JP2017503148A - 現場におけるロケーションベースのサービスを提供するための方法、システム、およびデバイス - Google Patents

現場におけるロケーションベースのサービスを提供するための方法、システム、およびデバイス Download PDF

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Abstract

現場におけるロケーションベースのサービスを提供するための方法、システム、およびデバイスが開示される。そのロケーションを推定するために、特定の実装形態では、モバイルデバイスが、トランスポンダデバイスとのメッセージ交換における信号往復時間(RTT)の測定値に基づいて既知のロケーションに位置するトランスポンダデバイスまでの距離の測定値を取得し得る。サーバからの測位支援データにより、モバイルデバイスは、プローブメッセージに対する応答を提供する際のトランスポンダデバイスにおける遅延を測定し、それによって信号RTTをより正確に測定することが可能になり得る。

Description

関連出願
本出願は、参照により全体が本明細書に組み込まれる、2013年11月7日に出願された「METHODS,SYSTEMS AND DEVICES FOR PROVIDING LOCATION BASED SERVICES IN A VENUE」という名称の米国仮特許出願第61/901,360号、および2014年9月3日に出願された「METHODS,SYSTEMS AND DEVICES FOR PROVIDING LOCATION BASED SERVICES IN A VENUE」という名称の米国非仮特許出願第14/476,658号の優先権を主張するPCT出願である。
[0001]本明細書に記載する実施形態は、モバイルナビゲーション技法の適用例を対象とする。
情報:
[0002]全地球測位システム(「GPS」:Global Positioning System)および他の同様の衛星測位システム(SPS)は、屋外環境におけるモバイルハンドセットのためのナビゲーションサービスを可能にした。屋内環境では、衛星信号が確実には受信および/または収集されないことがあるので、ナビゲーションサービスを使用可能にするために異なる技法が採用され得る。たとえば、モバイルデバイスは、典型的には、既知のロケーションに位置する3つ以上の地上波ワイヤレスアクセスポイントまでの距離を測定することによって位置フィックス(position fix)を取得し得る。そのような距離は、たとえば、そのようなアクセスポイントから受信された信号からMAC IDアドレスを取得することと、たとえば、ほんの数例を挙げると、受信信号強度インジケータ(RSSI)、往復遅延(RTT)などの、そのようなアクセスポイントから受信された信号の1つまたは複数の特性を測定することとによって測定され得る。他の適用例では、測定されたRSSI値およびRTT値は、マッチングを決定するために無線「ヒートマップ」内に定義されたロケーションにおける予想シグネチャ値と比較され得る。ここで、モバイルデバイスのロケーションは、測定されたRSSIおよび/またはRTTとマッチングする予想シグネチャ値と一致する無線ヒートマップ内に定義された離散的なロケーションとして推定され得る。
[0003]以下の図を参照しながら非限定的で非網羅的な態様について説明し、ここにおいて、別段の規定がない限り、様々な図の全体を通して、同様の参照番号は同様の部分を指す。
[0004]一実装形態に従って、ターンアラウンドキャリブレーションファクタ(TCF)が往復時間(RTT)測定値にどのように影響を及ぼし得るかを示す図。 [0005]一実装形態による、モバイルデバイスを含むシステムのいくつかの特徴を示すシステム図。 [0006]一実施形態による、モバイルデバイスからのメッセージ内の測位支援データを求める要求と、測位支援データを含む応答メッセージとを示す図。 [0007]一実施形態による測位支援データの一態様を示す図。 [0008]一実施形態による、RTTを計算する際の遅延推定値を適用するためのプロセスの流れ図。 [0009]一実施形態による、ワイヤレストランスポンダデバイスのTCFおよびサイクリックシフトダイバーシティ(CSD)を推定するためのプロセスを示す流れ図。 [00010]一実施形態による、1つまたは複数のモバイルデバイスに測位支援データを提供するためのプロセスの流れ図。 [00011]一実施形態による、同様の属性を有するグループ化アクセスポイント(AP)を含む測位支援データを生成するためのプロセスを示す流れ図。 [00012]一実装形態による、例示的なデバイスを示す概略ブロック図。 [00013]一実装形態による、例示的なコンピューティングプラットフォームの概略ブロック図。
[00014]簡潔に言えば、特定の実装形態は、測位支援データを備える1つまたは複数のメッセージを受信することと、前記測位支援データが複数のワイヤレストランスポンダの属性の記述を備え、前記1つまたは複数のメッセージが同様の属性を有するワイヤレストランスポンダのグループ内にあるワイヤレストランスポンダのうちの少なくとも2つを識別する、グループ内の1つまたは複数のワイヤレストランスポンダから取得された測定値に少なくとも部分的に基づいてグループ内のワイヤレストランスポンダとのメッセージの往復交換に関して遅延を推定することと、遅延推定値に少なくとも部分的に基づいてグループ内の少なくとも1つのトランスポンダに対する信号往復時間(RTT)を計算することとを備える、モバイルデバイスにおける方法を対象とする。
[00015]別の特定の実装形態は、ワイヤレス通信ネットワークにメッセージを送信し、ワイヤレス通信ネットワークからメッセージを受信するためのワイヤレストランシーバと、測位支援データを備える、ワイヤレストランシーバにおいて受信される1つまたは複数のメッセージを取得することと、前記測位支援データが複数のワイヤレストランスポンダの属性の記述を備え、前記1つまたは複数のメッセージが同様の属性を有するワイヤレストランスポンダのグループ内にあるワイヤレストランスポンダのうちの少なくとも2つを識別する、グループ内の1つまたは複数のワイヤレストランスポンダから取得された測定値に少なくとも部分的に基づいてグループ内のワイヤレストランスポンダとのメッセージの往復交換に関して遅延を推定することと、遅延推定値に少なくとも部分的に基づいてグループ内の少なくとも1つのトランスポンダに対する信号往復時間を計算することとを行う1つまたは複数のプロセッサとを備える、モバイルデバイスを対象とする。
[00016]別の特定の実装形態は、モバイルデバイスの専用計算装置によって実行可能な、記憶された機械可読命令を備える非一時的記憶媒体であって、前記モバイルデバイスが、測位支援データを備える、ワイヤレス通信ネットワークから受信される1つまたは複数のメッセージを取得することと、前記測位支援データが複数のワイヤレストランスポンダの属性の記述を備え、前記1つまたは複数のメッセージが同様の属性を有するワイヤレストランスポンダのグループ内にあるワイヤレストランスポンダのうちの少なくとも2つを識別する、グループ内の1つまたは複数のワイヤレストランスポンダから取得された測定値に少なくとも部分的に基づいてグループ内のワイヤレストランスポンダとのメッセージの往復交換に関して遅延を推定することと、遅延推定値に少なくとも部分的に基づいてグループ内の少なくとも1つのトランスポンダに対する信号往復時間を計算することとを行う、非一時的記憶媒体を備える、物品を対象とする。
[00017]別の特定の実装形態は、測位支援データを備える1つまたは複数のメッセージを受信するための手段と、前記測位支援データが複数のワイヤレストランスポンダの属性の記述を備え、前記1つまたは複数のメッセージが同様の属性を有するワイヤレストランスポンダのグループ内にあるワイヤレストランスポンダのうちの少なくとも2つを識別する、グループ内の1つまたは複数のワイヤレストランスポンダから取得された測定値に少なくとも部分的に基づいてグループ内のワイヤレストランスポンダとのメッセージの往復交換に関して遅延を推定するための手段と、遅延推定値に少なくとも部分的に基づいてグループ内の少なくとも1つのトランスポンダに対する信号往復時間を計算するための手段とを備える、モバイルデバイスを対象とする。
[00018]別の特定の実装形態は、エリア内のモバイルデバイスにサービスする複数のワイヤレストランスポンダデバイスを識別することと、ワイヤレストランスポンダデバイスの属性に少なくとも部分的に基づいて往復信号交換における遅延を与える際に、ワイヤレストランスポンダデバイスを同様の特性を有するワイヤレストランスポンダデバイスのグループにソートするための基準を決定することと、前記基準に従って複数のワイヤレストランスポンダデバイスをグループにソートすることと、測位支援データを求める要求に応答してワイヤレストランスポンダデバイスの識別情報とグループ内のワイヤレストランスポンダデバイスの指示とを備える少なくとも1つのモバイルデバイスに1つまたは複数のメッセージを送信することとを備える、サーバにおける方法を対象とする。
[00019]別の特定の実装形態は、ワイヤレス通信ネットワークにメッセージを送信し、ワイヤレス通信ネットワークからメッセージを受信するためのワイヤレストランシーバと、エリア内のモバイルデバイスにサービスする複数のワイヤレストランスポンダデバイスを識別することと、ワイヤレストランスポンダデバイスの属性に少なくとも部分的に基づいて往復信号交換における遅延を与える際に、ワイヤレストランスポンダデバイスを同様の特性を有するワイヤレストランスポンダデバイスのグループにソートするための基準を決定することと、前記基準に従って複数のワイヤレストランスポンダデバイスをグループにソートすることと、測位支援データを求めるワイヤレストランシーバにおける1つまたは複数のメッセージの受信に応答してワイヤレストランシーバを介して1つまたは複数の応答メッセージの少なくとも1つのモバイルデバイスへの送信を開始することと、前記1つまたは複数の応答メッセージがワイヤレストランスポンダデバイスの識別情報とグループ内のワイヤレストランスポンダデバイスの指示とを備える、を行うための1つまたは複数のプロセッサとを備える、サーバを対象とする。
[00020]別の特定の実装形態は、専用計算装置によって実行可能な、記憶された機械可読命令を備える非一時的記憶媒体であって、前記専用計算装置が、エリア内のモバイルデバイスにサービスする複数のワイヤレストランスポンダデバイスを識別することと、ワイヤレストランスポンダデバイスの属性に少なくとも部分的に基づいて往復信号交換における遅延を与える際に、ワイヤレストランスポンダデバイスを同様の特性を有するワイヤレストランスポンダデバイスのグループにソートするための基準を決定することと、前記基準に従って複数のワイヤレストランスポンダデバイスをグループにソートすることと、測位支援データを求める1つまたは複数のメッセージの受信に応答して1つまたは複数の応答メッセージの少なくとも1つのモバイルデバイスへの送信を開始することと、前記1つまたは複数の応答メッセージがワイヤレストランスポンダデバイスの識別情報とグループ内のワイヤレストランスポンダデバイスの指示とを備える、を行う、非一時的記憶媒体を備える物品を対象とする。
[00021]別の特定の実装形態は、エリア内のモバイルデバイスにサービスする複数のワイヤレストランスポンダデバイスを識別するための手段と、ワイヤレストランスポンダデバイスの属性に少なくとも部分的に基づいて往復信号交換における遅延を与える際に、ワイヤレストランスポンダデバイスを同様の特性を有するワイヤレストランスポンダデバイスのグループにソートするための基準を決定するための手段と、前記基準に従って複数のワイヤレストランスポンダデバイスをグループにソートするための手段と、測位支援データを求める要求に応答してワイヤレストランスポンダデバイスの識別情報とグループ内のワイヤレストランスポンダデバイスの指示とを備える少なくとも1つのモバイルデバイスに1つまたは複数のメッセージを送信するための手段とを備える、装置を対象とする。
[00022]上述の実装形態は例示的な実装形態にすぎず、特許請求する主題は、必ずしもこれらの例示的な実装形態の特定の態様に限定されるとは限らないことを理解されたい。
[00023]特定の適用例では、モバイルデバイスは、モバイルデバイスからトランスポンダ(たとえば、IEEE規格802.11アクセスポイント(AP))へのプローブメッセージの送信と、プローブメッセージに応答してレスポンダによって送信される返信メッセージの受信との間の時間差を測定することによって往復時間(RTT)測定値を取得し得る。1つの特定の実装形態では、そのようなプローブメッセージおよびそのような返信メッセージの送信は、IEEE規格802.11による送信要求/送信可(RTS/CTS)プロシージャに従って実行され得る。モバイルデバイスは、プローブメッセージの送信前に、第1のタイムスタンプを含み得る。トランスポンダデバイスは、プローブメッセージから第1のタイムスタンプを抽出し、返信メッセージ内に抽出された第1のタイムスタンプを含み得る。モバイルデバイスは、返信メッセージの受信に応答して、第2のタイムスタンプを適用し得る。次いで、受信されたプローブメッセージに応答して返信メッセージを送信する際のトランスポンダにおける推定処理待ち時間よりも少ない、第1のタイムスタンプと第2のタイムスタンプとの間の差に少なくとも部分的に基づいて、RTT測定値が取得した得る。このコンテキストでは、プローブメッセージに応答して返信メッセージを送信する際のトランスポンダにおけるそのような処理待ち時間は、ターンアラウンドキャリブレーションファクタ(TCF)と呼ばれ得る。TCFを推定する際の困難が、RTT測定の不正確さにつながる場合があり、モバイルデバイスにおける不正確な位置フィックスにつながる可能性がある。RTT測定値の成分が、図1に示されている。
[00024]1つの特定の実装形態では、アプリケーション、TCF10の成分は、アンテナおよび物理層においてプローブメッセージを取得するための待ち時間と、MAC層における(たとえば、受信待ち行列バッファにおける)受信フレーム処理と、MAC層からフレームを取り出すことと返信メッセージ用のフレームを準備することとを含む、ホストプロセッサにおけるアプリケーション処理と、MAC層における(たとえば、送信待ち行列バッファにおける)送信フレーム処理と、アンテナを介した物理層による返信メッセージフレームの送信のための待ち時間とを含み得る。TCF10に加えて、ワイヤレストランスポンダデバイスにおけるアンテナ構成に応じて、ワイヤレストランスポンダ遅延は、往復メッセージ交換に総遅延を与える、TCF10と組み合わされたサイクリックシフトダイバーシティ(CSD)遅延(図示せず)を往復メッセージ交換に与える場合もある。一実施形態では、そのようなCSD遅延は、送信機における複数のアンテナ要素から信号を送信するための多重化技法によって生じる場合があり、たとえば、同じ信号を送信する様々なアンテナ要素に様々な遅延が与えられる場合がある。
[00025]本明細書で説明する特定の例示的で非限定的な実装形態は、モバイルデバイスおよびトランスポンダデバイスにおけるIEEE規格802.11の特徴を使用した測位技法(「WiFi(登録商標)測位」)を対象とする。しかしながら、本明細書では、WiFi測位の使用は、単に1つの例示的なワイヤレス技術として論じられ、特許請求する主題から逸脱することなく、他のワイヤレス技術が使用され得ることを理解されたい。WiFi測位では、モバイルデバイスは、トランスポンダデバイスとして機能するAPとメッセージを交換し得る。様々なタイプのAPが、TCFと往復メッセージ交換における遅延に与えられるCSDとの大きさの点で様々な特性および挙動を有することが観測され得る。モバイルデバイスは、TCFおよびCSDを知ることなく、各ワイヤレストランスポンダデバイスを別個に取り扱い、TCFおよびCSDの特性を別個に推定する場合があるが、より多数の未知の変数により、さらなる計算および電力消費を伴い、さらにより高い測位の不確かさをもたらす場合がある。
[00026]一実施形態によれば、モバイルデバイスは、複数のワイヤレストランスポンダデバイス(たとえば、AP)のグループに関する往復メッセージ交換に与えられる遅延を推定する場合があるが、ここにおいて、APは特定の属性(たとえば、モデル、型式、ベンダーなど)の類似性によってグループ化されている。次いで、モバイルデバイスは、グループ内の複数のワイヤレストランスポンダとのメッセージ交換に関するRTTを測定する際にこの遅延を適用し得る。ワイヤレストランスポンダデバイスのグループ化により、モバイルデバイスが、特定の属性(たとえば、APモデルの記述)に基づいてTCFおよびCSDのより正確で高信頼の推定値を取得することが可能になり、共通の属性を有するAPの間の一貫した挙動を利用する場合がある。このことは、計算および修正時間を低減することによってRTTを測定し電力を節約する際の改善を可能にし得る。
[00027]いくつかの実装形態では、図2に示すように、モバイルデバイス100は、衛星測位システム(SPS)衛星160からSPS信号159を受信または収集し得る。いくつかの実施形態では、SPS衛星160は、GPS衛星システムまたはGalileo衛星システムなどの、1つのグローバルナビゲーション衛星システム(GNSS)からのものであり得る。他の実施形態では、SPS衛星は、限定はしないが、GPS衛星システム、Galileo衛星システム、Glonass衛星システム、またはBeidou(Compass)衛星システムなどの複数のGNSSからのものであり得る。他の実施形態では、SPS衛星は、たとえば、ほんの数例を挙げると、ワイドエリアオーグメンテーションシステム(WAAS)、欧州静止ナビゲーションオーバーレイサービス(EGNOS)、準天頂衛星システム(QZSS)などの任意の1ついくつかの地域航法衛星システム(RNSS’)からのものであり得る。
[00028]追加または代替として、モバイルデバイス100は、ワイヤレス通信ネットワークに無線信号を送信し、それから無線信号を受信し得る。一例では、モバイルデバイス100は、ワイヤレス通信リンク123を介して基地局トランシーバ110にワイヤレス信号を送信するか、またはそれからワイヤレス信号を受信することによってセルラー通信ネットワークと通信し得る。同様に、モバイルデバイス100は、ワイヤレス通信リンク125を介してローカルトランシーバ115にワイヤレス信号を送信するか、またはそれからワイヤレス信号を受信し得る。
[00029]特定の実装形態では、ローカルトランシーバ115は、ワイヤレス通信リンク123を介して基地局トランシーバ110によって使用可能になる距離よりも短い距離でワイヤレス通信リンク125を介してモバイルデバイス100と通信するように構成され得る。たとえば、ローカルトランシーバ115は、屋内環境に配置され得る。ローカルトランシーバ115は、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN、たとえば、IEEE規格802.11ネットワーク)またはワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(WPAN、たとえば、Bluetooth(登録商標)ネットワーク)へのアクセスを提供し得る。別の例示的な実装形態では、ローカルトランシーバ115は、セルラー通信プロトコルに従うリンク125上での通信を容易にすることが可能なフェムトセルトランシーバを備え得る。もちろん、これらが、ワイヤレスリンクを介してモバイルデバイスと通信し得るネットワークの例にすぎず、特許請求する主題が、この点について限定されないことを理解されたい。
[00030]特定の実装形態では、基地局トランシーバ110およびローカルトランシーバ115は、リンク145を通してネットワーク130を介してサーバ140、150、および/または155と通信し得る。ここで、ネットワーク130は、有線リンクまたはワイヤレスリンクのどの組合せも備え得る。特定の実装形態では、ネットワーク130は、ローカルトランシーバ115または基地局トランシーバ150を介したモバイルデバイス100とサーバ140、150、または155との間の通信を容易にすることが可能なインターネットプロトコル(IP)インフラストラクチャを備え得る。別の実装形態では、ネットワーク130は、モバイルデバイス100とのモバイルセルラー通信を容易にするために、たとえば、基地局コントローラまたはマスタ交換センター(図示せず)などのセルラー通信ネットワークインフラストラクチャを備え得る。
[00031]特定の実装形態では、以下で論じるように、モバイルデバイス100は、モバイルデバイス100の位置フィックスまたは推定ロケーションを計算することが可能な回路と処理リソースとを有し得る。たとえば、モバイルデバイス100は、4つ以上のSPS衛星160までの擬似距離測定値に少なくとも部分的に基づいて位置フィックスを計算し得る。ここで、モバイルデバイス100は、4つ以上のSPS衛星160から収集された信号159中の擬似雑音コード位相検出に少なくとも部分的に基づいて、そのような擬似距離測定値を計算し得る。特定の実装形態では、モバイルデバイス100は、たとえば、ほんの数例を挙げると、アルマナック、エフェメリスデータ、ドップラー探索ウィンドウを含む、SPS衛星160によって送信された信号159の取得を助けるために、サーバ140、150または155から測位支援データを受信し得る。
[00032]他の実装形態では、モバイルデバイス100は、たとえば、高度順方向三辺測量(AFLT:advanced forward trilateration)および/または観測到着時間差(OTDOA:observed time difference of arrival)などの、いくつかの技法のうちのいずれか1つを使用して(たとえば、基地局トランシーバ110などの)既知のロケーションに固定された地上波送信機から受信された信号を処理することによって位置フィックスを取得し得る。これらの特定の技法では、モバイルデバイス100から既知のロケーションに固定された3つ以上のそのような地上波送信機までの距離が、既知のロケーションに固定された送信機によって送信され、モバイルデバイス100において受信されたパイロット信号に少なくとも部分的に基づいて測定され得る。ここで、サーバ140、150または155は、AFLTおよびOTDOAなどの測位技法を容易にするために、たとえば、地上波送信機のロケーションおよび識別情報を含む測位支援データをモバイルデバイス100に提供することが可能であり得る。たとえば、サーバ140、150または155は、特定の1つまたは複数の領域におけるセルラー基地局のロケーションと識別情報とを示す基地局アルマナック(BSA)を含み得る。
[00033]屋内環境またはビルの谷間などの特定の環境では、モバイルデバイス100は、十分な数のSPS衛星160から信号159を収集することが可能でないか、または位置フィックスを計算するためにAFLTもしくはOTDOAを実行しないことがある。代替として、モバイルデバイス100は、ローカル送信機(たとえば、既知のロケーションに位置するWLANアクセスポイント)から収集された信号に少なくとも部分的に基づいて位置フィックスを計算することが可能であり得る。たとえば、モバイルデバイスは、既知のロケーションに位置する3つ以上の屋内地上波ワイヤレスアクセスポイントまでの距離を測定することによって位置フィックスを取得し得る。そのような距離は、たとえば、そのようなアクセスポイントから受信された信号からMAC IDアドレスを取得することと、たとえば、受信信号強度(RSSI)または往復時間(RTT)などの、そのようなアクセスポイントから受信された信号の1つもしくは複数の特性を測定することによってアクセスポイントまでの距離測定値を取得することとによって測定され得る。代替実装形態では、モバイルデバイス100は、屋内エリアの特定のロケーションにおいて予想されるRSSIおよび/またはRTTシグネチャを示す無線ヒートマップに収集された信号の特性を適用することによって屋内位置フィックスを取得し得る。特定の実装形態では、無線ヒートマップは、ローカル送信機の識別情報(たとえば、ローカル送信機から収集された信号から識別可能であるMACアドレス)と、識別されたローカル送信機によって送信された信号から予想されるRSSIと、識別された送信機から予想されるRTTと、場合によってはこれらの予想されるRSSIまたはRTTからの標準偏差とを関連付け得る。代替実装形態では、モバイルデバイスのロケーションを推定するための無線マップでの距離の測定値またはシグネチャ認識の代わりにまたはそれと組み合わせて到来角または離脱角が使用され得る。ただし、これらが無線ヒートマップに記憶され得る値の例にすぎず、特許請求する主題がこの点について限定されないことを理解されたい。
[00034]他の実装形態では、モバイルデバイスは、測位技法を助けるために、慣性センサ(たとえば、加速度計およびジャイロスコープ)および/または環境センサ(たとえば、イメージャ、マイクロフォン、磁力計、温度センサ、気圧センサ)などのセンサを備え得る。たとえば、モバイルデバイスは、デッドレコニング技法を使用して、そのロケーションを推定するために慣性センサからの測定値および/またはトレースを利用し得る。
[00035]特定の実装形態では、モバイルデバイス100は、サーバ140、150、または155から屋内測位演算用の測位支援データを受信し得る。たとえば、そのような測位支援データは、たとえば、測定されたRSSIおよび/またはRTTに少なくとも部分的に基づいて、既知のロケーションに位置するワイヤレス送信機/トランスポンダまでの距離を測定することを可能にするために、これらの送信機のロケーションと識別情報とを含み得る。屋内測位動作を助けるための他の測位支援データは、ほんの数例を挙げると、無線ヒートマップ、磁気ヒートマップ、送信機(たとえば、ワイヤレストランスポンダデバイスを含む)のロケーションおよび識別情報、ルータビリティグラフ(routeability graph)を含み得る。モバイルデバイスによって受信された他の測位支援データは、たとえば、表示のためにまたはナビゲーションを助けるために屋内エリアのローカルマップを含み得る。そのようなマップは、モバイルデバイス100が特定の屋内エリアに入るとき、モバイルデバイス100に与えられ得る。そのようなマップは、扉、通路、入口、壁などの屋内の特徴、化粧室、公衆電話、部屋名、店舗などの関心地点を示し得る。そのようなマップを取得し、表示することによって、モバイルデバイスは、追加のコンテキストをユーザに与えるために、表示されたマップ上にモバイルデバイス(およびユーザ)の現在のロケーションをオーバーレイし得る。
[00036]一実施形態によれば、モバイルデバイス100は、たとえば、ユニバーサルリソースロケータ(URL)の選択を介して屋内支援データを要求することによって、サーバ140、150または155を介して屋内ナビゲーション支援データにアクセスし得る。特定の実装形態では、サーバ140、150、または155は、たとえば、ほんの数例を挙げると、建築物のフロア、病院の病棟、空港のターミナル、大学構内の一部分、大型ショッピングモールのエリアを含む多くの異なる屋内エリアをカバーするために屋内ナビゲーション支援データを提供することが可能であり得る。また、モバイルデバイス100におけるメモリリソースおよびデータ送信リソースは、サーバ140、150、または155によってサービスされるすべてのエリアについての屋内ナビゲーション支援データの受信を、実現不可能または実行不可能にすることができ、モバイルデバイス100に対する屋内ナビゲーション支援データについての要求は、モバイルデバイス100のロケーションの粗いまたは概略の推定値を示し得る。モバイルデバイス100は、次いで、モバイルデバイス100のロケーションの粗いもしくは概略の推定値を含み、および/またはそのロケーションに近接するエリアをカバーする屋内ナビゲーション支援データが提供され得る。
[00037]図3は、一実施形態による、モバイルデバイス200からのイベントAにおけるメッセージ内の測位支援データを求める要求と、測位支援データを含むイベントBにおける応答メッセージとを示す。上記で指摘したように、ロケーションサーバからの測位支援データは、WiFi測位に使用するためのAPのロケーションおよび識別情報(たとえば、MACアドレス)を含み得る。特定の実装形態では、測位支援データは、応答返信メッセージの送信に遅延を与えるなど、APがプローブメッセージに応答する際にどのように挙動し得るかを示す、APの他の属性を指定し得る。これらの属性は、必ずしも限定しないが、APベンダー、モデル、WLANチップモデル、またはWLANチップベンダーを含み得る。グループ内のAPは、共通の属性を共有しながら、プローブメッセージに応答して同様のTCFおよび/またはCSD遅延を与え得る。したがって、モバイルデバイス200は、特定のグループ内のAPとのメッセージ交換におけるRTT測定値を計算する際に、そのメッセージ交換に関する総時間から、特定のグループに関連する予想遅延を減算し得る。
[00038]一実施形態によれば、現場にサービスするサーバ202は、APモデル識別子を収集し、属性に従って現場にサービスするAPのグループを定義し得る。サーバ202は、グループ内のAPが割り振られるか、または関連付けられるグループグループ識別子(グループID)にさらに割り当てられ得る。サーバ202は、次いで、グループ内のAPの関連性とAPの属性(たとえば、{APグループID、APベンダー、APモデル、AP WLANチップベンダー、AP WLANチップモデル})とを示す、測位支援データをモバイルデバイス200に提供し得る。これは、図4の例によって示される。ただし、これは、測位支援データがAPの属性をどのように提供し得るかの例にすぎず、特許請求する主題はこの点について限定されない。
[00039]代替実装形態において、サーバ202は属性によって識別されるAPをグループ化する測位支援データを提供し得るが、モバイルデバイス200は、APをグループ化するために測位支援データ内のAP属性を使用し(たとえば、所与のAPグループIDに基づいて、またはAPモデル情報に基づいてAPをソートする)、次いで、APグループごとに(たとえば、TCFおよび/またはCSDからの)遅延を推定し得る。特定の実装形態では、APは、空間ダイバーシティを高めるためにCSDを挿入し得る。上記で指摘したように、TCFに加えて、CSDは、プローブ信号に応答した返信信号を受信する遅延に寄与し得る。CSD遅延成分は、特定のAPグループごとに知られるか、または推定される特定のパターンにマッチングされ得る。ここで、この特定のグループ内のAPによって与えられるCSDの様々な長さは、様々な考えられるCSD長さとマッチングされ得る(たとえば、{−200ns、−100ns、0ns}対{−100ns、−50ns、0ns})。
[00040]図5は、一実施形態による、RTTを計算する際の遅延推定値を適用するためのプロセスの流れ図である。図5のプロセスは、たとえば、モバイルデバイス100などのモバイルデバイスにおいて起こり得る。ブロック502は、たとえば、前の要求メッセージに応答してロケーションサーバから、測位支援データを備える1つまたは複数のメッセージを受信し得る。特に、ブロック502において受信された測位支援データは、複数のワイヤレストランスポンダの属性の記述を含み得る。ブロック502において受信された測位支援データは、一実施形態では、同様の属性を有するワイヤレストランスポンダのグループ内にある少なくとも2つのワイヤレストランスポンダを識別することもできる。代替的に、モバイルデバイスは、測位支援データ内に提供される属性に少なくとも部分的に基づいてワイヤレストランスポンダのグループを形成し得る。そのような測位支援データの非限定的な例は、上記で説明した図4に提供される。
[00041]ブロック502において提供される測位支援データにおいて識別されるワイヤレストランスポンダの特定のグループにおいて、ブロック504は、グループ内の1つまたは複数のワイヤレストランスポンダから取得された測定値に少なくとも部分的に基づいてグループ内のワイヤレストランスポンダに関して遅延を推定し得る。たとえば、ブロック504は、上記で説明した技法のうちの1つを使用してグループ内のワイヤレストランスポンダに関するTCFおよび/またはCSDの推定値を計算し得る。上記で説明したように、モバイルデバイスは、ワイヤレストランスポンダのうちの1つにプローブ信号を送信し、RTTを推定するためにプローブ信号に応答した返信信号の受信時刻を測定し得る。ブロック504において計算された遅延推定値に少なくとも部分的に基づいて、ブロック506は、グループ内の1つまたは複数のトランスポンダに対するRTTを推定し得る。
[00042]一実施形態によれば、モバイルデバイスは、いくつかの技法のうちのいずれか1つを使用してブロック504においてワイヤレストランスポンダデバイスのグループ内のワイヤレストランスポンダデバイスによって与えられる応答遅延を推定し得る。第1に、モバイルデバイスは、たとえば、受信信号強度(たとえば、−50または−60dBmを超える特定の高いRSSIに関する)に基づくAPまでの距離の測定値を使用した三辺測量などの、上述したいくつかの技法のうちのいずれか1つを使用してその位置を推定し得る。第2に、モバイルデバイスは、次の式(1)に従って、そのロケーション推定値から(たとえば、測位支援データ内に提供される)ワイヤレストランスポンダデバイスの既知のロケーションAPLoc(i)までの距離d(i)を測定し得る。
Figure 2017503148
ここにおいて、mobileLocはモバイルデバイスのand推定ロケーションである。
[00043]モバイルデバイスとワイヤレストランスポンダデバイスのグループ内のワイヤレストランスポンダデバイスiとの間のメッセージの交換の際にワイヤレストランスポンダデバイスiによって与えられる応答遅延測定値RD(i)は、次の式(2)に従って計算され得る。
Figure 2017503148
ここにおいて、
TXは、ワイヤレストランスポンダデバイスへのモバイルデバイスにおけるプローブメッセージの送信時刻である。
RXは、(プローブメッセージの受信に応答してワイヤレストランスポンダデバイスによって送信された)返信メッセージのモバイルデバイスにおける受信時刻である。
cは光速である。
[00044]モバイルデバイスとワイヤレストランスポンダデバイスのグループ内のワイヤレストランスポンダデバイスとの間のメッセージ交換に関するRDの多数の測定値に関して、ヒストグラムが形成され得る。特定のグループ内におけるRD測定値の異常値が除去され得る(たとえば、APグループに関するRDがある境界値(たとえば、50.0ns)と同じか、またはその境界値内に近いことが期待され得る)。たとえば、ヒストグラム内のメディアンRDを1標準偏差よりも超えるRD測定値が除外され得る。得られたヒストグラム内のピーク値は、グループ内のAPに関する推定TCF測定値として選択され得る。
[00045]上記で指摘したように、RD測定値は、TCF部分に加えられたCSDの成分を含み得る。ワイヤレストランスポンダデバイスがプローブ信号に応答して返信信号を送信する際にTCFに加えてCSDを挿入する場合、受信側モバイルデバイスは、CSDを含まないがTCFによって遅延する返信メッセージ成分、またはTCFに加えて挿入されたCSDによって遅延する返信メッセージ成分のいずれかを収集する。式(2)におけるRD(i)に関する測定値は、その測定に関する返信メッセージのどの成分が収集されるかに応じてCSDの量だけ歪められ得る。したがって、ワイヤレストランスポンダデバイスのグループが返信信号にCSDを挿入するように構成される場合、RD(i)の測定値のヒストグラムは、2つのピークを有するバイモーダル分布を反映し得る。バイモーダル分布の第1のピークはTCFの推定値を提供し得るが、バイモーダル分布の第2のピークはTCFに加えられたCSDの推定値を提供し得る。一実施形態によれば、しきい値(たとえば、250.0ns、200.0nsが最大の既知のCSD値である)を超える量だけ初期CSD推定値によって分離された異常測定値が破棄され得る。
[00046]一実施形態によれば、ワイヤレストランスポンダデバイスのグループに関するRDのヒストグラムによって明示されたバイモーダル分布またはマルチモーダル分布が、任意の既知のCSDパターンと比較され得る。バイモーダル分布またはマルチモーダル分布が既知のパターンに近似しているように見える場合、既知のパターンは、グループ内のワイヤレストランスポンダデバイスによって利用されると仮定される場合がある。
[00047]図5のブロック506は、モバイルデバイスとワイヤレストランスポンダデバイスとの間のメッセージの交換からRTTを計算する際に仮説検定を適用し得る。ワイヤレストランシーバデバイスのグループがTCFに加えてCSDを挿入するように構成されることが決定される場合、収集された返信信号が、TCFに加えてCSDを含む送信遅延を含むか、またはCSDが挿入されないTCFを含むかが不確定である。このあいまいさは、次のように2つの仮説を提示する。
Figure 2017503148
Figure 2017503148
ここにおいて、
TCFestは、(たとえば、ヒストグラムのピークに基づく)TCFの推定値である。
[00048]特定の実装形態では、モバイルデバイスは、収集された返信メッセージのRSSI信号値に少なくとも部分的に基づいてワイヤレストランスポンダデバイスまでの距離の概略の測定値を取得し得る。たとえば、収集された返信メッセージのRSSIに最も近接して並ぶ仮説が、RTTを計算するために選択され得る。別の実装形態では、RTTに関する様々な仮説が、(たとえば、三辺測量および/または無線ヒートマップシグネチャマッチングを使用した)位置推定プロセスへの適用によって、および測定残差を評価することによって検定され得る。
[00049]図6は、代替実施形態による、APトランスポンダのTCFおよびCSDを推定するためのプロセスを示す流れ図である。イベント602では、モバイルデバイスは、上記で説明したようにロケーションサーバから(たとえば、要求に応じて)測位支援データを受信し得る。特定の実装形態では、受信される測位支援データは、たとえば、上記で説明したように測位動作を助けるための、ワイヤレストランスポンダデバイスのロケーション、送信電力レベルなどを含み得る。上記で指摘したように、イベント602において受信された測位支援データは、図4の表に示すようにワイヤレストランスポンダデバイスの属性を識別する場合もある。イベント602において受信された測位支援データが菱形604において決定されるようにグループ識別子を含むワイヤレストランスポンダデバイスを識別する場合、ブロック608は、グループ識別子に従って、識別されたワイヤレストランスポンダデバイスを既定のグループとともにグループ化し得る。場合によっては、識別されたワイヤレストランスポンダデバイスは、属性に基づいて、あるグループに関連付けられ得る。たとえば、イベント602において受信された測位支援データが菱形606において決定されるように識別されたワイヤレストランスポンダデバイスに関するモデル番号を含む場合、ブロック610は、提供されたモデル番号に少なくとも部分的に基づいて、識別されたワイヤレストランスポンダデバイスをあるグループに関連付け得る。たとえば、ブロック610は、ワイヤレストランスポンダデバイスの特定のモデル番号を、ワイヤレストランスポンダデバイスの既定のグループの挙動と同じか、またはそれと同様の特定のTCFおよび/またはCSDの挙動を有するものとして特徴付け得る。場合によっては、モデル番号に測位支援データが備わっていない場合、ブロック612は、イベント602において受信された測位支援データにおいて識別される識別ワイヤレストランスポンダデバイスに関する新規のまたは別個のローカルグループを生成し得る。ブロック614は、上記で説明したようにワイヤレストランスポンダデバイスの特定のグループに関するTCFおよび/またはCSDを推定し得る。
[00050]図7は、一実施形態による、1つまたは複数のモバイルデバイスに測位支援データを提供するためのプロセスの流れ図である。特定の実装形態では、図7に示す動作の態様は、測位支援データを求める要求に応答してリアルタイムで実行され得るが、他の態様は、オフラインで実行され得る。他の実装形態では、図7に示す動作の態様のすべてまたは一部分は、サーバ140、150、または155(図2)のサーバサッチエニーにおいて実行され得る。ブロック702では、エリアにおいてモバイルデバイスにサービスする複数のワイヤレストランスポンダデバイスが識別され得る。たとえば、現場オペレータが、ワイヤレストランスポンダデバイスの識別情報(たとえば、MACアドレス)、それらのロケーション、および、たとえば上記の図4の例において提供された属性などの他の属性を含むデータベースをプリプログラムし得る。ブロック704は、属性(たとえば、モデル番号、ベンダー、チップモデル、チップベンダー)に基づいて、ブロック702において識別されたワイヤレストランスポンダデバイスを、同様の特性を有するワイヤレストランスポンダデバイスのグループにソートするための基準を決定することを備え得る。たとえば、そのような同様の特性は、RTT信号交換における遅延を与える際の特性(たとえば、TCFおよび/またはCSD)を含み得る。ブロック706は、ブロック704において決定された基準に従って、ブロック702において識別されたワイヤレストランスポンダデバイスをソートし得る。ブロック702において識別されたワイヤレストランスポンダデバイスの利用可能な属性に少なくとも部分的に基づいて、ブロック706は、識別されたワイヤレストランスポンダデバイスをグループにソートし得る。たとえば、ブロック706は、モデル番号、ベンダー、チップモデル、チップベンダーが利用可能な場合、そのような属性に少なくとも部分的に基づいてワイヤレストランスポンダデバイスをソートし得る。ワイヤレストランスポンダデバイスのこのソートは、要求に応答してモバイルデバイスに提供される記憶されるべき測位支援データとともに含まれ得る。たとえば、ブロック708は、要求に応答して、ワイヤレストランスポンダデバイスの識別情報と、ブロック706におけるグループのメンバーであるワイヤレストランスポンダデバイスの指示とを備える1つまたは複数のメッセージを少なくとも1つのモバイルデバイスに送信し得る。上記で説明したように、グループ内の特定のワイヤレストランスポンダデバイスのメンバーシップの情報があれば、モバイルデバイスは、特定のワイヤレストランスポンダデバイスとのメッセージのRTT交換に関する遅延を推定し得る。
[00051]図8は、代替実施形態による、ワイヤレストランスポンダをグループ化するためのプロセスを示す流れ図である。図8に示す動作のすべてまたは一部分は、(たとえば、サーバ140、150、または155のうちのいずれかなどのサーバにおいて)バックグラウンドまたはオフラインプロセスにおいて少なくとも部分的に実行され得る。特定の実装形態では、図8のプロセスは、上記で説明したように要求に応答してモバイルデバイスに提供されるべき測位支援データを生成するために使用され得る。イベント802は、ワイヤレストランスポンダデバイスの属性(たとえば、ロケーション、モデル番号、ベンダー、チップモデル、チップベンダー)を含むエリアにサービスするワイヤレストランスポンダデバイスの識別情報(たとえば、MACアドレス)のリストを取得することを備え得る。イベント802は、たとえば、現場オペレータによって(たとえば、手入力またはアップロードを介して)、または自動検出技法によって実行され得る。菱形804において決定されるように、イベント802におけるAPリストにおいて識別される特定のワイヤレストランスポンダデバイスに関して、モデル識別情報が提供される場合、ブロック808は、提供されたモデル識別情報に基づいて特定のワイヤレストランスポンダデバイスを特定の型式および/またはモデル番号とマッチングさせようとし得る。特定のワイヤレストランスポンダデバイスの任意の利用可能な既知の属性に基づいて(たとえば、モデル識別情報に基づいて)、ブロック808は、TCF/CSD特性(たとえば、16500nsのTCF)を取得するためにWiFi APデータベース810にアクセスし得る。菱形812において決定されるように、特定のワイヤレストランスポンダデバイスがワイヤレストランスポンダデバイスの既存のグループの特徴的な属性を有する場合、ブロック816は、たとえば、ワイヤレストランスポンダデバイスを既存のグループに関連付けるレコード構造および/またはデータ構造を更新することによって特定のワイヤレストランスポンダデバイスを既存のグループに割り振り、特定のワイヤレストランスポンダデバイスを既存のグループのグループIDに関連付ける場合がある。場合によっては、ブロック818は、特定のワイヤレストランスポンダデバイスを含むように新規のグループIDによって識別される新規のグループインクルーディングを初期化し得る。最後に、ブロック820は、グループ識別子および関連の属性(たとえば、そのグループに対応するワイヤレストランスポンダデバイスのモデル番号)を含む新規の測位支援データを生成し得る。
[00052]特定の一実装形態では、菱形804は、APモデルの部分的な記述子(たとえば、APベンダーおよびAPモデル、ただしWLANチップはなし)のみを評価し得る。ここで、ブロック808は、さらに、APモデルグループとのマッチング点を見出そうとし得る。APが複数の様々な考えられるAPグループとマッチングする場合、ブロック808は、APを複数の考えられるグループIDに関連付けるか、またはどのグループIDにも関連付けない場合がある。加えて、APのあるグループは、単一のグループを形成するためにAPの1つまたは複数の他のグループと併合し得る(たとえば、これらのグループが同様のTCFおよび/またはCSD特性を有する場合)。同様に、APの単一のグループは、APの複数のグループに区分され得る(たとえば、識別可能なサブグループが明確なまたは様々なTCFおよび/またはCSD特性を示す場合)。また、任意の特定のAPグループ内で、TCFおよびCSDの推定値が、平均値と標準偏差の両方(または不確かさの他の尺度)を含み得る。
[00053]別の実装形態では、APモデル情報が提供されない場合、菱形804は、デバイスのメーカーに関してヒントを得るためにAPからのMACアドレスの一部分(第1の6オクテット)を評価し得る。たとえば、MACアドレスの第1の3オクテットは、特定のAPベンダーに割り当てられ得る、組織固有識別子(OUI)を表し得るが、次の3オクテットは、ネットワークインターフェースコントローラ固有のものであり得る。したがって、菱形は、他の属性とともにAPを分類する際にこれらの属性を適用し得る。
[00054]図9は、一実施形態による、モバイルデバイスの概略図である。モバイルデバイス100(図2)は、図9に示すモバイルデバイス1100の1つまたは複数の特徴を備え得る。いくつかの実施形態では、モバイルデバイス1100は、ワイヤレス通信ネットワーク上でワイヤレスアンテナ1122を介してワイヤレス信号1123を送信および受信することが可能なワイヤレストランシーバ1121も備え得る。ワイヤレストランシーバ1121は、ワイヤレストランシーババスインターフェース1120によってバス1101に接続され得る。ワイヤレストランシーババスインターフェース1120は、いくつかの実施形態では、ワイヤレストランシーバ1121に少なくとも部分的に統合され得る。いくつかの実施形態は、たとえば、ほんの数例を挙げると、IEEE規格802.11のバージョン、CDMA、WCDMA(登録商標)、LTE(登録商標)、UMTS、GSM(登録商標)、AMPS、Zigbee(登録商標)およびBluetoothなどの、対応する複数のワイヤレス通信規格に従って信号を送信および/または受信することを可能にするために、複数のワイヤレストランシーバ1121とワイヤレスアンテナ1122とを含み得る。
[00055]モバイルデバイス1100は、SPSアンテナ1158を介してSPS信号1159を受信および収集することが可能なSPS受信機1155も備え得る。SPS受信機1155はまた、モバイルデバイス1000のロケーションを推定するために、収集されたSPS信号1159を全体的にまたは部分的に処理し得る。いくつかの実施形態では、汎用プロセッサ1111、メモリ1140、DSP1112、および/または専用プロセッサ(図示せず)はまた、SPS受信機1155と併せて、収集されたSPS信号を全体的にもしくは部分的に処理し、および/またはモバイルデバイス1100の推定ロケーションを計算するために利用され得る。SPSまたは測位動作を実行する際に使用するための他の信号(たとえば、ワイヤレストランシーバ1121から収集された信号)のストレージは、メモリ1140またはレジスタ(図示せず)中で実行され得る。したがって、(1つまたは複数の)汎用プロセッサ1111、メモリ1140、(1つまたは複数の)DSP1112および/または専用プロセッサは、モバイルデバイス1100のロケーションを推定するために測定値を処理する際に使用するためのロケーションエンジンを与え得る。特定の実装形態では、汎用プロセッサ1111および/またはDSP1112は、図5(たとえば、ブロック502、504、および506)に示したプロセスのアクションまたは動作のすべてもしくは一部分を実行するためにメモリ1140上に記憶された機械可読命令を実行し得るか、または図6(たとえば、イベント602、菱形604および606、ならびにブロック608、610、612、および614)に示したアクションまたは動作のすべてもしくは一部分を実行し得る。
[00056]同じく図9に示すように、モバイルデバイス1100は、バスインタ−フェース1110によってバス1101に接続されたデジタル信号プロセッサ(DSP)1112と、バスインタ−フェース1110によってバス1101に接続された汎用プロセッサ1111と、メモリ1140とを備え得る。バスインタ−フェース1110は、DSP1112、汎用プロセッサ1111、およびメモリ1140と統合され得る。様々な実施形態では、ほんの数例を挙げると、RAM、ROM、FLASH、またはディスクドライブなどの、コンピュータ可読記憶媒体上などに、メモリ1140に記憶された1つまたは複数の機械可読命令の応答実行において、機能が実行され得る。1つまたは複数の命令は、汎用プロセッサ1111、専用プロセッサ、またはDSP1112によって実行可能であり得る。メモリ1140は、本明細書で説明した機能を実行するためにプロセッサ1111および/またはDSP1112によって実行可能なソフトウェアコード(プログラミングコード、命令など)を記憶する、非一時的プロセッサ可読メモリおよび/またはコンピュータ可読メモリを備え得る。
[00057]同じく図9に示すように、ユーザインターフェース1135は、ほんの数例を挙げると、たとえば、スピーカー、マイクロフォン、ディスプレイデバイス、振動デバイス、キーボード、タッチスクリーンなどのいくつかのデバイスのうちのいずれか1つを備え得る。特定の実装形態では、ユーザインターフェース1135は、ユーザがモバイルデバイス1100上にホストされた1つまたは複数のアプリケーションと対話することを可能にし得る。たとえば、ユーザインターフェース1135のデバイスは、ユーザからのアクションに応答して(1つまたは複数の)DSP1112または汎用プロセッサ1111によってさらに処理されるべきアナログまたはデジタル信号をメモリ1140上に記憶し得る。同様に、モバイルデバイス1100上にホストされたアプリケーションは、出力信号をユーザに提示するために、アナログ信号またはデジタル信号をメモリ1140上に記憶し得る。別の実装形態では、モバイルデバイス1100は、たとえば、専用スピーカー、マイクロフォン、デジタルアナログ回路、アナログデジタル回路、増幅器および/または利得制御を備える専用オーディオ入力/出力(I/O)デバイス1170を随意に含み得る。ただし、これは、オーディオI/Oがモバイルデバイスにおいてどのように実装され得るかの一例にすぎず、請求する主題はこの点について限定されないことを理解されたい。別の実装形態では、モバイルデバイス1100は、キーボードまたはタッチスクリーンデバイスへのタッチまたは圧力に応答するタッチセンサ1162を備え得る。
[00058]モバイルデバイス1100は、静止画または動画をキャプチャするための専用カメラデバイス1164も備え得る。カメラデバイス1164は、たとえば、ほんの数例を挙げると、イメージングセンサ(たとえば、電荷結合デバイスまたはCMOSイメージャ)、レンズ、アナログデジタル回路、フレームバッファを備え得る。一実装形態では、キャプチャされた画像を表す信号の追加の処理、調整、符号化または圧縮が、汎用/アプリケーションプロセッサ1111または(1つまたは複数の)DSP1112において実行され得る。代替的に、専用ビデオプロセッサ1168が、キャプチャされた画像を表す信号の調整、符号化、圧縮、または操作を実行し得る。さらに、ビデオプロセッサ1168は、モバイルデバイス1100上のディスプレイデバイス(図示せず)上での提示のために記憶された画像データを復号/復元し得る。
[00059]モバイルデバイス1100は、たとえば、慣性センサと環境センサとを含み得る、バス1101に結合されたセンサ1160も備え得る。センサ1160の慣性センサは、(たとえば、1つもしくは複数のコンパスアプリケーションをサポートするために)たとえば、(たとえば、3次元のモバイルデバイス1100の加速度にまとめて応答する)加速度計、1つもしくは複数のジャイロスコープまたは1つもしくは複数の磁力計を備え得る。モバイルデバイス1100の環境センサは、たとえば、ほんの数例を挙げると、温度センサ、気圧センサ、周辺光センサ、カメライメージャ、マイクロフォンを備え得る。センサ1160は、メモリ1140中に記憶され、たとえば、測位またはナビゲーション動作を対象とするアプリケーションなどの1つまたは複数のアプリケーションをサポートする(1つまたは複数の)DPSまたは汎用アプリケーションプロセッサ1111によって処理され得るアナログまたはデジタル信号を生成し得る。
[00060]特定の実装形態では、モバイルデバイス1100は、ワイヤレストランシーバ1121またはSPS受信機1155において受信され、ダウンコンバートされた信号のベースバンド処理を実行することが可能な専用モデムプロセッサ1166を備え得る。同様に、モデムプロセッサ1166は、ワイヤレストランシーバ1121による送信のためにアップコンバートされるべき信号のベースバンド処理を実行し得る。代替実装形態では、専用モデムプロセッサを有する代わりに、ベースバンド処理が汎用プロセッサまたはDSP(たとえば、汎用/アプリケーションプロセッサ1111またはDSP1112)によって実行され得る。ただし、これらはベースバンド処理を実行し得る構造の例にすぎず、特許請求する主題がこの点について限定されないことを理解されたい。
[00061]図10は、たとえば、図2に関して上記で説明した技法またはプロセスを実施するように構成可能な1つもしくは複数のデバイスを含み得る例示的なシステム1200を示す概略図である。システム1200は、たとえば、ワイヤレス通信ネットワーク1208を通して互いに動作可能に結合され得る、第1のデバイス1202と、第2のデバイス1204と、第3のデバイス1206とを含み得る。一態様では、第1のデバイス1202は、たとえば、基地局アルマナック、またはワイヤレス送信機/トランスポンダの記述およびロケーションなどの、測位支援データを与えることが可能なサーバを備え得る。また、一態様では、ワイヤレス通信ネットワーク1208は、たとえば、1つまたは複数のワイヤレスアクセスポイントを備え得る。しかしながら、特許請求する主題はこれらの点で範囲が限定されない。
[00062]図10に示す第1のデバイス1202、第2のデバイス1204、および第3のデバイス1206は、ワイヤレス通信ネットワーク1208を介してデータを交換するように構成可能であり得る、(たとえば、図1に示したローカルトランシーバ115またはサーバ140、150または155などの)任意のデバイス、アプライアンス、または機械を表し得る。限定ではなく例として、第1のデバイス1202、第2のデバイス1204、または第3のデバイス1206のいずれも、たとえば、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ワークステーション、サーバデバイスなどの、1つまたは複数のコンピューティングデバイスまたはプラットフォーム、たとえば、携帯情報端末、モバイル通信デバイスなどの、1つまたは複数のパーソナルコンピューティングもしくは通信デバイスまたはアプライアンス、たとえば、データベースまたはデータ記憶サービスプロバイダ/システム、ネットワークサービスプロバイダ/システム、インターネットまたはイントラネットサービスプロバイダ/システム、ポータルまたは検索エンジンサービスプロバイダ/システム、ワイヤレス通信サービスプロバイダ/システムなどの、コンピューティングシステムまたは関連するサービスプロバイダ機能、あるいはそれらの任意の組合せを含み得る。第1のデバイス1202、第2のデバイス204、および第3のデバイス1206のいずれも、それぞれ、本明細書で説明する例による基地局アルマナックサーバ、基地局、またはモバイルデバイスのうちの1つまたは複数を備え得る。
[00063]同様に、(たとえば、図2に示すネットワーク130の実装形態の特定のものにおける)ワイヤレス通信ネットワーク1208は、第1のデバイス1202、第2のデバイス1204、および第3のデバイス1206のうちの少なくとも2つの間でのデータの交換をサポートするように構成可能な1つもしくは複数の通信リンク、プロセス、またはリソースを表し得る。限定ではなく例として、ワイヤレス通信ネットワーク1208は、ワイヤレスもしくは有線の通信リンク、電話もしくは電気通信システム、データバスもしくはチャネル、光ファイバ、地上もしくはスペースビークルリソース、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、イントラネット、インターネット、ルータもしくはスイッチなど、またはそれらの任意の組合せを含み得る。たとえば、第3のデバイス1206の部分的に隠されているものとして示した点線のボックスによって図示されるように、ワイヤレス通信ネットワーク1208に動作可能に結合された、同様の追加のデバイスがある場合がある。
[00064]システム1200に示す様々なデバイスおよびネットワークのすべてまたは一部分、ならびに本明細書でさらに説明するプロセスおよび方法が、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、もしくはその任意の組合せを使用して、またはさもなければ含めて実装され得ることを認識されたい。
[00065]したがって、限定ではなく例として、第2のデバイス1204は、バス1228を介してメモリ1222に動作可能に結合された少なくとも1つの処理ユニット1220を含み得る。
[00066]処理ユニット1220は、データコンピューティング手順またはデータコンピューティングプロセスの少なくとも一部分を実行するように構成可能な1つまたは複数の回路を表す。限定ではなく例として、処理ユニット1220は、1つもしくは複数のプロセッサ、コントローラ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路、デジタル信号プロセッサ、プログラマブル論理デバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイなど、またはそれらの任意の組合せを含み得る。
[00067]メモリ1222は、任意のデータ記憶メカニズムを表す。たとえば、メモリ1222は、1次メモリ1224または2次メモリ1226を含み得る。たとえば、1次メモリ1224は、ランダムアクセスメモリ、読出し専用メモリなどを含み得る。1次メモリ1224のすべてまたは一部分は、この例では処理ユニット1220とは別個であるものとして示されているが、処理ユニット1220内に設けられるか、またはさもなければ処理ユニット1220と共設/結合され得ることを理解されたい。
[00068]特定の実装形態では、処理ユニット1220は、図7(たとえば、ブロック702、704、706、および708)のプロセス内に設定されたアクションもしくは動作のすべてもしくは一部分を実行するためにメモリ1222上に記憶された機械可読命令を実行し得るか、または図8(たとえば、イベント802、菱形804および812、ならびにブロック808、814、816、818、および820)プロセス内に設定されたアクションもしくは動作のすべてもしくは一部分を実行し得る。
[00069]2次メモリ1226は、たとえば、1次メモリと同じもしくは同様のタイプのメモリ、または、たとえば、ディスクドライブ、光ディスクドライブ、テープドライブ、ソリッドステートメモリドライブなどの、1つもしくは複数のデータストレージデバイスもしくはシステムを含み得る。いくつかの実装形態では、2次メモリ1226は、コンピュータ可読媒体1240を動作可能に受容するか、またはさもなければそれに結合するように構成可能であり得る。コンピュータ可読媒体1240は、たとえば、システム1200内のデバイスのうちの1つもしくは複数のためにデータ、コードまたは命令を担持するかあるいはアクセス可能にすることができる任意の非一時的媒体を含み得る。コンピュータ可読媒体1240は、記憶媒体と呼ばれることもある。
[00070]第2のデバイス1204は、たとえば、第2のデバイス1204の少なくともワイヤレス通信ネットワーク1208への動作可能な結合を提供する、またはさもなければサポートする通信インターフェース1030を含み得る。限定ではなく例として、通信インターフェース1230は、ネットワークインターフェースデバイスまたはネットワークインターフェースカード、モデム、ルータ、スイッチ、トランシーバなどを含み得る。
[00071]第2のデバイス1204は、たとえば、入力/出力デバイス1232を含み得る。入力/出力デバイス1232は、人間の、または機械の入力を受け入れる、またはさもなければ導入するように構成可能であり得る1つもしくは複数のデバイスまたは機能、あるいは、人間の、または機械の出力を搬送、またはさもなければ提供するように構成可能であり得る1つもしくは複数のデバイスまたは機能を表す。限定ではなく例として、入力/出力デバイス1232は、動作可能に構成されるディスプレイ、スピーカー、キーボード、マウス、トラックボール、タッチスクリーン、データポートなどを含み得る。
[00072]本明細書で説明した方法は、特定の例に従って適用例に応じて様々な手段によって実装され得る。たとえば、そのような方法は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの組合せで実装され得る。ハードウェア実装形態では、たとえば、処理ユニットは、1つまたは複数の特定用途向け集積回路(「ASIC」)、デジタル信号プロセッサ(「DSP」)、デジタル信号処理デバイス(「DSPD」)、プログラマブル論理デバイス(「PLD」)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(「FPGA」)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明した機能を実行するように設計された他のデバイスユニット、またはそれらの組合せの中で実装され得る。
[00073]本明細書に含まれる詳細な説明のいくつかの部分は、特定の装置または専用コンピューティングデバイスもしくはプラットフォームのメモリ内に記憶された2値デジタル信号に対する演算のアルゴリズムまたは記号表現に関して提示された。この特定の明細書のコンテキストでは、特定の装置などの用語は、プログラムソフトウェアからの命令に従って特定の動作を実行するようにプログラムされた汎用コンピュータを含む。アルゴリズムの説明または記号表現は、信号処理または関連技術の当業者が、自身の仕事の本質を他の当業者に伝達するために使用する技法の例である。アルゴリズムは、本明細書では、また一般に、所望の結果をもたらす自己無撞着な一連の演算または同様の信号処理であると考えられる。このコンテキストでは、演算または処理は物理量の物理的操作を伴う。必ずしもそうとは限らないが、一般に、そのような量は、記憶、転送、結合、比較、またはさもなければ他の方法で操作されることが可能な電気信号もしくは磁気信号の形態をとり得る。主に一般的な用法という理由で、そのような信号をビット、データ、値、要素、記号、文字、項、数、数字などと呼ぶことは時々便利であることがわかっている。しかしながら、これらおよび同様の用語はすべて、適切な物理量に関連付けられるべきものであり、便利なラベルにすぎないことが理解されるべきである。特に記載のない限り、本明細書の議論から明らかなように、本明細書全体にわたって、「処理する(processing)」、「算出する(computing)」、「計算する(calculating)」、「決定する(determining)」、などの用語を利用する議論は、専用コンピュータ、専用コンピューティング装置、もしくは同様の専用電子コンピューティングデバイスなどの、特定の装置の動作またはプロセスを指すことが理解される。したがって、本明細書のコンテキストで、専用コンピュータまたは同様の専用電子コンピューティングデバイスは、専用コンピュータもしくは同様の専用電子コンピューティングデバイスのメモリ、レジスタ、または他の情報記憶デバイス、送信デバイス、あるいはディスプレイデバイス内の電子的または磁気的な物理量として一般に表される信号を操作もしくは変換することが可能である。
[00074]本明細書で説明したワイヤレス通信技法は、ワイヤレスワイドエリアネットワーク(「WWAN」)、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(「WLAN」)、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(WPAN)などの様々なワイヤレス通信ネットワークに関連し得る。「ネットワーク」および「システム」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。WWANは、符号分割多元接続(「CDMA」)ネットワーク、時分割多元接続(「TDMA」)ネットワーク、周波数分割多元接続(「FDMA」)ネットワーク、直交周波数分割多元接続(「OFDMA」)ネットワーク、シングルキャリア周波数分割多元接続(「SC−FDMA」)ネットワーク、または上記のネットワークの任意の組合せなどであり得る。CDMAネットワークは、ほんのいくつかの無線技術を挙げれば、cdma2000、広帯域CDMA(「W−CDMA(登録商標)」(登録商標)」)などの1つまたは複数の無線アクセス技術(「RAT」)を実装し得る。ここで、cdma2000は、IS−95規格、IS−2000規格、およびIS−856規格に従って実装される技術を含み得る。TDMAネットワークは、モバイル通信用グローバルシステム(GSM:Global System for Mobile Communications)、デジタルアドバンストモバイルフォンシステム(D−AMPS:Digital Advanced Mobile Phone System)、または何らかの他のRATを実装し得る。GSMおよびW−CDMAは、「第3世代パートナーシッププロジェクト」(3GPP)(登録商標)と称する団体からの文書に記載されている。cdma2000は、「第3世代パートナーシッププロジェクト2」(「3GPP2」)と称する団体からの文書に記載されている。3GPPおよび3GPP2の文書は、公に入手可能である。ある態様では、4Gロングタームエボリューション(「LTE」)通信ネットワークもまた、特許請求の範囲に記載された対象に従って実装され得る。WLANはIEEE802.11xネットワークを備える場合があり、WPANは、たとえば、Bluetoothネットワーク、IEEE802.15xを備える場合がある。本明細書で説明したワイヤレス通信実装形態はまた、WWAN、WLAN、またはWPANの任意の組合せとともに使用され得る。
[00075]別の態様では、前述のように、ワイヤレス送信機またはワイヤレスアクセスポイントは、セルラー電話サービスを会社または家庭に延長するために利用されるフェムトセルを備え得る。そのような実装形態では、1つまたは複数のモバイルデバイスは、たとえば、符号分割多元接続(「CDMA」)セルラー通信プロトコルを介してフェムトセルと通信する場合があり、フェムトセルは、インターネットなどの別のブロードバンドネットワークを介してより大きいセルラー電気通信ネットワークへのアクセスをモバイルデバイスに与える場合がある。
[00076]本明細書で説明した技法は、いくつかのGNSSおよび/またはGNSSの組合せのうちのいずれか1つを含むSPSとともに使用され得る。さらに、そのような技法は、「疑似衛星」として機能する地上波送信機、またはSVとそのような地上波送信機との組合せを利用する測位システムとともに使用され得る。地上波送信機は、たとえば、PNコードまたは(たとえば、GPSもしくはCDMAセルラー信号と同様の)他のレンジングコードをブロードキャストする地上送信機を含み得る。そのような送信機は、遠隔受信機による識別を可能にするように一意のPNコードを割り当てられ得る。地上波送信機は、たとえば、トンネルの中、鉱山内、建築物の中、都市ビルの谷間または他の閉じられたエリア内などの、周回するSVからのSPS信号が利用できないことがある状況においてSPSを補強するのに有用であり得る。疑似衛星の別の実装形態は、無線ビーコンとして知られている。本明細書で使用する「SV」という用語は、疑似衛星、疑似衛星の均等物、および場合によっては、他のものとして機能する地上波送信機を含むものとする。本明細書で使用する「SPS信号」および/または「SV信号」という用語は、疑似衛星または疑似衛星の均等物として機能する地上波送信機を含む、地上波送信機からのSPS様の信号を含むものとする。
[00077]本明細書で使用する「および」、および「または」という用語は、それが使用されるコンテキストに少なくとも部分的に依存する様々な意味を含み得る。一般に、「または」がA、BまたはCなどのリストを関連付けるために使用される場合、ここで包含的な意味で使用されるA、B、およびCを意味し、ならびにここで排他的な意味で使用されるA、BまたはCを意味するものとする。「一例(one example)」または「ある例(an example)」に対する本明細書全体にわたる言及は、その例に関連して説明した特定の特徴、構造、または特性が、特許請求の範囲に記載された対象の少なくとも1つの例に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体にわたる様々なロケーションにおけるフレーズ「一例において(in one example)」または「ある例(an example)」という語句の出現は、必ずしもすべてが同じ例に言及しているとは限らない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、1つまたは複数の例において組み合わせられ得る。本明細書で説明した例は、デジタル信号を使用して動作する機械、デバイス、エンジン、または装置を含み得る。そのような信号は、電子信号、光学的信号、電磁信号、またはロケーション間で情報を提供するあらゆる形態のエネルギーを備え得る。
[00078]現在考えられる例示的な特徴を図示および説明したが、特許請求の範囲に記載された対象から逸脱することなしに、様々な他の修正が行われてよく、また均等物の置換が可能であることは当業者によって理解されよう。さらに、本明細書で説明した主要な概念から逸脱することなしに、特定の状況を特許請求の範囲に記載された対象の教示に適応させるために、多くの修正が行われ得る。したがって、特許請求の範囲に記載された対象は、開示した特定の例に限定されないが、そのような特許請求の範囲に記載された対象は、添付の特許請求の範囲に含まれるすべての態様、およびそれらの均等物も含み得ることが意図される。

Claims (28)

  1. 測位支援データを備える1つまたは複数のメッセージを受信することと、前記測位支援データが複数のワイヤレストランスポンダの属性の記述を備え、前記1つまたは複数のメッセージが同様の属性を有するワイヤレストランスポンダのグループ内にある前記ワイヤレストランスポンダのうちの少なくとも2つを識別する、
    前記グループ内の1つまたは複数のワイヤレストランスポンダから取得された測定値に少なくとも部分的に基づいて前記グループ内のワイヤレストランスポンダとのメッセージの往復交換に関する遅延を推定することと、
    前記推定された遅延に少なくとも部分的に基づいて前記グループ内の少なくとも1つのトランスポンダに対する信号往復時間(RTT)を計算することと
    を備える、モバイルデバイスにおける方法。
  2. 前記遅延が、少なくともターンアラウンドキャリブレーションファクタ(TCF)遅延を備える、請求項1に記載の方法。
  3. 前記遅延が、少なくともサイクリックシフトダイバーシティ(CSD)遅延を備える、請求項1に記載の方法。
  4. ワイヤレストランスポンダの前記グループが、少なくとも共通のワイヤレストランスポンダモデル属性を有する、請求項1に記載の方法。
  5. ワイヤレストランスポンダの前記グループが、少なくとも共通のワイヤレストランスポンダベンダー属性を有する、請求項1に記載の方法。
  6. ワイヤレストランスポンダの前記グループが、少なくとも共通のワイヤレスLANチップベンダー属性を有する、請求項1に記載の方法。
  7. 前記遅延を推定することが、
    前記グループ内の少なくとも1つのワイヤレストランスポンダとのメッセージ交換におけるプローブメッセージの送信と返信メッセージの受信との間の継続時間を測定することと、
    前記メッセージ交換と同時の前記モバイルデバイスの推定ロケーションに少なくとも部分的に基づいて前記ワイヤレストランスポンダのうちの前記少なくとも1つのトランスポンダまでの距離を推定することと、
    前記推定された距離と前記継続時間との比較に少なくとも部分的に基づいて前記遅延を推定することと
    をさらに備える、請求項1に記載の方法。
  8. ワイヤレス通信ネットワークにメッセージを送信し、前記ワイヤレス通信ネットワークからメッセージを受信するためのワイヤレストランシーバと、
    測位支援データを備える、前記ワイヤレストランシーバにおいて受信された1つまたは複数のメッセージを取得することと、前記測位支援データが複数のワイヤレストランスポンダの属性の記述を備え、前記1つまたは複数のメッセージが同様の属性を有するワイヤレストランスポンダのグループ内にある前記ワイヤレストランスポンダのうちの少なくとも2つを識別する、
    前記グループ内の1つまたは複数のワイヤレストランスポンダから取得された測定値に少なくとも部分的に基づいて前記グループ内のワイヤレストランスポンダとのメッセージの往復交換に関する遅延を推定することと、
    前記推定された遅延に少なくとも部分的に基づいて前記グループ内の少なくとも1つのトランスポンダに対する信号往復時間を計算することと
    を行う、1つまたは複数のプロセッサと
    を備える、モバイルデバイス。
  9. 前記遅延が、少なくともTCFを備える、請求項8に記載のモバイルデバイス。
  10. 前記遅延が、少なくともサイクリックシフトダイバーシティ(CSD)遅延を備える、請求項8に記載のモバイルデバイス。
  11. ワイヤレストランスポンダの前記グループが、少なくとも共通のワイヤレストランスポンダモデル属性を有する、請求項8に記載のモバイルデバイス。
  12. ワイヤレストランスポンダの前記グループが、少なくとも共通のワイヤレストランスポンダモデル属性を有する、請求項8に記載のモバイルデバイス。
  13. ワイヤレストランスポンダの前記グループが、少なくとも共通のワイヤレストランスポンダベンダー属性を有する、請求項8に記載のモバイルデバイス。
  14. ワイヤレストランスポンダの前記グループが、少なくとも共通のワイヤレスLANチップベンダー属性を有する、請求項8に記載のモバイルデバイス。
  15. あるエリアにおいてモバイルデバイスにサービスする複数のワイヤレストランスポンダデバイスを識別することと、
    前記ワイヤレストランスポンダデバイスの属性に少なくとも部分的に基づいて往復信号交換における遅延を与える際に、前記ワイヤレストランスポンダデバイスを同様の特性を有するワイヤレストランスポンダデバイスのグループにソートするための基準を決定することと、
    前記基準に従って前記複数のワイヤレストランスポンダデバイスを前記グループにソートすることと、
    測位支援データを求める要求に応答して、前記ワイヤレストランスポンダデバイスの識別情報と、前記グループ内の前記ワイヤレストランスポンダデバイスの指示とを備える1つまたは複数のメッセージを少なくとも1つのモバイルデバイスに送信することと
    を備える、サーバにおける方法。
  16. 前記遅延が、少なくともTCFを備える、請求項15に記載の方法。
  17. 前記遅延が、少なくともサイクリックシフトダイバーシティ(CSD)遅延を備える、請求項15に記載の方法。
  18. ワイヤレストランスポンダの前記グループが、少なくとも共通のワイヤレストランスポンダモデル属性を有するものとして少なくとも部分的に定義される、請求項15に記載の方法。
  19. ワイヤレストランスポンダデバイスの前記グループが、少なくとも共通のワイヤレストランスポンダモデル属性を有するものとして少なくとも部分的に定義される、請求項15に記載の方法。
  20. ワイヤレストランスポンダデバイスの前記グループが、少なくとも共通のワイヤレストランスポンダベンダー属性を有するものとして少なくとも部分的に定義される、請求項15に記載の方法。
  21. ワイヤレストランスポンダデバイスの前記グループのうちの少なくとも1つの中のワイヤレストランスポンダが、少なくとも共通のワイヤレスLANチップベンダー属性を有する、請求項15に記載の方法。
  22. ワイヤレス通信ネットワークにメッセージを送信し、前記ワイヤレス通信ネットワークからメッセージを受信するためのワイヤレストランシーバと、
    あるエリアにおいてモバイルデバイスにサービスする複数のワイヤレストランスポンダデバイスを識別することと、
    前記ワイヤレストランスポンダデバイスの属性に少なくとも部分的に基づいて往復信号交換における遅延を与える際に、前記ワイヤレストランスポンダデバイスを同様の特性を有するワイヤレストランスポンダデバイスのグループにソートするための基準を決定することと、
    前記基準に従って前記複数のワイヤレストランスポンダデバイスを前記グループにソートすることと、
    測位支援データを求める1つまたは複数のメッセージを前記ワイヤレストランシーバにおいて受信することに応答して、前記ワイヤレストランシーバを介して1つまたは複数の応答メッセージの少なくとも1つのモバイルデバイスへの送信を開始することと、前記1つまたは複数の応答メッセージが前記ワイヤレストランスポンダデバイスの識別情報と前記グループ内の前記ワイヤレストランスポンダデバイスの指示とを備える、
    を行う、1つまたは複数のプロセッサと
    を備える、サーバ。
  23. 前記遅延が、少なくともTCFを備える、請求項22に記載のサーバ。
  24. 前記遅延が、少なくともサイクリックシフトダイバーシティ(CSD)遅延を備える、請求項22に記載のサーバ。
  25. ワイヤレストランスポンダデバイスの前記グループが、少なくとも共通のワイヤレストランスポンダモデル属性を有するものとして少なくとも部分的に定義される、請求項22に記載のサーバ。
  26. ワイヤレストランスポンダデバイスの前記グループが、少なくとも共通のワイヤレストランスポンダモデル属性を有するものとして少なくとも部分的に定義される、請求項22に記載のサーバ。
  27. ワイヤレストランスポンダデバイスの前記グループが、少なくとも共通のワイヤレストランスポンダベンダー属性を有するものとして少なくとも部分的に定義される、請求項22に記載のサーバ。
  28. ワイヤレストランスポンダデバイスの前記グループのうちの少なくとも1つの中のワイヤレストランスポンダが、少なくとも共通のワイヤレスLANチップベンダー属性を有する、請求項22に記載のサーバ。
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