JP6802356B2 - 無線通信ネットワークにおける位置決めのための通信ノードおよびその方法 - Google Patents

Description

本明細書の実施形態は、無線通信ネットワークにおける位置決めに関する。特に、本明細書の実施形態は、無線通信ネットワークおいて第２の通信ノードの位置を決定するための第１の通信ノードおよびその方法に関する。さらに、本明細書の実施形態は、無線通信ネットワークにおいて第１の通信ノードにおける第２の通信ノードの位置決めを可能にするための第２の通信ノードおよびその方法に関する。

一般にＷｉＦｉネットワークと称されることもある標準化ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）において、基本サービングセット（ＢＳＳ）は、この無線通信ネットワークの基本設定要素と見なされている。ＢＳＳは、アクセスポイント（ＡＰ）、およびＡＰによってサーブされている特定のカバレッジエリアまたはセル内に位置する複数のステーション（ＳＴＡ）を備える。これ以降、ＷＬＡＮ内のＡＰまたはＳＴＡはまた、無線通信ネットワーク内の通信ノードと称されてもよい。

ＢＳＳ内において、ＡＰとＳＴＡの間の送信は通常、分散された方式で実行される。これはつまり、送信の前に、ＳＴＡは固有の時間期間にわたり送信媒体を最初に検知できるということである。送信媒体がアイドル状態であると見なされる場合、アクセスは送信のためにこのＳＴＡに割り当てられてもよく、それ以外の場合、ＳＴＡは通常、ランダムバックオフ期間を待機してから、送信媒体がアイドル状態であってＳＴＡに使用可能であるかどうかを再度チェックする必要がある。ランダムバックオフ期間は、同じＢＳＳで送信しようとする複数のＳＴＡに衝突回避メカニズムをもたらす。したがって、標準化ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮは、同じ周波数またはチャネルのコンテンションベースの送信リソースを使用する無線通信ネットワークの１つの例と見なされてもよい。

ビームフォーミング
マルチアンテナ技法を使用することで、信号品質を高めることができる。複数のアンテナにわたり合計送信電力をうまく広めることによって、受信機における信号対騒音比（ＳＩＮＲ）を増大させるアレイゲインが達成されうる。各アンテナから送信された信号は、各アンテナからの受信信号が受信機においてコヒーレントに合計されるような方法で形成される。これは、ビームフォーミングと称される。プリコーディングは、ＳＩＮＲを改善するためにビームを形成するようにアンテナアレイ内の各アンテナで送信信号を形成する方法について記述する。

ＢＳＳ内のＡＰは複数のアンテナを装備されてもよいので、ビームフォーミングは使用可能であり、パフォーマンス、信頼性、およびカバレッジに関してＷＬＡＮを改善するために使用されてもよい。ビームフォーミングは、固有のＳＴＡがＩＥＥＥ８０２．１１ｎ標準に導入された送信の信号対騒音比（ＳＩＮＲ）を大幅に改善するために、ＢＳＳ内の送信側ＡＰが固有のＳＴＡに向けてエネルギーを集中できるようにする。これはまた有利なことに、従来の全方向性の送信と比較すると、その他の近接するＢＳＳへの干渉を低減させるという利点も有する。

ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ−２０１３標準において、ビームフォーミングが固有のチャネルサウンディングフレームによる明示的チャネル測定を必要とする、いわゆる明示的ビームフォーミングが標準化された。次いで、チャネルサウンディングフレームは、望ましい方向にエネルギーを放射する方法を決定するためにチャネル較正に使用される。このチャネルサウンディング手順は、非データパケット（ＮＤＰ）に基づいており、図１のシグナリング方式において説明される。

図１において、ビームフォーミング送信機（ＢＦ ＴＸ）は、最初に、ＮＤＰアナウンスメントフレーム（ＮＤＰ ＡＦ）を送信する。このフレームは、チャネルの制御を得るために使用される。たとえばＳＴＡ１のような、次回の送信の意図される受信者は、ＮＤＰ ＡＦを受信して応答するが、たとえばＳＴＡ２のような、ＮＤＰ ＡＦを受信するその他のＳＴＡは、次回の送信を妨げないようにするためにチャネルアクセスを遅らせる。次いで、ＢＦ ＴＸは、ＮＤＰフレームを送信する。ＮＤＰフレームは、通常のフレームと等価であるが、そのデータ部分が除去されている。したがって、このＮＤＰフレームは、主として、チャネルが適正に推定されうるトレーニング信号を備える。ＮＤＰフレームを受信した後、ＳＴＡ１は、ＮＤＰフレームのトレーニング部分を通じてチャネルを推定し、フィードバックフレームをＢＦ ＴＸに送信して戻す。フィードバックフレームは超高スループット（ＶＨＴ）であってもよく、これはＮＤＰを使用して測定される際のＢＦ ＴＸとＳＴＡ１の間のチャネル状態に関する情報を備える圧縮されたビームフォーミングフレームである。ＶＨＴ圧縮ビームフォーミングフレームは、ギブンス回転を介して圧縮されたステアリング行列をもたらすが、これは非圧縮ビームフォーミング行列と比較してかなりの量のオーバーヘッドを削減することができる。フィードバックフレームを受信すると、ＢＦ ＴＸは、フィードバックステアリング行列を使用して、ＳＴＡ１に向かうビームフォーミングの重み行列を計算する。さらに、複数の受信機への同時の類似するタイプのビームフォーミング送信を実行するためのサポートもまた、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ−２０１３標準に含まれている。これはまた、マルチユーザＭＩＭＯビームフォーミングと称されてもよい。

特に、ステアリング行列に関する量子化情報は、角度の形態をとる。たとえば、式１において説明される一般ＭＩＭＯモデルを検討する。
Ｙ＝Ｈｘ＋ｎ （式１）

特異値分解（ＳＶＤ）を使用することにより、ＭＩＭＯチャネルＨは、式２に分解されうる。
Ｈ＝ＵＤＶ （式２）
ここで、ＵおよびＶはいずれもユニタリ行列であり、Ｄは、その対角線成分としてＨの特異値で設定される対角行列である。固有サブスペースビームフォーミングを実行するために、行列Ｖは、ＡＰにフィードバックされる必要がある。実際には、フィードバックチャネルのビットサイズが制限されているので、Ｖは量子化される必要があり、ＡＰは、Ｖの量子化バージョンを受信する。ギブンス回転を適用することによって、ユニタリ行列Ｖは、わずかな角のみによって完全に記述されてもよい。このことは表１に示され、そのような角の数はさまざまなＭＩＭＯサイズに対して指定される。

さらに、角φは、０と２πの間で量子化され、角ψは、式３−４により与えられるように、０とπ／２の間で量子化される。

ここで、ｂ＋２は、φを量子化するために使用されるビットの数であり、ｂは、ψを量子化するために使用されるビットの数である。ｂの最大値は４であり、ＭＵ−ＭＩＭＯの場合についてはさらに７に拡大されてもよい。

ＡＰ側において、サウンディングフィードバックに含まれる量子化された角値を所与として、プリコーダとも称される、プリコーディング行列が再構築されてもよい。

位置決め
ＷＬＡＮにおいてＳＴＡまたはＡＰの位置を決定するために、いくつかの異なる方法が使用されてもよい。これらはさまざまな信号特徴を活用することができるので、さまざまな測定を必要とし、対応するアルゴリズムを適用することができる。

たとえば、１つの方法は、信号の受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）を使用することによるものである。ＩＥＥＥ８０２．１１標準の初期バージョンで採用されているように、ＲＳＳＩと規定されている距離依存の信号強度の測定は、ＳＴＡの位置を示すために使用されてもよい。原理上は、ＳＴＡとＡＰの間の距離は、特定の減衰モデルに基づいてＲＳＳＩによって反映されてもよい。しかし、ＲＳＳＩは、無線環境に敏感であり、ＲＳＳＩの振る舞いが、モデルとは大きく異なることもある。したがって、ＲＳＳＩは通常、複数の電波特性の格納されている地理マップと測定された複数の電波特性との間のベストマッチを検索するフィンガープリント法の一部である。ＲＳＳＩは、１つのそのような電波特性である。

もう１つの例によれば、信号の時間測定ベースの方法が使用されてもよい。そのような方法は、ＳＴＡとＡＰの間の移動時間を推定して、推定された移動時間をＳＴＡ−ＡＰペアの間の距離に変換することができる。次いで、ＳＴＡの位置を決定するために三角測量が使用されてもよい。しかし、三角測量が機能するためには、測定された距離により作成される３つの円の共通部分において位置が決定されうるように、少なくとも３つのそのようなＳＴＡ−ＡＰペアがある必要がある。移動時間を推定する１つの方法は、到達時間（ＴｏＡ）測定を使用するものである。受信された信号および送信された参照信号の予備的知識に基づいて、ＳＴＡまたはＡＰは、第１のチャネルタップが見通し線（ＬｏＳ）信号のＴｏＡに対応する、第１のチャネルタップの時間遅延を決定することができる。次いで、この時間遅延は、ＳＴＡとＡＰの間の距離に変換されてもよい。ＩＥＥＥ８０２．１１標準において、ＴｏＡ測定の方法は、ＩＥＥＥ８０２．１１標準の仕様がタイムスタンプ測定のためのプロトコルおよびシグナリングを標準化したという点においてサポートされる。加えて、ＳＴＡ−ＡＰペアの間のＴｏＡ時間差を所与として、たとえば双曲線三辺測量のような、その他の三辺測量ベースのアルゴリズムもまた適用されてもよい。移動時間を推定するもう１つの方法は、信号のラウンドトリップタイム（ＲＲＴ）を使用することによるものである。ＲＴＴは、送信機と受信機の間の時間同期を必要とすることなく距離を測定することができるという点でＴｏＡ測定とは異なる。代わりに、ＲＲＴは、送信機から受信機へ、そして再び送信機に戻る移動において固有のフレームにより費やされる時間を測定する。これらの時間測定ベースの方法の主な課題は、非ＬｏＳ（ＮＬｏＳ）成分を備える受信されたマルチパス信号が時間測定に不確定性をもたらす場合があるということである。

さらにもう１つの例によれば、いわゆるＷｉＦｉ位置フィンガープリント法が使用されてもよい。ここでは、ＳＴＡとＡＰの間の距離を決定するのではなく、ＳＴＡの位置が、得られた検知サンプルをあらかじめ決められたフィンガープリントマップと比較することにより決定される。フィンガープリントマップは通常、オフラインフェーズ中に前もって構築され、必要なフィンガープリント、つまりフィンガープリントマップの各参照点ごとの、たとえばＲＳＳＩ、ＡｏＡ、ＴｏＡなどの形態の明確な検知値を収集する。フィンガープリントマップ構築の手順は通常、細かい座標グリッドの各点において、または十分なフィンガープリントデータを収集するためにＡＰカバレッジエリアを「ウォークアラウンドする」ことにより、参照測定を実行するためのテスト実施ＳＴＡを必要とする。

さらなる例によれば、ファインタイミング測定（ＦＴＭ）手順が使用されてもよい。ＩＥＥＥ８０２．１１−２０１２標準リリース以来、標準ＩＥＥＥ８０２．１１標準は、タイミング測定メッセージまたはフレームの使用を指定している。要するに、ＳＴＡは、ピアＳＴＡ／ＡＰに宛てられたタイミング測定フレームを送信することができ、それにより上位層プロトコルはタイミング測定フレームに基づいてＳＴＡ／ＡＰ間のローカルクロック時間を同期化することができる。この手順には、ＦＴＭが追加されている。ＦＴＭは、ネゴシエーションの第１段階、ＦＴＭ実施の第２段階、および以前のＦＴＭメッセージ交換のタイムスタンプをレポートする第３段階を含む３段階の手順により特徴付けられる。ＦＴＭを使用することにより、タイムスタンプの解像度は１０ｎｓのオーダーから１００ｐｓのオーダーまで改善されると予想される。このことは、位置決めの不正確さの理論上の限界を大幅に低減する。

図２は、２つのＳＴＡ、つまりＳＴＡ１とＳＴＡ２の間のＦＴＭ手順の例を示す。最初に、ＳＴＡ１とＳＴＡ２の間のハンドシェイクが、測距要求メッセージおよびＡＣＫ応答の形態で実行される。第２に、第１のタイミング測定フレーム、つまりＦＴＭデータパケット（ＦＴＭ１）は、ＳＴＡ２によって送信され、ＳＴＡ１によって受信される。図２においてそれぞれｔ１およびｔ２と示される、ＦＴＭ１の出発時間（ＴｏＤ）およびＴｏＡが記録される。次いで、ＦＴＭ１に関連付けられている、肯定応答メッセージ、つまり肯定応答データパケット（ＡＣＫ）は、ＳＴＡ１から送信され、ＳＴＡ２によって受信される。ここで、図２においてそれぞれｔ３およびｔ４と示される、ＡＣＫのＴｏＤおよびＴｏＡが記録される。その後、ＦＴＭメッセージの第２ラウンドが開始され、ここで第２のタイミング測定フレーム、つまり第２のＦＴＭデータパケット（ＦＴＭ２）が送信されて、肯定応答される。ここで、ＦＴＭ２はまた、第１のＦＴＭラウンドのｔ１およびｔ４のタイミング測定も搬送する。これはつまり、たとえば、ＦＴＭメッセージラウンドの場合、ＲＴＴは（（ｔ４−ｔ３）＋（ｔ２−ｔ１））／２に従ってＳＴＡ１によって決定されてもよく、これにより２つのＳＴＡ間のクロックオフセットは自動的に補償される、つまりオフセットは（（ｔ４−ｔ３）−（ｔ２−ｔ１））／２に従って決定されてもよいということである。ＦＴＭバーストごとに送信されるＦＴＭパケットの最大数が現在３１であることに留意されたい。

しかし、上記で説明されているＦＴＭ手順において、タイミング測定メッセージまたはフレーム、つまりＦＴＭデータパケット、ＦＴＭ１およびＦＴＭ２の送信は通常、ＳＴＡ２の位置が現在不明であるため、全方向性であることに留意されたい。これはつまり、ＮＬｏＳ成分を備える受信されたマルチパス信号が、位置決めの精度を大幅に損なう可能性があるということである。この課題は、さらに複雑な伝搬環境を伴う屋内のシナリオでは、さらに一層厳しいものになる場合もある。

図３は、結果としてＮＬｏＳ成分を備える受信されたマルチパス信号をもたらすことになるそのような複雑な伝搬環境の１つの例を表す。この場合、ＬｏＳパス信号＃１に加えて、ＮＬｏＳパス信号＃２が壁に反射され、さらに対象とされるＳＴＡによって受信される。場合によっては、ＮＬｏＳパス信号は、ＬｏＳパス信号よりも高い電力で対象となるＳＴＡにおいて受信されることもある。この状況は、たとえば、ＬｏＳパス信号に影響を与える好ましくないフェーディングに起因して生じることがある。これは、ＬｏＳパスの検出不良のリスクを高め、その結果、時間測定に基づいているＦＴＭ手順のエラー確率を高めることになる。

無線通信ネットワークにおいて位置決めを改善することは、本明細書の実施形態の目的である。

本明細書の実施形態の第１の態様によれば、目的は、無線通信ネットワークにおいて、第２の通信ノードの位置を決定するために第１の通信ノードによって実行される方法により達成される。第１の通信ノードは、タイミング測定メッセージを、第２の通信ノードから受信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいてビームフォーミング送信として第２の通信ノードに送信する。第１の通信ノードはまた、ビームフォーミング送信のタイミング測定メッセージに対して第２の通信ノードから肯定応答メッセージを受信する。さらに、第１の通信ノードは、タイミング測定メッセージの送信時間および肯定応答メッセージの受信時間に少なくとも部分的に基づいて、第２の通信ノードの位置を決定する。

本明細書の実施形態の第２の態様によれば、目的は、無線通信ネットワークにおいて第２の通信ノードの位置を決定するために第１の通信ノードによって達成される。第１の通信ノードは、タイミング測定メッセージを、第２の通信ノードから受信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいてビームフォーミング送信として第２の通信ノードに送信するように設定される。第１の通信ノードはまた、ビームフォーミング送信のタイミング測定メッセージに対して第２の通信ノードから肯定応答メッセージを受信するように設定される。さらに、第１の通信ノードは、タイミング測定メッセージの送信時間および肯定応答メッセージの受信時間に少なくとも部分的に基づいて、第２の通信ノードの位置を決定するように設定される。

本明細書の実施形態の第３の態様によれば、目的は、無線通信ネットワークにおいて、第１の通信ノードにおける第２の通信ノードの位置決めを可能にするために第２の通信ノードによって実行される方法により達成される。第２の通信ノードは、タイミング測定メッセージを、第１の通信ノードに送信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいてビームフォーミング送信として第１の通信ノードから受信する。第２の通信ノードはまた、ビームフォーミング送信のタイミング測定メッセージに対して第１の通信ノードに肯定応答メッセージを送信する。

本明細書の実施形態の第４の態様によれば、目的は、無線通信ネットワークにおいて、第１の通信ノードにおける第２の通信ノードの位置決めを可能にするために第２の通信ノードによって達成される。第２の通信ノードは、タイミング測定メッセージを、第１の通信ノードに送信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいてビームフォーミング送信として第１の通信ノードから受信するように設定される。第２の通信ノードはまた、ビームフォーミング送信のタイミング測定メッセージに対して第１の通信ノードに肯定応答メッセージを送信するように設定される。

本明細書における実施形態の第５の態様によれば、目的は、少なくとも１つのプロセッサ上で実行されるとき、少なくとも１つのプロセッサに、上記で説明される方法を実施させる命令を備えるコンピュータプログラムによって達成される。本明細書における実施形態の第６の態様によれば、目的は、上記で説明されるコンピュータプログラムを含むキャリアによって達成され、キャリアは、電子信号、光信号、無線信号、またはコンピュータ可読ストレージ媒体のうちの１つである。

タイミング測定メッセージをビームフォーミング送信として送信することにより、送信のさらに多くのエネルギーが、第２の通信ノードの方向に集中される。これは、第２の通信ノードにおけるタイミング測定メッセージの受信のためのＳＩＮＲを増大させることになる。したがって、第２の通信ノードにおけるタイミング測定メッセージの受信の際のＬｏＳ信号の検出が改善されるが、これは第２の通信ノードにおけるタイミング測定メッセージのＴｏＡ推定の精度の向上につながる。タイミング測定手順のパフォーマンスはＴｏＡ推定の精度に依存しており、タイミング測定手順は第２の通信ノードの位置決めのために使用されるので、第２の通信ノードのさらに正確な位置決めが、第１の通信ノードによって適宜決定されてもよい。

したがって、無線通信ネットワークにおける位置決めが改善される。

実施形態の特徴および利点は、添付の図面を参照してその例示的な実施形態の以下の詳細な説明を読むことで、当業者には容易に明らかとなろう。

ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ−２０１３標準によるＮＤＰに基づくチャネルサウンディング手順を示すシグナリング方式である。 ＩＥＥＥ８０２．１１標準によるＦＴＭ手順を説明するシグナリング方式である。 結果としてＮＬｏＳ成分を備える受信マルチパス信号をもたらすことになる複雑な伝搬環境の例を示す概略ブロック図である。 無線通信ネットワークにおける第１および第２の通信ノードの実施形態を示す概略ブロック図である。 高ＳＩＮＲにおける受信信号と知られている送信参照信号との間の相互相関を例示する図である。 低ＳＩＮＲにおける受信信号と知られている送信参照信号との間の相互相関を例示する図である。 第１の通信ノードにより実行される方法の実施形態を示す流れ図である。 第２の通信ノードにより実行される方法の実施形態を示す流れ図である。 第１および第２の通信ノードの実施形態によるシグナリングを示すシグナリング方式である。 第１および第２の通信ノードの実施形態によるＡＣＫフレームを示す概略ブロック図である。 第１および第２の通信ノードの実施形態によるシグナリングを示すもう１つのシグナリング方式である。 第１および第２の通信ノードの実施形態によるシグナリングを示すさらにもう１つのシグナリング方式である。 第１および第２の通信ノードの実施形態を備える無線通信ネットワークのネットワークアーキテクチャを示すブロック図である。 第１の通信ノードの実施形態を示す概略ブロック図である。 第２の通信ノードの実施形態を示す概略ブロック図である。

図は、概略的であって明確にするために簡略化されており、本明細書において提示される実施形態の理解のために必要不可欠な詳細を示しているに過ぎず、他の詳細が省略されている。全体を通じて、同じ参照番号が、同一であるかまたは対応する部分またはステップに使用される。

図４は、無線通信ネットワーク１００における第１の通信ノード１１０、１２１、および第２の通信ノード１２２の例を示す。

図４の例示のシナリオにおいて、第１の通信ノード１１０、１２１は、アクセスポイント（ＡＰ）１１０であってもよい。ＡＰ１１０は、ＷＬＡＮカバレッジを提供し、各々のカバレッジエリアまたはセル内にそれぞれ位置するステーション（ＳＴＡ）にサーブするように設定されてもよい。ＡＰ１１０によって提供されるＷＬＡＮは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準に従うＷＬＡＮであってもよい。しかし、場合によっては、ＡＰ１１０は、セルラー送信リソース上で無線カバレッジをＳＴＡに提供しているセルラー、無線またはラジオ通信システムの一部を形成するネットワークノードであってもよい。そのようなセルラー、無線またはラジオ通信システムの例は、たとえば、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）、Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ／Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ ｒａｔｅ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＧＳＭ／ＥＤＧＥ）、Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ（ＷｉＭＡＸ）、Ｕｌｔｒａ Ｍｏｂｉｌｅ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ（ＵＭＢ）もしくはＧＳＭネットワーク、またはその他のセルラーネットワークもしくはシステムである。ここで、ＡＰ１１０は、たとえば、ｅＮＢ、ｅＮｏｄｅＢ、またはＨｏｍｅ Ｎｏｄｅ Ｂ、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ、フェムト基地局（ＢＳ）、ピコＢＳ、または無線通信ネットワーク１００においてセルラー送信リソース上の無線デバイスまたはＳＴＡにサーブすることができる任意のその他のネットワークユニットであってもよい。ＡＰ１１０はまた、たとえば、無線基地局、基地局コントローラ、ネットワークコントローラ、中継ノード、リピータ、超高密度ネットワーク／ソフトウェア規定ネットワーク（ＵＤＮ／ＳＤＮ）無線アクセスノード、リモートラジオユニット（ＲＲＵ）またはリモート無線ヘッド（ＲＲＨ）であってもよい。これらの場合、ＡＰ１１０はまた、たとえばＷＬＡＮのような、同じ周波数の競合ベースの送信リソースを使用することができるネットワークノードであってもよい。これはまた、いわゆるアンライセンスのスペクトルの一部で、つまり、たとえばＷＬＡＮまたはＷｉＦｉネットワークの周波数帯のような、特定のタイプのスケジュールされた無線もしくはラジオ通信に共有され、分散化され、ライセンスされていないアンライセンス周波数帯域において動作するように設定されるセルラー、無線またはラジオ通信システムと称されてもよい。

あるいは、図４の例示のシナリオにおいて、第１の通信ノード１１０、１２１は、ステーション（ＳＴＡ）１２１であってもよい。

また、図４の例示のシナリオにおいて、第２の通信ノード１２２は、ステーション（ＳＴＡ）１２２であってもよい。ＳＴＡ１２２は、ＡＰ１１０のＷＬＡＮのセルに位置してもよく、したがってＡＰ１１０によってサーブされてもよい。ＳＴＡ１２１、１２２は、たとえばＷＬＡＮを介する通信が可能な任意の種類のステーションまたは無線デバイスであってもよい。オプションとして、ＳＴＡ１２１、１２２は、たとえばデバイスツーデバイス（Ｄ２Ｄ）通信のような、直接通信のために設定されてもよい。たとえば、ＳＴＡ１２１、１２２は、携帯電話、セルラーフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、タブレット、無線通信機能を備えるセンサーまたはアクチュエータ、無線デバイスに接続または装備されたセンサーまたはアクチュエータ、マシンデバイス（ＭＤ）、マシン型通信（ＭＴＣ）デバイス、マシンツーマシン（Ｍ２Ｍ）通信デバイス、Ｄ２Ｄ機能を備える無線デバイス、顧客宅内機器（ＣＰＥ）、ラップトップ搭載機器（ＬＭＥ）、ラップトップ組み込み機器（ＬＥＥ）などであってもよい。図４において、たとえばＡＰ１１０およびＳＴＡ１２２のような、第１の通信ノード１１０、１２１および第２の通信ノード１２２は、基本サービスセット（ＢＳＳ）と称されてもよい。

さらに、以下の実施形態は図４を参照して説明されるが、これは、本明細書における実施形態に限定するものとして解釈されるべきではなく、説明の目的のために示される例示に過ぎない。また、本明細書における実施形態の説明が、すでに開発済みであるかまたは開発中であるさまざまな改訂に関する固有の例と共に、ＩＥＥＥ８０２．１１標準を考慮して行なわれるが、実施形態はまたその他の標準、およびＩＥＥＥ８０２．１１標準の将来の改訂にも適用可能であってもよいことに留意されたい。

本明細書において説明される実施形態の開発の一環として、第１の通信ノード１１０、１２１と第２の通信ノード１２２の間のタイミング測定手順のパフォーマンス精度が、第１の通信ノード１１０、１２１および第２の通信ノード１２２において行なわれるＴｏＡ推定の精度に依存することが認められている。

また、ＴｏＡ推定を実行する場合、受信される信号は場合によっては十分に強くないこともあり、雑音および干渉に埋め込まれて、ＴｏＡ推定のＬｏＳ信号を指示する第１のチャネルタップを区別して決定することを困難にすることもある。受信機においてＴｏＡ推定を決定する１つの従来の方法は、受信信号を送信機の知られている送信参照信号と相互相関させることである。相互相関からの出力は、第１のチャネルタップを決定するために使用されてもよく、第１のチャネルタップは、特定のしきい値レベルを上回る第１のピークを決定することによって推定されてもよい。検出しきい値レベルを高い値に設定することは、弱いＬｏＳ信号が失われるという結果をもたらすこともあるが、一方検出しきい値レベルを低い値に設定することは、雑音を誤ってＬｏＳ信号として検出するという結果をもたらすこともあることに留意されたい。

図５および図６は、高および低ＳＩＮＲにおける受信信号と知られている送信参照信号の間の相互相関を例示する図を示す。図５および図６はまた、ＴｏＡ精度が、受信信号のＳＩＮＲにどのように依存するかを示す。図５の高ＳＩＮＲのシナリオの場合、ＬｏＳ信号を指示する第１のチャネルタップが、現在のＳＩＮＲレベルに関して十分なしきい値レベルを設定することによって検出されうることに留意されたい。しかし、図６の低ＳＩＮＲのシナリオの場合、正確にはＬｏＳ信号を指示する第１のチャネルタップを推定することができる、十分なしきい値レベルを設定することは困難である。したがって、より高いＳＩＮＲがＬｏＳ信号を指示する第１のチャネルタップの検出の堅牢性を高めるであろうという結論が下されてもよい。言い換えれば、より高いＳＩＮＲは、強いＮＬＯＳ信号成分によって引き起こされうるＴｏＡ推定のエラーを軽減することができる。

この課題は、タイミング測定手順にビームフォーミングを組み入れることによって、本明細書における実施形態により対処される。タイミング測定メッセージをビームフォーミング送信として送信することにより、送信のさらに多くのエネルギーが、第２の通信ノード１２２の方向に集中される。これは、第２の通信ノード１２２におけるタイミング測定メッセージの受信のためのＳＩＮＲを増大させることになる。したがって、第２の通信ノード１２２におけるタイミング測定メッセージの受信の際のＬｏＳ信号の検出が改善されるが、これは第２の通信ノード１２２におけるタイミング測定メッセージのＴｏＡ推定の精度の向上につながる。タイミング測定手順は、第２の通信ノード１２２の位置決めのために使用され、タイミング測定手順のパフォーマンスはＴｏＡ推定の精度に依存するので、第２の通信ノード１２２のより正確な位置決めは、第１の通信ノード１１０、１２１によって適宜決定されてもよい。したがって、無線通信ネットワーク１００における位置決めが改善される。

一部の実施形態によれば、これは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ−２０１３標準によるＮＤＰに基づく明示的サウンディング手順の修正済みバージョンを組み入れること、およびＦＴＭプロトコルのＦＴＭデータパケットのビームフォーミング送信を実行することによって、ＦＴＭプロトコルの最新のビームフォーミング情報を得る際にプロトコルレベルで実施されてもよい。

無線通信ネットワーク１００において第２の通信ノード１２２の位置を決定するために第１の通信ノード１１０、１２１によって実行される方法の実施形態の例は、これ以降、図７に示される流れ図を参照して説明される。図７は、図４に示されるように、ＡＰ１１０またはＳＴＡ１２１によって行なわれうるアクションまたは操作の例を示す。方法は、以下のアクションを含むことができる。

アクション７０１
オプションとして、第１の通信ノード１１０、１２１は、第２の通信ノード１２２へのビームフォーミング送信のためにプリコーダを選択することができる。

一部の実施形態において、第１の通信ノード１１０、１２１は、第２の通信ノード１２２から受信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいて、タイミング測定メッセージのビームフォーミング送信に使用する専用のさまざまなプリコーダのコードブックからタイミング測定メッセージのビームフォーミング送信のためにプリコーダを選択することができる。これはつまり、第１の通信ノード１１０、１２１が、たとえば、タイミング測定メッセージのビームフォーミング送信に使用するために設計された、プリコーディング行列、つまりプリコーダの固定のセットを備えるコードブックを有することができるという意味である。第１の通信ノード１１０、１２１は、この場合、受信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいてアクション７０２において、タイミング測定メッセージのビームフォーミング送信のためにコードブック内のプリコーダのうち最も適切なプリコーダを選択することができる。

一部の実施形態において、第１の通信ノード１１０、１２１は、第２の通信ノード１２２から受信されたチャネルサウンディングフィードバック情報のプリコーダを指示する情報に基づいて選択を実行することができる。これはつまり、たとえば、コードブックが、第１の通信ノード１１０、１２１、および第２の通信ノード１２２のいずれにも知られうることを意味する。この場合、第１の通信ノード１１０、１２１は、従来の複雑なチャネルサウンディングフィードバック情報ではなく、第２の通信ノード１２２からのチャネルサウンディングフィードバック情報の好ましいプリコーダを指示するプリコーダインデックスを受信することができる。これは、チャネルサウンディングフィードバック情報のための処理の複雑さおよびシグナリングのオーバーヘッドを大幅に低減することになる。

あるいは、第１の通信ノード１１０、１２１は、第２の通信ノード１２２における受信エネルギーが最大化されるように第２の通信ノード１２２から受信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいて選択を実行することができる。これはつまり、第１の通信ノード１１０、１２１が、ＬｏＳ信号の受信エネルギー、すなわち第１のチャネルタップを強化して、必ずしも第２の通信ノード１２２において合計受信電力を最大化するプリコーダではない、プリコーディング行列またはプリコーダを選択できるということである。

アクション７０２
第１の通信ノード１１０、１２１は、タイミング測定メッセージを、第２の通信ノード１２２から受信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいてビームフォーミング送信として第２の通信ノード１２２に送信する。

一部の実施形態において、これは、第２の通信ノード１２２とのＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ−２０１３標準による従来のＮＤＰサウンディング手順を通じてチャネルサウンディングフィードバック情報を受信することにより、第１の通信ノード１１０、１２１によって実行されてもよい。次いで、第１の通信ノード１１０、１２１は、このチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいて第２の通信ノード１２２へのビームフォーミング送信のためにプリコーダを回復することができる。有利なことに、これには、チャネルサウンディングフィードバック情報メカニズムを組み入れるためにタイミング測定手順の修正を必要としない。ビームフォーミング送信のためのプリコーダが従来のＮＤＰサウンディング手順を通じて回復される場合、第１の通信ノード１１０、１２１は、回復されたプリコーダを、タイミング測定メッセージのビームフォーミング送信に直接適用することができる。

あるいは、第１の通信ノード１１０、１２１は、アクション７０１で説明されているように、得られたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいて選択されるプリコーダを使用して、タイミング測定メッセージのビームフォーミング送信を実行することができる。一部の実施形態において、第１の通信ノード１１０、１２１は、タイミング測定メッセージの送信の前、および第２の通信ノード１２２からの測距要求メッセージの受信に応じて、第１の通信ノード１１０、１２１はチャネルサウンディング情報を備える測距要求メッセージへの肯定応答メッセージを第２の通信ノード１２２に送信することができるという点において、タイミング測定メッセージのビームフォーミング送信に使用されるべきチャネルサウンディングフィードバック情報を得ることができる。この場合、第１の通信ノード１１０、１２１は、送信された肯定応答メッセージのチャネルサウンディング情報に基づいて第２の通信ノード１２２からチャネルサウンディングフィードバック情報を受信することができる。この場合、第２の通信ノード１２２からのこの受信されたチャネルサウンディングフィードバック情報は、アクション７０１における選択の基礎をなすことができる。この実施形態の１つの例は、図９のシグナリング方式において示されている。図９において、第１の通信ノード１１０、１２１は、最初に、第２の通信ノード１２２から測距要求メッセージを受信する。測距要求メッセージに応じて、第１の通信ノード１１０、１２１は、チャネルサウンディング情報、たとえばチャネルサウンディングのためのトレーニングシーケンスを備える肯定応答メッセージ（ＡＣＫ’）を送信することができる。このＡＣＫ’のフォーマットの１つの例は、図１０に示されている。この例において、１つまたは複数のＶＨＴロングトレーニングデータフィールド（ＶＨＴ−ＬＴＦ）を備えるトレーニングデータ部分は、レガシーのＡＣＫフォーマット、すなわち測距要求メッセージに応答するために従来から使用されていた肯定応答メッセージの後に続く。次いで、第１の通信ノード１１０、１２１は、ＡＣＫ’に応じて第２の通信ノード１２２からフィードバックフレームを受信することができる。フィードバックフレームは、ＡＣＫ’内のトレーニングデータ部分に基づくチャネルサウンディングフィードバック情報を備えることができる。ここで、フィードバックフレームは、上記で説明されているように、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ−２０１３標準のＮＤＰ手順によるレガシーのフィードバックフレームと同一であってもよい。あるいは、サウンディングフィードバックフレームは、１つまたは複数の好ましいプリコーダを指示するプリコーダインデックスを備えるように設定されてもよい。

一部の実施形態において、タイミング測定メッセージの送信の前、および第２の通信ノード１２２からの測距要求メッセージの受信に応じて、第１の通信ノード１１０、１２１が、少なくとも１つの非データパケット（ＮＤＰ）チャネルサウンディングメッセージ交換を第２の通信ノード１２２と実行することができるという点において、第１の通信ノード１１０、１２１は、タイミング測定メッセージのビームフォーミング送信に使用されるべきチャネルサウンディングフィードバック情報を得ることができる。この場合、このＮＤＰチャネルサウンディングメッセージ交換を介して第２の通信ノード１２２からのこの受信されたチャネルサウンディングフィードバック情報は、アクション７０１における選択の基礎をなすことができる。この実施形態の１つの例は、図１１のシグナリング方式において示されている。図１１において、第１の通信ノード１１０、１２１は、最初に、第２の通信ノード１２２から測距要求メッセージを受信する。測距要求メッセージに応じて、第１の通信ノード１１０、１２１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ−２０１３標準のＮＤＰ手順によるＮＤＰチャネルサウンディングメッセージ交換を実行することができる。これはつまり、第１の通信ノード１１０、１２１が、ＮＤＰパケットが後に続くＮＤＰアナウンスメントメッセージを送信することができ、それに応じて第２の通信ノード１２２からサウンドフィードバックフレームを受信することができるということである。言い換えれば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ−２０１３標準によるＮＤＰ手順は、タイミング測定手順、たとえばＦＴＭ手順に組み入れられる。

一部の実施形態によれば、第１の通信ノード１１０、１２１は、２つ以上のプリコーダに対して第２の通信ノード１２２と少なくとも１つのＮＤＰチャネルサウンディングメッセージ交換を実行することができる。この場合、第１の通信ノード１１０、１２１はまた、２つ以上のタイミング測定メッセージを、２つ以上のプリコーダの各々に基づいてビームフォーミング送信として第２の通信ノード１２２に送信することもできる。さらに、第１の通信ノード１１０、１２１は、ビームフォーミング送信の２つ以上の送信されたタイミング測定メッセージに対して第２の通信ノード１２２から肯定応答メッセージを受信することができる。たとえば、第１の通信ノード１１０、１２１が第２の通信ノード１２２から２つ以上の候補のプリコーダを提供される場合、第１の通信ノード１１０、１２１は、候補のプリコーダにつき１つのタイミング測定メッセージを送信することができ、第１の通信ノード１１０、１２１はその結果肯定応答メッセージを、すなわち候補のプリコーダにつき１つずつ受信することができる。このように交互配置された複数のタイミング測定手順を使用することにより、すなわちさまざまなプリコーダでビームフォーミング送信が連続して送信され、連続する応答が受信される場合、第１の通信ノード１１０、１２１が効率的な方法で複数のプリコーダを考慮して評価することが可能である。

オプションで、一部の実施形態において、第１の通信ノード１１０、１２１は、２つ以上のプリコーダの各々について１つ、第２の通信ノード１２２と２つ以上のＮＤＰチャネルサウンディングメッセージ交換を実行することができる。この実施形態の１つの例は、図１２のシグナリング方式において示されている。図１２において、第１の通信ノード１１０、１２１は、それぞれ３つの異なるプリコーダを伴う３つの連続するＮＤＰデータパケットを、第２の通信ノード１２２に送信する。次いで、第１の通信ノード１１０、１２１は、送信されたＮＤＰデータパケットのチャネルサウンディングフィードバック情報を備える第２の通信ノード１２２からの応答を受信する。あるいは、第１の通信ノード１１０、１２１は、単一のＮＤＰデータパケットを送信することができ、単一のＮＤＰデータパケットは、それぞれ３つの異なるプリコーダの各々について連続するトレーニング信号を備える。

一部の実施形態において、第１の通信ノード１１０、１２１はまた、たとえば距測要求メッセージまたはサウンディングフィードバックフレームで、第２の通信ノード１２２が前述の交互配置された複数のタイミング測定手順を実行することができることを指示する情報を第２の通信ノード１２２から受信することができる。この場合、第１の通信ノード１１０、１２１は、交互配置された複数のタイミング測定手順が使用されるべきであることを指示する情報を送信することによって、第２の通信ノード１２２が、交互配置された複数のタイミング測定手順を実行するよう設定することができる。第１の通信ノード１１０、１２１は、この情報を、ＮＤＰデータパケットまたはタイミング測定メッセージで送信することができる。情報は、たとえば、バイナリインジケータまたは使用されるプリコーダの数を指示する数値であってもよい。１つの例によれば、情報は、タイミング測定メッセージが最後のプリコーダであるかどうか、またはさらに多くのプリコーダが続くかどうかを指示するタイミング測定メッセージ内のインジケータであってもよい。

一部の実施形態において、第１の通信デバイス１１０、１２１は、定期的な位置決め情報アップデートを必要とするアプリケーションを備えることができる。マルチパス伝搬信号パスはある速度で比較的ゆっくりと変化することがあるので、第１の通信ノード１１０、１２１にとって、位置決め情報を収集する際にある時間インスタンスにおいて交互配置された複数のタイミング測定手順を採用することだけが関連してもよい。オプションとして、第１の通信ノード１１０、１２１にとって、１つのプリコーダのパケットを交換している間のみ、交互配置された複数のタイミング測定手順を採用することだけ、または中間時間インスタンスにおいてビームフォーミングのゲインなしで均一のプリコーダを使用することさえも関連してもよい。

加えて、一部の実施形態によれば、第１の通信ノード１１０、１２１はまた、すべてのビームフォーミング方向の少なくともサブセットについて肯定応答メッセージまたはＮＤＰチャネルサウンディングメッセージの送信を繰り返すこともできる。これはつまり、たとえば、第１の通信ノード１１０、１２１が高い確率でＬｏＳ方向を検出するために高いアンテナゲインを伴うビームスペースを検索することができるような、スキャニングの方法で、第１の通信ノード１１０、１２１がチャネルサウンディング手順およびビームフォーミングを適用することができるということである。

場合によっては、第１の通信ノード１１０、１２１は、第２の通信ノード１２２のＬｏＳ方向について予備的知識を有していないこともある。この場合、ビームスペースにわたる前述のスキャニングが実行されてもよく、第１の通信ノード１１０、１２１は、ビームスペースのすべての方向の少なくともサブセットについてビームフォーミングのチャネルサウンディング手順を繰り返す。その後、第１の通信ノード１１０、１２１は、たとえば電波の得られる移動時間の最小化によって、第２の通信ノード１２２のＬｏＳ方向を決定することができる。これは、たとえば、１つのビーム方向が各スキャン時刻ごとに適用されるアナログビームフォーミング技法を使用することによって、第１の通信ノード１１０、１２１により実行されてもよい。あるいは、これは、ベースバンド処理がさまざまな方向の複数のビームに適用するデジタルビームフォーミング技法を使用することによって、第１の通信ノード１１０、１２１により実行されてもよい。もう１つの例によれば、これは、アナログおよびデジタルビームフォーミングが結合されるハイブリッドビームフォーミング技法を使用することによって、第１の通信ノード１１０、１２１により実行されてもよい。前述の技法のいずれが第１の通信ノード１１０、１２１によって使用されるかは、第１の通信ノード１１０、１２１のハードウェア能力によって決まってもよい。

一部の実施形態において、タイミング測定メッセージは、ファインタイミング測定（ＦＴＭ）フレームまたはデータパケットであってもよい。この場合、タイミング測定手順は、ＦＴＭ手順であってもよい。ここで、ビームフォーミングのチャネルサウンディング手順をＦＴＭプロトコルに組み入れることにより、送信媒体の使用量は、チャネルサウンディング手順とＦＴＭ手順とを別個に実行する場合に比べて、大幅に低減されてもよい。

アクション７０３
アクション７０２のタイミング測定メッセージに応じて、第１の通信ノード１１０、１２１は、ビームフォーミング送信の送信されたタイミング測定メッセージに対して第２の通信ノード１２２から肯定応答メッセージを受信する。

アクション７０４
アクション７０３において説明されている肯定応答メッセージを受信した後、第１の通信ノード１１０、１２１は、タイミング測定メッセージの送信時間および肯定応答メッセージの受信時間に少なくとも部分的に基づいて、第２の通信ノード１２２の位置を決定する。第２の通信ノード１２２の位置決めに使用されるタイミング測定手順のパフォーマンスはＴｏＡ推定の精度に依存し、この精度は、ビームフォーミングタイミング測定メッセージを受信するときにＳＩＮＲの増大により改善され、ひいてはＬｏＳ信号のさらに正確な検出を可能にするので、これは第１の通信ノード１１０、１２１による第２の通信ノード１２２の位置決めを大幅に改善することになる。

タイミング測定メッセージの送信時間は、タイミング測定メッセージを備える信号のタイムスタンプにより指示されている送信時間であってもよい。肯定応答メッセージの受信時間は、肯定応答メッセージを備える信号のＴｏＡであってもよい。ＴｏＡは、ＬｏＳ信号、すなわち肯定応答メッセージを備える信号の第１の検出されたチャネルタップの時間遅延に基づいてもよい。ＴｏＡはまた、肯定応答メッセージを備える信号の任意または複数の検出されたチャネルタップの時間遅延に基づいてもよい。さらに、肯定応答メッセージを備える信号のＴｏＡは、肯定応答メッセージを備える信号のタイムスタンプにより指示されてもよい。

ここで、第１の通信ノード１１０、１２１はまた、第２の通信ノード１２２から肯定応答メッセージを受信すると、第１のタイミング測定メッセージの送信時間および肯定応答メッセージの受信時間を備える、少なくとも第２のタイミング測定メッセージをビームフォーミング送信として第２の通信ノード１２２に送信することに留意されたい。この送信は、上記の背景技術の部分で説明されている、標準ＦＴＭ手順の一環として実行されてもよい。さらに、上記で説明されている第２の通信ノード１２２へのタイミング測定メッセージに関しては、標準ＦＴＭ手順の一環として実行される第２の通信ノード１２２へのタイミング測定メッセージの任意のさらなる送信もまた、同じ方法でビームフォーミングされてもよいことに留意されたい。

また、一部の実施形態により、第１の通信ノード１１０、１２１は、タイミング測定メッセージが第２の通信ノード１２２によって適正に受信されない場合、たとえば第２の通信ノード１２２から肯定応答メッセージ（ＡＣＫ）が受信されない場合、使用されたプリコーダをオーバーライドしてもよいことに留意されたい。これはつまり、第１の通信ノード１１０、１２１が、代わりにそのタイミング測定メッセージのビームフォーミング送信に、別のプリコーダを適用するか、または非プリコーディングを適用することができるという意味である。この場合、第１の通信ノード１１０、１２１はまた、変更されたプリコーダを第２の通信ノード１２２に送信することもできる。これは第２の通信ノード１２２における信号処理を支援し、さらにタイミング測定メッセージの受信されるビームフォーミング送信のＳＩＮＲを改善する。

あるいは、タイミング測定メッセージのビームフォーミング送信が第２の通信ノード１２２によって適正に受信されない場合、第１の通信ノード１１０、１２１は、タイミング測定メッセージの送信にビームフォーミングを適用する前に、新しいチャネルサウンディング手順をトリガーすることができる。

さらに、第１の通信ノード１１０、１２１から第２の通信ノード１２２へ、およびその逆のビームフォーミング送信を実行するために、第１の通信ノード１１０、１２１および第２の通信ノード１２２は共に、複数のアンテナを備え、チャネルサウンディング手順、たとえばＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ標準のＮＤＰ手順をサポートすることができる必要があることに留意されたい。一部の実施形態において、第１の通信ノード１１０、１２１および第２の通信ノード１２２は、関連するチャネルサウンディング手順がサポートされることを保証するために、チャネルサウンディング手順機能を相互に交換することができる。たとえば、第１の通信ノード１１０、１２１および第２の通信ノード１２２がいずれも関連するチャネルサウンディング手順をサポートする場合、第１の通信ノード１１０、１２１は、上記で説明されているアクション７０１〜７０４に従って方法を進めることができる。それ以外の場合、第１の通信ノード１１０、１２１は、従来のタイミング測定手順を継続することができる。

無線通信ネットワーク１００の第１の通信ノード１１０、１２１において第２の通信ノード１２２の位置決めを可能にするために第２の通信ノード１２２によって実行される方法の実施形態の例は、これ以降、図８に示される流れ図を参照して説明される。図８は、図４に示されるＳＴＡ１２２によって行なわれうるアクションまたは操作の例を示す。方法は、以下のアクションを含むことができる。

アクション８０１
最初に、第２の通信ノード１２２は、タイミング測定メッセージを、第１の通信ノード１１０、１２１に送信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいてビームフォーミング送信として第１の通信ノード１１０、１２１から受信する。一部の実施形態において、タイミング測定メッセージは、ファインタイミング測定（ＦＴＭ）フレームまたはデータパケットであってもよい。

一部の実施形態において、第１の通信ノード１１０、１２１に送信されたチャネルサウンディングフィードバック情報は、タイミング測定メッセージのビームフォーミング送信に使用する専用のさまざまなプリコーダのコードブックからタイミング測定メッセージのビームフォーミング送信のためのプリコーダを指示する情報を備えることができる。

一部の実施形態において、第２の通信ノード１２２からの測距要求メッセージの送信に応じて、第２の通信ノード１２２は、第１の通信ノード１１０、１２１からチャネルサウンディング情報を備える肯定応答メッセージを受信することができる。この場合、第２の通信ノード１２２は、受信された肯定応答メッセージのチャネルサウンディング情報に基づいて第１の通信ノード１１０、１２１にチャネルサウンディングフィードバック情報を送信することができる。

一部の実施形態において、第１の通信ノード１１０、１２１への測距要求メッセージの送信に応じて、第２の通信ノード１２２は、第１の通信ノード１１０、１２１と少なくとも１つの非データパケット（ＮＤＰ）チャネルサウンディングメッセージ交換を実行することができる。ここで、一部の実施形態によれば、第２の通信ノード１２２は、２つ以上のプリコーダに対して第１の通信ノード１１０、１２１と少なくとも１つのＮＤＰチャネルサウンディングメッセージ交換を実行することができる。この場合、第２の通信ノード１２２はまた、２つ以上のタイミング測定メッセージを、２つ以上のプリコーダの各々に基づいてビームフォーミング送信として第１の通信ノード１１０、１２１から受信することもできる。さらに、第２の通信ノード１２２は、ビームフォーミング送信の２つ以上の送信されたタイミング測定メッセージに対して第１の通信ノード１１０、１２１に肯定応答メッセージを送信することができる。

アクション８０２
アクション８０１のタイミング測定メッセージを受信した後、第２の通信ノード１２２は、ビームフォーミング送信のタイミング測定メッセージに対して第１の通信ノード１１０、１２１に肯定応答メッセージを送信する。第１の通信ノード１１０、１２１によって第２の通信ノード１２２の位置決めのために使用されるタイミング測定手順のパフォーマンスは、ＴｏＡ推定の精度に依存するので、このようにして、第２の通信ノード１２２は、第１の通信ノード１１０、１２１による第２の通信ノード１２２の位置決めの大幅な改善を可能にする。ビームフォーミングタイミング測定メッセージを第１の通信ノード１１０、１２１から受信する際のＳＩＮＲの増大により、ひいてはＬｏＳ信号のさらに正確な検出が第２の通信ノード１２２で実行されうるので、第２の通信ノード１２２のＴｏＡ推定は大幅に改善される。

アクション８０３
オプションとして、第２の通信ノード１２２は、タイミング測定メッセージの受信時間および肯定応答メッセージの送信時間に少なくとも部分的に基づいて、第１の通信ノード１１０、１２１の位置を決定することができる。

タイミング測定メッセージの受信時間は、タイミング測定メッセージを備える信号のＴｏＡであってもよい。ＴｏＡは、ＬｏＳ信号、すなわちタイミング測定メッセージを備える信号の第１の検出されたチャネルタップの時間遅延に基づいてもよい。ＴｏＡはまた、タイミング測定メッセージを備える信号の任意または複数の検出されたチャネルタップの時間遅延に基づいてもよい。さらに、タイミング測定メッセージを備える信号のＴｏＡは、タイミング測定メッセージを備える信号のタイムスタンプにより指示されてもよい。肯定応答メッセージの送信時間は、肯定応答メッセージを備える信号のタイムスタンプにより指示されている送信時間であってもよい。

ここで、第２の通信ノード１２２はまた、第１の通信ノード１１０、１２１に肯定応答メッセージを送信した後、第１のタイミング測定メッセージの送信時間および肯定応答メッセージの受信時間を備える、少なくとも第２のタイミング測定メッセージをビームフォーミング送信として第１の通信ノード１１０、１２１から受信することに留意されたい。この送信は、上記の背景技術の部分で説明されている、標準ＦＴＭ手順の一環として実行されてもよい。さらに、上記で説明されている第１の通信ノード１１０、１２１からのタイミング測定メッセージに関しては、標準ＦＴＭ手順の一環として実行される第１の通信ノード１１０、１２１からのタイミング測定メッセージの任意のさらなる受信もまた、同じ方法でビームフォーミングされてもよいことに留意されたい。

ここで、第２の通信ノード１２２が、相互関係に基づいてプリコーダを派生させることができることに留意されたい。

図１３は、第１の通信ノード１１０、１２１および第２の通信ノード１２２の実施形態を備える無線通信ネットワーク１００のネットワークアーキテクチャの例を示すブロック図である。無線通信ネットワーク１００は、ここで、３つの異なる第１の通信ノード１１０、１２１を組み入れることができる。この場合、３つの異なるアクセスポイント（ＡＰ）１１０。無線通信ネットワーク１００はまた、アクセスコントローラ（ＡＣ）、および位置決めサーバも備えることができる。

３つの異なるＡＰ１１０は、位置決めの目的で専用のフレームおよび／またはビーコンを第２の通信ノード１２２と交換するために使用されてもよい。これらのフレームおよび／またはビーコンは、たとえばタイムスタンプ、パス損失情報などのような、位置決めに関連する情報を備えることができ、それを基にして、第２の通信ノード１２２が必要な測定を実行することができる。ＡＣは、位置決めの振る舞いを制御するために設定情報をＡＰ１１０に搬送することができる。反対方向に、ＡＰ１１０において収集された測定結果は、ＡＣにレポートされてもよい。次いで、ＡＣは、測定結果を処理して、処理されたデータを位置決めサーバにレポートすることができる。特定の設定において、ＡＰ１１０はまた、収集されたデータを位置決めサーバに直接レポートすることもできる。位置決めサーバは、レポートされたデータ、およびデータベースのその他の使用可能な情報に基づいて、第２の通信ノード１２２の位置を決定することができる。

無線通信ネットワーク１００のこのタイプのネットワークアーキテクチャにおいて、ＡＰ１１０は、一部の実施形態によれば、ＡＣへのタイミング測定手順レポートに、たとえばタイミング測定手順で使用されるプリコーダのような、チャネルサウンディング情報を含むことができる。これは、ビームフォーミングタイミング測定手順情報の位置決めサーバに関連付けられているデータベースの設定を可能にする。さらに、データベースが、たとえばＧＮＳＳまたはユーザ規定の位置のような、その他の位置決め情報に基づいて設定される場合、データベースは、ビームフォーミングタイミング測定手順情報を相関させるために使用されてもよい。

ＡＰ１１０は、第２の通信ノード１２２の位置決めに関連する情報を位置決めサーバに提供することができる。この情報は、たとえば、使用されるプリコーダ、および／またはタイミング測定手順に必要であると見なされたプリコーダの数を備えることができる。さらに、この情報はまた、第２の通信ノード１２２の推定された位置に関連付けられた情報を備えることもでき、それによりデータベースが位置決めされたマルチパス情報で設定されるようにすることができる。

さらに、たとえばＧＮＳＳ情報、ユーザ規定の位置情報などのような、一部の追加の位置決め情報がＡＰ１１０に使用可能である場合、この情報は、そのような位置決めに関連付けられてもよく、それにより、ビームフォーミングタイミング測定手順情報のタイミング測定手順レポートとの相関に使用されうる情報から独立したデータベースにすることができる。

無線通信ネットワーク１００において第２の通信ノード１２２の位置を決定するための方法アクションを実行するため、第１の通信ノード１１０、１２１は、図１４に示される以下の配列を備えることができる。図１４は、第１の通信ノード１１０、１２１の実施形態の概略ブロック図を示す。本明細書において説明される第１の通信ノード１１０、１２１の実施形態は、独立した実施形態と見なされてもよいか、または本明細書において説明される例示の実施形態の非限定的な例を説明するために相互の任意の組み合わせと見なされてもよい。

第１の通信ノード１１０、１２１は、処理回路１４１０、メモリ１４２０、および少なくとも１つのアンテナ（図示せず）を備えることができる。第１の通信ノード１１０、１２１はまた、受信モジュール１４１１および送信モジュール１４１２を備えることができる。受信モジュール１４１１および送信モジュール１４１２は、無線周波数（ＲＦ）回路およびベースバンド処理回路を備えることができる。受信モジュール１４１１および送信モジュール１４１２はまた、送受信機におけるように、共同設置されてもよく、処理回路１４１０の一部を形成するものと称されてもよい。一部の実施形態において、第１の通信ノード１１０、１２１によって実行されるものとして上記で説明されている機能の一部または全部は、たとえば図１４に示されるメモリ１４２０のような、コンピュータ可読媒体に格納された命令を実行する処理回路１４１０によって提供されてもよい。第１の通信ノード１１０、１２１の代替の実施形態は、本明細書において説明される実施形態をサポートするために必要なその機能を提供することに責任を負う、選択モジュール１４１３および決定モジュール１４１４のような、追加のコンポーネントを備えることができる。

第１の通信ノード１１０、１２１または処理回路１４１０は、タイミング測定メッセージを、第２の通信ノード１２２から受信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいてビームフォーミング送信として第２の通信ノード１２２に送信するように設定されるか、またはそのように設定される送信モジュール１４１２を備えることができる。また、第１の通信ノード１１０、１２１または処理回路１４１０は、ビームフォーミング送信のタイミング測定メッセージに対して第２の通信ノード１２２から肯定応答メッセージを受信するように設定されるか、またはそのように設定される受信モジュール１４１２を備えることができる。さらに、第１の通信ノード１１０、１２１または処理回路１４１０は、タイミング測定メッセージの送信時間および肯定応答メッセージの受信時間に少なくとも部分的に基づいて、第２の通信ノード１２２の位置を決定するように設定されるか、またはそのように設定される送信モジュール１４１２を備えることができる。

一部の実施形態において、第１の通信ノード１１０、１２１または処理回路１４１０は、第２の通信ノード１２２から受信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいて、タイミング測定メッセージのビームフォーミング送信に使用する専用のさまざまなプリコーダのコードブックからタイミング測定メッセージのビームフォーミング送信のためにプリコーダを選択するように設定されてもよいか、またはそのように設定された選択モジュール１４１３を備えることができる。一部の実施形態において、第１の通信ノード１１０、１２１または処理回路１４１０は、第２の通信ノード１２２から受信されたチャネルサウンディングフィードバック情報のプリコーダを指示する情報に基づいてプリコーダを選択するように設定されてもよいか、またはそのように設定された選択モジュール１４１３を備えることができる。あるいは、一部の実施形態において、第１の通信ノード１１０、１２１または処理回路１４１０は、第２の通信ノード１２２における受信エネルギーが最大化されるように第２の通信ノード１２２から受信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいてプリコーダを選択するように設定されてもよいか、またはそのように設定された選択モジュール１４１３を備えることができる。

一部の実施形態において、第１の通信ノード１１０、１２１または処理回路１４１０は、タイミング測定メッセージの送信の前、および第２の通信ノード１２２からの測距要求メッセージの受信に応じて、チャネルサウンディング情報を備える測距要求メッセージへの肯定応答メッセージを第２の通信ノード１２２に送信するように設定されてもよいか、またはそのように設定された送信モジュール１４１２を備えることができる。この場合、第１の通信ノード１１０、１２１または処理回路１４１０はまた、送信された肯定応答メッセージのチャネルサウンディング情報に基づいて第２の通信ノード１２２からチャネルサウンディングフィードバック情報を受信するように設定されてもよいか、またはそのように設定された受信モジュール１４１１を備えることができる。

一部の実施形態において、第１の通信ノード１１０、１２１または処理回路１４１０は、タイミング測定メッセージの送信の前、および第２の通信ノード１２２からの測距要求メッセージの受信に応じて、第２の通信ノード１２２と少なくとも１つの非データパケット（ＮＤＰ）チャネルサウンディングメッセージ交換を実行するように設定されてもよいか、またはそのように設定された受信モジュール１４１１および送信モジュール１４１２を備えることができる。この場合、第１の通信ノード１１０、１２１または処理回路１４１０は、２つ以上のプリコーダに対して第２の通信ノード１２２と少なくとも１つのＮＤＰチャネルサウンディングメッセージ交換を実行するように設定されてもよいか、またはそのように設定された受信モジュール１４１１および送信モジュール１４１２を備えることができる。そのような場合、第１の通信ノード１１０、１２１または処理回路１４１０はまた、２つ以上のタイミング測定メッセージを、２つ以上のプリコーダの各々に基づいてビームフォーミング送信として第２の通信ノード１２２に送信するように設定されてもよいか、またはそのように設定された送信モジュール１４１２を備えることもできる。また、この場合、第１の通信ノード１１０、１２１または処理回路１４１０はまた、ビームフォーミング送信の２つ以上の送信されたタイミング測定メッセージに対して第２の通信ノード１２２から肯定応答メッセージを受信するように設定されてもよいか、またはそのように設定された受信モジュール１４１１を備えることができる。

一部の実施形態において、第１の通信ノード１１０、１２１または処理回路１４１０は、すべてのビームフォーミング方向の少なくともサブセットについて肯定応答メッセージまたはＮＤＰチャネルサウンディングメッセージの送信を繰り返すように設定されてもよいか、またはそのように設定された送信モジュール１４１２を備えることもできる。一部の実施形態において、タイミング測定メッセージは、ファインタイミング測定（ＦＴＭ）フレームまたはデータパケットであってもよい。

さらに、上記で説明される無線通信ネットワーク１００において第２の通信ノード１２２の位置を決定するための第１の通信ノード１１０、１２１の実施形態は、本明細書における実施形態の機能およびアクションを実行するためのコンピュータプログラムコードと共に、図１４に示される第１の通信ノード１１０、１２１内の処理回路１４１０のような、１つまたは複数のプロセッサを通じて実施されてもよい。前述のプログラムコードはまた、第１の通信ノード１１０、１２１の処理回路１４１０にロードされる場合、たとえば電子信号、光信号、無線信号、またはコンピュータ可読ストレージ媒体のような、本明細書における実施形態を実行するためのコンピュータプログラムコードまたはコード手段を搬送する、たとえばデータキャリアの形態をとる、コンピュータプログラム製品として提供されてもよい。コンピュータプログラムコードは、たとえば、第１の通信ノード１１０、１２１内またはサーバ上で純プログラムコードとして提供され、第１の通信ノード１１０、１２１にダウンロードされてもよい。

当業者であればまた、上記で説明される処理回路１４１０およびメモリ１４２０が、アナログおよびデジタル回路の組み合わせ、および／または、処理回路１４２０のような１つまたは複数のプロセッサによって実行されるときに上記で説明されるように実行する、たとえばメモリに格納された、ソフトウェアおよび／またはファームウェアで設定される１つまたは複数のプロセッサを示すことができることも理解するであろう。これらのプロセッサの１つまたは複数、およびその他のデジタルハードウェアは、単一の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または複数のプロセッサに含まれてもよく、さまざまなデジタルハードウェアは、個別にパッケージされるかシステムオンチップ（ＳｏＣ）にアセンブルされるかにかかわらず、複数の別個のコンポーネント間で分散されてもよい。

第１の通信ノード１１０、１２１のモジュールが、一部の実施形態において、プロセッサ、たとえば図１４の処理モジュール１４１０による実行のために、メモリ、たとえば図１４のメモリモジュール１４２０に格納されているコンピュータプログラムとして実施されてもよいことに留意されたい。

無線通信ネットワーク１００の第１の通信ノード１１０、１２１において第２の通信ノード１２２の位置決めを可能にするための方法アクションを実行するため、第２の通信ノード１２２は、図１５に示される以下の配列を備えることができる。図１５は、第２の通信ノード１２２の実施形態の概略ブロック図を示す。本明細書において説明される第２の通信ノード１２２の実施形態は、独立した実施形態と見なされてもよいか、または本明細書において説明される例示の実施形態の非限定的な例を説明するために相互の任意の組み合わせと見なされてもよい。

第２の通信ノード１２２は、処理回路１５１０、メモリ１５２０、および少なくとも１つのアンテナ（図示せず）を備えることができる。第２の通信ノード１２２はまた、受信モジュール１５１１および送信モジュール１５１２を備えることができる。受信モジュール１５１１および送信モジュール１５１２は、無線周波数（ＲＦ）回路およびベースバンド処理回路を備えることができる。受信モジュール１５１１および送信モジュール１５１２はまた、送受信機におけるように、共同設置されてもよく、処理回路１５１０の一部を形成するものと称されてもよい。一部の実施形態において、第２の通信ノード１２２によって実行されるものとして上記で説明されている機能の一部または全部は、たとえば図１５に示されるメモリ１５２０のような、コンピュータ可読媒体に格納された命令を実行する処理回路１５１０によって提供されてもよい。第２の通信ノード１２２の代替の実施形態は、本明細書において説明される実施形態をサポートするために必要なその機能を提供することに責任を負う、決定モジュール１５１３のような、追加のコンポーネントを備えることができる。

第２の通信ノード１２２または処理回路１５１０は、タイミング測定メッセージを、第１の通信ノード１１０、１２１から受信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいてビームフォーミング送信として第１の通信ノード１１０、１２１から受信するように設定されるか、またはそのように設定された受信モジュール１３１１を備えることができる。また、第２の通信ノード１２２または処理回路１５１０は、ビームフォーミング送信のタイミング測定メッセージに対して第１の通信ノード１１０、１２１に肯定応答メッセージを送信するように設定されるか、またはそのように設定された送信モジュール１３１２を備えることができる。

一部の実施形態において、第２の通信ノード１２２または処理回路１５１０は、タイミング測定メッセージの受信時間および肯定応答メッセージの送信時間に少なくとも部分的に基づいて、第１の通信ノード１１０、１２１の位置を決定するように設定されてもよいか、またはそのように設定された決定モジュール１５１３を備えることができる。

一部の実施形態において、第１の通信ノード１１０、１２１に送信されたチャネルサウンディングフィードバック情報は、タイミング測定メッセージのビームフォーミング送信に使用する専用のさまざまなプリコーダのコードブックからタイミング測定メッセージのビームフォーミング送信のためのプリコーダを指示する情報を備えることができる。

一部の実施形態において、第２の通信ノード１２２または処理回路１５１０は、第２の通信ノード１２２からの測距要求メッセージの送信に応じて、第１の通信ノード１１０、１２１からチャネルサウンディング情報を備える肯定応答メッセージを受信するように設定されてもよいか、またはそのように設定された受信モジュール１５１１を備えることができる。この場合、第２の通信ノード１２２または処理回路１５１０は、受信された肯定応答メッセージのチャネルサウンディング情報に基づいて第１の通信ノード１１０、１２１にチャネルサウンディングフィードバック情報を送信するように設定されてもよいか、またはそのように設定された送信モジュール１５１２を備えることができる。

一部の実施形態において、第２の通信ノード１２２または処理回路１５１０は、第１の通信ノード１１０、１２１への測距要求メッセージの送信に応じて、第１の通信ノード１１０、１２１と少なくとも１つの非データパケット（ＮＤＰ）チャネルサウンディングメッセージ交換を実行するように設定されてもよいか、またはそのように設定された受信モジュール１５１１および送信モジュール１５１２を備えることができる。ここで、一部の実施形態によれば、第２の通信ノード１２２または処理回路１５１０は、２つ以上のプリコーダに対して第１の通信ノード１１０、１２１と少なくとも１つのＮＤＰチャネルサウンディングメッセージ交換を実行するようにさらに設定されてもよいか、またはそのようにさらに設定される受信モジュール１５１１および送信モジュール１５１２を備えることができる。この場合、第２の通信ノード１２２または処理回路１５１０は、２つ以上のタイミング測定メッセージを、２つ以上のプリコーダの各々に基づいてビームフォーミング送信として第１の通信ノード１１０、１２１から受信するようにさらに設定されてもよいか、またはそのようにさらに設定された受信モジュール１５１１を備えることもできる。さらに、第２の通信ノード１２２または処理回路１５１０は、ビームフォーミング送信の２つ以上の送信されたタイミング測定メッセージに対して第１の通信ノード１１０、１２１に肯定応答メッセージを送信するようにさらに設定されてもよいか、またはそのように設定された送信モジュール１５１２を備えることができる。一部の実施形態において、タイミング測定メッセージは、ファインタイミング測定（ＦＴＭ）フレームまたはデータパケットであってもよい。

さらに、上記で説明される無線通信ネットワーク１００の第１の通信ノード１１０、１２１において第２の通信ノード１２２の位置決めを可能にするための第２の通信ノード１２２の実施形態は、本明細書における実施形態の機能およびアクションを実行するためのコンピュータプログラムコードと共に、図１５に示される第２の通信ノード１２２内の処理回路１５１０のような、１つまたは複数のプロセッサを通じて実施されてもよい。前述のプログラムコードはまた、第２の通信ノード１２２の処理回路１５１０にロードされる場合、たとえば電子信号、光信号、無線信号、またはコンピュータ可読ストレージ媒体のような、本明細書における実施形態を実行するためのコンピュータプログラムコードまたはコード手段を搬送する、たとえばデータキャリアの形態をとる、コンピュータプログラム製品として提供されてもよい。コンピュータプログラムコードは、たとえば、第２の通信ノード１２２内またはサーバ上で純プログラムコードとして提供され、第２の通信ノード１２２にダウンロードされてもよい。

当業者であればまた、上記で説明される処理回路１５１０およびメモリ１５２０が、アナログおよびデジタル回路の組み合わせ、および／または、処理回路１５２０のような１つまたは複数のプロセッサによって実行されるときに上記で説明されるように実行する、たとえばメモリに格納された、ソフトウェアおよび／またはファームウェアで設定される１つまたは複数のプロセッサを示すことができることも理解するであろう。これらのプロセッサの１つまたは複数、およびその他のデジタルハードウェアは、単一の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または複数のプロセッサに含まれてもよく、さまざまなデジタルハードウェアは、個別にパッケージされるかシステムオンチップ（ＳｏＣ）にアセンブルされるかにかかわらず、複数の別個のコンポーネント間で分散されてもよい。

第２の通信ノード１２２のモジュールが、一部の実施形態において、プロセッサ、たとえば図１５の処理モジュール１５１０による実行のために、メモリ、たとえば図１５のメモリモジュール１５２０に格納されているコンピュータプログラムとして実施されてもよいことに留意されたい。

添付の図面に示される特定の実施形態の詳細な説明において使用される用語は、説明される第１の通信ノード１１０、１２１、第２の通信ノード１２２、および方法を限定することを意図されていないが、付属の特許請求の範囲を考慮して解釈されるべきである。

本明細書において使用されるように、「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」という用語は、関連する一覧された項目の１つまたは複数のあらゆる組み合わせを含む。

さらに、本明細書において使用されるように、一般的な略語「ｅ．ｇ．」は、ラテン語句「ｅｘｅｍｐｌｉ ｇｒａｔｉａ」に由来するものであり、以前言及された項目の一般例または例を紹介または指定するために使用されてもよく、そのような項目を限定することは意図されていない。本明細書において使用される場合、一般的な略語「ｉ．ｅ．」は、ラテン語句「ｉｄ ｅｓｔ」に由来するものであり、より全般的な列挙から特定の項目を指定するために使用されてもよい。一般的な略語「ｅｔｃ．」は、「およびその他のもの」または「など」を意味するラテン語表現「ｅｔ ｃｅｔｅｒａ」に由来するものであり、直前に列挙したものと類似する、さらなる特徴が存在することを指し示すために本明細書において使用されている場合がある。

本明細書に使用されるように、単数形「１つ（ａ）」、「１つ（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、明示的に言及されている場合を除き、複数形も含むことが意図される。さらに、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「備える・含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および／または「備えている・含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、本明細書において使用されるとき、提示される特徴、アクション、整数、ステップ、操作、要素、および／またはコンポーネントの存在を指定するが、１つ以上のその他の特徴、アクション、整数、ステップ、操作、要素、コンポーネント、および／またはそのグループの存在または追加を排除するものではないことが理解されるであろう。

他に特に規定のない限り、本明細書において使用される技術および科学用語を含むすべての用語は、説明される実施形態が属する技術分野の当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有する。さらに、一般に使用される辞書に規定されているような用語が、関連技術のコンテキストにおけるそれらの意味と一致する意味を有するものと解釈されるべきであり、本明細書において明示的な規定のない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されないことを理解されたい。

本明細書における実施形態は、上記で説明される好ましい実施形態に限定されることはない。さまざまな代替、変更、および等価が使用されてもよい。したがって、上記の実施形態は限定的なものとして解釈されるべきではない。

省略語
ＡＣＫ 肯定応答
ＡＰ アクセスポイント
ＡｏＡ 到来角
ＴｏＡ 到達時間
ＴｏＤ 出発時間
ＳＴＡ ステーション
ＡＣＫ 肯定応答
ＯＢＳＳ 重複基本サービスセット
ＢＳＳ 基本サービスセット
ＷＬＡＮ 無線ローカルエリアネットワーク
ＭＵ−ＭＩＭＯ マルチユーザ多入力多出力
ＳＮＲ 信号対雑音比
ＴＸ 送信機
ＲＸ 受信機
ＢＦ ビームフォーミング
ＮＤＰ 非データパケット
ＮＤＰ ＡＦ ＮＤＰアナウンスメントフレーム
ＶＨＴ 超高スループット
ＩＥ 情報要素
ＳＩＦＳ 短フレーム間スペース
ＲＳＳＩ 受信信号強度インジケータ
ＦＴＭ ファインタイミング測定
ＬｏＳ 見通し線
ＮＬｏＳ 非ＬｏＳ
ＲＴＴ 往復時間

Claims (22)

1. 無線通信ネットワーク（１００）において、第２の通信ノード（１２２）の位置を決定するために第１の通信ノード（１１０、１２１）によって実行される方法であって、
   タイミング測定メッセージを、前記第２の通信ノード（１２２）から受信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいてビームフォーミング送信として前記第２の通信ノード（１２２）に送信すること（７０２）と、ここで前記チャネルサウンディングフィードバック情報は、前記タイミング測定メッセージの送信の前、および前記第２の通信ノード（１２２）からの測距要求メッセージの受信に応じて、前記第２の通信ノード（１２２）と少なくとも１つの非データパケット（ＮＤＰ）チャネルサウンディングメッセージ交換を実行することにより得られるものであり、
   前記ビームフォーミング送信の前記タイミング測定メッセージに対して前記第２の通信ノード（１２２）から肯定応答メッセージを受信すること（７０３）と、
   前記タイミング測定メッセージの送信時間および前記肯定応答メッセージの受信時間に少なくとも部分的に基づいて、前記第２の通信ノード（１２２）の位置を決定すること（７０４）とを含む、方法。
2. 前記第２の通信ノード（１２２）から受信された前記チャネルサウンディングフィードバック情報に基づいて、タイミング測定メッセージのビームフォーミング送信に使用する専用のさまざまなプリコーダのコードブックから前記タイミング測定メッセージの前記ビームフォーミング送信のためにプリコーダを選択すること（７０１）をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 無線通信ネットワーク（１００）において第２の通信ノード（１２２）の位置を決定するための第１の通信ノード（１１０、１２１）であって、
   タイミング測定メッセージを、前記第２の通信ノード（１２２）から受信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいてビームフォーミング送信として前記第２の通信ノード（１２２）に送信し、ここで前記チャネルサウンディングフィードバック情報は、前記タイミング測定メッセージの送信の前、および前記第２の通信ノード（１２２）からの測距要求メッセージの受信に応じて、前記第２の通信ノード（１２２）と少なくとも１つの非データパケット（ＮＤＰ）チャネルサウンディングメッセージ交換を実行することにより得られるものであり、前記ビームフォーミング送信の前記タイミング測定メッセージに対して前記第２の通信ノード（１２２）から肯定応答メッセージを受信し、前記タイミング測定メッセージの送信時間および前記肯定応答メッセージの受信時間に少なくとも部分的に基づいて、前記第２の通信ノード（１２２）の位置を決定するように設定される第１の通信ノード（１１０、１２１）。
4. 前記第２の通信ノード（１２２）から受信された前記チャネルサウンディングフィードバック情報に基づいて、タイミング測定メッセージのビームフォーミング送信に使用する専用のさまざまなプリコーダのコードブックから前記タイミング測定メッセージのビームフォーミング送信のためにプリコーダを選択するようにさらに設定された、請求項３に記載の第１の通信ノード（１１０、１２１）。
5. 前記第２の通信ノード（１２２）から受信された前記チャネルサウンディングフィードバック情報のプリコーダを指示する情報に基づくか、または前記第２の通信ノード（１２２）における受信エネルギーが最大化されるように前記第２の通信ノード（１２２）から受信された前記チャネルサウンディングフィードバック情報に基づいて、前記プリコーダを選択するようにさらに設定された、請求項４に記載の第１の通信ノード（１１０、１２１）。
6. ２つ以上のプリコーダに対して前記第２の通信ノード（１２２）と前記少なくとも１つのＮＤＰチャネルサウンディングメッセージ交換を実行し、２つ以上のタイミング測定メッセージを、前記２つ以上のプリコーダの各々に基づいてビームフォーミング送信として前記第２の通信ノード（１２２）に送信し、前記ビームフォーミング送信の前記２つ以上の送信されたタイミング測定メッセージに対して前記第２の通信ノード（１２２）から肯定応答メッセージを受信するようにさらに設定される、請求項３に記載の第１の通信ノード（１１０、１２１）。
7. すべてのビームフォーミング方向の少なくともサブセットについて前記肯定応答メッセージまたはＮＤＰチャネルサウンディングメッセージの送信を繰り返すようにさらに設定される、請求項６に記載の第１の通信ノード（１１０、１２１）。
8. 前記タイミング測定メッセージは、ファインタイミング測定（ＦＴＭ）フレームまたはデータパケットである、請求項３から７のいずれか一項に記載の第１の通信ノード（１１０、１２１）。
9. 無線通信ネットワーク（１００）において第１の通信ノード（１１０、１２１）における第２の通信ノード（１２２）の位置決めを可能にするために前記第２の通信ノード（１２２）によって実行される方法であって、
   タイミング測定メッセージを、前記第１の通信ノード（１１０、１２１）に送信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいてビームフォーミング送信として前記第１の通信ノード（１１０、１２１）から受信すること（８０１）と、ここで前記チャネルサウンディングフィードバック情報は、前記第１の通信ノード（１１０、１２１）への測距要求メッセージの送信に応じて、前記第１の通信ノード（１１０、１２１）と少なくとも１つの非データパケット（ＮＤＰ）チャネルサウンディングメッセージ交換を実行することによって送信されるものであり、
   前記ビームフォーミング送信の前記タイミング測定メッセージに対して前記第１の通信ノード（１１０、１２１）に肯定応答メッセージを送信すること（８０２）とを含む、方法。
10. 前記タイミング測定メッセージの受信時間および前記肯定応答メッセージの送信時間に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の通信ノード（１１０、１２１）の位置を決定すること（８０３）をさらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記第１の通信ノード（１１０、１２１）に送信された前記チャネルサウンディングフィードバック情報は、タイミング測定メッセージのビームフォーミング送信に使用する専用のさまざまなプリコーダのコードブックからタイミング測定メッセージのビームフォーミング送信のためのプリコーダを指示する情報を備える、請求項９または１０に記載の方法。
12. 無線通信ネットワーク（１００）において第１の通信ノード（１１０、１２１）における第２の通信ノード（１２２）の位置決めを可能にするための第２の通信ノード（１２２）であって、
    タイミング測定メッセージを、前記第１の通信ノード（１１０、１２１）に送信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいてビームフォーミング送信として前記第１の通信ノード（１１０、１２１）から受信し、ここで前記チャネルサウンディングフィードバック情報は、前記第１の通信ノード（１１０、１２１）への測距要求メッセージの送信に応じて、前記第１の通信ノード（１１０、１２１）と少なくとも１つの非データパケット（ＮＤＰ）チャネルサウンディングメッセージ交換を実行することによって送信されるものであり、前記ビームフォーミング送信の前記タイミング測定メッセージに対して前記第１の通信ノード（１１０、１２１）に肯定応答メッセージを送信するように設定される、第２の通信ノード（１２２）。
13. 前記タイミング測定メッセージの受信時間および前記肯定応答メッセージの送信時間に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の通信ノード（１１０、１２１）の位置を決定するようにさらに設定される、請求項１２に記載の第２の通信ノード（１２２）。
14. 前記第１の通信ノード（１１０、１２１）に送信された前記チャネルサウンディングフィードバック情報は、タイミング測定メッセージのビームフォーミング送信に使用する専用のさまざまなプリコーダのコードブックからタイミング測定メッセージのビームフォーミング送信のためのプリコーダを指示する情報を備える、請求項１２または１３に記載の第２の通信ノード（１２２）。
15. ２つ以上のプリコーダに対して前記第１の通信ノード（１１０、１２１）と前記少なくとも１つのＮＤＰチャネルサウンディングメッセージ交換を実行し、２つ以上のタイミング測定メッセージを、前記２つ以上のプリコーダの各々に基づいてビームフォーミング送信として前記第１の通信ノード（１１０、１２１）から受信し、前記ビームフォーミング送信の前記２つ以上の送信されたタイミング測定メッセージに対して前記第１の通信ノード（１１０、１２１）に肯定応答メッセージを送信するようにさらに設定される、請求項１２に記載の第２の通信ノード（１２２）。
16. 前記タイミング測定メッセージは、ファインタイミング測定（ＦＴＭ）フレームまたはデータパケットである、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の第２の通信ノード（１２２）。
17. 少なくとも１つのプロセッサ（１３１０、１４１０）上で実行されるとき、前記少なくとも１つのプロセッサ（１３１０、１４１０）に、請求項１もしくは２、または請求項９から１１のいずれか一項に記載の方法を実施させる命令を備える、コンピュータプログラム製品。
18. 請求項１７に記載のコンピュータプログラム製品を含むキャリアであって、電子信号、光信号、無線信号、またはコンピュータ可読ストレージ媒体のうちの１つである、キャリア。
19. 無線通信ネットワーク（１００）において、第２の通信ノード（１２２）の位置を決定するために第１の通信ノード（１１０、１２１）によって実行される方法であって、
    タイミング測定メッセージを、前記第２の通信ノード（１２２）から受信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいてビームフォーミング送信として前記第２の通信ノード（１２２）に送信すること（７０２）と、ここで前記チャネルサウンディングフィードバック情報は、前記タイミング測定メッセージの送信の前、および前記第２の通信ノード（１２２）からの測距要求メッセージの受信に応じて、チャネルサウンディング情報を備える前記測距要求メッセージに対する肯定応答メッセージを前記第２の通信ノード（１２２）に送信することによって、および送信された肯定応答メッセージの前記チャネルサウンディング情報に基づいて前記第２の通信ノード（１２２）からチャネルサウンディングフィードバック情報を受信することによって得られるものであり、
    前記ビームフォーミング送信の前記タイミング測定メッセージに対して前記第２の通信ノード（１２２）から肯定応答メッセージを受信すること（７０３）と、
    前記タイミング測定メッセージの送信時間および前記肯定応答メッセージの受信時間に少なくとも部分的に基づいて、前記第２の通信ノード（１２２）の位置を決定すること（７０４）とを含む、方法。
20. 無線通信ネットワーク（１００）において第２の通信ノード（１２２）の位置を決定するための第１の通信ノード（１１０、１２１）であって、
    タイミング測定メッセージを、前記第２の通信ノード（１２２）から受信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいてビームフォーミング送信として前記第２の通信ノード（１２２）に送信し、ここで前記チャネルサウンディングフィードバック情報は、前記タイミング測定メッセージの送信の前、および前記第２の通信ノード（１２２）からの測距要求メッセージの受信に応じて、チャネルサウンディング情報を備える前記測距要求メッセージに対する肯定応答メッセージを前記第２の通信ノード（１２２）に送信することによって、および送信された肯定応答メッセージの前記チャネルサウンディング情報に基づいて前記第２の通信ノード（１２２）からチャネルサウンディングフィードバック情報を受信することによって得られるものであり、前記ビームフォーミング送信の前記タイミング測定メッセージに対して前記第２の通信ノード（１２２）から肯定応答メッセージを受信し、前記タイミング測定メッセージの送信時間および前記肯定応答メッセージの受信時間に少なくとも部分的に基づいて、前記第２の通信ノード（１２２）の位置を決定するように設定される第１の通信ノード（１１０、１２１）。
21. 無線通信ネットワーク（１００）において第１の通信ノード（１１０、１２１）における第２の通信ノード（１２２）の位置決めを可能にするために前記第２の通信ノード（１２２）によって実行される方法であって、
    タイミング測定メッセージを、前記第１の通信ノード（１１０、１２１）に送信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいてビームフォーミング送信として前記第１の通信ノード（１１０、１２１）から受信すること（８０１）と、ここで前記チャネルサウンディングフィードバック情報は、前記第１の通信ノード（１１０、１２１）への測距要求メッセージの送信に応じて、チャネルサウンディング情報を備える前記測距要求メッセージに対する肯定応答メッセージを前記第１の通信ノード（１１０、１２１）から受信することによって、および受信された肯定応答メッセージの前記チャネルサウンディング情報に基づいて前記第１の通信ノード（１１０、１２１）にチャネルサウンディングフィードバック情報を送信することによって送信されるものであり、
    前記ビームフォーミング送信の前記タイミング測定メッセージに対して前記第１の通信ノード（１１０、１２１）に肯定応答メッセージを送信すること（８０２）とを含む、方法。
22. 無線通信ネットワーク（１００）において第１の通信ノード（１１０、１２１）における第２の通信ノード（１２２）の位置決めを可能にするための第２の通信ノード（１２２）であって、
    タイミング測定メッセージを、前記第１の通信ノード（１１０、１２１）に送信されたチャネルサウンディングフィードバック情報に基づいてビームフォーミング送信として前記第１の通信ノード（１１０、１２１）から受信し、ここで前記チャネルサウンディングフィードバック情報は、前記第１の通信ノード（１１０、１２１）への測距要求メッセージの送信に応じて、チャネルサウンディング情報を備える前記測距要求メッセージに対する肯定応答メッセージを前記第１の通信ノード（１１０、１２１）から受信することによって、および受信された肯定応答メッセージの前記チャネルサウンディング情報に基づいて前記第１の通信ノード（１１０、１２１）にチャネルサウンディングフィードバック情報を送信することによって送信されるものであり、前記ビームフォーミング送信の前記タイミング測定メッセージに対して前記第１の通信ノード（１１０、１２１）に肯定応答メッセージを送信するように設定される、第２の通信ノード（１２２）。

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