JP2021124488A - 位相差に基づくロケーション決定 - Google Patents
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Abstract
【課題】デバイスから受信される信号の位相差に基づいてデバイスのロケーションを決定するための方法を提供する。
【解決手段】複数の領域から送信される信号についての予想される位相差が決定される。予想される位相差は、受信デバイスの複数の受信要素の各々において受信されたときの、信号の差である。デバイスから受信された信号の位相差を予想される位相差と比較することによって、デバイスのロケーションが決定される。
【選択図】図15B
【解決手段】複数の領域から送信される信号についての予想される位相差が決定される。予想される位相差は、受信デバイスの複数の受信要素の各々において受信されたときの、信号の差である。デバイスから受信された信号の位相差を予想される位相差と比較することによって、デバイスのロケーションが決定される。
【選択図】図15B
Description
関連出願の相互参照
[0001]本出願は、2020年1月31日に出願された「Location Determination Based on Phase Differences」と題する米国仮出願第62/968,754号の優先権を主張する。この先願の内容は、本出願の一部とみなされ、それの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
[0001]本出願は、2020年1月31日に出願された「Location Determination Based on Phase Differences」と題する米国仮出願第62/968,754号の優先権を主張する。この先願の内容は、本出願の一部とみなされ、それの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
[0002]本出願は、ワイヤレス通信に関し、より詳細には、ワイヤレスネットワークに関連するオブジェクトのロケーションを決定するために利用されるワイヤレスアクセスポイント(AP)の展開のための方法および/または装置に関する。
[0003]多くの機能を提供するために、ワイヤレス送信機のロケーションの推定が利用される。たとえば、ロケーションベースのサービスは、ナビゲーション、ロケーション固有コンテンツ配信、および多くの他の適用例を含む。RSSIベースの方法、到着時間方法、および到着角方法を含む、ワイヤレス送信機のロケーションを決定する多くの知られている方法がある。
[00044]本開示は、第1のワイヤレスデバイスと第2のワイヤレスデバイスとの間で交換される波形の位相差に基づいて第1のワイヤレスデバイスのロケーションを決定する例示的な実施形態について説明する。いくつかの実施形態では、波形を送信するデバイスのロケーションが、位相差に基づいて決定される。いくつかの他の実施形態では、波形を受信するデバイスのロケーションが、位相差に基づいて決定される。いくつかの実施形態では、デバイスによって送信される信号と、デバイスによって受信される信号とから観測される位相差が、デバイスのロケーションを決定するのに使用される。
[00045]第1のワイヤレスデバイスと第2のワイヤレスデバイスのうちの少なくとも1つが、複数の受信要素を含む。いくつかの従来の方法とは異なり、開示される実施形態は、様々な環境において維持するのが困難なことがある安定した基準信号を必要としない。代わりに、開示される実施形態は、2または3次元配向において分配された複数の受信要素(たとえばアンテナ)を利用する。
[00046]開示される実施形態のうちのいくつかは、ワイヤレスデバイスに近接している複数の地理的領域を定義し、次いで、複数の地理的領域の各々について予想される位相差(位相差シグネチャ(PDS:phase difference signature))を識別する。いくつかの実施形態では、信号を受信し、位相差を決定するデバイスのロケーションは、知られていないロケーションにある。いくつかの実施形態では、信号を送信するデバイスのロケーションが知られていない。これらのシナリオの各々について、複数の地理的領域中に位置する送信機から受信された信号の予想される位相差が決定される。
[00047]予想される位相差は、知られていないロケーションにおいてワイヤレス送信機のロケーションを決定するのを支援するために生成される。予想される位相差の各々は、所与のロケーションにおける受信デバイスの受信要素によって経験される位相差を記述する。予想される位相差がワイヤレス送信機のロケーションに応じて変動するにつれて、複数の地理的領域の各々について、異なる予想される位相差が決定/生成される。受信機の受信要素において送信機からの受信信号の測定された位相差を、複数の領域のうちの1つまたは複数についての予想される位相差と比較することによって、ワイヤレス送信機のロケーションの推定値が次いで決定される。各領域の予想される位相差と、測定された位相差との間の差は、ワイヤレス送信機のロケーションのインジケーションを提供する。
[00048]上記で説明された信号の交換は、デバイスのロケーションだけでなく、それの配向をも決定するために使用されることが可能である。上記で論じられたように、受信信号の位相差は、ワイヤレス送信機のロケーションを推定するために使用されることが可能であるが、これらの受信信号は、特定の送信要素(たとえばアンテナ)のロケーションを決定するために使用されることも可能である。したがって、2つのワイヤレスデバイスは信号を交換し、交換された信号の位相差は、2つのデバイスの送信/受信要素ペアの間の距離を決定する。したがって、たとえば、各デバイスが4つのアンテナを含む場合、2つのデバイス間に送信/受信要素の6つのペアがある。第1のワイヤレスデバイスの各送信要素のロケーションは、少なくとも第2のデバイスの4つの受信要素から収集された位相差情報に基づいて決定されることが可能である。デバイスが、A1、A2、A3、およびA4と標示された4つの受信要素を介して信号を受信する場合、予想される位相差は、いくつかの例示的な実施形態では、A1とA2、A1とA3、A1とA4、A2とA3、A2とA4、およびA3とA4の間の受信信号の差に基づいて計算される。これらの組合せは、送信デバイスの各送信要素によって送信される信号に当てはまり得る。したがって、たとえば、送信デバイスが4つの送信要素を含む場合、いくつかの実施形態は、4*6=24個の異なる予想される位相差を生成する。予想される位相差は、1つまたは複数の周波数のための様々な実施形態では、異なる周波数の信号が、受信機において経験される異なる位相差を生じるので、計算されることに留意されたい。したがって、上記で説明された予想される位相差が2つの周波数について生成される場合、いくつかの実施形態では24*2または48個の予想される位相差が計算される。
[00049]各送信要素のロケーションが決定されると、送信要素のロケーションは、デバイスの送信要素の知られているレイアウトと比較されることが可能である。たとえば、いくつかの実施形態は、デバイス送信要素レイアウト情報のライブラリを維持する。送信要素レイアウト情報は、特定のタイプのデバイスの送信要素の相対配向および位置を定義する。この知られているレイアウトは、レイアウトと、決定された送信要素ロケーションとの間の対応が発見されるまで、3次元空間において移動および/または回転されることが可能である。決定された送信要素ロケーションに一致する移動および/または回転されたレイアウトは、デバイスのロケーションと配向とに対応する。
[00050]いくつかの場合には、複数のワイヤレスデバイスの配向を位置合わせすることが望ましい可能性がある。したがって、開示される実施形態のうちのいくつかは、どのように第1のワイヤレスデバイスの第1の配向を第2のワイヤレスデバイスの第2の配向に位置合わせすべきかを記述する命令を生成する。たとえば、第2のワイヤレスデバイスに対する第1のワイヤレスデバイスの相対配向が決定されると、これらの実施形態では、水平(たとえばX)軸、垂直(たとえばY)軸、または回転(たとえばZ)軸のうちの1つまたは複数の周りの回転に関して第1のワイヤレスデバイスを調整するための命令が生成される。第2のワイヤレスデバイスの配向に位置合わせされるように第1のワイヤレスデバイスの配向を更新することによって、およびこれらの2つのデバイス間の相対距離を決定することによって、別のワイヤレスデバイスについてその第1のワイヤレスデバイスによって生成されたロケーション推定値は、第2のワイヤレスデバイスによって生成されたロケーション推定値とより容易にアグリゲートされる。
[00051]いくつかの実施形態では、ロケーション推定は、単一の座標系と、したがってこの単一の座標系に基づいて定義される、統合された複数の地理的領域とを使用して複数のワイヤレスデバイスによって実施される。たとえば、いくつかの実施形態では、2つのワイヤレスデバイス間の相対位置と相対配向とが知られると、複数の領域の各々の中の送信機から生じる第1の予想される位相差が、第1のワイヤレスデバイスの第1のロケーションと第1の配向とに基づいて決定される。複数の領域の各々の中の送信機から生じる予想される位相差の第2のセットは、第2のワイヤレスデバイスの第2のロケーションと第2の配向とに基づいて決定される。予想される位相差のこれらの2つの異なるセットを使用して、第1のワイヤレスデバイスおよび/または第2のワイヤレスデバイスによって経験される信号は、統合された複数の地理的領域のいずれかの内のワイヤレス送信機のロケーションを決定するために使用されることが可能である。第1のワイヤレスデバイスと第2のワイヤレスデバイスの両方が、統合された座標系と、統合された複数の領域とを使用してロケーションを推定するので、1つのデバイスによって作成されたロケーション推定値を、第2のワイヤレスデバイスによって使用される異なる座標系/複数の領域に変換する必要はない。
[00052]他の実施形態では、各ワイヤレスデバイスは、別々の複数の地理的領域を定義するかまたは割り当てられ、各複数の地理的領域は、独立した座標系に基づく。これらの実施形態では、ワイヤレスデバイスの各々によって生成されるロケーション推定値は、ワイヤレスデバイスのそれぞれの座標系および/または複数の領域に対してである。したがって、これらの実施形態では、予想される位相差は、特定のワイヤレスデバイスについて、および特定のワイヤレスデバイスの複数の領域の各々について生成される。各デバイスについて別々の独立した座標系/領域を利用する実施形態において複数のワイヤレスデバイスからのロケーション推定値が組み合わされる限り、それらは最初に、共通の座標系に変換される必要がある。
[00053]図1は、開示される実施形態のうちの1つまたは複数において実装される例示的なシステム100aを示す。システム100aは、複数のアクセスポイント(AP)142a〜dを含む。様々な実施形態では、APは、アクセスポイント、ルータ、スイッチ、またはネットワークアクセスを提供することが可能な任意の他のデバイスである。システム100aはまた、認証、許可およびアカウンティング(AAA)サーバ110と、動的ホスト構成プロトコル(DHCP)サーバ116と、ドメインネームシステム(DNS)サーバ122と、1つまたは複数のウェブサーバ128と、ネットワーク管理システム(NMS)136とを含む。これらのサーバは、ネットワーク134(たとえば、インターネットおよび/または企業イントラネット)を介して互いに結合される。ロケーションおよび配向サーバ165は、サイトプロビジョニングマネージャ(SPM)モジュールを含む。ネットワーク134は、複数のルータ185と、複数のスイッチ180とを含む。ネットワーク通信リンク111は、AAAサーバ110をネットワーク134に結合する。ネットワーク通信リンク117は、DHCPサーバをネットワーク134に結合する。ネットワーク通信リンク123は、DNSサーバをネットワーク134に結合する。ネットワーク通信リンク129は、ウェブサーバをネットワーク134に結合する。ネットワーク通信リンク137は、ネットワーク管理サーバ136をネットワーク134に結合する。ネットワーク通信リンク166は、ロケーションおよび配向サーバ165をネットワーク134に結合する。
[00054]システム100aは、複数のユーザ機器デバイス(UE 1 138、…、UE Z 140、UE 1’ 146、…、UEZ’ 148)をさらに含む。ユーザ機器デバイスは、人々などのユーザまたはIoTデバイスなどの自動デバイスによって使用される通信デバイスにネットワークアクセスを提供する任意のワイヤード、ワイヤレス、または光学機器である。UE(138、140、146、および148)のうちのいくつかは、ワイヤレス送信機および受信機であり、システム100a中を移動する。
[00055]例示的なシステム100aでは、アクセスポイントのセットは、様々な顧客構内サイトに位置する。顧客構内サイト1 102、たとえば、モールは、アクセスポイント142aと、アクセスポイント142bとを含む。顧客構内サイト1 102は、ネットワーク通信リンク153を介してネットワーク134に接続される。
[00056]第2の顧客構内サイト104、たとえば、スタジアムは、アクセスポイント142cと、アクセスポイント142dとを含む。図1に示されているように、UE(UE 1 138、…、UE Z 140)は、第1の顧客構内サイト102に現在位置し、UE(UE 1’ 146、…、UE Z’ 148)は、第2の顧客構内サイト104に現在位置する。第2の顧客構内サイト104は、ネットワーク通信リンク145を介してネットワーク134に結合される。いくつかの実施形態におけるサーバ、ルータ、スイッチ、AP、UE NMS、およびネットワークに取り付けられた他のサーバの各々は、システムログまたはエラーログモジュールを含み、ここにおいて、これらのデバイスの各々は、通常動作ステータスおよびエラー状態を含む、デバイスのステータスを記録する。
[00057]上記で論じられたように、開示される実施形態のうちの少なくともいくつかは、少なくとも信号の位相差に基づいて第2のワイヤレスデバイスに対する第1のワイヤレスデバイスの第1のロケーションを決定し、信号は、これらの2つのワイヤレスデバイスの間で交換される。たとえば、第1のAP142cの第1のロケーションおよび/または配向は、いくつかの実施形態では、第2のAP(たとえば、AP142d)の第2のロケーションと第2の配向とに基づいて決定される。または言い換えれば、第1のAP142cの第1のロケーションおよび/または第1の配向は、いくつかの実施形態では、第2のAP(たとえば、AP142d)の第2のロケーションと第2の配向との座標に関して決定される。これらの実施形態では、1つのAP(この場合、第2のAP)の第2のロケーションと第2の配向とは、一般に知られている。特に、第2のワイヤレスデバイスのロケーションと配向とは、いくつかの実施形態では、第2のワイヤレスデバイス中に含まれる(たとえばグローバルポジションシステム受信機を介した)ロケーションおよび/または配向センサーを介して、あるいは外部測定ツール(たとえば、コンパス、レベル、レーザーなど)を介して知られる。第2のAPの知られている第2のロケーションと第2の配向とに基づいて、第1のワイヤレスデバイスの第1のロケーションと第1の配向とが導出される。第1のロケーションと第1の配向とは、少なくともいくつかの実施形態では、第1のAPによって送信され第2のAPによって受信された1つまたは複数の信号の位相差に基づいて導出される。
[00058]図1の例示的なワイヤレスデバイスは、数多くの周波数において、たとえば、2.4、5GHz、およびまたは他の周波数帯域上で信号を送信および受信することが可能な複数の無線送信機および受信機(図示されず)を含む。APのうちの1つまたは複数は、他のワイヤレス受信機および送信機におよびそれらから信号を送信および受信するために複数の送信要素および/または受信要素(たとえばアンテナ)を使用する。
[00059]APの展開は、複雑で時間がかかるプロセスである可能性がある。いくつかのAPは、それらのロケーションと配向とが所望の座標に正確に位置合わせされるか、または代替的には正確に知られるように、展開される。
[00060]ロケーションおよび配向サーバ165のSPMモジュール190は、AP142a〜dのうちの1つまたは複数と通信するためにネットワーク通信リンク166を使用する。ネットワーク通信リンク166を介して、SPMは、AP142a〜dの送信機を制御し、それらの動作周波数のいずれか1つにおいて送信するようにそれらに指令することができる。SPMはまた、ネットワーク通信リンク166を介して、AP142a〜dのいずれか1つまたは複数から受信される信号に関係する情報を取得することが可能である。たとえば、SPMは、いくつかの実施形態では、特定のアンテナを介して信号を送信するようにAP142a〜dのうちの第1のAPに指令し、次いで、AP142a〜dのうちの少なくとも1つの他のものから、受信デバイスのアンテナのいずれかのペアによって受信された信号の間の位相差を取得することができる。この位相差情報を取得することは、少なくともいくつかの実施形態では、チャネル状態情報(CSI)、および/または受信APと一体化されたWi−Fi(登録商標)受信機のデバイスドライバファームウェアに構築された能力を介して達成される。
[00061]一例によれば、SPM190は、特定の周波数f1において信号を送信するようにAP142cに指令するためにネットワーク通信リンク166を使用する。AP142dのロケーションと配向とは、この例では知られている。少なくとも以下の図14〜図27に関して以下で説明されるように、AP142dは、AP142dの複数の受信要素ペアによって受信される信号の間の位相差を測定する。AP142dは、次いで、ネットワーク通信リンク166を介して、測定された位相差をSPM190に転送する。
[00062]いくつかの実施形態では、このプロセスは、AP142cの様々な送信要素を使用して、および/または様々な周波数を使用して反復的に実施される。たとえば、いくつかのAPの送信要素の各々は、2.4GHz帯域の各々において、および5GHz帯域の各々において信号を送信することができる。他の実施形態によって他の周波数帯域が利用される。これらの送信(特定の送信要素を介して送信される特定の周波数の信号)の各々について、SPM190は、受信APのいずれか1つ(または複数)の受信要素ペアにおいて受信されるように信号の間の位相差を収集する。
[00063]受信AP(たとえばAP142d)によって位相差情報が測定されると、この情報は、いくつかの実施形態ではSPM190に提供される。いくつかの実施形態では、2つのワイヤレスデバイスのペアのために、SPMは、信号送信の第1のセットを指令し、ここで、2つのワイヤレスデバイスのうちの1番目は、1つまたは複数の送信要素、たとえば、アンテナ上で信号を送信し、それらの信号は、受信する第2のワイヤレスデバイスの複数の受信要素によって受信される。次いで、信号交換のこのセットについて位相差情報が決定される。
[00064]以下の図3を参照しながらより詳細に論じられるように、いくつかの実施形態は、特定のタイプのワイヤレスデバイスの送信要素および/または受信要素レイアウト情報を定義する情報のライブラリを維持する。レイアウトは、送信要素および/または受信要素の、それらのワイヤレスデバイス(たとえば筐体)に対する位置、ならびに各ワイヤレスデバイスのアンテナ間の相対距離を定義する。いくつかの実施形態は、2つのワイヤレスデバイスのうちの一方のロケーションと配向とを、2つのワイヤレスデバイスのうちの他方の知られているロケーションと配向とに基づいて決定するために、2つのワイヤレスデバイスの送信/受信要素間の推定された距離とともに、レイアウト中に含まれる情報を利用する。
[00065]図2Aは、各々が場合によってはワイヤレス送信機を含む、複数の地理的領域を示す。図2Aは、複数の地理的領域に分割された地理的エリア205を示している。例示的な地理的領域210が示されている。図2Bは地理的エリア205と地理的領域230などの地理的領域との2次元図を示しているが、開示される実施形態のうちの少なくともいくつかは、3次元地理的エリアおよび領域上で動作する。領域の各々は、T1..36として標示された、仮想送信機を含むように標示され、領域ごとに1つの仮想送信機がある。
[00066]また、ワイヤレス受信機215が示されている。ワイヤレス受信機215は、ワイヤレス受信機215の複数の受信要素によって検出可能な地理的エリア205内で地理的領域のうちの1つから信号を受信する。図2Aは地理的エリア205外に配置されたワイヤレス受信機215を示しているが、いくつかの実施形態では、ワイヤレス受信機は地理的エリア205内に配置されることに留意されたい。
[00067]開示される実施形態のうちのいくつかは、複数の地理的領域T1..36の各々から送信された信号を受信したときにワイヤレス受信機215によって経験され得る、予想される位相差を決定する。図2Aの説明は、いくつかの実施形態では、送信デバイスの位置が、(T1..36と標示された領域のいずれか1つの中に位置する送信デバイスなどの)送信デバイスによって送信され、受信デバイス(たとえばワイヤレス受信機215)によって受信された信号の位相差を一致させることによって決定されることを示している。各領域についての予想される位相差は、いくつかの実施形態では、複数の位相差を含むことに留意されたい。複数の位相差は、2つの受信要素(たとえば、基準受信要素および第2の受信要素)によって受信されるような信号の位相差を表す。少なくともいくつかの実施形態では、複数の周波数における信号の位相差も、予想される位相差に含まれる。
[00068]図2Bは、開示される実施形態のうちの少なくとも1つを実装する2つのワイヤレスデバイスを含む例示的なシステムの概観図である。図2Bは、2つのワイヤレスデバイス、アクセスポイント191Aおよびアクセスポイント191Bを示している。アクセスポイント191Aおよび191Bの各々は、対応する複数の領域を定義している。アクセスポイント191Aは、第1の複数の領域192Aを定義している。アクセスポイント191Bは、第2の複数の領域192Bを定義している。図2は、第1の複数の領域192Aと第2の複数の領域192Bが位置合わせされないことを示している。たとえば、いくつかの場合には、第1の複数の領域192A内の領域は、第2の複数の領域192B中の2つ以上の領域の部分にわたる。同様に、第2の複数の領域192B内の領域は、第1の複数の領域192A中の2つ以上の領域の部分にわたる。さらに、第1の複数の領域192Aと第2の複数の領域192Bの境界は、並列でないかまたは位置合わせされない。図2Bは第1の複数の領域192Aと第2の複数の領域192Bとを2次元領域として示しているが、開示される実施形態のうちの少なくともいくつかは、アクセスポイント191Aおよび/または191Bが3次元空間中の複数の領域を定義することを企図する。
[00069]第1の複数の領域192Aと第2の複数の領域192Bとの各々は、別のアクセスポイントまたはワイヤレス端末など、別のデバイスのロケーションを推定するためにそれらのそれぞれのアクセスポイントによって使用される。たとえば、いくつかの実施形態では、アクセスポイント191Aは、複数の領域192A内でアクセスポイント191Bのロケーションおよび/または配向を推定する。この推定が実施されるとき、アクセスポイント191Aは、第1の複数の領域192A中に含まれる、領域193A中にあるべきアクセスポイント191Bのロケーションを推定する。いくつかの実施形態では、アクセスポイント191Bは、第2の複数の領域192B中に含まれる、領域193B中にあるべきアクセスポイント191Aのロケーションを推定する。
[00070]いくつかの実施形態では、アクセスポイント191Aおよび191Bの各々はまた、ワイヤレス端末194のロケーションを推定する。したがって、たとえば、アクセスポイント191Aは、第1の複数の領域192A中に含まれる、領域195A中にあるべきワイヤレス端末194のロケーションを推定する。アクセスポイント191Bは、第2の複数の領域192B中に含まれる、領域195B中にあるべきワイヤレス端末194のロケーションを推定する。
[00071]開示される実施形態のうちのいくつかは、第1の複数の領域のうちの領域内のアクセスポイント191Aによるロケーション決定を第2の複数の領域内の第2の領域にマッピングする。したがって、たとえば、アクセスポイント191Aは、ワイヤレス端末194のロケーションを領域195Aとして推定するが、これらの実施形態は、その領域195Aを、基準デバイスのアクセスポイント191Bによって使用または定義される領域に、特に第2の複数の領域192Bのうちの領域195Bに変換またはマッピングする。第1の複数の領域192Aから第2の複数の領域192Bにマッピングすることによって、開示される実施形態のうちのいくつかは、複数のアクセスポイントによる複数のロケーション決定がアグリゲートされることを可能にし、したがって、ワイヤレス端末194ロケーションを推定するために単一のアクセスポイントのみが使用された場合に可能であり得るよりも、ワイヤレス端末194のより正確なロケーション決定を提供する。
[00072]図2Cは、複数の領域内の送信デバイスと受信デバイスとを示す。図2Cは、複数の領域235に分割された地理的エリア220を示している。図2Cはまた、2つのデバイス、送信デバイス222および受信デバイス224を示している。送信デバイスは複数の送信要素を含む。図2Cの図示の実施形態では、送信デバイス222は、4つの送信要素、送信要素230a、送信要素230b、送信要素230c、および送信要素230dを含む。受信デバイス224は複数の受信要素を含む。図示の実施形態では、受信デバイスは、受信要素230eと、受信要素230fと、受信要素230gと、受信要素230hとを含む、4つの受信要素を含む。複数の送信要素の各々は、複数の領域のうちの異なる1つの中に位置する。たとえば、図2Cは、送信要素230aが領域232a中に位置することを示している。送信要素230bは領域232b中に位置する。送信要素230cは領域232c中に位置する。送信要素230dは領域232d中に位置する。同様に、複数の受信要素の各々は、複数の領域235のうちの別々の領域中に位置する。受信要素230eは領域232e中に位置する。受信要素230fは領域232f中に位置する。受信要素230gは領域232g中に位置する。受信要素230hは領域232h中に位置する。
[00073]図2Cはまた、送信デバイス222と受信デバイス224との各々が、送信デバイス222のための基準点226および受信デバイス224のための基準点228として示されている、対応する基準点を有することを示している。開示される実施形態のうちのいくつかは、デバイス222および224の各々についてのレイアウト情報を維持する。送信デバイス222のレイアウト情報は、送信要素230a〜dの各々と基準点226との相対位置を定義する。受信デバイス224のレイアウト情報は、受信要素230e〜hの各々と基準点228との相対位置を定義する。
[00074]上記で論じられたように、少なくともいくつかの実施形態では、送信デバイス222は、受信デバイス224に1つまたは複数の信号を送信する。信号は、受信要素232e〜hの各々において受信される。受信要素は、送信要素230a〜dのどの1つからも異なる距離を置いて位置するので、信号は、異なる位相で受信要素232e〜hの各々において受信される。したがって、いくつかの実施形態では、受信要素230e〜hによって送信要素230a〜dのうちの1つまたは複数から受信される信号の位相の差を記述する位相差情報が生成される。
[00075]少なくともいくつかの実施形態では、受信要素230e〜hの各々のロケーションが知られている。言い換えれば、いくつかの実施形態は、受信要素230eが領域232e中に位置し、受信要素230fが領域232f中に位置し、受信要素230gが領域232g中に位置し、受信要素230hが領域232h中に位置することを示すデータを記憶する。別の例示的な実施形態では、受信ワイヤレスデバイスのx、y、およびz座標と配向とを示すデータが記憶される。受信要素232e〜hの各々のこれらの知られているロケーションに基づいて、いくつかの実施形態は、複数の領域235の各々について、複数の領域235の各々から送信された信号から生じる受信デバイス224によって経験され得る、予想される位相差を生成する。したがって、いくつかの実施形態では、送信デバイスは、送信要素232a〜dの各々から少なくとも1つの信号を送信し、この信号は、受信要素230e〜hのうちの少なくとも2つによって受信される。受信信号の位相差を、複数の領域235の各々について生成される予想される位相差と比較することによって、開示される実施形態は、どの領域中に送信要素232a〜dの各々が位置するかを識別することが可能である。
[00076]送信要素230a〜dの各々のロケーション(たとえばそれぞれ領域232a〜d)が知られると、開示される実施形態のうちのいくつかは、送信要素230a〜dの知られたロケーションに基づいて送信デバイス222の配向を決定する。
[00077]図2Dは、開示される実施形態のうちの1つまたは複数において実装される例示的なデータ構造を示す。図2Dはこれらの例示的なデータ構造をリレーショナルデータベーステーブルとして記述しているが、他の実施形態は他のデータアーキテクチャを利用する。たとえば、いくつかの実施形態は、配列、リンクリスト、ツリー、非構造化データストア、または他のデータ構造アーキテクチャを使用する。図2Dは、デバイスタイプテーブル250と、送信要素テーブル260と、受信要素テーブル270とを示している。デバイスタイプテーブル250は、特定のデバイスタイプの属性を記憶する。デバイスタイプテーブル250は、デバイスタイプ識別子フィールド252と、デバイスモデル番号フィールド254と、送信要素の数フィールド256と、受信要素の数フィールド258と、基準点ロケーションフィールド259とを含む。デバイスタイプ識別子フィールド252は、特定のデバイスタイプを一意に識別する。いくつかの実施形態では、それの番号および/または送信要素もしくは受信要素の相対位置が異なっている、開示される実施形態によってサポートされる各デバイスは、一意のデバイスタイプ識別子を割り当てられる。デバイスモデル番号フィールド254は、(フィールド252を介して識別される)デバイスタイプに割り当てられたモデル番号を記憶する。送信要素の数フィールド256は、示されたデバイスタイプ(たとえばフィールド252)によってサポートされる送信要素の数を定義する。受信要素の数フィールド258は、示されたデバイスタイプ(たとえばフィールド252)によってサポートされる受信要素の数を定義する。基準点ロケーションフィールド259は、デバイスタイプの基準点のロケーションを定義する。たとえば、基準点ロケーションフィールド259は、基準点が、ワイヤレスデバイスの重心であるか、ワイヤレスデバイスの特定のコーナーであるか、または特に基準点がデバイス上のどこに位置するかを示す。
[00078]送信要素テーブル260は、デバイス識別子フィールド262と、送信要素識別子フィールド264と、xオフセットフィールド266と、yオフセットフィールド268と、zオフセットフィールド269とを含む。デバイス識別子フィールド262は、特定のデバイスタイプを一意に識別し、デバイスタイプ識別子フィールド252で相互参照可能である。送信要素識別子フィールド264は、特定の送信要素を識別する。たとえば、いくつかの実施形態は、数値識別子(たとえば1、2、3、4など)を介して送信要素を識別する。xオフセットフィールド266は、識別された送信要素のx座標を識別する。いくつかの実施形態では、xオフセットフィールド266は、識別された送信要素の重心、または識別された送信要素の先端部のxオフセットを識別する。yオフセットフィールド268は、(たとえばフィールド264を介して)識別された送信要素の基準点からのyオフセットを識別する。いくつかの実施形態では、yオフセットフィールド268は、識別された送信要素の重心、または識別された送信要素の先端部のyオフセットを識別する。zオフセットフィールド269は、識別された送信要素の基準点からのzオフセットを識別する。いくつかの実施形態では、zオフセットフィールド269は、識別された送信要素の重心、または識別された送信要素の先端部のzオフセットを識別する。
[00079]受信要素テーブル270は、デバイス識別子フィールド272と、受信要素識別子フィールド274と、xオフセットフィールド276と、yオフセットフィールド278と、zオフセットフィールド279とを含む。デバイス識別子フィールド272は、特定のデバイスタイプを一意に識別し、デバイスタイプ識別子フィールド252で相互参照可能である。受信要素識別子フィールド274は、特定の受信要素を識別する。たとえば、いくつかの実施形態は、数値識別子(たとえば1、2、3、4など)を介して受信要素を識別する。xオフセットフィールド276は、識別された受信要素のx座標を識別する。いくつかの実施形態では、xオフセットフィールド276は、識別された受信要素の重心、または識別された受信要素の先端部のxオフセットを識別する。yオフセットフィールド278は、(たとえばフィールド274を介して)識別された受信要素の基準点からのyオフセットを識別する。いくつかの実施形態では、yオフセットフィールド278は、識別された受信要素の重心、または識別された受信要素の先端部のyオフセットを識別する。zオフセットフィールド279は、識別された受信要素の基準点からのzオフセットを識別する。いくつかの実施形態では、zオフセットフィールド279は、識別された受信要素の重心、または識別された受信要素の先端部のzオフセットを識別する。
[00080]図3は、ワイヤレスデバイスと、ワイヤレスデバイスのアンテナ390A〜Eの相対位置とを示す。ワイヤレスデバイス380は、3つの軸、X軸392A、Y軸392B、およびZ軸392Cによって画成された、3次元空間内に示されている。開示される実施形態のうちのいくつかは、ワイヤレスデバイス380などのデバイスのアンテナのあらかじめ定義された空間位置を利用する。これらのあらかじめ定義された空間位置の例は、図2Dに関して示されており、それのデータ構造は、いくつかの実施形態では、ワイヤレスデバイスの基準点に対するデバイスの送信要素および/または受信要素の位置を定義するために使用される。いくつかの実施形態では、アンテナのあらかじめ定義された空間位置は、相対位置である。上記で論じられたように、いくつかの実施形態では、アンテナの位置は、いくつかの実施形態では、デバイス上の基準点に対してである。いくつかの実施形態では、基準点は、デバイスの送信要素のうちの1つまたは受信要素のうちの1つである。
[00081]図3は、例示的な基準点393を示している。アンテナ390A〜Eの相対位置は、いくつかの実施形態では、X軸392Aと、Y軸392Bと、Z軸392Cとによって表される3次元軸など、3次元軸の原点に対して決定される。したがって、いくつかの実施形態は、図3では基準点393を超える原点394として示されている、3次元軸の原点ロケーションを置く。次いで、アンテナ390A〜Eの各々の座標が、原点および/または基準点394/393に対して決定される。これらの相対座標は、図3では座標395A〜Eとして示されている。開示される実施形態のうちのいくつかは、以下で論じられるように、ワイヤレスデバイス380のロケーションおよび/または配向を決定するのを支援するためにアンテナ390A〜Eの各々の相対座標395A〜Eを利用する。たとえば、いくつかの実施形態は、ワイヤレスデバイス380の各アンテナ390A〜Eのロケーションを決定する。決定されたロケーションと、アンテナの相対座標395A〜Eとに基づいて、開示される実施形態のうちのいくつかは、ワイヤレスデバイス380の配向を決定する。
[00082]図3はまた、3次元における回転方向を示している。回転角396Aは、X軸392Aの周りの回転の大きさを示す。回転角396Bは、Y軸392Bの周りの回転の大きさを示す。回転角396Cは、Z軸392Cの周りの回転の大きさを示す。実施形態のうちのいくつかは、回転角396A〜Cによって示されるように、各次元における回転の大きさだけ、座標395A〜Eによって表されるアンテナの相対位置を移動し、回転する。この回転は、以下でさらに説明されるように、デバイスの配向を決定するために管理される。
[00083]図4は、2つのデバイスの配向の間の位置合わせ不良を示す。図4は、2つのワイヤレスデバイス、ワイヤレスデバイス480およびワイヤレスデバイス481を示している。これらの2つのワイヤレスデバイスは、X軸492A、Y軸492B、およびZ軸492Cとして示されている、3つの軸によって画成された3次元空間内に示されている。3つの軸は原点494において交わる。ワイヤレスデバイスのうちの1つまたは複数は、開示される実施形態のうちのいくつかではアクセスポイントである。デバイスのうちの1つまたは複数は、開示される実施形態のうちのいくつかではワイヤレス端末である。ワイヤレスデバイス480は第1の配向480Oで示され、ワイヤレスデバイス481は第2の配向481Oで示されている。第2の配向481Oは、ワイヤレスデバイス480に対してZ軸492Cの周りでワイヤレスデバイス481を回転している。図4は、第1の配向480Oと第2の配向481Oとの間の角度差を角度497として示している。角度497は、第1の配向480Oが、ワイヤレスデバイス480の第1の配向480Oに対して角度498によって示される方向にZ軸の周りでワイヤレスデバイス481を回転することを示している。開示される実施形態のうちのいくつかは、2つのデバイスの配向を位置合わせするための命令を生成する。たとえば、これらの実施形態は、角度497によって表される位置合わせ不良を相殺するために、矢印499によって示される方向にワイヤレスデバイス481を回転するための命令を生成する。図4は、図4によって表される3次元空間においてZ軸492Cの周りの回転に基づく位置合わせ不良を示しているが、いくつかの実施形態は、3つの回転軸にわたって2つのデバイスを位置合わせする。そのような位置合わせ不良は、図4の明快さを保つためにここでは示されていない。
[00084]図5は、第1のワイヤレスデバイス位置合わせ手順を示す。図5は、2つのワイヤレスデバイス、第1のワイヤレスデバイス552aおよび第2のワイヤレスデバイス552bを示している。様々な実施形態では、ワイヤレスデバイス552a〜bの一方または両方は、上記で論じられたAPのいずれかに類似であるかまたはそれと等価である。図5は、第1のワイヤレスデバイス552aと第2のワイヤレスデバイス552bとの間で交換されている信号554aを示している。交換された信号に基づいて、開示される実施形態のうちの少なくともいくつかは、第2のワイヤレスデバイス552bに対する第1のワイヤレスデバイス552aの配向を決定する。この配向決定の詳細について以下でさらに説明される。本開示のいくつかの実施形態は、第1のワイヤレスデバイス552aの配向を第2のワイヤレスデバイス552bの配向に位置合わせするための命令を生成する。実際に示すために、図5は、ワイヤレスデバイス552aの配向をワイヤレスデバイス552bのそれに位置合わせするための命令を表示する、位置合わせダイアログ556aを示す。図5の例では、命令は、第1のワイヤレスデバイス552aが、第2のワイヤレスデバイス552bにより良く位置合わせされるために右側に20度回転されるべきであることを示す。命令558aが表示された後に、人間560は、命令に従って第1のワイヤレスデバイス552aを回転してよい。いくつかの実施形態では、第1のワイヤレスデバイスの配向の手動調整の後に、いくつかの実施形態では、第2のワイヤレスデバイスによって第1のワイヤレスデバイスから受信される信号の位相差に基づいて、第1のワイヤレスデバイスの更新された配向が再び決定される。次いで、いくつかの実施形態では、第2のワイヤレスデバイスとの第1のワイヤレスデバイスの更新された配向位置合わせに基づいて、更新された命令が生成される。
[00085]図6は、第2のワイヤレスデバイス位置合わせ手順を示す。図6は、図5の位置合わせ手順が実施された後の、同じ2つのワイヤレスデバイス、第1のワイヤレスデバイス552aおよび第2のワイヤレスデバイス552bを示している。図5によって記述された位置合わせ手順が実施された後に、第2のワイヤレスデバイス552bの配向に対する第1のワイヤレスデバイス552aの配向を決定するために、第1のワイヤレスデバイス552aと第2のワイヤレスデバイス552bとの間で信号554bが交換される。図6は、人間560が、図5の第1の位置合わせ手順によって指定された20度を超えて第1のワイヤレスデバイス552aを回転した場合、少なくともいくつかの実施形態では、追加の位置合わせダイアログ556b(または、他の実施形態では、位置合わせダイアログ556aを介して)、図5に関して実施された位置合わせと同じ(たとえばX)次元(しかし反対の方向または大きさ)におけるさらなる位置合わせを要求する追加の命令558bが提供されることを示している。
[00086]図7は、第3のワイヤレスデバイス位置合わせ手順を示す。図7も、第1のワイヤレスデバイス552aと第2のワイヤレスデバイス552bとを示している。第2のワイヤレスデバイス552bの配向に対する第1のワイヤレスデバイス552aの配向を決定するために、第1のワイヤレスデバイス552aと第2のワイヤレスデバイス552bとの間で信号554cが交換される。位置合わせダイアログ556cは、図5〜図6に関して調整された第1の次元とは異なる、第2の次元に関して第1のワイヤレスデバイス552aを調整することをユーザに要求する命令558cを表示する。特に、命令558cは、第1のワイヤレスデバイス552aの左側が、第1のワイヤレスデバイス552aの右側に対してより高くなるような、第1のワイヤレスデバイスの調整を要求する。開示されるワイヤレスデバイスのうちのいくつかは、ヨー(Y)、ピッチ(X)、およびロール(Z)軸の各々の周りのワイヤレスデバイスの位置合わせを容易にするために、調節可能なレッグ(たとえばレッグ562)を提供する。図7は、企図された位置合わせプロセスが、少なくとも3つの次元において、ワイヤレスデバイスを位置合わせするための命令を生成し、それらの位置合わせを検証することができることを示している。
[00087]図5〜図7はワイヤレスデバイスの手動位置合わせ手順を記述しており、手動位置合わせは、開示される実施形態によって生成される命令によって推進されるが、他の実施形態は、手動の介入なしにワイヤレスデバイスの配向の位置合わせを提供する。たとえば、ワイヤレスデバイスのいくつかの実施形態は、X、Y、およびZ軸の各々の周りでワイヤレスデバイスの配向を変化させることが可能な電気モーターを用いて構成される。これらの実施形態では、2つのデバイスの間の配向の差は、デバイスのうちの1つの中に含まれる配向コントローラに提供される。配向コントローラは、第1のワイヤレスデバイスを、第2のワイヤレスデバイスの配向に一致する配向に置くために、必要に応じて電気モーターの配向を調整するように構成される。いくつかの実施形態では、第1および/または第2のワイヤレスデバイスは、天井取付け可能であるように構成される。これらの実施形態では、配向コントローラは、第1のワイヤレスデバイス配向と第2のワイヤレスデバイス配向とが位置合わせされるように、第2のワイヤレスデバイスと天井との配向に対して第1のワイヤレスデバイスの配向を制御するように構成される。
[00088]図8は、開示される実施形態のうちの1つまたは複数による例示的なアクセスポイント800(たとえば、アクセスポイントAP142a〜dのいずれか1つまたは複数)のブロック図である。アクセスポイント800は、様々な要素がそれを介してデータおよび情報を交換し得るバス809を介して互いに結合された、ワイヤードインターフェース830と、ワイヤレスインターフェース836、842と、ハードウェアプロセッサ806、たとえば、CPUと、1つまたは複数のハードウェアメモリ812と、構成要素のアセンブリ808、たとえば、ハードウェア構成要素のアセンブリ、たとえば、回路のアセンブリとを含む。ワイヤードインターフェース830は、受信機832と送信機834とを含む。ワイヤードインターフェース830は、アクセスポイント800を図1のネットワーク134(たとえばインターネット)に結合する。第1のワイヤレスインターフェース836(たとえば、Wi−Fiインターフェース、または802.11インターフェース)は、アクセスポイントが通信デバイス、たとえば、ワイヤレス端末からワイヤレス信号をそれを介して受信し得る受信アンテナ839に結合された受信機838と、送信アンテナ841に結合された送信機840とを含む。アクセスポイントは、送信アンテナ841を介して、通信デバイス、たとえば、ワイヤレス端末にワイヤレス信号を送信する。第2のワイヤレスインターフェース842、たとえば、Bluetooth(登録商標)インターフェースは、アクセスポイントが通信デバイス、たとえば、ワイヤレス端末からワイヤレス信号をそれを介して受信し得るアンテナ845に結合された受信機844と、アクセスポイントが通信デバイス、たとえば、ワイヤレス端末にワイヤレス信号をそれを介して送信し得る送信アンテナ847に結合された送信機846とを含む。図を簡略化するために、単一のアンテナ、たとえば、アンテナ845のみが受信機844に接続されて示されている。いくつかの企図された展開では、システムは、複数の受信アンテナを利用し、アンテナのいずれかのペア上で受信された信号の間の位相の差を取得するために受信信号を処理する。図9は、この位相処理のさらなる詳細を提供する。ワイヤレスインターフェース、たとえば、836およびまたは842は、以下の図9を参照しながらより詳細に説明されるような位相差決定構成要素を含んでよく、それを通常含む。
[00089]1つまたは複数のハードウェアメモリ812は、ルーチン814およびデータ/情報816を含む。ルーチン814は、構成要素のアセンブリ818、たとえば、ソフトウェア構成要素のアセンブリと、アプリケーションプログラミングインターフェース(API)820とを含む。データ/情報816は、構成情報822と、システムログまたはエラーログ中のメッセージとして捕捉されたエラーイベントおよび通常イベントを含むデバイスステータスログ824と、第2のAPから送信された信号の、1つのAPの異なるアンテナにおける相対到着位相を識別する、測定された到着位相値の動的リスト826とを含む。別の例示的な実施形態によれば、メモリは、どんなアンテナペア(図示されず)に到着する信号の間の位相差をも記憶する。
[00090]図9は、図8のインターフェース836または842のいずれか1つまたは複数など、ワイヤレスインターフェース950の一例を示す図900である。この例示的な例は、4つの受信機954a、954b、954c、および954dが相応に4つの受信機アンテナ955a、955b、955c、および955dに接続されたインターフェースを示している。同様に、4つの送信機956a、956b、956c、および956dが、4つの送信機アンテナ957a、957b、957c、および957dに接続される。
[00091]当業者は、開示される実施形態が、任意の数の受信機(およびそれらの関連するアンテナ)と、任意の数の送信機(およびそれらの関連するアンテナ)とを有することができることと、送信機の数と受信機の数が同じである必要がないこととを認識されたい。いくつかの実施形態では、アンテナ955aと受信機954aとによって受信される波形が基準として働く。様々な実施形態は、基準として受信デバイスのどんなアンテナを選定することもできる。基準は位相ディファレンシエータ960、962および964に供給される。位相ディファレンシエータの他の入力は、それぞれ受信機954b、954c、および954dの出力に接続される。位相ディファレンシエータは、基準信号の位相と、アンテナ955b、955c、および955dならびにそれらの対応する受信機954b、954c、および954dを介して受信された波形の位相との間の差を検出する。
[00092]位相ディファレンシエータ960、962、および964の出力970、972、および974は、次の位相差を提供する。
ここで、
PDi − 基準波形と、i番目の受信要素からの波形との間の位相差
位相(Sig(Ref) − 基準信号の位相、
位相(Signali) − i番目の受信要素に到着するi番目の波形の位相
[00093]送信機からの波形が最初に基準受信要素に到着したのかまたはi番目の受信要素に到着したのかに関する不確実性により、ディファレンシエータは、それの出力971、973、および975において位相差の360度補数をも発生する。詳細には、
PDi − 基準波形と、i番目の受信要素からの波形との間の位相差
位相(Sig(Ref) − 基準信号の位相、
位相(Signali) − i番目の受信要素に到着するi番目の波形の位相
[00093]送信機からの波形が最初に基準受信要素に到着したのかまたはi番目の受信要素に到着したのかに関する不確実性により、ディファレンシエータは、それの出力971、973、および975において位相差の360度補数をも発生する。詳細には、
ここで、
CPDi i番目の位相差の360度補数、
PDi 基準波形と受信要素iからの波形との間の位相差
[00094]n個の受信要素ペアがあるいくつかの実施形態では、n個の独立した位相差が生成される。いくつかの実施形態では、これらの位相差は、次のようにn次元ベクトルによって表され、
CPDi i番目の位相差の360度補数、
PDi 基準波形と受信要素iからの波形との間の位相差
[00094]n個の受信要素ペアがあるいくつかの実施形態では、n個の独立した位相差が生成される。いくつかの実施形態では、これらの位相差は、次のようにn次元ベクトルによって表され、
ここで、
PDV 受信された位相差ベクトル、および
pi − 基準波形とi番目の信号との間の位相差
[00095]したがって、相補的な受信された位相差ベクトルが次によって与えられる。
PDV 受信された位相差ベクトル、および
pi − 基準波形とi番目の信号との間の位相差
[00095]したがって、相補的な受信された位相差ベクトルが次によって与えられる。
[00096]式3と式4とは、単一の周波数の波形について位相差の生成を示しているが、いくつかの実施形態は、様々な周波数の信号から予想される位相差を含む。このようにして、i≦nである、piの第1のセットは、第1の周波数における波形の予想される位相差を定義し、n<i<mである、piの第2のセットは、第2の周波数における波形の予想される位相差を定義する。これは一例として動作するにすぎないので、これは3つ以上の周波数について繰り返されることが可能である。
[00097]このようにして、様々な実施形態によって生成される、予想される位相差は、式2および/または式3に従って生成される、予想される位相差を含む。以下でさらに詳細に説明されるように、ワイヤレス送信機のロケーションは、予想される位相差の成分を、測定された位相差と比較することによって決定される。予想される位相差が、位相差とそれの補数の両方を含む場合、ワイヤレス受信機は、測定された位相差を発生する必要のみがある(測定された差の補数を発生する必要はない)。しかしながら、シグネチャが相補的位相差を含まない場合、ディファレンシエータは、測定された位相差と、それらの補数の両方を発生する必要がある。
[00098]図10は、例示的なAP1050の例示的な上面物理図1000を示す。例示的なAP1050は、アンテナ1060a、アンテナ1060b、アンテナ1065a、アンテナ1065b、およびアンテナ1070a〜fとして標示された、複数のアンテナを含む。例示的な実施形態では、アンテナ1060aとアンテナ1060bとは、無線ネットワーク、たとえば、Wi−Fiネットワークを監視および制御するために使用される。例示的な実施形態では、アンテナ1065aおよび1065bは、APと、WTなどのユーザ機器UEとの間の5.4GHz帯域における通信のために使用される。例示的な実施形態では、アンテナ1070a〜fは、APと、WTなどのユーザ機器UEとの間の、2.4GHz帯域または5.4GHz帯域のいずれかにおける通信のために使用される。いくつかの実施形態は、第1のAP上のいずれかの送信アンテナと第2のAP上の受信アンテナとの間の距離、ならびに第2のAP上のいずれかの送信アンテナと第1のAP上の受信アンテナとの間の距離を決定するために、これらのアンテナを使用する。これらの距離は、1つまたは複数の周波数帯域を介して通信される1つまたは複数のアンテナペアにおける信号の到着位相値の差に基づいて決定される。送信機/受信機アンテナの様々なペアの間の距離がどのように計算されるかについての詳細な説明は、位相差適用例において提供される。
[00099]アンテナのうちのどの1つも、1つのAPの別のAPに対する位置と配向との推定を容易にする信号を送信および受信するために使用される。
[000100]図11は、ロケーション決定およびSPM装置1100の一例のブロック図である。いくつかの実施形態では、ロケーション決定およびSPM装置1100は、ネットワークノード、たとえば、自動デバイスロケーション決定サーバなどのロケーションおよび配向サーバである。いくつかの実施形態では、図11のロケーション決定およびSPM装置1100は、図1のロケーションおよび配向サーバ165である。いくつかの実施形態では、ロケーション決定およびSPM装置1100は、クラウド中に位置するか、あるいは図1に示されているアクセスポイントまたはデバイスのいずれか1つなど、アクセスポイントの一部である。
[000101]ロケーション決定およびSPM装置1100は、様々な要素がそれを介してデータおよび情報を交換し得るバス1109を介して互いに結合された、通信インターフェース1130と、ハードウェアプロセッサ1106と、出力デバイス1108、たとえば、ディスプレイ、プリンタなどと、入力デバイス1110、たとえば、キーボード、キーパッド、タッチスクリーン、マウスなどと、1つまたは複数のハードウェアメモリ1112と、構成要素のアセンブリ1140、たとえば、ハードウェア構成要素のアセンブリ、たとえば、回路のアセンブリとを含む。通信インターフェース1130は、いくつかの実施形態ではイーサネット(登録商標)インターフェースを含む。通信インターフェース1130は、ロケーション決定およびSPM装置1100をネットワークおよび/またはインターネットに結合する。通信インターフェース1130は、ロケーションおよび配向サーバ装置がワイヤレス送信機から信号をそれを介して受信することができる受信機1132と、ロケーション決定およびSPM装置1100が、データおよび情報、たとえば、様々なワイヤレス送信機のロケーションに関する情報をそれらの送信機自体に、ネットワーク管理サーバなどの任意の他のネットワーク接続サーバにそれを介して送ることができる送信機1134とを含む。
[000102]1つまたは複数のハードウェアメモリ1112は、ルーチン1114と、ロケーションシグネチャデータ/情報1120とを含む。ルーチン1114は、構成要素のアセンブリ1118、たとえば、ソフトウェア構成要素のアセンブリと、アプリケーションプログラミングインターフェース(API)1117とを含む。いくつかの実施形態では、ルーチン1114は、基準APの位置および配向に位置合わせされた定義された位置と配向とにAPの測位と配向とを案内するための命令を生成するための方法を実装するソフトウェアを定義する。いくつかの実施形態では、ルーチンは、基準APに関して各APのロケーションと配向とを決定し、この情報を使用して図1に示されているUEなどの他のモバイルデバイスまたは他のWTのロケーションを決定する。ロケーションシグネチャデータ/情報1120は、領域座標1124を含む。特定の適用例に応じて、座標は、(特定の直線経路に沿ってワイヤレス送信機を位置特定するための)単一の次元、(企業のフロア上などの2次元プランにおいてデバイスを位置特定するための)2次元、または(保管ルーム中の特定の棚の上のデバイスなど、3次元ボリューム内でワイヤレスデバイスを位置特定するための)3次元を有することができる。
[000103]以下でより詳細に説明されるように、ロケーションシグネチャデータ/情報1120は、列1125、1126、1127、1128、および1129をも含み、各列は、特定の受信要素、たとえば、A1、A2、A2’、A3、およびA3’によって特定の領域から受信されることが予想される波形の相対位相を示す。この例示的な例では、受信要素A1は、基準受信要素になるように選択され、(それ自体に関して)0の位相差を割り当てられる。他の受信要素によって受信された信号の位相は、受信要素A1によって受信された波形(たとえば基準位相)を参照して測定される。この例は受信要素A1、A2、およびA3によって受信された信号の位相差のみを示しているが、当業者は、様々な実施形態が、任意の数の(より少ないまたはより多い)受信要素ペアを利用することになることを認識されたい。いくつかの実施形態では、アンテナ要素A2が別の基準アンテナになるように選択されることが可能であり、その結果、アンテナA2−A3、A2−A4などによって受信される信号の間に追加の位相差が生じる。結果的に、ロケーションシグネチャデータ/情報中の列の数が、相応に増加または減少し得る。列1126および1128は、特定の領域中に位置するワイヤレス送信機からの波形が、基準受信要素に最初に到着し、次いで対応するi番目の受信要素に到着したと仮定する位相差を提供する。列1127および1129は、特定の領域中に位置するワイヤレス送信機からの波形が、対応するi番目の受信要素に最初に到着し、次いで基準受信要素に到着したと仮定する360度相補的位相差を提供する。
[000104]上記で説明されたように、ロケーションシグネチャが、360度補数位相差シグネチャをもつ列を含まないとき、図9のワイヤレスインターフェース950は360度補数位相差を生成する。
[000105]1つまたは複数のハードウェアメモリ1112はまた、システム中にプログラムされたかあるいはシステム管理者によって入力された動作パラメータを含む構成情報1122を含む。
[000106]1つまたは複数のハードウェアメモリ1112はまた、位相差情報を含んでいる例示的な位相デルタテーブル1150、1155、および1160を含む。いくつかの実施形態では、テーブルは、360度相補的位相差情報を含む。いくつかの実施形態では、テーブル中の情報は、ワイヤレスデバイス、たとえば、送信機の更新された位置を反映するために、周期的に(たとえば、毎秒1回)リフレッシュされる。
[000107]位相デルタテーブル1150、1155、および1160は、受信された波形がそれから送信され位相デルタがそれについて測定されたワイヤレス送信機のID1151、1156、〜1161を含む。テーブルはまた、いずれかのアンテナペアに到着する信号の間で測定される位相デルタ情報1152、1157、〜1162を含む。
[000108]いくつかの実施形態は、実施形態によって変動し得る、位相デルタ測定誤差を考慮する。いくつかの実施形態では、位相デルタ測定誤差は、構成可能であるか、または動的に決定される。例示的な位相デルタ測定誤差は±10度である。測定誤差は、固定である(たとえばハードコーディングされる)か、あるいは構成情報1122の1つとしてユーザインターフェースを介して構成されることが可能である。動作中、測定された位相差情報は、特定の領域についての予想される位相差情報(各領域の予想される位相差)(またはそれの360補数)に対して比較される。いくつかの実施形態では、測定された位相差は、それらがあらかじめ定義された誤差許容差レベル内に入る場合、予想される位相差に一致すると考えられる。位相差が、領域中で予想される位相差に一致した場合、いくつかの実施形態は、ワイヤレスアンテナがその領域中におそらく位置すると決定する。いくつかの場合には、アンテナのための可能なロケーションとして複数の領域が識別される。これらの1つまたは複数の識別された領域は、領域1165によって表されている。いくつかの実施形態では、領域についての予想される位相差を記憶するために、ロケーションシグネチャベクトルが生成される。そのようなベクトルは次式によって与えられ、
ここで、
LSIV(x,y,z) ロケーションシグネチャベクトルは、x、y、zに位置する送信機からの信号に基づく、予想される位相差を含んでおり、
si ロケーションシグネチャベクトルのi番目の要素。ベクトルの各要素は、2つの異なるアンテナにおける信号の位相差を表す。
LSIV(x,y,z) ロケーションシグネチャベクトルは、x、y、zに位置する送信機からの信号に基づく、予想される位相差を含んでおり、
si ロケーションシグネチャベクトルのi番目の要素。ベクトルの各要素は、2つの異なるアンテナにおける信号の位相差を表す。
[000109]いくつかの実施形態は、以下の式6に基づいて、位相差の測定されたセットが、特定の領域についての位相差の予想されるセットに「一致する」かどうかを決定し、
ここで、
abs 絶対値関数、
si 予想される位相差ベクトルのi番目の成分、
pi 例示的な測定された位相差ベクトルのi番目の成分、および
i iは、0<i<nからわたるインデックスであり、ここで、nは、アンテナペアの数と、採用される周波数の数とに依存する位相差ベクトルの次元である。
abs 絶対値関数、
si 予想される位相差ベクトルのi番目の成分、
pi 例示的な測定された位相差ベクトルのi番目の成分、および
i iは、0<i<nからわたるインデックスであり、ここで、nは、アンテナペアの数と、採用される周波数の数とに依存する位相差ベクトルの次元である。
[000110]図12は、ネットワークノード1200の一例のブロック図である。いくつかの実施形態では、ネットワークノード1200は、ネットワーク134に取り付けられたデバイスまたはサーバである。いくつかの実施形態では、図12のネットワークノード1200は、図1のサーバ110、116、122、128、136のいずれか1つまたは複数、ならびに/あるいは図1のルータ185および/またはスイッチ180のいずれか1つまたは複数を表す。ネットワークノード1200は、様々な要素がそれを介してデータおよび情報を交換し得るバス1209を介して互いに結合された、通信インターフェース1202(たとえば、イーサネットインターフェース)と、ハードウェアプロセッサ1206と、出力デバイス1208(たとえば、ディスプレイ、プリンタなど)と、入力デバイス1210(たとえば、キーボード、キーパッド、タッチスクリーン、マウス)と、1つまたは複数のハードウェアメモリ1212と、構成要素のアセンブリ1216(たとえば、ハードウェアモジュールのアセンブリ、回路のアセンブリのうちの1つまたは複数)とを含む。通信インターフェース1202は、ネットワークノード1200をネットワークおよび/またはインターネットに結合する。ただ1つのインターフェースが示されているが、当業者は、ルータおよびスイッチが、複数の通信インターフェースを有してよく、それらを通常有することを認識されたい。通信インターフェース1202は、ネットワークノード1200、たとえばサーバが、たとえば、動作関係の情報、たとえば、登録要求、AAAサービス、DHCP要求、単純通知サービス(SNS)ルックアップ、およびウェブページ要求を含むデータおよび情報を、それを介して受信することができる、受信機1220と、ネットワークノード1200、たとえば、サーバが、たとえば、構成情報、認証情報、ウェブページデータなどを含むデータおよび情報を、それを介して送ることができる、送信機1222とを含む。
[000111]メモリ1212は、ルーチン1214とデータ情報1230とを含む。ルーチン1214は、構成要素のアセンブリ1232、たとえば、ソフトウェア構成要素のアセンブリを含む。データ情報1230は、システムログおよび/またはエラーログを含む。
[000112]図13は、例示的な通信デバイスのブロック図である。いくつかの実施形態では、通信デバイス1300は、上記でより詳細に論じられたデバイスUE 1 138、…、UE Z 140、UE 1’ 146、…、UE Z’ 148のいずれかなど、ユーザ機器(UE)である。通信デバイス1300は、様々な要素がそれを介してデータおよび情報を交換し得るバス1309を介して互いに結合された、ワイヤードインターフェース1302と、ワイヤレスインターフェース1304と、ハードウェアプロセッサ1306(たとえば、CPU)と、電子ディスプレイ1308と、入力デバイス1310と、1つまたは複数のハードウェアメモリ1312と、構成要素のアセンブリ1316、たとえば、ハードウェアモジュールのアセンブリ、たとえば、回路のアセンブリとを含む。ワイヤードインターフェース1302は、受信機1320と送信機1322とを含む。ワイヤードインターフェース1302は、通信デバイス1300、たとえばUEを、図1のネットワーク134(たとえばインターネット)に結合する。
[000113]ワイヤレスインターフェース1304は、セルラーインターフェース1324と、第1のワイヤレスインターフェース1326(たとえば、802.11Wi−Fiインターフェース)と、第2のワイヤレスインターフェース1328(たとえば、Bluetoothインターフェース)とを含む。セルラーインターフェース1324は、通信デバイス1300、たとえばUEが、アクセスポイント142a〜dのいずれかなどのワイヤレスデバイスからワイヤレス信号をそれを介して受信し得る、受信機アンテナ1333に結合された受信機1332と、通信デバイス1300、たとえばUEが、AP142a〜dのいずれかなどのワイヤレスデバイスにワイヤレス信号をそれを介して送信し得る、送信アンテナ1335に結合された送信機1334とを含む。第1のワイヤレスインターフェース1326、たとえば、Wi−Fiインターフェース、たとえば802.11インターフェースは、通信デバイス1300、たとえば、UEが、通信デバイス、たとえば、APからワイヤレス信号をそれを介して受信し得る、受信アンテナ1337に結合された受信機1336と、通信デバイス1300、たとえば、UEが、通信デバイス、たとえば、APにワイヤレス信号をそれを介して送信し得る、送信アンテナ1339に結合された送信機1338とを含む。第2のワイヤレスインターフェース1328、たとえば、Bluetoothインターフェースは、通信デバイス1300、たとえばUEが、通信デバイス、たとえば、APからワイヤレス信号をそれを介して受信し得る、受信アンテナ1341に結合された受信機1340と、通信デバイス1300、たとえば、UEが、通信デバイス、たとえば、APにワイヤレス信号をそれを介して送信し得る、送信アンテナ1343に結合された送信機1342とを含む。
[000114]メモリ1312は、ルーチン1314とデータ/情報1317とを含む。ルーチン1314は、構成要素のアセンブリ1315、たとえば、ソフトウェア構成要素のアセンブリを含む。データ/情報1317は、構成情報、ならびに通信デバイス1300の通常動作のために必要とされる任意の追加の情報を含み得る。データ情報はまた、システムログまたはエラーログを含む。
[000115]図14は、2つのワイヤレスデバイスの配向の間の例示的な位置合わせ不良1400を示す。2つのワイヤレスデバイスは、第1のワイヤレスデバイス1405と第2のワイヤレスデバイス1445とを含む。いくつかの実施形態では、2つのワイヤレスデバイスの各々はアクセスポイントである。ワイヤレスデバイス1405の位置と配向とは知られている。その上、ワイヤレスデバイスAP1405の位置と配向とは、知られているか、またはX軸1402とY軸1404とによって表される第1の座標系に対して位置合わせされる。第1のワイヤレスデバイス1405は、第1のワイヤレスデバイス1405のあらかじめ定義された固定ロケーションまたは特徴(たとえば第2のワイヤレスデバイス1445のコーナーのうちの1つまたは複数、第2のワイヤレスデバイス1445の1つまたは複数のアンテナロケーションなど)が、第1の座標系内で特定の座標を有するという点で、第1の座標系に位置合わせされる。いくつかの実施形態では、ワイヤレスデバイス1405は、第1の座標系とのそれの配向に基づいて、第1の複数の領域(たとえば図2A〜Cのいずれかに示されている複数の領域)を定義する。
[000116]第1のワイヤレスデバイス1405は、RX1 1410、RX2 1415を含む複数の無線受信機と、それらの関連するアンテナA1 1412およびA2 1417とを含む。基準AP1405はまた、送信機TX1 1420およびTX2 1425と、それらの関連するアンテナA3 1422およびA4 1427とを含む。第2のAP1445は、複数の無線受信機RX3 1460、RX4 1465と、それらの関連するアンテナA5 1462およびA6 1467とを有する。第2のワイヤレスデバイス1445はまた、送信機TX3 1450およびTX4 1455と、それらの関連するアンテナA7 1452およびA8 1457とを含む。図14は、第2のワイヤレスデバイス1445の配向が、X’軸1406とY’軸1408とを含む第2の座標系に位置合わせされることを示している。第2のAP1445は、第2のワイヤレスデバイス1445のあらかじめ定義された固定ロケーションまたは特徴(たとえば第2のAP1445のコーナー、第2のAP1445の1つまたは複数のアンテナロケーションなど)が、第2の座標系内で特定の座標を有するという点で、第2の座標系に位置合わせされる。
[000117]図14は、別個で別々の送信アンテナと受信アンテナとをもつワイヤレスデバイスを示しているが、いくつかの実施形態は、信号の送信と受信の両方のために単一のアンテナを利用する。そのような実施形態では、アンテナ1412および1422は、同じ物理アンテナである。同様に、これらの実施形態では、アンテナ1417および1427は同じであり、アンテナ1452および1462は同じであり、アンテナ1457および1467は同じである。
[000118]図14は、アンテナ1452とアンテナ1412との間の交換された信号1480a、アンテナ1457とアンテナ1417との間の交換された信号1480b、アンテナ1462とアンテナ1422との間の交換された信号1480c、およびアンテナ1467とアンテナ1427との間の交換された信号1480dを示している。これらの信号は、様々な実施形態では、限定はされないが、セルラー波形、音波形、Wi−Fi波形、光学波形、またはBluetooth波形を含む、どんな波形であってもよい。いくつかの実施形態では、信号は、第1のワイヤレスデバイス1405によって送信され、第2のワイヤレスデバイス1445によって受信される。いくつかの実施形態では、信号は、第2のワイヤレスデバイス1445によって送信され、第1のワイヤレスデバイス1405によって受信される。図14はまた、これらのアンテナペアの各々の間の距離を距離D1〜D4として示している。説明を簡略化するために、図(および関連する説明)は、同じ方法を使用して、システムが、送信アンテナA7と受信アンテナA2との間の距離、送信アンテナA8と受信アンテナA1との間の距離、ならびに送信アンテナA3と受信アンテナA6との間の距離、および送信アンテナA4と受信アンテナA5との間の距離をも決定することを示していない。
[000119]開示される実施形態は、特定の送信アンテナから発信している、アンテナの異なるペアを介して受信された信号の間の位相差を決定する。たとえば、いくつかの実施形態は、アンテナ1452から信号を送信し、アンテナ1412および1417の各々によって受信される信号の間の位相差を測定し得る。アンテナ1457から第2の信号が送信され、アンテナペア1412および1417によって受信されるような第2の信号の間の位相差を測定し得る。アンテナ1422から第3の信号が送信され、アンテナ1462および1467によって受信されるような信号の位相差が決定されるか、またはアンテナ1427から第4の信号が送信され、アンテナ1462および1467の各々によって受信されるような第4の信号の差が決定される。
[000120]信号が受信されたとき、受信された信号の位相の差が測定され、いくつかの実施形態では、異なるアンテナにおいて受信された信号の間の位相差を使用することは、送信アンテナの領域(ロケーション)を決定し、送信アンテナと受信アンテナとのペアの間の距離を推定するために使用される。いくつかの実施形態は、各送信アンテナについて複数のロケーション/領域推定値を決定し、複数のロケーション/領域中の各ロケーション/領域は、それぞれの距離を推定するために使用される異なる信号周波数に基づく。いくつかの実施形態は、各アンテナペアについて複数の距離推定値を決定し、複数の距離中の各距離は、それぞれの距離を推定するために使用される異なる信号周波数に基づく。
[000121]開示される実施形態のうちのいくつかは、領域の各々について予想される位相差を決定する。いくつかの実施形態では、位相差は、複数のアンテナペアによって受信された信号の間の位相差のベクトルまたはシグネチャとして、1つまたは複数の周波数における信号について記憶される。いくつかの実施形態では、予想される位相差は、式1に従って決定される。いくつかの実施形態では、各個々の予想される位相差は、特定の送信アンテナと、特定の受信アンテナペアと、特定の信号周波数とに対応する。
[000122]各送信機から(および各信号周波数において)発信している信号の到着位相の間の差が測定され、複数の領域における送信されたものに関連する、予想される位相差に対して比較される。例示的な一実施形態では、測定された位相差と、予想される位相差との間の差は、ガウス分布を有すると仮定される。この仮定に基づいて、各決定された差に確率が割り当てられる。次いで、アンテナペアによって受信されたすべての信号について、および異なる周波数における信号のすべてについて、各位相差測定値に関連する確率をアグリゲートすることによって、送信アンテナが特定の領域中にあるという合成確率が決定される。他の実施形態では、確率は、ガウス分布以外の分布に基づいて生成される。
[000123]開示される実施形態のうちのいくつかは、別のワイヤレスデバイスに対するワイヤレスデバイスの配向を決定するために、特定のアクセスポイント上のアンテナの物理的ロケーションに依拠する。たとえば、いくつかの実施形態は、ワイヤレスデバイスの中心位置を座標系の中心(たとえば座標(0、0、0))として定義し得る。ワイヤレスデバイスの各アンテナの位置が、次いで、それらのよく知られているロケーションに基づいて座標系内で位置特定される。たとえば、特定のアンテナが、ワイヤレスデバイスの中心位置からX次元方向に沿って3cmである場合、アンテナは、ワイヤレスデバイスの中心位置からのそれのオフセットに一致する座標系中の位置を割り当てられる。このようにして、各ワイヤレスデバイスは、いくつかの実施形態では、それのそれぞれの座標系内のワイヤレスデバイスの各アンテナの座標をそれに関連付けている。ワイヤレスデバイスの配向が決定されたとき、それのアンテナの物理的ロケーション情報は、それのアンテナの推定された位置に基づいてワイヤレスデバイスの配向を決定するために使用される。
[000124]図15Aは、第1のワイヤレスデバイス1502aとワイヤレスインターフェース1502bとを含む例示的なトポロジー1500を示す。第1のワイヤレスデバイス1502aは、第2のワイヤレスデバイス1502bの受信要素1504aおよび第2の受信要素1504bと通信している。受信要素1504aと受信要素1504bとはワイヤレスインターフェース1502bに組み込まれる。ワイヤレスデバイス1502aは、送受信要素1508に動作可能に接続された送信機1505を含む。アンテナ1508から送信された波形は、ワイヤレスインターフェース1502bによって、特に受信要素1504aと受信要素1504bとを介して受信機1520aと受信機1520bとによって受信される。1508から1504aまでの波形は距離1522aを進み、1508から1504bまでの波形は距離1522bを進む。受信機のそれぞれの受信要素における波形の到着時間の間の距離は次式によって与えられ、
ここで、
Δt 受信要素1504aおよび1504bにおける波形の到着時間の差、
ΔD 信号/波の移動距離の間の差、
t1 1508から1504aまでの波形の移動時間、
t2 1508から1504bまでの波形の移動時間、
D1 1508から1504aまでの距離、
D2 1508から1504bまでの距離、
Swave 媒体を介した波形の速度
[000125]いずれかの媒体を通る波の速度は、次式によって波の周波数に関係し、
Δt 受信要素1504aおよび1504bにおける波形の到着時間の差、
ΔD 信号/波の移動距離の間の差、
t1 1508から1504aまでの波形の移動時間、
t2 1508から1504bまでの波形の移動時間、
D1 1508から1504aまでの距離、
D2 1508から1504bまでの距離、
Swave 媒体を介した波形の速度
[000125]いずれかの媒体を通る波の速度は、次式によって波の周波数に関係し、
ここで、
Swave 媒体を介した波形の速度、
fwave − 波の周波数、
λ 波の波長。
Swave 媒体を介した波形の速度、
fwave − 波の周波数、
λ 波の波長。
[000126]波の持続時間は、次式によってそれの周波数に関係し、
ここで、
波の持続時間は、360度または2πとして角度で表されることも可能である。
波の持続時間は、360度または2πとして角度で表されることも可能である。
[000127]式8を式7に代入することによって次式が得られる。
[000128]そして、式8の関係を使用することによって次式が得られる。
[000129]または
または
ここで、
Δφ 2つの受信要素における波形の到着位相の差。
Δφ 2つの受信要素における波形の到着位相の差。
[000130]特定の波長の波形と、2つの受信要素間の知られている差距離とについて、および位相差を一定に保つために、式12は、双曲線を定義し、ここにおいて、その双曲線の何らかのロケーションから波形を送信するモバイルデバイスが、信号を送信し、波形は、同じ位相差で2つの受信要素に到着し得る。
[000131]受信要素がλ/2未満の距離を置いて位置するとき、受信機は、受信要素のうちのどれが波形を最初に受信したかを決定するために処理されることが可能な情報を提供する。しかしながら、受信機がλ/2よりも大きい距離を置いて位置するとき、どの受信要素が波形を最初に受信したかを決定するのはより難しく、したがって、図15Bを参照しながら説明されるように、波形が何らかの受信要素に最初に到着したという仮説について検討する必要がある。
[000132]図15Bは、λ/2よりも大きい距離を置いて離間された受信要素を介して受信される波形を示すタイミング図1500である。波形1510は、基準時間t0において開始して送信され、図15Aの受信要素1504aなどの第1の受信要素において受信される。(同じ開始時間t0において発する)同じ送信された波形1530は、図15Aの受信要素1504bなどの第2の受信要素において受信される。送信された波形は、第2の受信要素までより短い経路を進み、したがって、それはより早く第2の受信要素に到着する。時間1515において、たとえば、図9の位相ディファレンシエータ960、962、および964などの位相ディファレンシエータを使用して、2つの受信信号の間の位相差の測定値が取られる。位相差はΔφ1535であると決定される。
[000133]受信要素はλ/2よりも大きい距離を置いて離間されるので、受信機は、どの受信要素が波形を最初に受信したかを決定することができない。同じ波形が、第2の受信要素までよりも、第1の受信要素までより短い経路を有したが、依然としてそれが、第2の受信要素において受信される信号の間で同じ位相差を示すことが可能である。特に、(同じ開始時間t0において発する)同じ送信された波形1540は、第2の受信要素において受信される。送信された波形は、第2の受信要素までより長い経路を進み、したがって、それはより遅く第2の受信要素に到着する。時間1515において、たとえば、図9の位相ディファレンシエータ960、962、および964などの位相ディファレンシエータを使用して、2つの受信信号の間の位相差1535の測定値が取られる。位相差1535は、実際の位相差が360−Δφであるとき、Δφであると決定される。位相差が、位相差1535によって示されるようにΔφであるべきか、位相差1545によって示されるように1560−Δφであるべきかを区別するためのシステムのあいまいさのために。開示される実施形態は両方の可能性を考慮する。360−Δφという項をΔφ’として表す。
ここで、
Δφ − 位相到着の差は360度よりも小さい。
Δφ − 位相到着の差は360度よりも小さい。
[000134]図16Aは、2つのアクセスポイント、第1のAP1610および第2のAP1620を示す。アクセスポイントは、互いに対して第1の配向にある。簡単のために、基準AP1610と第2のAP1620の両方が、図16Aではそれぞれ2つのアンテナのみを有するものとして示されている。AP1610はアンテナ1612および1614を有し、AP1620はアンテナ1622および1624を有する。これらのアンテナの各々は、複数の異なる周波数において信号を受信および/または送信するために構成される。上記で説明されたように、SPMは、一方のAP上の様々な送信機に対して、異なる周波数において他方のAPに信号を送信するように指令し、いずれかのアンテナペアによって受信された信号の間の位相差を決定し、第2のAPのアンテナが位置する領域/ロケーションを推定する。
[000135]図16Aは、第2のAPのアンテナロケーションが、それぞれ、推定されたアンテナロケーション1623と、推定されたアンテナロケーション1625とによって記述される領域内に位置するように推定されることを示している。次いで、推定されたアンテナロケーション1623と、推定されたアンテナロケーション1625とに基づいて、第2のAPの位置と配向とが推定される。たとえば、いくつかの実施形態は、第2のAPの位置および配向と、推定されたアンテナロケーション1623および推定されたアンテナロケーション1625との間の最良適合を決定する。いくつかの実施形態では、第2のAPの位置と配向とは、距離d1 1630と距離d2 1632との累積測度を最小限に抑えることによって推定される。距離d1は、第1のアンテナロケーション1622と、推定されたアンテナロケーション1623との間の距離であり、距離d2は、第2のアンテナロケーション1624と、推定されたアンテナロケーション1625との間の距離である。上記で論じられたように、AP1620のアンテナの相対ロケーションは、AP1620の物理的寸法を定義するレイアウト情報と、この物理的寸法に対するAP1620のアンテナのロケーションとに基づいて知られる。図2Dは、アクセスポイントなどのワイヤレスデバイスのレイアウト情報を記憶するためにいくつかの実施形態によって使用されるデータ構造の例を提供する。レイアウト情報の使用の別の例は、図3に関して上記で説明された。
[000136]いくつかの実施形態は、ワイヤレスデバイスの位置を決定するために以下の式14に依拠する。
ここで、
位置 デバイスアンテナのロケーションの記述、
位置Min() ()中の項を最小限に抑えるアンテナの位置、および
f(di) アンテナの推定された位置の間の距離と、アンテナの物理的距離との関数。
位置 デバイスアンテナのロケーションの記述、
位置Min() ()中の項を最小限に抑えるアンテナの位置、および
f(di) アンテナの推定された位置の間の距離と、アンテナの物理的距離との関数。
[000137]いくつかの実施形態では、関数f(di)は距離関数の平均平方である。別の実施形態では、関数f(di)は絶対値である。開示される実施形態によって他の関数が企図される。
[000138]図16Bは、アンテナのよく知られている相対ロケーションを含むAPの物理的構造を考慮しながら、アンテナの推定された位置の間の距離の関数を最小限に抑えた結果を示す。図16Bは、基準AP1610と第2のAP1620との間の第2のロケーションおよび配向を示している。第2のロケーションおよび配向1600bは、図16Aに示された距離d1およびd2の測度を最小限に抑える。明快のために、距離d1およびd2は、図16Bから省略されているが、それぞれ、第1のアンテナロケーション1622と推定されたアンテナロケーション1623との間の第1の距離、および第2のアンテナロケーション1624と推定されたアンテナロケーション1625との間の第2の距離である。第2のAP1620のアンテナのロケーションは、それぞれロケーション1626およびロケーション1628であると決定される。この決定は、式14の距離diの累積関数を最小限に抑えるこれらのロケーションの結果である。図16Bは、第2のアクセスポイントの位置と配向とが、図16Aに示されている距離d1およびd2に対して低減された距離を提供するように修正されたことを示している。
[000139]第2のAPのアンテナのロケーションが決定されると、基準APと第2のAPとの間の距離ならびに相対配向が決定される。
[000140]図17は、2つの受信要素の間の位相差に基づいてワイヤレス送信機のロケーションを決定する方法を示す2次元の例示的なマップ1700である。この例では、受信要素1710と受信要素1715は、3.5λの距離を置いて位置する。例示的な送信機T1 1720は、2つの受信要素1710および1715の間の中間に位置する。ワイヤレス送信機は両方の受信要素に対して等距離であるので、2つの受信要素における波形は、0度の位相差で到着する。同様に、直線1730上に位置する何らかの送信機からの波形は、両方の受信要素まで同じ距離を進行し、したがって、2つの受信要素において受信される信号の間の位相差も0度である。
[000141]例示的なマップ1700では、送信機T4 1723およびT5 1724は、送信機T1からλの距離を置いて位置する。これらの送信機は、受信要素A1およびA2から距離0.75λおよび2.75λを置いて位置する。T1 1720からの波形が受信要素1710および1715に達するために進む必要がある距離と比較して、これらの送信機からの信号がそれらの受信要素に達するために進む必要がある距離の差は、1波長である。言い換えると、受信要素1710または受信要素1715のいずれかでのこれらのロケーションにおける送信機の到着位相の差は、2波長である。したがって、受信要素A1およびA2における到着位相の差は0度である。同様に、双曲線1732または1734上に位置する何らかの送信機からの波形は、両方の受信要素まで同じ距離を進行し、したがって、2つの受信要素において受信される信号の間の位相差も0度である。当業者は、直線1730が、実際には式12の双曲線の特殊な場合であり、ここにおいて、ΔX=0であることを認識されたい。
[000142]送信機T2 1721およびT3 1722は、送信機T1からλ/2の距離を置いて位置する。これらの送信機は、受信機受信要素から1.25λおよび2.25λの距離を置いて位置し、したがって、これらの2つのロケーションにおける送信機からの信号は、遅延1.25λおよび1波長の位相差で受信要素A1およびA2のいずれか一方に到着する。また、これらの送信機は、受信要素A1 1710およびA2 1715から同じ距離を置いて位置し、したがって、これらの送信機からの信号は、同じ位相で両方の受信要素に到着し、2つの受信要素において受信される信号の間の位相差は、したがって0度である。同様に、同じ理由により、T2およびT3を通過する双曲線上に位置する何らかの送信機からの波形は、0度の同じ位相差を示し得る。
[000143]送信機T6 1725およびT7 1726は、受信機受信要素A1およびA2から0.25λおよび3.25λの距離を置いて位置する。送信機1725または送信機1726のいずれかから何らかの受信要素までの距離の差が波長の倍数であるので、信号は、同じ位相で、したがって0度の位相差で2つの受信要素に到着し得る。同様に、T6およびT7を通過する双曲線上に位置する何らかの送信機からの波形は、0度の同じ位相差を示し得る。
[000144]このようにして、ただ2つの受信要素において受信された波形の位相差に依拠することにより、送信機の無限の数の可能なロケーションが生じる。これらの無限の可能なロケーションの各々は、2つの受信要素において等価な位相差を発生する。したがって、これらの状況下では、これらの位相差のみに基づくと送信機のロケーションの不確実性が残る。
[000145]したがって、いくつかの実施形態は、ロケーション推定の確実性を高めるために3つ以上の受信要素に依拠する。2つの元の受信要素A1およびA2から異なる距離を置いて位置する追加の受信要素を追加することによって、追加の位相差は、ワイヤレス送信機のより正確なロケーション決定を支援することができる、追加の独立した情報を提供する。
[000146]図18は、3つの受信要素における位相差に基づくワイヤレス送信機のロケーションの決定を示す受信機トポロジー1800である。図18は、(A3と標示された)第3の受信要素1817を示している。図18において、受信要素A1およびA2、ならびにロケーションT1〜T7からの送信は、図17に関して前に論じられたものと同様である。同様に、双曲線1831、1832、1833、1834、および1835は、受信要素A1およびA2のほうへのそれからの送信が、等価な位相(たとえば位相差0度)で到着するロケーションを記述する。上述されたように、双曲線1835は、ΔX=0(直線)である特殊な双曲線を表す。
[000147]受信要素1817が受信機トポロジー1800に追加され、A1における到着位相と、受信要素A3 1817における到着位相との間の位相差が測定される。上記で説明された理由により、送信機が、0.5λ離れて位置するT8ロケーション1840、T9ロケーション1841、T10ロケーション1842、T11ロケーション1843、T12ロケーション1844、ロケーションT13 1845、およびT14ロケーション1846に位置し、T8ロケーション1840が、受信要素A1から0.25λ離れて位置するとき、双曲線1861、1862、1863、1864および1865上のロケーションから到着する信号は、同じ到着位相を有する。したがって、A1とA3における信号の到着位相の間の差は0である。
[000148]図18は、2つの受信要素および単一の送信周波数では、何らかの所与の位相デルタについて、2つの受信要素から同じ距離を置いて位置する多数の双曲線があることを示している。これらの双曲線のいずれかから送信された波形は、同じ位相差でアンテナA1およびA2において受信される信号を生じ得る。第3の受信要素を追加し、アンテナA1およびA3において受信された波形の間の位相差、ならびに(簡単のために図に示されていない)アンテナA2およびA3において受信された波形の間の位相差を測定することによって、ワイヤレス送信機のロケーションは、受信要素A1およびA3の位相差に一致しているロケーションを表す新しい双曲線上にもあるロケーションにさらに制限される。
[000149]アンテナA1およびA2における図示された位相差は0であり、アンテナA1およびA3における位相差も0である。したがって、波形がそれから送信され得るロケーションのみが、双曲線1861、1862、1863、1864、および(直線である)1865との、双曲線1831、1832、1833、1834、および(直線である)1835の交差に位置しなければならない。これらの双曲線の間の交差は線1870に対応する。
[000150]この例は、アンテナA1およびA2における信号のΔφが0であり、A1およびA3における信号のΔφも0である特殊な場合であるので、線1870は45度にある。任意の他の同一でないΔφでは、双曲線は異なる線上で交差するはずであり、したがって、この例とは異なる送信機の可能なロケーションを示す。説明はここまで、単一の周波数のみを考慮に入れた。異なる送信周波数を使用して測定を繰り返すことにより、アンテナの各々について、追加のあり得るロケーションが提供される。システムは、次いで、いずれか2つのアンテナペアの間の位相の差に基づいて推定された領域/ロケーションをアグリゲートし、1つまたは複数の送信周波数を使用することによって、第2のデバイスのロケーションと配向とを決定する。
[000151]図18は、別の受信要素を追加し、信号の位相差に関する追加の独立した情報を収集し、特に位相の差を計算することによって、ワイヤレス送信機がそれから位置し得た(およびそれから送信し得た)であろう可能なロケーションをさらに抑制して、測定されたΔφに準拠する信号のΔφがもたらされることを示している。
[000152]このアイデアを拡張し、別の受信要素を追加して、システムは、ワイヤレス送信機がそれから送信したロケーションに関する独立した追加の情報をもつ追加の受信信号を生成する。言い換えれば、A1、A2、A3、…Akにおいて受信された信号の到着位相の差を測定し、双曲線のすべてを満たすロケーションを決定することが、ワイヤレス送信機のロケーションを決定する結果になる。いくつかの実施形態では、上記で説明された方法は、異なる信号周波数を使用して実施される。各周波数は、追加の測定された位相差、ならびに送信機がそれから動作する特定のロケーションを狭くするのを助ける追加の制約に寄与する。
[000153]図19は、2つの受信要素と、アクセスポイントの可能なロケーションとを示すマップ1900である。図19は、2つのワイヤレス受信機1902aおよび1902bを示している。図19はまた、1904a、1904b、および1904cにおける、(たとえばワイヤレス端末、アクセスポイントなどの中に含まれる)ワイヤレス送信機についての3つの可能な位置を示している。図19はまた、線1905を示しており、線1905上の各点は、受信機1902a〜bの両方から等距離である。したがって、位置1904a〜1904b、および1904cにおけるアクセスポイントのいずれかなど、ワイヤレス送信機からの信号は、2つの受信機1902a〜bの各々の複数の受信要素において受信されたとき、同様の位相差を経験することになる(たとえば0)。
[000154]図20は、2つの受信機1902a〜bに加えて2つの追加の受信機1902c〜dが示されていることを除いて、図19のそれと同様であるマップ2000である。図20は、受信機1902aおよび1902bが、位置1904bに位置する送信機(たとえば、アクセスポイント)から等距離であることを示している。これらの等しい距離は、距離1912aおよび1912bとして示されている。位置1904bは、受信機1902cから距離1912c、および受信機1902dから距離1912dである。このように、これらの追加の距離、距離1912cおよび距離1912dが距離1912a〜bとは異なるので、受信機1902aおよび1902bにおいて受信されたときの波形の位相差と比較して、受信機1902cおよび1902dでは、位置1904cにおいて生成される波形の異なる位相差が経験される。受信機1902a〜bに対する、距離のこれらの差、および得られる位相差は、開示される実施形態のうちのいくつかが、位置1904bにあるワイヤレス送信機の位置を識別するのを支援する。
[000155]したがって、いくつかの実施形態では、受信機1902a〜dの受信要素の各ペアにおいて受信されたときの、位置1904a(たとえば領域重心)におけるワイヤレス送信機によって送信された信号の予想される位相差のセットが生成される。特定の送信機ロケーションと、特定の受信機ロケーションとについての予想される位相差のセットは、位置1904aおよび1904cなどの異なる送信機ロケーション、しかし同じ特定の受信ロケーションについての予想される位相差の第2のセットとは異なる。言い換えれば、開示される実施形態のうちのいくつかは、特定の領域または領域重心において予想される位相差を決定するとき、複数の受信機または受信アンテナについて予想される位相差を決定する。たとえば、図20の例では、領域または領域重心についての各予想される位相差は、受信機の各々について1セットずつ、予想される位相差の少なくとも4つのセットを含むであろう。したがって、領域または領域重心についての予想される位相差の数は、少なくとも、これらの実施形態では、実施形態において使用される受信要素ペアの数×使用される周波数の数になるであろう。
[000156]図21は、2次元空間2100中の2つのアクセスポイントのアンテナの例示的な位置を示す。開示される実施形態は、最高3次元の各々においてアクセスポイント配向の差を決定することが可能であるが、簡単のために、図21は2次元空間のみを示している。Z軸は示されていない。
[000157]ロケーションは、図21に関してX軸2102およびY軸2104内で記述される。基準APは、ロケーション2112および2114において2つのアンテナを含む。第2のAPも、位置2126および2128に位置する2つのアンテナを有する。ロケーション2112/2114とロケーション2126/2128との相対位置に基づいて、第2のAPの配向が基準APの配向とは異なることが推論されることが可能である。
[000158]配向のこの差は、Y’軸2106と、基準APに位置合わせされたY軸2104とともに作られる角度θとを介して、図21の2次元空間中に反映される。いくつかの実施形態では、角度θは次の三角方程式に基づいて決定され、
ここで、
X1、Y1は、第2のAPの第1のアンテナの位置であり、
X2、Y2は、第2のAPの第2のアンテナの位置である。
X1、Y1は、第2のAPの第1のアンテナの位置であり、
X2、Y2は、第2のAPの第2のアンテナの位置である。
[000159]上記の例は、(基準APに対してどんなピッチまたはヨーもなく)異なるロールを有するものとして第2のAPを示している。いくつかの実施形態は、第2のAPと基準APとの間の何らかのピッチおよび/またはヨー差を決定するために同様の計算を使用する。第2のAPの何らかのピッチおよび/またはロール差を計算するために、基準3次元空間中で2つのアンテナの各々のロケーションが決定される。特に、第1のアンテナロケーションは、基準3次元空間中でロケーション[X1、Y1、Z1]において推定され、第2のアンテナは、基準3次元空間中でロケーション[X2、Y2、Z2]に位置すると推定される。基準AP3次元空間に対する第2のAPのピッチ角度αは次式によって計算されることが可能である。
[000160]および、基準APに対する第2のAPのロール角度βは次式によって計算されることが可能であり、
ここで、
X1、Y1、Z1 − 基準3次元空間中の第2のAPの第1のアンテナの位置、および
X2、Y2、Z2 − 基準3次元空間中の第2のAPの第2のアンテナの位置。
X1、Y1、Z1 − 基準3次元空間中の第2のAPの第1のアンテナの位置、および
X2、Y2、Z2 − 基準3次元空間中の第2のAPの第2のアンテナの位置。
[000161]一実施形態によれば、基準3次元空間中の第2のAPの位置と配向とが計算されたとき、それの配向を基準APの配向に位置合わせするためにどのように第2のAPの配向(ピッチ、ヨー、およびロール)を変更すべきかを示す案内が生成される。たとえば、いくつかの実施形態は、Y’軸2106がY軸2104と並列になるように、2つの第2のアンテナの2つの位置を通って進む、第2のAPのY’軸2106を回転するようにとの案内を決定する。
[000162]いくつかの実施形態では、案内は、第2のAP上に取り付けられたLEDを介して提供される。いくつかの実施形態では、LEDは、特定の方向にAPを持ち上げるかまたは回転させるために、様々な色の光を介して、技術者が特定のコーナーを押すべきかどうかをシグナリングする。APの特定のコーナー上で押すようにとの命令は、反対のコーナー上で引くようにとの命令として解釈されることが可能である。いくつかの実施形態では、第2のAPに適用されるべき回転量を示すために、LEDの光の強度または数が使用される。
[000163]第2のAPの配向が修正された後に、第2のAPの配向は、基準APに対して再計算される。これは、第2のAPの配向が基準APに位置合わせされるまで続く。いくつかの実施形態では、第2のAPと基準APとの間のピッチ、ロール、およびヨー角度の差の各々が、あらかじめ定義された対応するしきい値を下回るとき、第2のAPは基準APに位置合わせされる。
[000164]いくつかの実施形態では、サイトプロビジョニングマネージャ(SPM)に関連し得るモバイルデバイス、または何らかの他のデバイス(たとえば、コンピュータ、タブレットなど)のスクリーンを使用して視覚的案内が提供される。
[000165]いくつかの実施形態は、サイトプロビジョニングマネージャ(SPM)に関連するモバイルデバイス(たとえばモバイルフォン)、または他のデバイス、たとえば、コンピュータ、タブレットなどを使用して音響案内を提供する。
[000166]図22は、2次元空間2200内の2つのアクセスポイントの例示的なアンテナロケーションを示す。基準アクセスポイントと第2のアクセスポイントとの間の位置合わせを保証するのではなく、いくつかの実施形態は、代わりに、基準APと第2のAPとの間の相対距離および配向差を定義する情報を記憶する。この情報は、次いで、第2のAPの位置情報に依拠するロケーション決定を調整するために使用される。たとえば、いくつかの実施形態では、WTロケーションの推定が、第2のAPによって第2のAPの配向に対して実施され得る。このロケーションは、次いで、記憶された情報に基づいて、第2のAPのロケーションと配向とを使用して、基準APの配向とロケーションとに合致するロケーションに調整される(マッピングされる)。
[000167]図22を参照すると、基準APは、アンテナロケーション2212と、第2のアンテナロケーション2214とにおいてアンテナを有する。アンテナロケーション2212と、第2のアンテナロケーション2214とは、X軸2202とY軸2204とに対して示されている。アンテナロケーション2212と、第2のアンテナロケーション2214とは、Y軸2204に位置合わせされる。第2のAPは、アンテナロケーション2226および2228に位置する2つのアンテナを有する。Y’軸2206は、アンテナロケーション2226および2228が、アンテナロケーション2212と第2のアンテナロケーション2214とがそうであったように、Y軸に位置合わせされないが、代わりに、基準軸の異なるセット、X’2208およびY’2206に位置合わせされることを示している。軸の2つのセット間の位置合わせのこの差は、角度θによって示されている。アンテナロケーション2226および2228は、代わりに、異なる軸、Y’軸2206に位置合わせされる。
[000168]異なるアンテナにおける信号の到着位相の差の測定に基づいて、開示される実施形態のうちのいくつかは、第2のアンテナのロケーションが[X1、Y1]および[X2、Y2]に位置すると決定する。
[000169]動作中に、基準APと第2のAPの両方が、WT2230のロケーションを推定する。いくつかの実施形態では、各APは、それ自体の配向に対してWTのロケーションを決定し、次いで、システムは、たとえば、2つの推定されたロケーションを平均化することによって、推定されたロケーションをアグリゲートする。位相差適用例においてより詳細に説明されるように、例示的な実施形態では、システムは、WTが前記ロケーションの各々の中にあるという確率推定に基づく、加重平均化を使用する。
[000170]簡単のために、基準APが次に位置すると仮定する。
[000171]および、第2のAPのロケーションは次の通りである。
[000172]実際的な理由により、AP中の2つのアンテナの座標の間の距離は、APとWTとの間の距離と比較して無視できるほど小さいと仮定することができる。
[000173]動作中に、基準APからの情報は、WT2230のロケーションが、基準APの配向に対してロケーション[X5、Y5]に配置された領域に位置することを示す。同様に、第2のAPからの情報は、WT2230のロケーションが、第2のAPの第2の配向に位置合わせされたY’軸2206とX’軸2208とに対するロケーション[X’5、Y’5]に位置することを示す。両方のAPからの情報のアグリゲーションを容易にするために、第2のAPからのロケーション情報は、基準APの配向に対してとなるように変換またはマッピングされる。
[000174]図示の例では、第2のAPの座標の原点は、基準座標において[X0、Y0]に位置する。したがって、基準座標に変換されると、WTのロケーションは次の通りになる。
および
[000175]また別の実施形態によれば、第2のAPの配向に対してWTのロケーションを推定し、次いで、基準APの配向に対してとなるようにロケーションを変換するのではなく、いくつかの実施形態は、基準APの配向によって定義される領域から、第2のAPのアンテナに到着する位相差の領域シグネチャを決定するために第2のAPの配向を使用する。このようにして、第2のAPは、基準APの基準座標(軸)においてWTのロケーションを直接決定し、それにより、基準APによって実施されたWTのロケーション推定値との、第2のAPによって生じさせられたWTの推定されたロケーションのより容易なアグリゲーションが促進される。
[000176]図23は、2次元平面に対する複数のアンテナの物理的構成を示す図式2300である。2次元平面2305は、それぞれX軸2310とY軸2315とによって定義される。2次元平面2305は複数の領域に分割され、それのうちの1つが2320として標示されている。いくつかの実施形態では、複数の領域の各々は、たとえば、分析されている波形の1.3*波長(λ)の寸法長さを有する。2次元平面2305は、(たとえばスマートフォンなどのワイヤレス端末中に含まれる)ワイヤレス送信機がその上で移動し、それからワイヤレス通信を送信および/または受信する表面を表す。
[000177]アンテナの物理的構成は、2次元平面の領域内で予想される位相差を決定するための方法において使用されることが可能である。それらの予想される位相差は、次いで、送信機が領域中に位置するかどうかを決定するために実際の受信された位相差と比較されることが可能である。
[000178]図23は、領域2320中に位置する送信機「T」を示している。送信機「T」は、4つの受信機アンテナ2330a〜dの各々によって受信される信号を送信する。いくつかの実施形態では、受信要素は、単一のワイヤレスデバイス、たとえば、AP上にまたはそれの内部にコロケートされる。いくつかの他の実施形態では、受信要素は、複数のワイヤレスデバイスにわたって分散される。
[000179]図23の例では、受信機アンテナ2330a〜dのロケーションは知られている。これらのロケーションは、設置プロセス中に決定され、管理者によって手動で入力されている。いくつかの実施形態では、APのロケーションと配向とが決定されると、アンテナの特定のロケーションが、APの物理的構成(たとえば、物理的特性)によって決定される。代替的に、ロケーションは、1つまたは複数のワイヤレスデバイス内に含まれる衛星測位システム受信機を介して知られ得る。代替的に、受信機アンテナ2330a〜dのロケーションは、いくつかの実施形態では、本開示で説明される技法を介して知られる。たとえば、いくつかの実施形態では、受信機のロケーションは、知られているロケーションにおける別のワイヤレスデバイスと交換される信号の位相差に基づいて前もって決定される。
[000180]2次元平面2305中の各領域について、開示される実施形態は、2次元領域2320の重心とそれぞれの受信要素2330a〜dとの間の距離2340a〜dなどの距離を決定する。利用可能な受信要素2330a〜dから基準受信要素、たとえば、受信要素2330が選択され、送信機から他の受信要素までの距離が評価される。各受信要素iについて次の通りであり、
ここで、
ΔXi= 送信機Tから基準受信要素まで移動した距離と、送信機Tから受信要素iまで移動した距離との差。
ΔXi= 送信機Tから基準受信要素まで移動した距離と、送信機Tから受信要素iまで移動した距離との差。
Dref 送信機Tから基準受信要素まで移動した距離、
Di 送信機Tから受信要素iまで移動した距離
[000181]いくつかの実施形態は、移動距離の差を決定するために式22を利用する。たとえば、移動距離の差は、所与の領域(x、y)における送信機Tから様々な受信要素までの波形の到着位相の差に変換される。
Di 送信機Tから受信要素iまで移動した距離
[000181]いくつかの実施形態は、移動距離の差を決定するために式22を利用する。たとえば、移動距離の差は、所与の領域(x、y)における送信機Tから様々な受信要素までの波形の到着位相の差に変換される。
[000182]n個のアンテナをもつシステムでは、アンテナのk=(n−1)+(n−2)+(n−3)+…1個のペアがある。各領域における予想される位相差は、次式によって位相差シグネチャとして表されることが可能である。
[000183]式24は単一の周波数を仮定している。2つ以上の周波数が使用されたとき、位相差の数はそれに応じて増加し、式24のシグネチャベクトルの次元は比例的に増加する。たとえば、4つの受信要素をもつ簡略化されたシステムでは、特定の領域についての予想される位相差は、例示的な一実施形態では、次の値を有し得る。
[000184]いくつかの実施形態は、図23の送信機「T」などのワイヤレス送信機からの信号の位相差を周期的に(たとえば、1秒ごとに)測定する。これらの実施形態は、次いで、実際の受信位相差を、各領域についての予想される位相差と比較する。実際の受信された位相差に一致している予想される位相差をもつ領域が、ワイヤレス送信機の可能なロケーションであると決定される。
[000185]式5に関して説明されたように、いくつかの実施形態は、所定の誤差許容差または裕度を考慮しながら、受信された位相差を予想される位相差と比較することによって、位相差の測定の誤差を補償する。この比較を容易にするために、特定の領域についての予想される位相差(たとえば式23)は、誤差のための適応(たとえば許容値の範囲)を含む差によって置換される。たとえば、受信された位相差と、予想される位相差とを表すためにベクトルが使用されるとき、調整された予想される位相差のベクトルは以下のように記述され、
ここで、
si − 位相差セグメントロケーションシグネチャのi番目の要素
si − 位相差セグメントロケーションシグネチャのi番目の要素
ここで、
δ − 到着波形位相測定における推定された誤差。
δ − 到着波形位相測定における推定された誤差。
[000186]式25の例示的な位相差と、±10度の推定された誤差δとを使用して、式25のために使用される領域についてのロケーションシグネチャの一例は、単一の度の値ではなく、位相差の範囲を定義する以下の式28によって与えられる。
[000187]いくつかの実施形態は、領域にわたる予想される位相差(シグネチャ)が重複するかどうか、およびそれらがどの程度重複するかを決定する。たとえば、いくつかの実施形態では、重複する領域の数が所定のしきい値を上回る場合、追加のAP/受信要素が追加されるべきであるかまたは追加の周波数が使用されるべきであり、このようにして、複数の周波数にわたる位相差の次元と、領域の間を区別するための能力とを高めることを示す通知が生成される。この通知は、何らかの知られているメッセージング技術を介して、またはエラーログ中の注記を介して提供される。追加の受信要素を追加することまたは使用される周波数の数を増加させることにより、ロケーション決定がより正確に行われることが可能であるという確率が高められ、異なる領域における予想される位相差の間の重複の量が、より少数の受信要素を採用するかまたはより少数の送信周波数を使用する解決策に対して低減される。上記の説明は、図24に関して以下で説明されるように、3次元においてロケーションを決定するときにも適用される。
[000188]図24は、開示される実施形態のうちの1つまたは複数によってどのように3次元空間中の送信機が位置するかを示す図式2400である。図24は、軸X2410と、Y軸2412と、Z軸2414とによって画成された、3次元地理的ボリューム2405を示している。3次元地理的ボリューム2405は複数の3次元領域からなり、それらの一例が3次元領域2420によって示されている。図24は、3次元領域2420内に位置する送信機「T」が、4つの受信要素2430a〜dの各々から異なる距離にあることを示している。これらの距離はそれぞれ2440a〜dとして示されている。上記で論じられたように、開示される実施形態のうちの少なくともいくつかは、ワイヤレス送信機が3次元領域2420内に位置した場合、受信要素2430a〜dによって予想されるであろう位相差を決定する。送信機「T」からの信号が受信されたとき、予想される位相差が、受信要素2430a〜dによって実際に経験される位相差に一致した場合、開示される実施形態のうちの少なくともいくつかは、3次元領域2420が、信号を生成するワイヤレス送信機の1つの可能なロケーションであると決定する。
[000189]図25は、複数の地理的領域について予想される位相差を決定するための例示的なプロセスのフローチャートである。複数の地理的領域の各々は、複数の予想される位相差を含む対応する位相差を有し得る。各領域のそれぞれの位相差は、それぞれの領域と、ワイヤレス送信機がそれぞれの領域中に位置した場合にワイヤレス送信機から波形を受信するであろう受信要素との間の距離の差に基づく。いくつかの実施形態では、方法2500と図25とに関して以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数は、ハードウェア処理回路(たとえば、806、1106、1206、1306)によって実施される。いくつかの実施形態では、メモリ(たとえば812、1112、1212、1312)に記憶された命令(228、314、428、529)は、以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数を実施するようにハードウェア処理回路を構成する。
[000190]開始動作2505の後に、方法2500は動作2510に移動し、動作2510は、地理的エリアを識別する。地理的エリアを識別することは、ワイヤレス送信機がその中に位置する地理的エリアの境界を決定することを含み得る。たとえば、2次元の領域を定義する実施形態では、動作2510は、2次元平面2305に類似する地理的エリアを決定することを含む。3次元領域を定義する実施形態では、動作2510は、3次元地理的ボリューム2405に類似する地理的ボリュームを決定することを含む。いくつかの実施形態では、エリアまたはボリュームは、前記エリアまたはボリューム内の重心または他の同様の位置によって表される。
[000191]動作2512において、地理的領域に対して空間中で複数の受信要素のロケーションが決定される。いくつかの実施形態では、複数の受信要素は複数のアンテナである。たとえば、図9に関して上記で論じられたワイヤレスインターフェース950に関して、動作2512のいくつかの実施形態は、地理的領域に対してアンテナ(たとえば955a、955b、955c、または955dなど)のうちの2つ以上のロケーションを決定することを含む。
[000192]動作2514において、各受信要素について、各領域までの距離が決定される。たとえば、各受信要素は異なるロケーションに位置するので、3次元地理的空間中の(いくつかの実施形態における)各領域の重心までのそれのそれぞれの距離は異なる。したがって、いくつかの開示される実施形態は、各領域について、各受信要素までの距離を計算する。いくつかの実施形態では、動作2514において決定される差は、信号を送信するデバイスのタイプおよび/または信号を受信するデバイスのタイプに応じて変動する。上記で論じられたように、いくつかの実施形態は、デバイスの送信要素および/または受信要素の相対位置を定義する情報を維持する。どのように受信要素および/または送信要素が配置されるかに応じて、送信要素と受信要素との間の距離は変動する。
[000193]動作2516において、各領域から受信要素までの距離の差が次いで決定される。動作2516のいくつかの実施形態は、受信要素ペアを定義し、ペアの1つの要素は基準受信要素として機能する。位相差は、その場合、基準受信要素において受信された信号と、非基準受信要素において受信された位相との間の差として定義される。このプロセスは、少なくともいくつかの実施形態では受信要素の複数のペアについて繰り返される。
[000194]動作2520において、距離差が、予想される位相差にコンバートされる。いくつかの実施形態では、動作2520は、距離と、波形の周波数と、波形の波長に基づいて、予想される位相差を決定する。したがって、たとえば、第1の受信要素と領域の重心との間の波長の数を決定するために、距離は波長で除算されて、波長の数が得られる。同様の計算が第2の受信要素について行われる。領域の重心と各受信要素との間の波長の数が知られると、位相差は、波長の数の小数部分を引き、この小数部分に360°(または2π)を乗算することを介して決定されることが可能である。動作2520のいくつかの実施形態は、上記で論じられた式7〜12bに基づいて、予想される位相差を決定する。
[000195]このようにして、たとえば、一例では、領域の重心と第1の受信要素との間の第1の距離は100.12メートルである。領域の重心と第2の受信要素との間の第2の距離は100.3メートルである。周波数は5.4Ghz、または5.4*109である。上記の式8および12を使用し、結果のモジュロ360を取って、87.207度の位相差を得る。
[000196]動作2526において、領域についての予想される位相差が構築される(予想される位相差は、本開示ではロケーションシグネチャと時々呼ばれる)。いくつかの実施形態は、上記で説明されたようにロケーションシグネチャベクトルを介してこれらの予想される位相差を表す。ベクトルは、ここでは表記上の便宜のためにのみ記述され、すべての実施形態がベクトルを生成するとは限らない。
[000197]決定動作2528は、追加の領域についての予想される位相差が計算される必要があるかどうかを決定する。さらなる領域が処理される必要がある場合、方法2500は、決定動作2528から動作2514に移動し、動作2514は、地理的エリア中の別の領域を選択し、処理を続ける。そうでない場合、方法2500は、決定動作2528から動作2530に移動する。
[000198]動作2530において、重複について、予想される位相差(ロケーションシグネチャ)が比較される。いくつかの実施形態では、重複についての比較は、複数の領域にわたる位相決定/測定に関連する誤差を考慮する。たとえば、位相差測定における誤差は、一例として±10度であり得る。各領域についての各予想される位相差にこのばらつきが追加され(、許容できる位相差の範囲が生じ)たとき、いくつかの領域は、位相差範囲の何らかの部分を共有することがある。この場合、2つ以上の領域において重複する範囲内の位相差を有する受信された波形を経験する実施形態は、重複した領域のうちのどれから送信が発生したかを決定することができなくなる。
[000199]決定動作2532は、重複している予想される位相差をもつ領域の数があまりに大きいかまたはさもなければ基準を満たすか(たとえば所定のしきい値よりも大きいか)を決定する。重複があまりに多数である場合、方法2500は動作2534に移動し、動作2534は、いくつかの実施形態では、アラートまたは通知を生成する。通知は、いくつかの実施形態では、あまりに多くの重複が存在し、したがって、ワイヤレス送信機のロケーションが十分な精度で決定されることが不可能であることを示す。代替的に、通知は、位相差を決定するために使用中であるアンテナの数を増加させ、したがって、ロケーション決定の精度を高めるために、追加の受信要素(たとえばアンテナ)および/またはアクセスポイントを追加することが含まれることが可能であることを示唆する。
[000200]いくつかの実施形態では、動作2534は、プロセスへのさらなる周波数の追加を示唆する通知を生成する。追加の周波数または追加のアンテナ要素は、位相差シグネチャベクトルのサイズ(次元)を増加させる。処理は、次いで、少なくともいくつかの態様では動作2512に戻る。十分なロケーション決定精度が達成されることが可能であるように、予測された位相差の間の重複があまりに大きくない(かまたは存在しない)場合、処理は、決定動作2532から終了動作2550に移動する。
[000201]図26は、複数の受信要素によって受信される信号の間で測定された位相差を使用してワイヤレス送信機のロケーションを決定するための例示的なプロセスのフローチャートである。いくつかの実施形態では、方法2600と図26とに関して以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数は、ハードウェア処理回路(たとえば、806、1106、1206、1306)によって実施される。いくつかの実施形態では、メモリ(たとえばメモリ812、1112、1212、1312のいずれか)に記憶された命令(228、314、428、529)は、以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数を実施するようにハードウェア処理回路を構成する。
[000202]開始動作2605の後に、方法2600は動作2610に移動し、動作2610は、複数の受信要素を介してワイヤレス送信機から波形を受信する。いくつかの実施形態では、受信要素はアンテナである。動作2612において、基準受信要素が決定される。いくつかの実施形態では、基準受信要素は設計時間において決定され、したがって、基準受信要素の動的決定はない。別の例示的な実施形態によれば、基準受信要素を決定するのではなく、動作は、受信される信号/波の測定された位相の差がそれについて測定されるべきである、アンテナ要素のペアを決定する(図示されず)。
[000203]動作2613において、第2の受信要素と基準受信要素とにおける到着波形の間の位相差が決定される。たとえば、図9に関して上記で論じられたように、動作2613のいくつかの実施形態は、たとえば、受信アンテナ955aと受信アンテナ955b、受信アンテナ955aと受信アンテナ955c、および受信アンテナ955aと受信アンテナ955dの間の位相差を決定する。この例では、受信アンテナ955aが基準受信要素である。いくつかの実施形態では、単一の基準アンテナのみを使用するのではなく、異なる基準アンテナをもつ複数のアンテナペアが利用される。たとえば、受信アンテナ955bおよび955c、アンテナ955bおよび955d、ならびにアンテナ955cおよび955d。いくつかの実施形態では、位相差はチャネル状態情報(CSI)から取得される。いくつかの実施形態では、動作2613は、追加の周波数について繰り返される。これは、複数の周波数にわたる位相差の収集を生じる。
[000204]動作2615において、複数の地理的領域のうちの領域が選択される。例示的な領域は、図24に示されている3次元地理的エリア2405の3次元領域2420である。3次元地理的空間(またはボリューム)2405は、3次元領域2420などの複数の領域を含む。
[000205]動作2616において、動作2613の決定された受信位相差は、選択された領域中にワイヤレス送信機が位置した場合に予想される位相差と比較される(たとえばこれらは、いくつかの実施形態では図23に関して上記で論じられた方法2300によって計算される)。動作2616において実施される比較は、実施形態によって変動し得る、位相差の誤差許容差を考慮する。たとえば、式26および28に関して上記で論じられたように、予想される位相差は、いくつかの実施形態では、許容できる誤差許容差に基づいて、予想される位相差の範囲に修正される。
[000206]決定動作2620は、選択された領域の予想される位相差が、(誤差許容差の何らかの考慮事項を含めて)測定された位相差に一致するかどうかを決定する。これらの位相差が一致する場合、方法2600は動作2622に移動し、動作2622は、選択された領域をワイヤレス送信機の可能なロケーションとしてマークする。領域をマークすることは、いくつかの実施形態では、マーキングを示すメモリロケーションに値を書き込むことを含む。このようにして、領域は、地理的領域についての予想される位相差が、(動作2613において決定された)測定された位相差に一致するかどうかに基づいて、可能なロケーションとして条件付きでマークされる。
[000207]位相差は、必ずしも正確な値を表すとは限らず、少なくともいくつかの態様では、それに関連する誤差許容差をもつ値を表すことに留意されたい。特定の技術では、および場合によっては特定の測定でも、平均ロケーションからの誤差に基づく確率密度関数が使用されてよい。たとえば、平均位相差は、+/−3度の最大誤差限界を伴う20度であり得る。したがって、位相差に一致する潜在的ロケーションは、誤差がこの事例では[−3度、+3度]の要素であるような、平均オフセットからの距離を有する。
[000208]いくつかの実施形態では、確率密度関数はPdf(x)として定義され、xは平均位相差までの距離である。Pdf(x)は、[0、1]からの確率値を有する。これらの値は、潜在的ロケーションを照合する動作に適用され得る。最終表面を生成するために、いくつかの実施形態は、確率Paggrによって表される、マップ中のすべての確率をアグリゲートする。特定の実装形態によれば、アグリゲーションがゼロ(「0」)でないという条件で、マップ中の各ロケーションの確率Pdf(x)は、合計で「1」になる表面確率を生成するために、確率Paggrによって除算される。
[000209]決定動作2624は、現在選択されている領域が最後の領域であるかどうか、または、複数の領域のうちの追加の領域が検査されるために残っているかどうかを決定する。追加の領域が残っている場合、方法2600は、決定動作2624から動作2615に移動し、ここで、複数の領域のうちの別の領域が選択される。さらなる領域が評価される必要がない場合、方法2600は、決定動作2624から動作2626に移動し、動作2626は、マークされた領域をワイヤレス送信機の可能なロケーションとして報告する。動作2626におけるマークされた領域を報告することは、いくつかの実施形態では、マークされた領域を示すデータを出力することを含む。データは、いくつかの実施形態では、電子ディスプレイ、データストア、またはネットワークインターフェースに出力される(たとえばマークされた領域のインジケーションは、いくつかの実施形態ではネットワーク管理デバイスに提供される)。例示的な実施形態によれば、出力データは、各領域が、送信された波/信号がそれから発生した領域であることに関連する確率を含む。動作2626の後に、方法2600は終了動作2630に移動する。
[000210]方法2600のいくつかの実施形態は、方法2600を実施する装置またはデバイスの地理的ロケーションを決定する。この地理的ロケーションは、様々な実施形態では、様々な位置特定技法を介して決定される。たとえば、いくつかの実施形態では、装置またはデバイスは衛星測位受信機を含み、地理的ロケーションは、衛星測位受信機に基づいて決定される。他の実施形態では、地理的ロケーションは、少なくともいくつかの実施形態では手動で入力された、構成パラメータを介して決定される。
[000211]上記の方法2600の説明では、少なくとも2つの受信要素の使用について説明しているが、少なくとも第3の受信要素を含み、様々な実施形態では第4の受信要素、第5の受信要素、および/または第6の受信要素、あるいはなお多くの受信要素を含み得る実施形態が企図される。少なくとも第3の受信要素を含む実施形態では、第3の受信要素から生じる追加の位相差が生成される。複数の地理的領域の各々について、それぞれの領域から送信され、複数のアンテナペアによって受信される波形の間の、対応する複数の予想される位相差が生成される。これらの位相差は、それらが受信要素の何らかのペアのアンテナによって受信され得るときに測定される。条件付きマーキングは、その場合、複数の領域のうちのいずれかから信号が送信された可能性があるかどうかを決定するとき、受信された信号の間の追加の予想される位相差を考慮に入れる。
[000212]図27は、予想される位相差を決定するための例示的な方法のフローチャートである。開示される実施形態のうちの少なくともいくつかでは、図27と方法2700とに関して以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数は、ハードウェア処理回路(たとえばハードウェアプロセッサ(たとえば806、1106、1206、または1306)のいずれか1つまたは複数)によって実施される。たとえば、いくつかの実施形態では、電子メモリ(たとえばハードウェアメモリ812、1112、1212、または1312のいずれか1つまたは複数)に記憶された命令(たとえばルーチン814、1114、1214、1314のいずれか1つまたは複数)は、図27と方法2700とに関して以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数を実施するようにハードウェア処理回路を構成する。
[000213]送信アンテナのロケーション(領域)を推定するために、少なくともいくつかの実施形態では、位相差が利用される。第1のパスにおいて、本方法は、複数の領域の知られているロケーション中に位置する第2のデバイスに基づいて、第1のワイヤレスデバイスのアンテナからの送信のための複数の領域に関連する予想される位相差を確定するために使用される。次いで、予想される位相差に基づいて、複数の領域内の第1のワイヤレスデバイスのロケーションと配向とが決定される。第2のパスにおいて、いくつかの実施形態は、次いで、第3のワイヤレスデバイスの位置と配向とを推定するために、第1のワイヤレスデバイスの決定されたロケーションと配向とに依拠する。たとえば、これらの実施形態では、それの決定されたロケーションと配向とにおける第1のワイヤレスデバイスによって受信される、第3のワイヤレスデバイスによる送信について、予想される位相差の第2のセットが決定される。いくつかの実施形態では、第3のワイヤレスデバイスのロケーションが、(たとえば第1のデバイスによって定義される領域定義を使用する)第1のデバイスの座標系において最初に決定され、次いで、(第2のデバイスによって定義される領域定義に依拠する)第2のデバイスによって定義される座標系にマッピングされる。他の実施形態では、第1のデバイスは、第2のデバイスによって定義される座標系、および/または第2のデバイスによって定義される領域の定義に関係する情報を取得する。この情報を用いて、第1のデバイスは、第2のデバイスの座標系に対して第3のデバイスのロケーションを決定することが可能である。いずれの場合も、第3のデバイスの推定されたロケーションは、第1および第2のデバイスによる第3のデバイスの推定されたロケーションをアグリゲートすることによって生成される。
[000214]方法2700は、動作2705において開始し、動作2710に進み、ここで、注目するエリアが定義され、領域に分割される。方法は動作2712に進み、ここで、基準APアンテナのロケーション(領域)が決定される。たとえば、各基準アンテナの特定の領域またはXおよびY座標が決定される。動作2714において、APの受信要素またはアンテナの配向が決定される。いくつかの実施形態では、APの配向は、APと一体化された配向センサーに基づいて決定される。他の実施形態では、APの配向は、上記で論じられたように、第2のAPに対して決定される。いくつかの実施形態では、APの配向は構成情報に基づく。たとえば、いくつかの実施形態は、オペレータがAPの配向情報を手動で構成することを可能にする構成ファイルまたは他のユーザインターフェースを提供する。動作2716において、動作周波数が決定される。動作2718において、複数の領域のうちの特定の領域が選択される。
[000215]動作2720において、APの受信要素ペアが選択される。動作2722において、選択された領域と2つのアンテナとの間の距離の差が決定され、送信周波数と、波の伝播の速度とに基づいて、信号到着位相の差にコンバートされる。選択された領域と2つのアンテナとの間の距離は、少なくともいくつかの実施形態では、受信デバイスのレイアウト情報と、受信デバイスの配向とに基づくことに留意されたい。たとえば、式7〜12bに関して、上記で論じられたように、アンテナペアにおいて経験される位相差は、送信アンテナと2つのアンテナとの間の距離の差の関数である。距離のこの差は、送信アンテナと信号を受信するデバイスとの間の概略的な距離、受信デバイスの配向、および互いに対する2つの受信アンテナの相対位置の関数である。この相対位置は、少なくともいくつかの実施形態では、レイアウト情報によって定義される。たとえば、図2Dに関して上記で説明されたデータ構造は、開示される実施形態のうちの1つまたは複数によって維持されるレイアウト情報の一実施形態を記述する。
[000216]動作2724において、(たとえば選択された領域について位相差シグネチャを確定するための位相差ベクトルに)到着位相の差が記憶される。動作2726は、到着位相の差がそれについて計算されるべきである他の受信要素ペアがあるかどうかを決定する。他の受信要素ペアがある場合、動作2728において新しいアンテナペアが選択され、本方法は動作2720にループバックする。
[000217]しかしながら、アンテナペアのすべてについて位相差が計算されたと決定された場合、本方法は動作2730に進み、ここで、本方法は、到着信号の位相差がそれについて計算されるべきである何らかの他の動作周波数があるかどうかを決定する。
[000218]動作2730が、到着信号の位相差がそれについて決定されるべきである追加の動作周波数があると決定した場合、本方法は動作2732に進み、ここで、別の動作周波数が選択され、本方法は動作2722にループバックする。
[000219]しかしながら、動作周波数のすべてについて位相差が計算されたと決定された場合、本方法は動作2734に進み、ここで、本方法は、到着信号の位相差がそれについて計算されるべきである何らかの他の領域があるかどうかを決定する。
[000220]動作2734が、到着信号の位相差がそれについて決定されるべきである追加の領域があると決定した場合、本方法は動作2736に進み、ここで、新しい領域が選択され、本方法は動作2722にループバックする。
[000221]しかしながら、領域のすべてについて位相差が計算されたと決定された場合、本方法は、動作2750において終了する。
[000222]上記の図27に関して説明された方法は、予想される位相差ベクトル(位相差シグネチャ)とWTのロケーションとが基準座標において計算される実施形態について説明している。別の実施形態によれば、各APは、それ自体の座標においてWTの領域を推定するためにそれ自体の位相差ベクトルを使用することができる。複数のAPからのWTロケーション推定値のアグリゲーションを容易にするために、その領域は、次いで、第2のAPの座標における第1のAPの推定されたロケーションと配向とに基づいて、基準座標にマッピングされる(変換される)。
[000223]図28A〜Bは、第1のワイヤレスデバイスのロケーションと配向とを決定し利用するための方法を記述する例示的なフローチャートである。開示される実施形態のうちの少なくともいくつかでは、図28A〜Bと方法2800A〜Bとに関して以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数は、ハードウェア処理回路(たとえば806、1106、1206、または1306のいずれか1つまたは複数)によって実施される。たとえば、いくつかの実施形態では、電子メモリ(たとえばハードウェアメモリ812、1112、1212、または1312のいずれか1つまたは複数)に記憶された命令(たとえばルーチン814、1114、1214、1314のいずれか1つまたは複数)は、図28A〜Bと方法2800A〜Bとに関して以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数を実施するようにハードウェア処理回路を構成する。方法2800Aおよび2800Bは、開示される実施形態のうちの少なくともいくつかがどのように、アンテナのペア中のアンテナの間の距離を反復的に決定し、これらの決定された距離を利用して、第2のワイヤレスデバイスに対する第1のワイヤレスデバイスの位置と第1のワイヤレスデバイスの配向とを推定するかを示す。
[000224]本方法は、動作2805において開始し、動作2810に進み、ここで、最初の送信アンテナが選択される。本方法は、最初の送信周波数を選択する動作2812に進む。本方法は、前記アンテナを使用して前記周波数において信号を送るように、選択された送信機に命令する、動作2814に進む。
[000225]本方法は動作2816に進み、ここで、1つまたは複数のアンテナペアによって信号が受信され、複数のアンテナペアにわたる受信された信号の関連する位相差が決定される。動作2820において、(たとえば、位相差ベクトルに)位相差が記憶される。
[000226]本方法は、異なる周波数を使用する追加の信号が送信されるべきであるかどうかを決定する動作2822に進む。動作が、他の周波数が使用されるべきであると決定した場合、方法2800Aは動作2812に戻り、ここで、異なる送信周波数が選択される。動作2822が、さらなる動作周波数がないと決定した場合、本方法は動作2826に進み、ここで、送信アンテナのロケーションが推定される。動作2826は、上記で論じられたように、決定された位相差を、複数の領域における予想される位相差シグネチャと比較することによって、送信アンテナのロケーションを推定する。
[000227]本方法は動作2828に進み、ここで、動作は、追加のアンテナ(システムがそれのロケーションと配向とを推定しているAPのアンテナ)があるかどうかを決定する。動作が、ロケーションがそれについて推定されるべきである他のアンテナがあると決定した場合、方法2800Aは動作2810に戻り、ここで、異なる送信アンテナが選択される。
[000228]動作2828が、送信アンテナのさらなるロケーションが不要であると決定した場合、本方法は動作2832に進み、ここで、第2のワイヤレスデバイスのロケーションに対する第1のワイヤレスデバイスのロケーションが決定される。いくつかの実施形態では、動作2832は、送信アンテナの推定されたロケーションを、第1のワイヤレスデバイス上のアンテナの知られているレイアウトと比較し、式14の演算を使用してアンテナの知られているレイアウトとの最良適合を提供するロケーションにアンテナがあると決定する。少なくともいくつかの実施形態では、第1のワイヤレスデバイスロケーションとして、それらの選択された送信アンテナロケーションの重心が選択される。
[000229]動作2834において、第2のワイヤレスデバイスに対する第1のワイヤレスデバイスの配向が決定される。いくつかの実施形態では、第1のワイヤレスデバイスの知られているアンテナレイアウトと、上記で説明された方法2800Aの動作によって決定された送信アンテナロケーションとの間の最良適合は、第1のワイヤレスデバイスのロケーションと配向とを識別するために使用される。このようにして、配向は、推定された送信アンテナロケーションと、知られている第1のワイヤレスデバイスアンテナレイアウトとの最良適合によって定義される配向になるように決定される。動作2836は、決定されたロケーションと配向とを記憶する。記憶されたロケーションおよび配向情報は、いくつかの実施形態では、第1のワイヤレスデバイスによって実施されるさらなるロケーション決定のために使用される。たとえば、第1のワイヤレスデバイスによって経験される予想される位相差を決定するとき、第1のワイヤレスデバイスのロケーションおよび配向は、それが、第1のワイヤレスデバイスの受信要素と、予想される位相差がそれについて決定される複数の領域のうちの1つまたは複数との間の距離に影響を及ぼすことになるように、関連がある。
[000230]いくつかの実施形態では、方法2800Aは、次いで、接続動作2840に進む。
[000231]接続動作2840を介して、方法2800Aは、図28Bの動作2850に移動する。動作2850は、第1のワイヤレスデバイスが第2のワイヤレスデバイスに位置合わせされるかどうかを決定する。たとえば、本方法は、第1のワイヤレスデバイスのロール、ヨー、およびピッチと、第2のワイヤレスデバイスの対応するロール、ヨー、およびピッチとの間の差を決定する。例示的な実施形態によれば、座標の第2のセットは基準座標であると仮定され、したがって、それのロール、ヨー、およびピッチは0であるとみなされる。したがって、位置合わせは、第1のデバイスのロール、ヨー、およびピッチが、基準座標において0に等しいかまたは所定の小さいしきい値を下回ると決定されたとき、達成されたとみなされる。これらの角度差のいずれかが、あらかじめ定義されたしきい値を超える場合、本方法は動作2852に進み、ここで、角度差を最小限に抑えるような第1のワイヤレスデバイスの手動位置合わせのための命令が生成される。命令は、音響または視覚的命令として出力される。たとえば、いくつかの実施形態では、関連するモバイルフォン、iPad(登録商標)、またはコンピュータのスクリーンによって、APに取り付けられたLEDを介して、視覚的命令が提供される。
[000232]方法2800Aは動作2854に進み、ここで、それは、生成された命令に従って手動位置合わせプロセスが完了したことを示す入力が受信されるまでループする。手動位置合わせが完了したことを検出すると、本方法は、コネクタ動作C2844を介して動作2805にループバックし、ここで、アンテナの新しいロケーションと、APの配向とが推定される。
[000233]しかしながら、動作2850が、第1のワイヤレスデバイスが第2のワイヤレスデバイスに位置合わせされたと決定した場合、方法2800Bは、動作2856において終了する。
[000234]
[000235]以下の実施形態は、どのように第1のワイヤレスデバイスのロケーションと配向とが利用されるかについての2つの例について説明する。
[000235]以下の実施形態は、どのように第1のワイヤレスデバイスのロケーションと配向とが利用されるかについての2つの例について説明する。
[000236]図29は、少なくとも2つの他のワイヤレスデバイスの予想される位相差に基づいてWTのロケーションを決定するための例示的な方法を記述するフローチャートである。開示される実施形態のうちの少なくともいくつかでは、図29と方法2900とに関して以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数は、ハードウェア処理回路(たとえば806、1106、1206、または1306のいずれか1つまたは複数)によって実施される。たとえば、いくつかの実施形態では、電子メモリ(たとえばハードウェアメモリ812、1112、1212、または1312のいずれか1つまたは複数)に記憶された命令(たとえばルーチン814、1114、1214、1314のいずれか1つまたは複数)は、図29と方法2900とに関して以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数を実施するようにハードウェア処理回路を構成する。
[000237]方法2900は、動作2905において開始し、動作2910に進み、ここで、複数のアンテナによってWTからの信号が受信される。本方法は動作2912に進み、ここで、アンテナのペアが選択され、動作2914において、これらの2つのアンテナにおける信号の到着位相の差が決定され、記憶される。
[000238]方法2900は動作2916に進み、ここで、動作は、処理されるべきアンテナの追加のペアがあるかどうかを決定する。動作が、処理されるべきアンテナの追加のペアがあると決定した場合、方法2900は動作2912に戻り、次のアンテナペアを選択する。しかしながら、動作2916が、すべてのアンテナペアからの位相差のすべてが決定されたと決定した場合、本方法は動作2920に進み、ここで、領域が選択される。
[000239]いくつかの実施形態では、方法2900は、WTのロケーションを決定するために動作2922〜終了動作2940を実施する。動作2922は、異なるアンテナにおける受信信号の位相差を、選択された領域の予想される位相差と比較する。上記で論じられたように、予想される位相差は、式7〜12bのうちの1つまたは複数に従って決定される。予想される位相差はまた、少なくともいくつかの実施形態では、送信要素および/または受信要素のレイアウトが要素間の距離に影響を及ぼすように、送信デバイスおよび/または受信デバイスのレイアウト情報の関数である。
[000240]決定動作2930は、比較が、測定された位相差と、選択された領域についての予想される位相差とが一致することを示すかどうかを決定する。一致が生じたかどうかを決定するものは、上記で説明されたように、実施形態によって異なり得る。一致が検出された場合、方法2900は、決定動作2930から動作2932に移動し、ここで、領域は、WTの潜在的ロケーションとしてマークされる。いくつかの実施形態では、領域が可能な一致であるというインジケーションを記憶することとともに、関連する確率も記憶される。確率は、領域が一致であるという尤度を示す。すべての「一致する」領域が識別された後に、いくつかの実施形態は、複数の記憶されたロケーション推定値からロケーション推定値を重み付けするかまたはさもなければ選択するために、これらの記憶された確率を使用する。決定動作2930の議論に戻ると、測定された位相差が、領域についての予想される位相差に一致しない場合、方法2900は、決定動作2930から決定動作2934に移動する。
[000241]いずれの場合も、方法2900は、WTの潜在的ロケーションとして評価される必要がある他の領域があるかどうかを検査する決定動作2934に進む。動作が、追加の領域があると決定した場合、方法2900は動作2920に戻り、次の領域が選択される。しかしながら、決定動作2934が、領域のすべてが処理されたと決定した場合、方法2900は、決定動作2934から動作2938に移動し、ここで、WTのロケーションが決定され、次いで報告される。例示的な一実施形態では、WTのロケーションは、動作2932においてマークされた領域の加重平均に基づいて決定される。いくつかの実施形態では、重み付けは、対応する領域中にWTが位置するというそれぞれの確率に基づく。また別の例示的な実施形態によれば、本方法は、WTが、最も高い確率で領域中に位置すると決定する。
[000242]別の実施形態によれば、各WTの座標においてWTのロケーションが計算され、次いで、それぞれのロケーションが、各APの配向に基づいて基準座標にマッピング/変換される。いずれの場合も、WTのロケーションが決定され、報告される。動作2938の後に、方法2900は終了動作2940に移動する。
[000243]図30は、ワイヤレス端末のロケーションを推定するための例示的な方法のフローチャートである。開示される実施形態のうちの少なくともいくつかでは、図30と方法3000とに関して以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数は、ハードウェア処理回路(たとえば806、1106、1206、または1306のいずれか1つまたは複数)によって実施される。たとえば、いくつかの実施形態では、電子メモリ(たとえばハードウェアメモリ812、1112、1212、または1312のいずれか1つまたは複数)に記憶された命令(たとえばルーチン814、1114、1214、1314のいずれか1つまたは複数)は、以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数を実施するようにハードウェア処理回路を構成する。
[000244]開始動作3005の後に、方法3000は動作3008に移動し、ここで、第1のワイヤレスデバイスの第1の位置と第1の配向とが決定される。いくつかの実施形態では、第1のワイヤレスデバイスは基準アクセスポイントである。第1の位置と第1の配向とは、いくつかの実施形態では、オペレータによって提供される構成情報に基づいて決定される。他の実施形態では、第1の位置と第1の配向とは、第1のワイヤレスデバイス自体の組み込み配向および/または測位センサーに基づいて決定される。
[000245]動作3015において、基準APにおいて受信されたときの、信号の第1の予想される位相差が決定される。第1の予想される位相差は、複数の領域の各々について計算される。いくつかの実施形態では、複数の領域は、第1のワイヤレスデバイスによって、ならびに/あるいは第1のワイヤレスデバイスの第1の位置および/または第1の配向に基づいて定義される。いくつかの実施形態では、動作3015は、図27に関して上記で論じられた方法2700に従って実施される。いくつかの実施形態では、動作3015は、上記で論じられた式7〜12bのうちの1つまたは複数に従って各領域について実施される。
[000246]動作3018において、第2のワイヤレスデバイスの第2の位置と第2の配向とが決定される。いくつかの実施形態では、第2の位置と第2の配向とは、第1の位置と配向とに基づく。決定はまた、第1の予想される位相差に基づく。いくつかの実施形態では、決定される第2の位置と第2の配向とは、第1のワイヤレスデバイスに対してである。たとえば、上記で論じられたように、いくつかの実施形態では、第2のワイヤレスデバイスのロケーションは、開示される実施形態のうちの少なくともいくつかによって、第2のワイヤレスデバイスによって送信され、第1のワイヤレスデバイスにおいて受信された信号の位相差を、上記の動作3015と第1の予想される位相差とに関して論じられた複数の領域など、複数の領域について定義される予想される位相差と比較することによって決定される。いくつかの実施形態では、動作3018は、図14に関する上記の議論および/または図32に関して以下で論じられる方法3200の議論に合致する。たとえば、動作3018は、いくつかの実施形態では、第2のワイヤレスデバイスの複数のアンテナについて繰り返される。いくつかの実施形態では、動作3018は、第2のワイヤレスデバイスからの複数の信号の、第1のワイヤレスデバイスによる受信を含む。複数の信号は、異なる周波数において、および/または第2のワイヤレスデバイスの複数の異なる送信要素によって送信される。このようにして、上記で論じられた動作3015のいくつかの実施形態は、複数のアンテナからおよび/または複数の異なる周波数において送信される複数の信号について予想される位相差を生成する。
[000247]また上記で論じられたように、開示される実施形態のうちのいくつかは、デバイスのロケーションを決定するために、予想される位相差を、そのデバイスから受信された信号の位相差と比較する。
[000248]以下の図33に関して論じられるように、いくつかの実施形態は、第2のワイヤレスデバイスの送信要素の相対物理的ロケーションを定義する、あらかじめ定義されたレイアウトを取得する。相対物理的ロケーションは、レイアウトによって定義される相対ロケーションと、第2のワイヤレスデバイスの送信要素の推定された位置との間の最良適合が取得されるまで、3次元空間においてシフトおよび/または回転される。
[000249]動作3020において、第2のワイヤレスデバイスにおいて受信された信号の第2の予想される位相差が決定される。これは、動作3018において決定された第2のワイヤレスデバイスの第2のロケーションと第2の配向とを使用して、複数の領域における第2のワイヤレスデバイスの予想される位相差を確定させる。言い換えれば、方法3000では、第1のワイヤレスデバイスと第2のワイヤレスデバイスの両方は、共通の座標空間および/または共通の複数の領域を使用してロケーション推定値を決定する。第1のワイヤレスデバイスと第2のワイヤレスデバイスは、共通の複数の領域に対して異なる位置に位置するので、ロケーション決定のために各デバイスによって使用される予想される位相差は、異なることになる。しかしながら、予想される位相差のこれらのセットの両方は、ロケーション推定について領域の同じセットを参照する。これは、以下でさらに論じられるように、2つのワイヤレスデバイスによって生成されたロケーション推定値を組み合わせることを容易にする。
[000250]いくつかの実施形態では、動作3020は、第2のワイヤレスデバイスに対して複数の領域の各々のロケーションを決定することを含む。これは、いくつかの実施形態では、第1のワイヤレスデバイスの第1の位置と第1の配向とに対して第2のワイヤレスデバイスの位置と配向とを決定することを含む。第2のワイヤレスデバイスの相対位置と配向とが知られると、複数の領域の相対配向と、第1のロケーションおよび第1の位置とがすでに知られているので、第2のワイヤレスデバイスの受信要素に対する複数の領域の各々の相対位置も理解されることが可能である。この情報から、第2の予想される位相差が決定されることが可能である。動作3020の一実施形態の一例は、方法2700と図27とに関して上記で説明されている。
[000251]動作3030において、第1のワイヤレスデバイスによって第3のワイヤレスデバイスから受信された信号に基づいて、第3のワイヤレスデバイスの第3のロケーションが推定される。第3のロケーションは、第1の予想される位相差に基づいてさらに決定される。いくつかの実施形態では、動作3030は、第3のワイヤレスデバイスの第3のロケーションを推定するために、図32に関して以下で論じられる方法3200に従って動作する。方法3200は、動作3030のいくつかの実施形態では、第3のワイヤレスデバイスの各送信要素(または少なくとも複数の送信要素)について1回実施される。このようにして、いくつかの実施形態では、動作3030は、第3のワイヤレスデバイスの各送信アンテナ(または送信要素)の第3のロケーションを推定する。
[000252]動作3035において、第2のワイヤレスデバイスによって第3のワイヤレスデバイスから受信された信号に基づいて、第3のワイヤレスデバイスの第4のロケーションが推定される。第4のロケーションは、第2の予想される位相差に基づいてさらに決定される。第2の予想される位相差は、動作3030の第1のロケーション推定値と共通である複数の領域に対して決定されるので、第2のワイヤレスデバイスによって決定される第3のワイヤレスデバイスの第4のロケーションも、共通の複数の領域に対してである。いくつかの実施形態では、動作3035は、第3のワイヤレスデバイスのロケーションの第2の推定値を生成するために、上記で論じられた図14の議論に合致して、および/または図32に関して以下で論じられる方法3200に従って動作する。方法3200は、動作3035のいくつかの実施形態では、第3のワイヤレスデバイスの各送信要素について1回実施される。このようにして、いくつかの実施形態では、動作3035は、第3のワイヤレスデバイスの各送信要素またはアンテナのロケーションを推定する。
[000253]動作3040において、第1のロケーション推定値と、第2のロケーション推定値(たとえば、第3のワイヤレスデバイスと第1のワイヤレスデバイスとの間で交換される信号から導出されたものと、第3のワイヤレスデバイスと第2のワイヤレスデバイスとの間で交換される信号から導出されたもの)が、アグリゲートされる。いくつかの実施形態では、アグリゲーションは、ロケーション推定値の一部または全部を平均化することを含む。いくつかの実施形態では、平均化の前にアウトライアーロケーション推定値が廃棄される。いくつかの実施形態では、ロケーション推定値の重心が決定され、第3のワイヤレスデバイスについてのロケーション推定値として使用される。
[000254]いくつかの実施形態は、ロケーション推定値の中点を決定することによって第3のロケーション推定値と第4のロケーション推定値をアグリゲートする。いくつかの実施形態では、ロケーション推定値の重心が決定される。いくつかの実施形態では、動作3030と動作3035との各々が、第3のワイヤレスデバイスについて複数のロケーション推定値を取得する。動作3040は、次いで、これら2つの複数の推定値をアグリゲートする。次いで、アグリゲートされた確率に基づいて、アグリゲートされたロケーション推定値が決定される。たとえば、領域は、アグリゲートされたロケーション推定値を決定するためにそれらの確率に基づいて重み付けされる。いくつかの実施形態では、動作3040は、アウトライアーロケーション推定値を廃棄し、2つの複数の推定値のサブセットを、そのサブセットの重心のしきい値距離内で識別する。ロケーション推定値のサブセットは、次いで、平均化またはアグリゲートされる。
[000255]いくつかの実施形態では、第3および第4のロケーション推定値の各々は、関連する確率を有する。これらの実施形態のうちのいくつかでは、アグリゲーションは、関連する確率に基づく。たとえば、いくつかの実施形態は、第3および第4のロケーション推定値の各々を、それの対応する確率に基づいて重み付けする(高信頼度の推定値は、より低信頼度の推定値よりも多くの重みを受ける)。
[000256]方法3000のいくつかの実施形態は、アグリゲートされた第1および第2のロケーション推定値に基づいて、アグリゲートされたロケーション推定値を決定する。いくつかの実施形態では、第1および第2のロケーション推定値は平均化されるか、または第1および第2のロケーション推定値の各々に関連する確率に基づいて加重平均が決定される。
[000257]いくつかの実施形態では、第3のワイヤレスデバイスのロケーション推定値は、アグリゲートされた推定値に基づくが、第3のワイヤレスデバイス自体から受信された動き情報と、前のロケーション推定値とによって増補もされる。
[000258]方法3000のいくつかの実施形態は、アグリゲートされたロケーション推定値を、ネットワークを介して別のデバイスに送信する。たとえば、いくつかの実施形態では、ロケーション推定値は、バックエンドおよび/またはバックホールサーバに送られる。バックエンドまたはバックホールサーバは、次いで、ロケーション推定値を1つまたは複数のサービスに配信する。いくつかの実施形態では、ロケーション推定値は、第3のワイヤレスデバイスの局アドレス、モバイル識別番号(MIN)、またはワイヤレス端末の他の一意の識別子など、第3のワイヤレスデバイスを識別する情報とともに、別のデバイスに送信される。いくつかの実施形態では、決定および/または収集された情報は、第3のワイヤレスデバイスのスクリーン上に表示される広告を選択するためにこの情報を使用する広告ネットワークに送信される。
[000259]
[000260]動作3040が完了した後に、方法3000は終了動作3045に移動する。
[000260]動作3040が完了した後に、方法3000は終了動作3045に移動する。
[000261]図31は、ワイヤレス端末のロケーションを推定するための例示的な方法のフローチャートである。開示される実施形態のうちの少なくともいくつかでは、図31と方法3150とに関して以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数は、ハードウェア処理回路(たとえば806、1106、1206、または1306のいずれか1つまたは複数)によって実施される。たとえば、いくつかの実施形態では、電子メモリ(たとえばハードウェアメモリ812、1112、1212、または1312のいずれか1つまたは複数)に記憶された命令(たとえばルーチン814、1114、1214、1314のいずれか1つまたは複数)は、以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数を実施するようにハードウェア処理回路を構成する。
[000262]開始動作3155の後に、方法3150は動作3160に移動し、動作3160は、第1のAPの第1の位置と第1の配向とを決定する。いくつかの実施形態では、動作3160は、以下で論じられる方法3200に従って、第1のワイヤレスデバイスの第1の位置と第1の配向とを決定するように動作する。
[000263]動作3165において、第1の予想される位相差が決定される。第1の予想される位相差は、第1の複数の領域の各々の中の送信機について決定される。第1の複数の領域は、第1のワイヤレスデバイスに割り当てられおよび/またはそれによって定義される。言い換えれば、第1のワイヤレスデバイスは、第1の複数の領域に対してそれのロケーション推定を実施する。第1の予想される位相差は、送信機が複数の領域の各々から送信したとき、第1のワイヤレスデバイスのロケーションと配向とにおける2つ以上の受信要素によって経験され得る位相差である。いくつかの実施形態では、第1の予想される位相差は、図27に関して上記で論じられた方法2700に従って決定される。
[000264]動作3166において、第2のワイヤレスデバイスの第2の位置と第2の配向とが決定される。いくつかの実施形態では、第2の位置と第2の配向とは、動作3160の第1の位置と第1の配向とに対してである。動作3166のいくつかの実施形態は、動作3018と同様の様式で動作する。たとえば、第2の位置と第2の配向とは、第1の予想される位相差と、第2のワイヤレスデバイスによって送信され、第1のワイヤレスデバイスによって受信された信号とに基づいて決定される。動作3015の第1の予想される位相差に対して送信信号の位相差を比較することによって、第1の複数の領域内の第2のワイヤレスデバイスの1つまたは複数の送信要素のロケーションが決定される。
[000265]動作3170において、第2の予想される位相差が決定される。第2の予想される位相差は、第2のワイヤレスデバイスによって定義されおよび/またはそれに割り当てられた第2の複数の領域の各々の中の送信機について決定される。言い換えれば、第2のワイヤレスデバイスは、第2の複数の領域に関してロケーション推定を実施する。さらに、それらのロケーション推定のために使用される予想される位相差は、第2の複数の領域に対してである。
[000266]第2の予想される位相差は、送信機が複数の第2のワイヤレスデバイス領域の各々から送信したとき、第2のワイヤレスデバイスのロケーションと配向とにおける受信機によって経験され得る位相差である。いくつかの実施形態では、第2の予想される位相差は、図27に関して上記で論じられた方法2700に従って第2のワイヤレスデバイスの座標において決定される。
[000267]動作3175は、第3のワイヤレスデバイスから第1のワイヤレスデバイスによって受信された信号に基づいて第3のワイヤレスデバイスの第1のロケーションを推定する。第1のロケーションは、第1の予想される位相差に基づいてさらに推定され、第1の複数の領域に対してである。
[000268]動作3180は、第3のワイヤレスデバイスから第2のワイヤレスデバイスによって受信された信号に基づいて、第2のワイヤレスデバイスの座標において第3のワイヤレスデバイスの第2のロケーションの第2の推定値を生成する。第2のロケーションは、第2の予想される位相差に基づいてさらに推定され、第2の複数の領域に対してである。
[000269]動作3185は、第2の複数の領域に対してである、第2のロケーション推定値を、代わりに第1の複数の領域に対してとなるようにマッピングする。このマッピングは、少なくとも、第1のワイヤレスデバイスの第1の位置/ロケーションと第1の配向とに対する第2のワイヤレスデバイスの第2のロケーション/位置と第2の配向とに基づく。相対位置は、動作3160に関して上記で論じられた、第2のワイヤレスデバイスの第2の位置を第1のワイヤレスデバイスの第1の位置と等価になるように変換するシフト動作を定義する。このシフト動作は、次いで、第2のロケーション推定値を第1の複数の領域内の等価な位置にシフトするために、第2のロケーション推定値に適用される。このようにして、いくつかの実施形態では、マッピングは、第2の複数の領域に対する推定値からの第2のロケーション推定値を、第1の複数の領域に対してである第3のロケーション推定値に変換する。
[000270]動作3190において、第1のロケーション推定値と、第3のロケーション推定値(たとえば、第3のワイヤレスデバイスと第1のワイヤレスデバイスとの間で交換される信号から導出されたものと、第3のワイヤレスデバイスと第2のワイヤレスデバイスとの間で交換される信号から導出されたもの)が、アグリゲートされる。いくつかの実施形態では、アグリゲーションは、ロケーション推定値の一部または全部を平均化することを含む。いくつかの実施形態では、平均化の前にアウトライアーロケーション推定値が廃棄される。いくつかの実施形態では、ロケーション推定値の重心が決定され、第3のワイヤレスデバイスについてのロケーション推定値として使用される。動作3190が完了した後に、方法3150は終了動作3195に移動する。
[000271]図32は、送信アンテナのロケーションを推定するための例示的な方法のフローチャートである。開示される実施形態のうちの少なくともいくつかでは、図32と方法3200とに関して以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数は、ハードウェア処理回路(たとえば806、1106、1206、または1306のいずれか1つまたは複数)によって実施される。たとえば、いくつかの実施形態では、電子メモリ(たとえばハードウェアメモリ812、1112、1212、または1312のいずれか1つまたは複数)に記憶された命令(たとえばルーチン814、1114、1214、1314のいずれか1つまたは複数)は、以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数を実施するようにハードウェア処理回路を構成する。
[000272]開始動作3205の後に、方法3200は動作3210に移動し、ここで、複数の受信アンテナによって送信アンテナからの信号が受信される。たとえば、上記で論じられたように、ワイヤレス端末、またはアクセスポイントは、送信アンテナを介して信号を送信する。信号は、アクセスポイントなどの別のデバイスによって受信される。いくつかの実施形態では、受信デバイスは基準アクセスポイントである。複数の受信アンテナは、基準アンテナと、1つまたは複数の非基準アンテナとを含む。基準アンテナは、以下でさらに論じられるように、基準アンテナによって受信された信号と、非基準アンテナの各々との間の相対位相差を生成するために使用される。
[000273]動作3215は、基準受信アンテナにおいて受信された信号と、非基準受信アンテナの各々において受信された信号との間の相対位相差を決定する。
[000274]動作3220において、領域が選択される。選択される領域は、アクセスポイントに対してロケーションによって定義される複数の領域のうちの1つである。たとえば、選択される領域は、いくつかの実施形態では、図2に関して上記で論じられた、第1の複数の領域192Aまたは第2の複数の領域192B中の領域のうちの1つである。動作3225において、動作3215において測定/決定された位相差は、選択された領域についての予想される位相差と比較される。たとえば、図27と方法2700とに関して上記で論じられたように、いくつかの実施形態は、複数の領域のうちの特定の領域中に位置するデバイスから特定のロケーションにおける受信デバイスの特定のアンテナペアによって経験されるべき予想される位相差を計算する。たとえば、例示的な一実施形態では、アクセスポイント191Aまたはアクセスポイント191Bの受信アンテナのペアによって受信される、図2のWT194によって生成された信号の予想される位相差が決定される。
[000275]決定動作3230は、動作3225によって実施された比較の結果を評価する。選択された領域からの予想される位相差が、動作3215において決定されたものに一致した場合、方法3200は、決定動作3230から動作3235に移動し、動作3235は、選択された領域がデバイスの1つの可能なロケーションであるというインジケーションをマーク、記録、またはさもなければ記憶する。動作3235が完了した後に、方法3200は決定動作3240に移動する。
[000276]領域の予想される位相差が、動作3215において決定されたものとは実質的に異なる(たとえばあらかじめ定義されたしきい値よりも大きい)場合、方法3200は、決定動作3230から決定動作3240に移動する(動作3235を実施しない)。決定動作3240は、複数の領域中の追加の領域が評価されるべきであるかどうかを評価する。評価のためにさらなる領域が利用可能である場合、方法3200は、決定動作3240から動作3220に移動し、ここで、追加の領域が選択される。評価のためにさらなる領域が利用可能でない場合、方法3200は、決定動作3240から終了動作3245に移動する。
[000277]図33は、ワイヤレスデバイスのロケーションと配向とを推定するための例示的な方法のフローチャートである。いくつかの実施形態では、ワイヤレスデバイスはアクセスポイントである。開示される実施形態のうちの少なくともいくつかでは、図33と方法3300とに関して以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数は、ハードウェア処理回路(たとえば806、1106、1206、または1306のいずれか1つまたは複数)によって実施される。たとえば、いくつかの実施形態では、電子メモリ(たとえばハードウェアメモリ812、1112、1212、または1312のいずれか1つまたは複数)に記憶された命令(たとえばルーチン814、1114、1214、1314のいずれか1つまたは複数)は、以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数を実施するようにハードウェア処理回路を構成する。
[000278]開始動作3305の後に、方法3300は動作3310に移動し、動作3310は、デバイスの送信要素レイアウトを決定する。送信要素レイアウトは、複数のデバイス送信要素の相対位置を定義する。たとえば、図3に関して上記で論じられたように、レイアウトは、いくつかの実施形態では、デバイス(たとえばワイヤレスデバイス480)の基準点(たとえば基準点393)に対する送信要素の位置を表す相対アンテナ座標395A〜Eを含む。上記で論じられた図2Dは、いくつかの実施形態ではアンテナ(たとえば送信要素、受信要素)位置情報を記憶するために使用される例示的なデータ構造を提供する。
[000279]動作3315は、記憶された送信要素ロケーション決定からデバイス送信要素のロケーション推定値を選択する。たとえば、図32に関して上記で論じられたように、動作3235は、送信要素から受信された信号の予想される位相差との相対一致を示す送信要素のロケーションを記憶する。方法3200は、いくつかの実施形態では、単一のデバイスのための複数の送信要素のロケーションを記憶するために反復的に動作する。さらに、いくつかの実施形態では、動作3235によって、単一の送信要素の複数の可能なまたは候補のロケーション推定値が記憶される。このようにして、動作3315は、デバイス送信要素のセットのためにロケーション推定値の単一のセットを選択する。
[000280]動作3320において、送信要素の最初の候補位置が決定される。これらの最初の候補位置は、いくつかの実施形態では、送信要素についてのロケーション推定値の重心と、レイアウトによって定義されるような送信要素の相対位置とに基づく。たとえば、いくつかの実施形態では、レイアウトによって定義される基準点は、ロケーション推定値の重心に位置合わせされ、次いで、レイアウトによって定義されるような基準点からのアンテナの相対位置に基づいて候補位置が決定される。
[000281]動作3330において、候補位置とロケーション推定値との間の差のアグリゲートされた関数が決定される。たとえば、候補位置によって定義される各送信要素位置と、動作3315において取得されたその送信要素についてのロケーション推定値との間の異なる距離が決定される(式14参照)。
[000282]動作3330は、動作3330によって決定された送信要素位置のアグリゲートされた差の関数を、前に取得されたアグリゲートされた差と比較する。たとえば、レイアウトが、デバイスの5つの異なる送信要素の位置を定義する場合、動作3330は、それらの5つの送信要素の候補送信要素位置と、動作3315において取得されたロケーション推定値との間の少なくとも5つの差を生成する。動作3330は、次いで、これらの差をアグリゲートする。
[000283]決定動作3340は、動作3330において決定されたアグリゲートされた差の関数が、ここまで評価された最小値であるかどうかを決定する(動作3340の初期評価は、最初のアグリゲートされた差が最小値であると仮定する)。最も小さいアグリゲートされた差が識別された場合、方法3300は、決定動作3340から動作3355に移動し、動作3355は、送信要素の候補位置を記憶する。決定動作3345は、候補送信要素位置の追加の配向および/または位置が評価されるべきであるかどうかを決定する。たとえば、方法3300のいくつかの実施形態は、上記で論じられた重心に基づく最初の位置から、(正の方向と負の方向の両方に)複数のx、y、およびz座標を通して候補送信要素位置をシフトする。これらの実施形態はまた、x、y、およびz軸の各々の周りの回転を通して、レイアウトによって定義されるように候補送信要素位置を回転する。これらのシフトおよび回転動作のすべてが完了した場合、方法3300は、決定動作3345から動作3365に移動し、動作3365は、(決定動作3340によって決定された最小のアグリゲートされた差を表す)記憶された候補送信位置に基づいてデバイスロケーションおよび配向を決定する。いくつかの実施形態では、動作3340〜動作3360は、式14に基づいて上記で説明されたように送信要素のロケーションを決定する。
[000284]候補送信要素位置の追加のシフトおよび/または回転が評価されるべきである場合、プロセス3300は、決定動作3345から動作3350に移動し、ここで、シフトおよび/または回転が行われる。処理は、次いで、動作3330に戻る。
[000285]図34は、ワイヤレスデバイスのために位置合わせ命令を生成するための例示的な方法のフローチャートである。いくつかの実施形態では、ワイヤレスデバイスはアクセスポイントである。いくつかの実施形態では、ワイヤレスデバイスは、それの配向が基準アクセスポイント配向に位置合わせされるべきである、アクセスポイント(たとえば「第2のアクセスポイント」)である。開示される実施形態のうちの少なくともいくつかでは、図34と方法3400とに関して以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数は、ハードウェア処理回路(たとえば806、1106、1206、または1306のいずれか1つまたは複数)によって実施される。たとえば、いくつかの実施形態では、電子メモリ(たとえばハードウェアメモリ812、1112、1212、または1312のいずれか1つまたは複数)に記憶された命令(たとえばルーチン814、1114、1214、1314のいずれか1つまたは複数)は、以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数を実施するようにハードウェア処理回路を構成する。
[000286]開始動作3405の後に、方法3400は動作3410に移動し、動作3410は、次元を選択する。動作3410において選択される可能な次元は、水平次元またはヨーと、垂直次元またはピッチと、回転次元またはロールとを含む。これらの次元は、3次元空間を画成するX、Y、およびZ軸とみなされてもよい。
[000287]動作3420において、基準デバイス配向と第2のデバイス配向との間の差が決定される。たとえば、いくつかの実施形態では、基準APの配向が決定され、第2のAPの第2の配向が決定された後に、第1の配向と第2の配向との間の相対的差が決定される。動作3420のいくつかの実施形態は、ピッチ、ロール、およびヨー、動作3410に関して上記で論じられた3つの次元の各々の相対的差を決定する。たとえば、図4に関して上記で論じられたように、2つのデバイス間の配向の差は、角度497および498によって示されている。動作3420は、いくつかの実施形態では、角度497と、図4のXおよびY軸など、他の軸の周りの類似の回転角とを決定する。
[000288]動作3430において、デバイス配向と第2のデバイス配向との間の差の符号が決定される。言い換えれば、いくつかの実施形態は、1つの次元におけるある方向を正として表し、その次元における反対の方向を負として表す。したがって、2つのデバイスが、特定の次元に関してそれらの配向が異なる場合、差は、その次元において基準デバイスに位置合わせされるために非基準デバイスがどの方向に回転される必要があるかに応じて、正または負のいずれかとして表される。たとえば、図4に示されているように、差の符号は、2つのデバイスの間の位置合わせ不良の方向に関係する。図4に示されているように、図4のワイヤレスデバイス480に対するデバイス481の位置合わせ不良の符号は、角度498によって示されている。2つのデバイス、ワイヤレスデバイス480およびワイヤレスデバイス481の配向を位置合わせするために、反対符号の回転(たとえば矢印499)が必要とされる。
[000289]動作3440において、その次元における非基準デバイスと基準デバイスとの間の差の大きさ、および差の符号に基づいて、選択された軸の周りで非基準デバイスを回転するための命令が生成される。たとえば、いくつかの実施形態では、決定された差の反対の方向に非基準デバイスを回転するための命令が生成される。命令される回転の大きさは、少なくともいくつかの実施形態では、動作3420において決定された差の大きさと等価である。たとえば、図4の角度498は、ワイヤレスデバイス480に対するデバイス481の位置合わせ不良の方向を示しているが、矢印499は、少なくともZ軸492Cの周りでの、これらの2つのデバイスを再び位置合わせするために必要とされる回転方向を示している。
[000290]決定動作3450は、追加の次元に沿った位置合わせが評価される必要があるかどうかを決定する(いくつかの実施形態では、方法3400は、3つの軸の各々について1回で、3回繰り返される)。さらなる次元が評価される必要がある場合、方法3400は、決定動作3450から動作3410に移動し、ここで、異なる次元が選択される。そうでない場合、方法3400は、決定動作3450から終了動作3460に移動する。別の例示的な実施形態によれば、位置合わせは反復様式で行われ、ここにおいて、各イタレーションでは、位置合わせは、部分的にのみ行われ、位置合わせ不良が所定のしきい値よりも小さくさせられるようになるまで繰り返される。
[000291]図35は、ワイヤレス端末のロケーションを決定するための例示的な方法のフローチャートである。いくつかの実施形態では、以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数は、アクセスポイントによって実施される。開示される実施形態のうちの少なくともいくつかでは、図35と方法3500とに関して以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数は、ハードウェア処理回路(たとえば806、1106、1206、または1306のいずれか1つまたは複数)によって実施される。たとえば、いくつかの実施形態では、電子メモリ(たとえばハードウェアメモリ812、1112、1212、または1312のいずれか1つまたは複数)に記憶された命令(たとえばルーチン814、1114、1214、1314のいずれか1つまたは複数)は、以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数を実施するようにハードウェア処理回路を構成する。
[000292]開始動作3505の後に、方法3500は、動作3510に移動する。動作3510において、第1のワイヤレスデバイスの第1の配向が取得される。いくつかの実施形態は、第1のワイヤレスデバイスに組み込まれた配向センサーを介して第1の配向を取得する。別の例示的な実施形態によれば、ワイヤレスデバイスのロケーションと配向とは、ワイヤレスデバイスの外部にあるツールを使用することによって取得される。いくつかの実施形態は、第1のワイヤレスデバイスの配向を、基準のあらかじめ定義された配向に設定する(たとえば、いくつかの実施形態は、基準配向として第1のワイヤレスデバイスの配向を使用し、これらの実施形態のうちのいくつかでは、第1のワイヤレスデバイスのロケーションは座標(0、0、0)に設定され、配向(ピッチ、ロール、ヨー)も(0、0、0)に設定される)。
[000293]動作3515において、第1のワイヤレスデバイスと第2のワイヤレスデバイスとの間で信号が交換される。いくつかの実施形態では、信号を交換することは、第1のワイヤレスデバイスにおいて信号を受信することを含み、ここで、信号は、第2のワイヤレスデバイスによって送信された。いくつかの他の実施形態では、信号を交換することは、第2のワイヤレスデバイスにおいて信号を受信することを含み、ここで、信号は、第1のワイヤレスデバイスによって送信された。開示される実施形態は、信号としてどんな波形を用いても動作し得る。様々な実施形態では、信号は、Wi−Fi信号/波形、Bluetooth信号/波形、セルラー信号/波形、光信号/波形、または音波形である。
[000294]動作3520において、複数のアンテナペアにおいて受信されたときの、信号の位相差が決定される。上記で論じられたように、いくつかの実施形態では、動作3520は、第2のデバイスの複数のアンテナペアにおいて第1のワイヤレスデバイスから信号を受信する。第2のデバイスの基準アンテナにおいて受信される信号と、複数のアンテナの各々において受信される信号との間の位相差が決定される。別の例示的な実施形態によれば、基準アンテナを定義するのではなく、位相差は、受信機のアンテナの任意のペアの間で測定される。
[000295]動作3525において、決定された位相差に基づいて第2のワイヤレスデバイスの第2のロケーションと配向とが決定される。たとえば、図15Bに関して上記で論じられたように、いくつかの実施形態は、第2のワイヤレスデバイスの複数のアンテナのロケーションを推定する。これらのロケーション推定は、いくつかの実施形態では、動作3520において決定された位相差を、複数の領域における予想される位相差と比較することによって行われる。動作3520によって決定された位相差に一致する予想される位相差を有する領域は、信号を生成するアンテナがその領域中に位置するというインジケーションである。
[000296]アンテナロケーションが決定されると、いくつかの実施形態は、(たとえば図3に関して上記で論じられたように)第2のワイヤレスデバイス上の相対アンテナロケーションのあらかじめ定義されたレイアウトを取得する。いくつかの実施形態は、様々なワイヤレスデバイスについてアンテナレイアウトのライブラリまたはデータストアを維持する。いくつかの実施形態では、ワイヤレスデバイスのモデル番号または他の記述に基づいて特定のレイアウトが識別される。
[000297]いくつかの実施形態は、次いで、3次元空間内で第2のデバイスの複数のアンテナのレイアウトを移動および回転し、移動および回転されたレイアウトを、第2のデバイスの推定されたアンテナロケーションと比較する。第2のデバイスの配向は、その場合、推定されたアンテナロケーションとの最良適合を提供する(ピッチ、ヨー、およびロールにおける)レイアウトの回転に基づく。上記で論じられたように、いくつかの実施形態では、(第2の配向などの)配向は、3つの角度空間(たとえばピッチ、ヨー、ロール)によって定義される。いくつかの実施形態では、配向は、別の配向に対してである。たとえば、いくつかの実施形態では、第2の配向は、基準デバイスの第1の配向に対して決定される。いくつかの他の実施形態では、第2の配向は、あらかじめ定義された基準配向に対して定義される。
[000298]動作3530において、第1の配向と第2の配向との間の差が決定される。いくつかの実施形態では、動作3530は、第1の配向と第2の配向との間の、1つから3つの差を決定する。第1の差は、3次元空間の第1の軸の周りの回転(たとえばX軸の周りのピッチ)に関してである。第2の差は、3次元空間の第2の軸の周りの回転(Y軸の周りのロール)に関してである。第3の差は、3次元空間の第3の軸の周りの回転(たとえばZ軸の周りのヨー)に関してである。
[000299]動作3535において、差を低減するかまたはなくすための命令が生成される。いくつかの実施形態では、動作3535は、上記で論じられたように、動作3530において決定された差に応じて、ピッチ、ロール、およびヨー回転の各々のための1つまたは複数の命令を生成することを含む。動作3535のいくつかの実施形態は、図34と方法3400とに関して上記で論じられた機能のうちの1つまたは複数を含む。
[000300]動作3540は、動作3535において生成された命令の表示を引き起こす。上記で論じられたように、ワイヤレスデバイスを位置合わせするための命令は、様々な実施形態において異なる形態を取る。いくつかの実施形態では、命令は、ワイヤレスデバイスに物理的に取り付けられた1つまたは複数のライト(たとえばLED)を照らすことによって表示される。いくつかの実施形態では、命令は、モバイルデバイスまたは管理コンソール上など、電子ディスプレイを介して表示される。いくつかの実施形態では、命令はオーディオを介して表示される(たとえばオーディオ信号が生成され、スピーカーに提供される)。たとえば、いくつかのワイヤレスデバイスは、第2のワイヤレスデバイスを第1のワイヤレスデバイスに位置合わせするために口頭の命令を生成する。動作3540が完了した後に、方法3500は終了動作3545に移動する。動作3535および3540において生成され、表示される命令の例は、図5〜図7のいずれか1つまたは複数に関して上記に提供されている。
[000301]方法3500のいくつかの実施形態は、上記で説明された位置合わせプロセスを反復的に実施する。したがって、これらの実施形態は、反復的に第2のワイヤレスデバイスの配向を決定し、その配向と第1のワイヤレスデバイスのそれとの間の差を計算し、これらの2つの配向の間の何らかの位置合わせ不良を補正するための命令を生成する。命令は表示させられ、次いで、位置合わせプロセスを終了させる入力が受信されるかあるいは2つのデバイスの間の位置合わせが基準を満たす(たとえば、位置合わせの1つまたは複数の次元が位置合わせ許容差内に収まる)まで、追加の配向決定が行われる。
[000302]図36は、ワイヤレスデバイスのロケーションを決定するための例示的な方法のフローチャートである。いくつかの実施形態では、以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数は、アクセスポイントによって実施される。また別の例示的な実施形態によれば、以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数は、ロケーションエンジン、たとえば、図1の165によって実施される。開示される実施形態のうちの少なくともいくつかでは、図36と方法3600とに関して以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数は、ハードウェア処理回路(たとえば806、1106、1206、または1306のいずれか1つまたは複数)によって実施される。たとえば、いくつかの実施形態では、電子メモリ(たとえばハードウェアメモリ812、1112、1212、または1312のいずれか1つまたは複数)に記憶された命令(たとえばルーチン814、1114、1214、1314のいずれか1つまたは複数)は、以下で論じられる機能のうちの1つまたは複数を実施するようにハードウェア処理回路を構成する。
[000303]開始動作3605の後に、方法3600は動作3610に移動し、ここで、周波数が選択される。上記で論じられたように、ワイヤレスデバイスは、少なくともいくつかの実施形態では、複数の無線周波数において送信および/または受信することが可能である。このようにして、動作3610は、複数の無線周波数のうちの1つを選択する。以下で論じられるように、方法3600は、少なくともいくつかの実施形態では、動作3610が各イタレーションで異なる周波数を選択するように、繰り返される。
[000304]動作3615は、選択された周波数に基づいて、選択された周波数においてワイヤレスデバイスと交換される信号の間の1つまたは複数の位相差を決定する。いくつかの実施形態では、動作3615は、選択された周波数において信号を送信することと、デバイスのアンテナのいずれかのペアによって受信された信号の間の位相差を示す情報をワイヤレスデバイスから受信することとを含む。いくつかの他の実施形態では、動作3615は、選択された周波数において信号を受信することと、複数のアンテナペアにおいて位相差を測定することとを含む。
[000305]動作3620において、動作3615において決定された位相差が、複数の領域の各々における予想される位相差と比較される。複数の領域の各々において、測定された位相差と、予想される位相差との間の差が決定される。
[000306]動作3625において、各領域に関連する差に基づいて、ワイヤレスデバイスがそれぞれの領域の各々の中に位置するという確率が決定される。様々な実施形態では、確率は、ガウス分布などの確率分布にさらに基づく。他のタイプの分布の使用も企図される。
[000307]決定動作3630は、処理されるべき追加の周波数があるかどうかを決定する。たとえば、ワイヤレスデバイスが複数の周波数をサポートする場合、決定動作3630は、複数の周波数のすべてが方法3600を介して処理されたかどうかを決定する。追加の周波数がある場合、方法3600は動作3610に戻り、ここで、異なる周波数が選択され、上記で説明されたように処理が続く。
[000308]さらなる周波数が処理される必要がない場合、方法3600は、決定動作3630から3635に移動し、3635は、各領域に関連する確率をアグリゲートする。このようにして、たとえば、第1の領域に関連する確率は、第1のアグリゲートされた確率にアグリゲートされ、一方、第2の領域に関連する確率は、第2のアグリゲートされた確率にアグリゲートされる。いくつかの実施形態では、確率をアグリゲートすることは、確率を乗算することを含む。
[000309]動作3640において、アグリゲートされた確率に基づいてワイヤレスデバイスのロケーションが推定される。いくつかの実施形態では、動作3640は、ワイヤレスデバイスの推定されたロケーションとして、最も高いアグリゲートされた確率を有する領域を選択する。他の実施形態では、最も高い確率を有する複数の領域が選択され、選択された領域の重心が、推定されたロケーションとして使用される。他の実施形態は、これらの2つの例とは異なる。動作3640が完了した後に、方法3600は終了動作3650に移動する。
[000310]様々な実施形態の技法は、ソフトウェア、ハードウェア、および/またはソフトウェアとハードウェアの組合せを使用して実装され得る。様々な実施形態は、装置、たとえば、管理エンティティ、たとえば、ネットワーク監視ノード、ルータ、ゲートウェイ、スイッチ、アクセスポイント、DHCPサーバ、DNSサーバ、AAAサーバ、ユーザ機器デバイス、たとえば、モバイルワイヤレス端末、基地局、通信ネットワーク、および通信システムなどのワイヤレスノードを対象とする。様々な実施形態はまた、方法、たとえば、1つまたは複数の通信デバイス、たとえば、ネットワーク管理ノード、アクセスポイント、ワイヤレス端末(UE)、基地局、制御ノード、DHCPノード、DNSサーバ、AAAノード、モビリティ管理エンティティ(MME)、ネットワーク、および/または通信システムを制御しおよび/または動作させる方法を対象とする。様々な実施形態はまた、方法の1つまたは複数のステップを実装するように機械を制御するための機械可読命令を含む、非一時的機械、たとえばコンピュータ、可読媒体、たとえば、ROM、RAM、CD、ハードディスクなどを対象とする。
[000311]開示されるプロセス中のステップの特定の順序または階層は、例として提供されることを理解されたい。設計の選好に基づいて、プロセス中のステップの特定の順序または階層は、本開示の範囲内にとどまりながら再構成され得ることを理解されたい。添付の方法クレームは、様々なステップの要素を例示的な順序で提示したものであり、提示された特定の順序または階層に限定されるものではない。
[000312]様々な実施形態では、本明細書で説明されるデバイスおよびノードは、1つまたは複数の方法に対応するステップ、たとえば、波形生成、送信、放出、処理、分析、および/または受信ステップのうちの1つまたは複数を実施するための1つまたは複数のモジュールを使用して実装される。したがって、いくつかの実施形態では、様々な特徴はモジュールを使用して実装される。そのようなモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアとの組合せを使用して実装され得る。いくつかの実施形態では、各モジュールは、各説明されたモジュールに対応する機能を実装するための別個の回路を含むデバイスまたはシステムとともに、別個の回路として実装される。上述の方法または方法ステップの多くは、上述の方法の全部または一部を、たとえば、1つまたは複数のノードにおいて実装するために、機械、たとえば、追加のハードウェアをもつかまたはもたない汎用コンピュータを制御するためのメモリデバイス、たとえば、RAM、フロッピー(登録商標)ディスクなどの機械可読媒体中に含まれるソフトウェアのような、機械実行可能命令を使用して実装されることが可能である。したがって、特に、様々な実施形態は、機械、たとえば、プロセッサおよび関連するハードウェアに、上述の方法のステップのうちの1つまたは複数を実施させるための機械実行可能命令を含む機械可読媒体、たとえば、非一時的コンピュータ可読媒体を対象とする。いくつかの実施形態は、開示される1つまたは複数の方法のステップのうちの1つ、複数またはすべてを実装するように構成されたハードウェアプロセッサを含むデバイスを対象とする。
[000313]いくつかの実施形態では、1つまたは複数のデバイス、たとえば、ルータ、スイッチ、ネットワーク接続サーバ、ネットワーク管理ノード、ワイヤレス端末(UE)、および/またはアクセスノードなどの通信デバイスの1つまたは複数のプロセッサ、たとえば、CPUは、デバイスによって実施されるものとして説明される方法のステップを実施するように構成される。プロセッサの構成は、プロセッサ構成を制御するために1つまたは複数のモジュール、たとえば、ソフトウェアモジュールを使用することによって、ならびに/あるいは具陳されたステップを実施するため、および/またはプロセッサ構成を制御するためにハードウェア、たとえば、ハードウェアモジュールをプロセッサ中に含めることによって達成され得る。したがって、すべてではないがいくつかの実施形態は、プロセッサが含まれるデバイスによって実施される様々な説明される方法のステップの各々に対応するモジュールを含むプロセッサをもつ通信デバイス、たとえば、ユーザ機器を対象とする。すべてではないがいくつかの実施形態では、通信デバイスは、プロセッサが含まれるデバイスによって実施される様々な説明される方法のステップの各々に対応するモジュールを含む。それらのモジュールは、単にハードウェア内で、たとえば、回路、または機械的デバイスとして実装され得るか、あるいは、ソフトウェアおよび/もしくはハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアの組合せを使用して実装され得る。
[000314]いくつかの実施形態は、1つのコンピュータまたは複数のコンピュータに、様々な機能、ステップ、行為、および/または動作、たとえば、上述の1つまたは複数のステップを実装させるためのコードを備えるコンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品を対象とする。実施形態に応じて、コンピュータプログラム製品は、実施されるべきステップごとに異なるコードを含むことができ、時々含む。したがって、コンピュータプログラム製品は、方法、たとえば、通信デバイス、たとえば、ネットワーク管理ノード、アクセスポイント、基地局、ワイヤレス端末またはノードを動作させる方法の個別のステップごとのコードを含むことがあり、時々含む。コードは、RAM(ランダムアクセスメモリ)、ROM(読取り専用メモリ)または他のタイプの記憶デバイスなどのコンピュータ可読媒体上に記憶された機械実行可能命令、たとえば、コンピュータ実行可能命令の形態であり得る。コンピュータプログラム製品を対象とすることに加えて、いくつかの実施形態は、上記で説明された1つまたは複数の方法の様々な機能、ステップ、行為および/または動作のうちの1つまたは複数を実装するように構成されたプロセッサを対象とする。したがって、いくつかの実施形態は、本明細書で説明される方法のステップの一部または全部を実装するように構成されたプロセッサ、たとえばCPUを対象とする。プロセッサは、たとえば、本出願で説明される通信デバイスまたは他のデバイス中で使用するためのものであり得る。
[000315]ワイヤード、光、セルラー、Wi−Fi、BluetoothおよびBLEを含む通信システムのコンテキストにおいて説明されたが、様々な実施形態の方法および装置のうちの少なくともいくつかは、IPおよび非IPベース、OFDMおよび非OFDMならびに/または非セルラーシステムを含む、広範囲の通信システムに適用可能である。実施形態のうちのいくつかは、地震、太陽フレア、および他の自然事象などの自然事象を検出する受動検出システムに適用可能である。
[000316]上記の説明に鑑みて、上記で説明された様々な実施形態の方法および装置に関する多数の追加の変形形態が当業者には明らかであろう。そのような変形形態は範囲内に入ると考えるべきである。本方法および装置は、本方法を実装するために、受信機/送信機回路ならびに論理および/またはルーチンを含むネットワーク接続されたかまたは関連付けられたデバイスまたは他のデバイス間の通信リンクを提供するために使用され得る、IPベースおよび非IP、ワイヤードおよびワイヤレス、たとえばCDMA、直交周波数分割多重化(OFDM)、Wi−Fi、Bluetooth、BLE、光学および/または様々な他のタイプの通信技法とともに使用されることがあり、様々な実施形態ではそれらとともに使用される。
[000317]例1は、ハードウェア処理回路と、実行されたとき、複数の地理的領域の各々について、第1のワイヤレスデバイスによってそれぞれの領域から第2のワイヤレスデバイスの受信要素のペアに送信される第1の波形の対応する複数の第1の予想される位相差を取得することと、第1のワイヤレスデバイスによって第2のワイヤレスデバイスの受信要素のペアに送信される第1の波形の測定された位相差を取得することと、複数の予想される位相差のうちのどれが、測定された位相差に一致するかを決定することと、それぞれの地理的領域の予想される位相差が、測定された位相差と等価である場合、複数の地理的領域の各々を第1のワイヤレスデバイスの可能なロケーションとして条件付きでマーキングすることと、マーキングされた地理的領域に基づいて第1のワイヤレスデバイスのロケーションを推定することとを備える動作を実施するようにハードウェア処理回路を構成する命令を記憶する1つまたは複数のハードウェアメモリとを備える装置である。
[000318]例2では、例1の主題は、動作が、複数の地理的領域の各々と、第2のワイヤレスデバイスの受信要素の各受信要素との間の距離差を決定することをさらに備えること、ここにおいて、複数の地理的領域のうちの地理的領域の予想される位相差が、第2のワイヤレスデバイスの受信要素の各受信要素からの領域のそれぞれの距離差に基づく、を場合によっては含む。
[000319]例3では、例1〜2のいずれか1つまたは複数の主題は、動作は、複数の地理的領域の各々について、それぞれの領域中の第1のワイヤレスデバイスと、第3のワイヤレスデバイスの受信要素のペアとの間で交換される第2の波形の対応する複数の第2の予想される位相差を取得することと、第1のワイヤレスデバイスと、第3のワイヤレスデバイスの受信要素のペアとの間で交換される第2の波形の測定された第2の位相差を取得することと、複数の第2の予想される位相差のうちのどれが、測定された第2の位相差に一致するかを決定することと、それぞれの地理的領域の第2の予想される位相差が、測定された第2の位相差と等価である場合、複数の地理的領域の各々を第1のワイヤレスデバイスの可能なロケーションとして条件付きで第2にマーキングすることと、ここにおいて、第1のワイヤレスデバイスのロケーションを推定することが、第2のマーキングされた地理的領域に基づく、をさらに備えること、を場合によっては含む。
[000320]例4では、例1〜3のいずれか1つまたは複数の主題は、ここにおいて、第1の波形が第1の周波数であり、動作は、複数の地理的領域の各々について、第2の周波数の波形の対応する複数の第2の予想される位相差を取得することと、波形が、第1のワイヤレスデバイスによってそれぞれの領域から第2のワイヤレスデバイスの受信要素のペアに送信される、第2の周波数を有する第2の波形の測定された第2の位相差を取得することと、第2の波形が、第1のワイヤレスデバイスによって第2のワイヤレスデバイスの受信要素のペアに送信される、複数の地理的領域の第2の予想される位相差のうちのどれが、測定された第2の位相差に一致するかを第2に決定することと、ここにおいて、ロケーションを推定することが、第2に決定することにさらに基づく、をさらに備える、を場合によっては含む。
[000321]例5では、例4の主題は、動作は、第1の予想される位相差と、測定された位相差との間の差を決定することと、差に基づいて地理的領域の各々についての第1の確率を生成することと、第2の予想される位相差と、測定された第2の位相差との間の第2の差を決定することと、第2の差に基づいて地理的領域の各々についての第2の確率を生成することと、共通の領域に対応する第1の確率と第2の確率とをアグリゲートすることと、ここにおいて、第1のワイヤレスデバイスのロケーションを推定することが、アグリゲートされた確率に基づく、をさらに備えること、を場合によっては含む。
[000322]例6では、例1〜5のいずれか1つまたは複数の主題は、動作が、決定されたロケーションを広告ネットワークに提供することをさらに備えること、を場合によっては含む。
[000323]例7では、例5〜6のいずれか1つまたは複数の主題は、動作が、最も高いアグリゲートされた確率を有する領域を決定することをさらに備えること、ここにおいて、第1のワイヤレスデバイスのロケーションを推定することが、決定することに基づく、を場合によっては含む。
[000324]例8では、例5〜7のいずれか1つまたは複数の主題は、動作が、複数の地理的領域の各々をそれらのそれぞれの確率に基づいて重み付けすることをさらに備えること、ここにおいて、第1のワイヤレスデバイスのロケーションを推定することが、重み付けされる複数の領域に基づく、を場合によっては含む。
[000325]例9では、例1〜8のいずれか1つまたは複数の主題は、相補的な(complementary of)予想される位相差を場合によっては含む。
[000326]例10では、例1〜9のいずれか1つまたは複数の主題は、度数補数を場合によっては含む。
[000327]例11は、複数の地理的領域の各々について、第1のワイヤレスデバイスによってそれぞれの領域から第2のワイヤレスデバイスの受信要素のペアに送信される第1の波形の対応する複数の第1の予想される位相差を取得することと、第1のワイヤレスデバイスによって第2のワイヤレスデバイスの受信要素のペアに送信される第1の波形の測定された位相差を取得することと、複数の予想される位相差のうちのどれが、測定された位相差に一致するかを決定することと、それぞれの地理的領域の予想される位相差が、測定された位相差と等価である場合、複数の地理的領域の各々を第1のワイヤレスデバイスの可能なロケーションとして条件付きでマーキングすることと、マーキングされた地理的領域に基づいて第1のワイヤレスデバイスのロケーションを推定することとを備える、方法である。
[000328]例12では、例11の主題は、複数の地理的領域の各々について、それぞれの領域中の第1のワイヤレスデバイスと、第3のワイヤレスデバイスの受信要素のペアとの間で交換される第2の波形の対応する複数の第2の予想される位相差を取得することと、第1のワイヤレスデバイスと、第3のワイヤレスデバイスの受信要素のペアとの間で交換される第2の波形の測定された第2の位相差を取得することと、複数の第2の予想される位相差のうちのどれが、測定された第2の位相差に一致するかを決定することと、それぞれの地理的領域の第2の予想される位相差が、測定された第2の位相差と等価である場合、複数の地理的領域の各々を第1のワイヤレスデバイスの可能なロケーションとして条件付きで第2にマーキングすることと、ここにおいて、第1のワイヤレスデバイスのロケーションを推定することが、第2のマーキングされた地理的領域に基づく、を場合によっては含む。
[000329]例13では、例12の主題は、ここにおいて、第1の波形が第1の周波数であり、動作は、複数の地理的領域の各々について、第2の周波数の波形の対応する複数の第2の予想される位相差を取得することと、波形が、第1のワイヤレスデバイスによってそれぞれの領域から第2のワイヤレスデバイスの受信要素のペアに送信される、第2の周波数を有する第2の波形の測定された第2の位相差を取得することと、第2の波形が、第1のワイヤレスデバイスによって第2のワイヤレスデバイスの受信要素のペアに送信される、複数の地理的領域の第2の予想される位相差のうちのどれが、測定された第2の位相差に一致するかを第2に決定することと、ここにおいて、ロケーションを推定することが、第2に決定することにさらに基づく、をさらに備える、を場合によっては含む。
[000330]例14では、例13の主題は、第1の予想される位相差と、測定された位相差との間の差を決定することと、差に基づいて地理的領域の各々についての第1の確率を生成することと、第2の予想される位相差と、測定された第2の位相差との間の第2の差を決定することと、第2の差に基づいて地理的領域の各々についての第2の確率を生成することと、共通の領域に対応する第1の確率と第2の確率とをアグリゲートすることと、ここにおいて、第1のワイヤレスデバイスのロケーションを推定することが、アグリゲートされた確率に基づく、を場合によっては含む。
[000331]例15では、例11〜14のいずれか1つまたは複数の主題は、決定されたロケーションを広告ネットワークに提供することを場合によっては含む。
[000332]例16では、例14〜15のいずれか1つまたは複数の主題は、最も高いアグリゲートされた確率を有する領域を決定すること、ここにおいて、第1のワイヤレスデバイスのロケーションを推定することが、決定することに基づく、を場合によっては含む。
[000333]例17では、例14〜16のいずれか1つまたは複数の主題は、複数の地理的領域の各々をそれらのそれぞれの確率に基づいて重み付けすること、ここにおいて、第1のワイヤレスデバイスのロケーションを推定することが、重み付けされる複数の領域に基づく、を場合によっては含む。
[000334]例18では、例11〜17のいずれか1つまたは複数の主題は、相補的な予想される位相差を場合によっては含む。
[000335]例19では、例11〜18のいずれか1つまたは複数の主題は、度数補数を場合によっては含む。
[000336]例20は、複数の地理的領域の各々について、第1のワイヤレスデバイスによってそれぞれの領域から第2のワイヤレスデバイスの受信要素のペアに送信される第1の波形の対応する複数の第1の予想される位相差を取得することと、第1のワイヤレスデバイスによって第2のワイヤレスデバイスの受信要素のペアに送信される第1の波形の測定された位相差を取得することと、複数の予想される位相差のうちのどれが、測定された位相差に一致するかを決定することと、それぞれの地理的領域の予想される位相差が、測定された位相差と等価である場合、複数の地理的領域の各々を第1のワイヤレスデバイスの可能なロケーションとして条件付きでマーキングすることと、マーキングされた地理的領域に基づいて第1のワイヤレスデバイスのロケーションを推定することとを備える命令を備える非一時的コンピュータ可読記憶媒体である。
Claims (20)
- ハードウェア処理回路と、
実行されたとき、
複数の地理的領域の各々について、第1のワイヤレスデバイスによって前記それぞれの領域から第2のワイヤレスデバイスの受信要素のペアに送信される第1の波形の対応する複数の第1の予想される位相差を取得することと、
前記第1のワイヤレスデバイスによって第2のワイヤレスデバイスの受信要素の前記ペアに送信される第1の波形の測定された位相差を取得することと、
前記複数の予想される位相差のうちのどれが、前記測定された位相差に一致するかを決定することと、
前記それぞれの地理的領域の予想される位相差が、前記測定された位相差と等価である場合、前記複数の地理的領域の各々を前記第1のワイヤレスデバイスの可能なロケーションとして条件付きでマーキングすることと、
前記マーキングされた地理的領域に基づいて前記第1のワイヤレスデバイスのロケーションを推定することと
を備える動作を実施するように前記ハードウェア処理回路を構成する命令を記憶する1つまたは複数のハードウェアメモリと
を備える、装置。 - 前記動作が、前記複数の地理的領域の各々と、前記第2のワイヤレスデバイスの前記受信要素の各受信要素との間の距離差を決定することをさらに備え、ここにおいて、前記複数の地理的領域のうちの地理的領域の前記予想される位相差が、前記第2のワイヤレスデバイスの前記受信要素の各受信要素からの前記領域のそれぞれの距離差に基づく、請求項1に記載の装置。
- 前記動作は、
前記複数の地理的領域の各々について、前記それぞれの領域中の前記第1のワイヤレスデバイスと、第3のワイヤレスデバイスの受信要素のペアとの間で交換される第2の波形の対応する複数の第2の予想される位相差を取得することと、
前記第1のワイヤレスデバイスと、前記第3のワイヤレスデバイスの受信要素のペアとの間で交換される第2の波形の測定された第2の位相差を取得することと、
前記複数の第2の予想される位相差のうちのどれが、前記測定された第2の位相差に一致するかを決定することと、
前記それぞれの地理的領域の第2の予想される位相差が、前記測定された第2の位相差と等価である場合、前記複数の地理的領域の各々を前記第1のワイヤレスデバイスの可能なロケーションとして条件付きで第2にマーキングすることと、ここにおいて、前記第1のワイヤレスデバイスの前記ロケーションを前記推定することが、前記第2のマーキングされた地理的領域に基づく、
をさらに備える、請求項1に記載の装置。 - 前記第1の波形が第1の周波数であり、前記動作は、
前記複数の地理的領域の各々について、第2の周波数の波形の対応する複数の第2の予想される位相差を取得することと、前記波形が、前記第1のワイヤレスデバイスによって前記それぞれの領域から前記第2のワイヤレスデバイスの受信要素のペアに送信される、
前記第2の周波数を有する第2の波形の測定された第2の位相差を取得することと、前記第2の波形が、前記第1のワイヤレスデバイスによって前記第2のワイヤレスデバイスの受信要素のペアに送信される、
前記複数の地理的領域の前記第2の予想される位相差のうちのどれが、前記測定された第2の位相差に一致するかを第2に決定することと、ここにおいて、前記ロケーションを前記推定することが、前記第2に決定することにさらに基づく、
をさらに備える、請求項1に記載の装置。 - 前記動作は、
前記第1の予想される位相差と、前記測定された位相差との間の差を決定することと、
前記差に基づいて前記地理的領域の各々についての第1の確率を生成することと、
前記第2の予想される位相差と、前記測定された第2の位相差との間の第2の差を決定することと、
前記第2の差に基づいて前記地理的領域の各々についての第2の確率を生成することと、
共通の領域に対応する第1の確率と第2の確率とをアグリゲートすることと、ここにおいて、前記第1のワイヤレスデバイスの前記ロケーションを前記推定することが、前記アグリゲートされた確率に基づく、
をさらに備える、請求項4に記載の装置。 - 前記動作が、前記決定されたロケーションを広告ネットワークに提供することをさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記動作が、最も高いアグリゲートされた確率を有する領域を決定することをさらに備え、ここにおいて、前記第1のワイヤレスデバイスの前記ロケーションを前記推定することが、前記決定することに基づく、請求項0に記載の装置。
- 前記動作が、前記複数の地理的領域の各々をそれらのそれぞれの確率に基づいて重み付けすることをさらに備え、ここにおいて、前記第1のワイヤレスデバイスの前記ロケーションを前記推定することが、前記重み付けされる複数の領域に基づく、請求項0に記載の装置。
- 前記動作は、前記第1の予想される位相差と、前記測定された位相差との間の差を決定することが、360度の相補的な前記予想される位相差を決定することを含むことをさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記動作が、前記測定された位相差の360度補数を決定することをさらに備え、ここにおいて、前記決定される差が、前記360度補数に基づく、請求項1に記載の装置。
- 複数の地理的領域の各々について、第1のワイヤレスデバイスによって前記それぞれの領域から第2のワイヤレスデバイスの受信要素のペアに送信される第1の波形の対応する複数の第1の予想される位相差を取得することと、
前記第1のワイヤレスデバイスによって第2のワイヤレスデバイスの受信要素の前記ペアに送信される第1の波形の測定された位相差を取得することと、
前記複数の予想される位相差のうちのどれが、前記測定された位相差に一致するかを決定することと、
前記それぞれの地理的領域の予想される位相差が、前記測定された位相差と等価である場合、前記複数の地理的領域の各々を前記第1のワイヤレスデバイスの可能なロケーションとして条件付きでマーキングすることと、
前記マーキングされた地理的領域に基づいて前記第1のワイヤレスデバイスのロケーションを推定することと
を備える、方法。 - 前記複数の地理的領域の各々について、前記それぞれの領域中の前記第1のワイヤレスデバイスと、第3のワイヤレスデバイスの受信要素のペアとの間で交換される第2の波形の対応する複数の第2の予想される位相差を取得することと、
前記第1のワイヤレスデバイスと、前記第3のワイヤレスデバイスの受信要素のペアとの間で交換される第2の波形の測定された第2の位相差を取得することと、
前記複数の第2の予想される位相差のうちのどれが、前記測定された第2の位相差に一致するかを決定することと、
前記それぞれの地理的領域の第2の予想される位相差が、前記測定された第2の位相差と等価である場合、前記複数の地理的領域の各々を前記第1のワイヤレスデバイスの可能なロケーションとして条件付きで第2にマーキングすることと、ここにおいて、前記第1のワイヤレスデバイスの前記ロケーションを前記推定することが、前記第2のマーキングされた地理的領域に基づく、
をさらに備える、請求項11に記載の方法。 - 前記第1の波形が第1の周波数であり、前記動作は、
前記複数の地理的領域の各々について、第2の周波数の波形の対応する複数の第2の予想される位相差を取得することと、前記波形が、前記第1のワイヤレスデバイスによって前記それぞれの領域から前記第2のワイヤレスデバイスの受信要素のペアに送信される、
前記第2の周波数を有する第2の波形の測定された第2の位相差を取得することと、前記第2の波形が、前記第1のワイヤレスデバイスによって前記第2のワイヤレスデバイスの受信要素のペアに送信される、
前記複数の地理的領域の前記第2の予想される位相差のうちのどれが、前記測定された第2の位相差に一致するかを第2に決定することと、ここにおいて、前記ロケーションを前記推定することが、前記第2に決定することにさらに基づく、
をさらに備える、請求項12に記載の方法。 - 前記第1の予想される位相差と、前記測定された位相差との間の差を決定することと、
前記差に基づいて前記地理的領域の各々についての第1の確率を生成することと、
前記第2の予想される位相差と、前記測定された第2の位相差との間の第2の差を決定することと、
前記第2の差に基づいて前記地理的領域の各々についての第2の確率を生成することと、
共通の領域に対応する第1の確率と第2の確率とをアグリゲートすることと、ここにおいて、前記第1のワイヤレスデバイスの前記ロケーションを前記推定することが、前記アグリゲートされた確率に基づく、
をさらに備える、請求項13に記載の方法。 - 前記決定されたロケーションを広告ネットワークに提供することをさらに備える、請求項11に記載の方法。
- 最も高いアグリゲートされた確率を有する領域を決定することをさらに備え、ここにおいて、前記第1のワイヤレスデバイスの前記ロケーションを前記推定することが、前記決定することに基づく、請求項14に記載の方法。
- 前記複数の地理的領域の各々をそれらのそれぞれの確率に基づいて重み付けすることをさらに備え、ここにおいて、前記第1のワイヤレスデバイスの前記ロケーションを前記推定することが、前記重み付けされる複数の領域に基づく、請求項14に記載の方法。
- 前記第1の予想される位相差と、前記測定された位相差との間の差を決定することが、360度の相補的な前記予想される位相差を決定することを含むことをさらに備える、請求項11に記載の方法。
- 前記測定された位相差の360度補数を決定することをさらに備え、ここにおいて、前記決定される差が、前記360度補数に基づく、請求項11に記載の方法。
- 複数の地理的領域の各々について、第1のワイヤレスデバイスによって前記それぞれの領域から第2のワイヤレスデバイスの受信要素のペアに送信される第1の波形の対応する複数の第1の予想される位相差を取得することと、
前記第1のワイヤレスデバイスによって第2のワイヤレスデバイスの受信要素の前記ペアに送信される第1の波形の測定された位相差を取得することと、
前記複数の予想される位相差のうちのどれが、前記測定された位相差に一致するかを決定することと、
前記それぞれの地理的領域の予想される位相差が、前記測定された位相差と等価である場合、前記複数の地理的領域の各々を前記第1のワイヤレスデバイスの可能なロケーションとして条件付きでマーキングすることと、
前記マーキングされた地理的領域に基づいて前記第1のワイヤレスデバイスのロケーションを推定することと
を備える命令を備える非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
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