに構成される、請求項21に記載のクライアント局。
- 前記測位ユニットは、前記ブロードキャストメッセージ中の、前記第1のアクセスポイントおよび前記第2のアクセスポイントに関連付けられたラウンドトリップ時間(RTT)情報を検出するようにさらに構成される、請求項21に記載のクライアント局。
- 前記測位ユニットは、前記ブロードキャストメッセージ中の前記SIFS値を検出するようにさらに構成される、請求項21に記載のクライアント局。
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