KR20160046801A - Tof 포지셔닝을 위한 정밀 타이밍 측정 - Google Patents

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Abstract

디바이스의 물리적 위치를 확립하기 위한 시스템 및 방법의 실시예들이 여기서 전반적으로 설명된다. 일부 실시예들에서, 디바이스는, 무선 프로토콜의 사용을 통해 액세스 포인트와 통신하고, 3-스테이지 정밀-타이밍 측정(fine-timing measurement: FTM) 절차를 포함하는 ToF(time-of-flight) 포지셔닝을 위한 방법을 수행하되, 상기 3-스테이지 FTM 절차는 다음의 FTM 교환을 위한 컴백 타이밍을 협상하는 제 1 스테이지와, 정밀 타이밍 측정 교환을 수행하는 것 및 다음의 정밀 타이밍 측정 교환을 위한 컴백 타이밍을 선택적으로 협상하는 것을 포함하는 제 2 스테이지와, 이전의 정밀 타이밍 측정 교환의 타임스탬프를 보고하고 폴링하는 것 및 추가적인 정밀 타이밍 측정 스테이지를 선택적으로 수행하는 것을 포함하는 제 3 스테이지를 포함한다. 일부 실시예들에서, 디바이스에서의 모듈은 디바이스와 액세스 포인트와의 사이에서 또는 하나 이상의 네트워크 디바이스들 사이에서의 레인지(a range)를 결정할 수 있다.

Description

TOF 포지셔닝을 위한 정밀 타이밍 측정{FINE-TIMING MEASUREMENT FOR TIME-OF-FLIGHT POSITIONING}
우선권 주장
본 특허 출원은 2013년 9월 18일에 출원된 미국 임시 특허 출원 일련 번호 제61/879,301호에 대한 우선권을 주장하며, 이는 그 전체로서 본 명세서에 참조되어 인용된다.
실시예들은 무선 통신에 관련되어 있다. 일부 실시예들은 TOF(time-of-flight) 포지셔닝 및 디바이스 위치 결정 무선 네트워크에 관한 것이다. 일부 실시예들은 IEEE 802.11 표준들 중 하나에 따라 동작하는 무선 네트워크에 관한 것이다. 일부 실시예들은 무선 지리 위치(geo-location)의 사용에 관한 것이고, 보다 구체적으로, 일부 실시예들은 무선 네트워크를 구비한 공간 내에서의 디바이스 위치의 결정에 관한 것이다.
무선 네트워크 디바이스들 위치를 정확하게 찾는 것은 다수의 지상파 소스들로부터 다수의 위치 결정을 수행하는 것과 연관된 계산 비용을 초래할 수 있다. 이 계산 비용은 디바이스의 다른 프로세싱 활동에 영향을 미칠 수 있고, 또한 추가적인 전력 소비를 초래할 수 있어, 이는 디바이스의 성능 또는 유용성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 무선 디바이스의 위치를 정확하게 찾는 것과 연관된 비용을 낮추는 시스템 및 방법에 대해 일반적으로 요구된다.
일부 실시예들은 비제한적인 예로서 첨부된 도면들에 도시되어 있다.
도 1은 일부 실시예들에 따른 예시적인 통신 시스템의 블록도이다.
도 2는 일부 실시예들에 따른 예시적인 무선 통신 시스템의 블록도이다.
도 3은 일부 실시예들에 따라 액세스 포인트로 디바이스의 포지션을 결정하기 위한 방법의 동작을 나타내는 스윔-레인 챠트(a swim-lane chart)이다.
도 4는 일부 실시예들에 따라 액세스 포인트로 디바이스의 상호 작용을 모니터링하기 위한 방법의 동작을 나타내는 스윔-레인 챠트이다.
도 5는 일부 실시예들에 따라 디바이스의 포지션을 결정하기 위한 예시적인 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 일부 실시예들에 따라 사용자 장치(UE)의 기능 블록도를 나타낸다.
도 7은 일부 실시예들에 따라 모바일 디바이스를 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 명세서에서 논의되는 방법론들 중 임의의 하나 이상의 방법론을 머신으로 하여금 수행하게 하는 인스트럭션의 세트가 실행될 수 있는 컴퓨터 시스템의 예시적인 형태로 상기 머신을 도형적으로 표현한 도면이다.
이하의 설명 및 도면은 당업자가 이것들을 실시할 수 있게 하도록 특정 실시예들을 충분히 예시하고 있다. 다른 실시예들은 구조적, 논리적, 전기적, 프로세스, 및 다른 변경들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들의 부분들 및 특징들은 다른 실시예들의 부분들 및 특징들에 포함되거나 그것들을 위해 대체될 수 있다. 청구항들에서 제시된 실시예들은 그 청구항들의 모든 이용가능한 등가물들을 포함한다.
여기서 설명되는 다수의 기술 및 구성은 무선 통신 및 네트워크 통신과 관련해서 사용되는 위치 발견 기술(a location discovery technique)을 제공한다. 현재 설명되는 위치 결정 기술은 디바이스들과 액세스 포인트들 간의 무선 통신과 관련해서 사용될 수 있다. 예컨대, 무선 로컬 영역 네트워크(예를 들어, 와이파이)는 IEEE 802.11 표준들 중 하나에 기초하거나 그와 호환가능할 수 있다.
일부 네트워크 기술들에 의하면, 디바이스의 위치를 확립하는 것은 디바이스와 다수의 액세스 포인트 간의 거리를 계산하는 데 TOF(time of flight) 계산을 이용한다. 예컨대, 디바이스는 각각의 개별적인 액세스 포인트로부터의 물리적 거리를 확립하기 위해 2 이상의 액세스 포인트들로부터 TOF 정보를 요청하고, 그에 의해 액세스 포인트들과 관련해서 디바이스의 대략적인 물리적 위치를 결정할 수 있다. 액세스 포인트의 물리적 위치가 공지되어 있는 예에서, 액세스 포인트들은 그 정보를 디바이스에게 제공할 수 있어, 디바이스가 단독으로 또는 액세스 포인트들과 함께, 디바이스의 정확한 물리적 위치를, 예를 들어 네비게이션 좌표계에서의 경도값 및 위도값의 세트로서 결정할 수 있다.
현재 설명되는 기술들과 관련해서, 무선 통신 디바이스는 무선 통신 액세스 포인트와의 접속을 수립하는 데 이용된다. 예에서, IEEE 802.11v와 같은 IEEE 802.11 표준은, ToF가 결정될 수 있는 프레임 교환을 정의할 수 있지만, 모바일 디바이스가 항상 응답을 수신할 수 있다고 가정될 수 있다. 그러나, 응답이 도착할 때까지 요청된 채널에 모바일 디바이스를 강제로 머무르게 하여, (서빙 채널이 현재 ToF 교환 채널과 같지 않으면) 디바이스가 서빙 채널로 되돌아가지 못하게 되는 경우, ToF 계산은 수 밀리초가 걸릴 수 있다. 이는 디바이스가 임의의 전력 절약 기술을 수행하지 못하게 하거나, 혹은 상이한 채널에서 AP와의 추가적인 교환을 수행하지 못하게 한다. 또한, 향후의 ToF 측정 교환을 한쪽(또는 양쪽)에게 준비시키기 위한 디바이스와 수신 AP 간의 사전 상호동작으로 인해 ToF 계산 리소스들은 항상 이용될 수는 없었다.
위치 결정 정확성을 위해 요구되는 삼변 측량(trilateration)을 가능하게 하기 위해, 디바이스는 다수의 AP들과 ToF 교환을 수행할 수 있다. 예컨대, 액세스 포인트들이 스펙트럼에 걸쳐서 주파수 확산되는 엔터프라이즈 환경에서, 모바일 디바이스가 채널에 머무르고 및/또는 채널 밖으로 나가기 위한 추가적인 시간이 필요할 수 있고 또한 상이한 채널들에 대해 설정된 관련 ToF 지원 AP들의 개수와 곱해질 수 있다.
일부 실시예들에서, ToF 포지셔닝 방법은 개시 스테이션(an initiating station) 및 응답 스테이션(a responding station)에 의해 수행되는 3-스테이지 정밀-타이밍 측정(FTM; fine-timing measurement) 절차를 포함할 수 있다. 방법은 다음의 FTM 교환을 위한 컴백 타이밍을 협상하는 제 1 스테이지(스테이지 I); 정밀-타이밍 측정 교환을 수행하는 것과, 다음의 정밀-타이밍 측정 교환을 위한 컴백 타이밍을 선택적으로 협상하는 것을 포함하는 제 2 스테이지(스테이지 II); 및 이전의 정밀 타이밍 측정 교환의 타임스탬프를 보고 및 폴링하는 것과, 추가적인 정밀-타이밍 측정 스테이지를 선택적으로 수행하는 것을 포함하는 제 3 스테이지(스테이지 III)를 포함할 수 있다.
이들 위치 결정 기술들은 요구되는 ToF 리소스들을 관리 및 준비하는 능력을 ToF 응답자, 예를 들어 액세스 포인트에게 제공할 수 있다. 기술들은 또한 응답자 리소스들을 기다리는 동안에 병렬 동작들을 수행하는 능력을 ToF 개시자(예를 들어, STA 또는 디바이스)에게 제공할 수도 있고, 이러한 동작들은 전력 절약, 다른 응답자에 의한 추가적인 ToF 요청들의 성능, 서빙 채널 트래픽의 처리, 또는 다른 기능들을 포함할 수 있다. 또한, 여기서 설명되는 ToF 인프라스트럭처 프로토콜들은 위치 결정 프로토콜들에 대한 추가적인 확장, 예를 들어 견고하고 잘 정의된 에러 처리 메카니즘들과 함께, 항시 ToF 리소스들의 완전한 이용가능성, 고속의 채널 추정 계산을 제공한다.
이들 위치 결정 기술들은, IEEE 802.11 표준과의 접속에서 수행되는 와이파이 통신(예를 들어, 고정형 액세스 포인트에 의해 가능하게 되는 와이파이 통신), 3GPP LTE/LTE-A 통신(예를 들어, 업링크 세그먼트 또는 다른 지정된 리소스들의 일부에서 수립된 LTE 다이렉트(LTE-D) 통신), IEEE 802.16 표준과 관련해서 수행되는 머신-투-머신(M2M; machine-to-machine) 통신 등을 포함한, 허가 또는 비허가 스펙트럼 대역들에서의 표준들 및 다수의 네트워크 프로토콜들 중 임의의 것을 이용하여 디바이스 위치의 결정을 가능하게 할 수 있다.
도 1은 통신 네트워크 구조(100)의 예시적인 구성을 도시한다. 통신 네트워크 구조(100) 내에서, IEEE 802.11 호환가능 무선 액세스 포인트 또는 3GPP 표준 계열로부터의 표준에 따라 동작하는 LTE/LTE-A 셀 네트워크와 같은 캐리어 기반 네트워크는 네트워크 장비(102)에 의해 수립된다. 네트워크 장비(102)는 무선 액세스 포인트, 와이파이 핫스팟, 혹은 통신 디바이스들(104A, 104B, 104C)(예를 들어, 사용자 장치(UE) 또는 통신 스테이션(STA))과 통신하는 개선된 또는 진화된 노드 B(eNodeB)를 포함할 수 있다. 캐리어 기반 네트워크는 통신 디바이스들(104A, 104B, 104C) 각각에 의한 무선 네트워크 접속들(106A, 106B, 106C)을 포함한다. 통신 디바이스들(104A, 104B, 104C)은 스마트폰, 휴대폰 핸드셋, 및 내장 또는 외부의 무선 네트워크 통신 디바이스를 갖는 퍼스널 컴퓨터를 포함해서 다양한 폼 팩터를 따르는 것으로 도시되어 있다.
네트워크 장비(102)는 클라우드 네트워크(116)에서의 네트워크 서버(118)에 네트워크 접속(114)을 통해 연결되어 있는 것으로 도 1에 도시되어 있다. 서버(118)는 디바이스 위치, 사용자 프로파일, 사용자 정보, 웹 사이트, 이메일 등을 포함한 다양한 형태의 정보를 통신 디바이스들(104A, 104B, 104C)로 제공하거나, 혹은 정보를 통신 디바이스들(104A, 104B, 104C)로부터 수신하도록 동작할 수 있다. 여기서 설명되는 기술들은, 하나 이상의 네트워크 장치와 통신 세션을 수립할 것을 다수의 통신 디바이스들에게 요구하지 않고서, 네트워크 장비(102)와 관련하여 다수의 통신 디바이스들(104A, 104B, 104C)의 위치 결정을 가능하게 한다.
통신 디바이스들(104A, 104B, 104C)은 무선 통신을 위한 범위 내에 있거나 그렇지 않으면 그 근처에 있을 때에 네트워크 장비(102)와 통신할 수 있다. 도시된 바와 같이, 접속(106A)은 모바일 디바이스(104A)(예를 들어, 스마트폰)와 네트워크 장비(102) 사이에서 수립될 수 있고; 접속(106B)는 모바일 디바이스(104B)(예를 들어, 휴대폰)와 네트워크 장비(102) 사이에서 수립될 수 있고; 접속(106C)은 모바일 디바이스(104C)(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터)와 네트워크 장비(102) 사이에서 수립될 수 있다.
디바이스들(104A, 104B, 104C) 간의 무선 통신(106A, 106B, 106C)은 와이파이 또는 IEEE 802.11 표준 프로토콜, 혹은 기존의 3GPP LTE TDD(time division duplex)-어드밴스드 시스템과 같은 프로토콜을 이용할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 네트워크(116) 및 네트워크 장비(102)는 3GPP LTE 표준을 이용하고 TDD 모드를 구동하는 EUTRAN(evolved universal terrestrial radio access network)을 포함한다. 디바이스들(104A, 104B, 104C)은 와이파이 또는 IEEE 802.11 표준 프로토콜, 혹은 3GPP, LTE, 또는 TDD-어드밴스드 또는 이들에 대한 임의의 조합 혹은 다른 통신 표준들과 같은 프로토콜을 이용하도록 구성되는 하나 이상의 안테나, 수신기, 송신기, 또는 트랜시버를 포함할 수 있다.
디바이스들(104A, 104B, 104C) 내의 안테나 또는 디바이스들(104A, 104B, 104C) 상의 안테나는, 예를 들어 다이폴 안테나, 모노폴 안테나, 패치 안테나, 루프 안테나, 마이크로스트립 안테나 또는 RF 신호 전송에 적합한 다른 형태의 안테나를 포함하는 하나 이상의 지향성 또는 전방향성 안테나를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 2 이상의 안테나를 대신하여, 다수의 개구를 갖는 단일 안테나가 사용될 수 있다. 이들 실시예들에서, 각 개구는 별도의 안테나로 간주될 수 있다. 일부 MIMO(multiple-input multiple-output) 실시예들에서, 안테나들은 각 안테나와 송신국의 안테나들 사이에서 일어날 수 있는 상이한 채널 특성들 및 공간 다이버시티(spatial diversity)를 이용하도록 유효하게 떨어져 있을 수 있다. 일부 MIMO 실시예들에서, 안테나들은 파장의 최대 1/10 또는 그 이상으로 떨어져 있을 수 있다.
일부 실시예들에서, 모바일 디바이스(104A)는 키보드, 디스플레이, 비휘발성 메모리 포트, 다수의 안테나들, 그래픽 프로세서, 응용 프로세서, 스피커, 및 다른 모바일 디바이스 소자들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 디스플레이는 터치 스크린을 포함하는 LCD 스크린일 수 있다. 모바일 디바이스(104B)는 모바일 디바이스(104A)와 유사할 수 있지만, 동일할 필요는 없다. 모바일 디바이스(104C)는 모바일 디바이스(104A)와 관련해서 설명된 특징부들, 구성요소들, 기능 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
개선된 또는 진화된 노드 B(eNodeB)와 같은 기지국은 디바이스(104A)와 같은 통신 디바이스들에게 무선 통신 서비스를 제공할 수 있다. 도 1의 예시적인 통신 시스템(100)이 단지 3개의 디바이스 사용자들(104A, 104B, 104C)을 도시하고 있지만, 다수의 사용자들, 디바이스들, 서버들 등의 임의의 조합은 다수의 실시예들에서 네트워크 장비(102)에 연결될 수 있다. 예컨대, 3 이상의 사용자들은 빌딩, 캠퍼스, 쇼핑 몰 영역, 또는 다른 영역 등의 장소에 위치되고, 네트워크 장비(102)와 독립적으로 통신하기 위해 임의의 수의 모바일 무선-인에이블드 컴퓨팅 디바이스들을 이용할 수 있다. 마찬가지로, 통신 시스템(100)은 1 이상의 네트워크 장비(102)를 포함할 수 있다. 예컨대, 복수의 액세스 포인트 또는 기지국은, 디바이스들이 네트워크 장비(102)의 적어도 두 가지의 경우와 통신할 수 있는 오버랩핑 커버리지 영역을 형성할 수 있다.
비록 통신 시스템(100)이 다수의 별도의 기능 소자들을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 기능 소자들 중 하나 이상은 결합될 수 있으며, 또한 디지털 신호 프로세서(DSP)를 포함하는 프로세싱 소자들과 같은 소프트웨어-구성된 소자들 및/또한 다른 하드웨어 소자들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 예컨대, 일부 소자들은 하나 이상의 마이크로프로세서, DSP, ASIC, 무선 주파수 집적 회로(RFIC) 및 여기서 설명되는 기능들을 적어도 수행하기 위한 다수의 하드웨어 및 논리 회로의 결합을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 시스템(100)의 기능 소자들은 하나 이상의 프로세싱 소자들 상에서 동작하는 하나 이상의 프로세서를 지칭할 수 있다.
실시예들은 하드웨어, 펌웨어 및 소프트웨어 중 하나 또는 그 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 실시예들은 컴퓨터 판독가능 저장 디바이스에 저장된 인스트럭션으로서 구현될 수 있고, 상기 인스트럭션은 여기서 설명되는 동작들을 수행하기 위해 적어도 하나의 프로세서에 의해 판독 및 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 디바이스는 머신(예를 들어, 컴퓨터)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장하기 위한 비일시적 메카니즘을 포함할 수 있다. 예컨대, 컴퓨터 판독가능 저장 디바이스는 ROM, RAM, 자기 디스크 저장 매체, 광 저장 매체, 플래시 메모리 디바이스, 및 다른 저장 디바이스 및 매체를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 시스템(100)은 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있고, 또한 컴퓨터 판독가능 저장 디바이스에 저장된 인스트럭션으로 구성될 수 있다.
도 2는 도 1의 통신 네트워크 구조(100)를 이용할 수 있는 예시적인 무선 통신 시스템(200)의 블록도이다. 예시적인 통신 시스템(200)은 무선 통신이 가능한 디바이스(202)(예를 들어, 사용자 장치(UE) 또는 통신 스테이션(STA; station))를 포함할 수 있다. 통신 시스템(200)은 무선 통신이 가능한 디바이스(202)를 포함할 수 있다. 디바이스(202)는 (예를 들어, 트랜시버의 일부로서) 수신기(218) 및 프로세서(220)를 포함할 수 있다. 프로세서(220)는 지정된 동작을 수행할 수 있는 임의의 하드웨어, 또는 하드웨어의 서브셋일 수 있다. 이러한 하드웨어 소자들은 도 6, 7 또는 8과 관련해서 이하에서 열거된다.
프로세서(220)는 포지션 계산기(222)와 통신하도록 배치될 수 있다. 예에서, 포지션 계산기(222)는 디바이스(202)에 대해 국부적이다(예를 들어, 그 일부임, 그와 통합됨, 그에 속해 있음, 등). 예에서, 포지션 계산기(222)는 디바이스(202)로부터 원격이다(예컨대, 떨어져 있음, 네트워크(예를 들어, 206)를 거쳐 간접적으로 액세스 가능함, 상이한 머신(예를 들어, 서버(214)에 있음, 등). 국부적인 경우, 프로세서(220)는 디바이스(202)의 인터링크(예를 들어, 버스, 데이터 포트, 등)를 거쳐 포지션 계산기(222)로의 통신을 수행할 수 있다. 원격인 경우, 프로세서(220)는 네트워크 인터페이스를 거쳐, 예를 들어 네트워크 인터페이스 카드(NIC) 또는 무선 트랜시버를 거쳐 포지션 계산기로의 통신을 수행할 수 있다.
예에서, 디바이스(202)는 휴대폰, 스마트폰, 랩탑, 태블릿 컴퓨터, PDA 또는 무선 통신이 가능한 다른 전자 장치와 같은 모바일 컴퓨팅 디바이스일 수 있다. 제 1 액세스 포인트(AP)(204)는, 예를 들어 기지국 또는 고정형 무선 라우터일 수 있다. 디바이스(202)는 인터넷과 같은 네트워크(206)에 도달하기 위해 제 1 액세스 포인트(204)와의 통신 링크(212)를 수립할 수 있다. 예에서, 디바이스(202)는 임의의 이용가능한 접속 상에서 링크(216)를 통해 액세스 포인트 위치 서버(214)와 통신할 수 있다. 예컨대, 디바이스(202)는 제 1 액세스 포인트(204) 및 네트워크(206)를 통한 링크(216)를 거쳐 액세스 포인트 위치 서버(214)와 통신할 수 있다. 링크(216)는, 예를 들어 디바이스(202)와 액세스 포인트 위치 서버(214) 사이에서 교환되는 데이터의 비승인된 조작 또는 차단을 방지하기 위해 HTTPS(HyperText Transfer Protocol Secured) 및 전송 계층 보안(TLS; transport layer security)을 이용할 수 있다. 예에서, 도 1의 네트워크 장비(102)와 같은 셀룰러 기지국은 디바이스(202)와 액세스 포인트 위치 서버(214) 사이에 링크(216)를 제공할 수 있다.
예에서, 제 2 액세스 포인트(208) 또는 제 3 액세스 포인트(210)는 디바이스(202)의 범위 내에 있을 수 있다. 디바이스(202)는 제 1 액세스 포인트(204), 제 2 액세스 포인트(208) 또는 제 3 액세스 포인트(210)와 통신할 수 있다. 디바이스(202)는 제 1 액세스 포인트(204), 제 2 액세스 포인트(208), 제 3 액세스 포인트(210), 또는 임의의 다른 액세스 포인트 중 하나 이상에 관한 위치 정보를 액세스 포인트 위치 서버(214)로부터 요청할 수 있다. 위치 정보 요청에 응답하여, 액세스 포인트 위치 서버(214)는 요청된 액세스 포인트에 대응하는 위치 정보를 링크(216)를 거쳐 디바이스(202)에게 제공할 수 있다. 예에서, 디바이스(202)는 위치 요청(예를 들어, 컴백 타이밍의 스테이지 I 협상)을 제 1 액세스 포인트(204)를 이용해서 개시할 수 있다. 제 1 액세스 포인트(204)는 위치 요청에 응답하여, ToF 측정 교환을 수행하는 데 리소스들을 할당할 수 있다.
도 3은 일부 실시예들에 따라 디바이스의 포지션을 액세스 포인트를 이용해서 결정하는 방법(300)의 동작을 나타내는 스윔-레인 챠트이다. 예컨대, 개시자(302)(예를 들어, 도 2의 디바이스(202)) 및 응답자(304)(예를 들어, 도 2의 제 1 액세스 포인트(204))는 방법(300) 또는 그 일부를 수행하도록 구성될 수 있다. 방법(300)은 301에서 초반 스테이지 I 협상으로 시작될 수 있다.
예에서, 개시자(302)는 응답자(304)와의 통신을 수립하기 위한 요청(306)을 전송할 수 있다. 응답자(304)는 위치 결정 서비스를 제공하는 능력을 나타내는 확인응답(ACK)(308)으로 응답할 수 있다. 응답자(304)는 컴백 시간 협상의 부분으로서 M1 메시지(310)를 전송할 수도 있다. 개시자(302)는 컴백 시간 협상 및 스테이지 I(301) 협상을 완료하기 위해 ACK(312)를 전송할 수 있다.
방법(300)은 스테이지 II(313) 사운딩(sounding) 교환으로 계속될 수 있다. 예에서, 개시자(302)는 레인징 요청(ranging request)(314)을 응답자(304)에게 전송할 수 있다. 응답자(304)는 레인징 교환의 수행 가능성을 나타내는 확인응답(ACK)(316)으로 응답할 수 있다. 318의 시간 T1에서, 응답자(304)는 출발 타이밍 정보, 예를 들어 TOD(M1)를 포함할 수 있는 제 1 메시지 M1(320)을 개시자(302)에게 보낼 수 있다. 322의 도착 시간 T2에서, 개시자(302)는 제 1 메시지(320)를 수신하고, 응답으로 ACK(324)를 응답자(304)에게 전송한다. ACK(324)는 제 1 메시지(320)의 도착 시간 T2를 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 출발 시간 T3(326)에서, 개시자(302)는 제 2 메시지(328)의 출발 시간을 포함할 수 있는 제 2 메시지 M2(328)를 응답자(304)에게 보낸다. 330의 도착 시간 T4에서, 응답자(304)는 개시자(302)로부터 제 2 메시지(328)를 수신하고, 개시자(302)와 응답자(304) 사이의 레인지(a range)를 계산할 수 있다.
방법(300)은 보고(reporting) 또는 타임스탬프 폴링 단계를 이용해서 스테이지 III(331)로 계속될 수 있다. 예컨대, 개시자(302)는 응답자(304)에 의해 계산된 바와 같이 개시자(302)와 응답자(304) 사이의 레인지를 요청하는 요청(332)을 응답자(304)로 전송할 수 있고, 또는 상기 요청(332)은 추가적인 레인징 교환이 요청된다는 표시(an indication)를 포함할 수 있다. 응답자(304)는 추가적인 레인징 교환을 수행하기 위한 능력 또는 레인지를 나타내는 확인응답(ACK)(334)으로 응답할 수 있다. 응답자(304)는 다음 컴백 시간 협상의 일부로서 M1 메시지(336)를 전송할 수도 있다. 개시자(302)는 컴백 시간 협상 및 스테이지 III(331)를 완료하기 위해 ACK(338)를 전송할 수 있다.
도 4는 일부 실시예들에 따라 액세스 포인트를 이용해서 디바이스의 포지션을 결정하는 방법(400)의 동작을 나타내는 스윔-레인 챠트이다. 방법(400)은 도 3의 방법(300)의 스테이지 I(301) 및 스테이지 II(313)에서 설명된 요소들로 시작될 수 있다.
방법(400)은 추가적인 사운딩 교환을 포함하는 보고 또는 타임스탬프 폴링 단계를 이용해서 스테이지 III(401)로 계속될 수 있다. 예컨대, 개시자(302)는 응답자(304)에 의해 계산된 바와 같이 개시자(302)와 응답자(304) 사이의 레인지를 요청하는 요청(332)을 응답자(304)에게 전송할 수 있다. 요청(332)은 추가적인 레인징 교환이 요청된다는 표시를 포함한다. 응답자(304)는 추가적인 레인징 교환을 수행하기 위한 능력 및 레인지를 나타내는 확인응답(ACK)(334)으로 응답할 수 있다. 시간 T1'(402)에서, 응답자(304)는 다음 사운딩 교환의 일부로서 M1 메시지(336)를 전송할 수 있다. 시간 T2'(404)에서, 개시자(302)는 메시지(336)의 출발 시간을 포함하는 메시지(336)를 수신할 수 있다. 개시자(302)는 ACK(338)를 응답자(304)에게 전송할 수 있다. 시간 T3'(406)에서, 개시자(302)는 제 2 메시지 M2(408)를 응답자(304)에게 전송할 수 있다. 시간 T4'에서 응답자는 제 2 메시지 M2(408)를 수신할 수 있고, 시간 T1', T2', T3' 및 T4'에 기초하여 개시자(302)와 응답자(304) 사이의 레인지를 계산함으로써 스테이지 III(401)를 완료할 수 있다.
도 3의 방법(300) 및 도 4의 방법(400)과 관련해서 설명된 것과 같이, 정밀 타이밍 측정 프로토콜 교환을 수행하는 데 프레임의 3가지 형태가 이용될 수 있다. 제 1 프레임은 정밀 타이밍 측정 요청(FTMR; fine-timing measurement request)이다. FTMR은 도 2의 디바이스(202)와 같은 개시자에 의해 전송될 수 있다. 후속의 정밀 타이밍 측정 교환 세부사항들의 협상을 개시하고, 이전의 정밀 타이밍 측정 타임스탬프(T3-T2)를 보고하고, 이전의 정밀 타이밍 측정 타임스탬프(T4-T1)를 폴링하는 데 FTMR이 이용될 수 있다. 제 2 프레임은 정밀 타이밍 측정 1(FTM1)이다. FTM1은 FTMR의 수신에 응답하여 응답자에 의해 전송될 수 있다. FTM1은 이전의 정밀 타이밍 측정 타임스탬프(T4-T1)를 보고하고, 다음 후속의 정밀 타이밍 측정 세부사항들을 보고하고, 정밀 타이밍 측정 교환시에 정밀 타이밍 측정 프레임으로서 동작하는 데 이용될 수 있다. 제 3 프레임은 정밀 타이밍 측정 2(FTM2)이다. FTM2는 정밀 타이밍 측정 교환시에 개시자에 의해 전송될 수 있고, 정밀 타이밍 측정 프레임으로서 동작한다.
정밀 타이밍 측정 요청(FTMR)은 IEEE draft P802.11 REVmc_D.1.2 - Section 8.6.8.25에서 논의된 바와 같은 FTMR 프레임 구조에 기초할 수 있다. E2E 프로토콜에 있어서 추가된 필드를 완료시키기 위해 벤더 고유(vendor specific) IE에 부가하여, FTMR은 확인응답(ACK)을 이용하는 퍼블릭 액션 프레임(a public action frame)이다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
정밀 타이밍 측정 1(FTM1)은, E2E 프로토콜에 있어서 추가된 필드를 완료시키기 위해 벤더 고유 IE에 부가하여, IEEE P802.11REVmc_D.1.2 - Section 8.6.8.26과 같은 IEEE 드래프트 표준에 기초할 수 있다.
FTM1은 확인응답(ACK)을 이용하는 퍼블릭 액션 프레임을 포함할 수 있다. FTM1은 다음의 3개의 레이트: 수신인의 지원되는 채널 폭을 초과하지 않는 20Mhz, 40Mhz, 또는 80Mhz의 대역폭(BW); MCS/Rate: HT0 또는 비-HT 레이트 6Mbps 듀플리케이트; 또는 수신인의 지원되는 MCS se를 초과하지 않는 SISO/MIMO 중 하나의 공간 스트림(spatial streams) 중 하나로 전송될 수 있다.
FTM1은 FTM1 + Sifs + Ack + Sifs + M2를 고려하는 지속기간(duration) 필드를 설정할 수 있다.
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00011
Figure pct00012
정밀 타이밍 측정 2(FTM2)는 IEEE P802. l l REVmc_D.1.2 - Section 8.6.8.26와 같은 IEEE 드래프트 사양에 기초할 수 있다.
FTM2는 No-Ack 정책을 갖는 퍼블릭 액션 프레임을 포함할 수 있다. FTM2는 FTM1과 동일한 BW, MCR/Rate, 및 공간 스트림으로 전송될 수 있다.
Figure pct00013
Figure pct00014
이하의 테이블은 손실된 또는 기형의 패킷 도착시에 예시적인 재시도 정책 및 예상된 에러 처리를 기재한다.
Figure pct00015
도 5는 일부 실시예들에 따라 디바이스의 포지션을 결정하는 예시적인 방법(500)을 나타내는 흐름도이다. 예에서, 방법(500)은 도 2의 액세스 포인트(204)와 같은 응답자와 레인징 교환을 수행하는 시도에서, 도 2의 디바이스(202)와 같은 개시자에 의해 수행될 수 있다. 레인징 교환은 정밀 타이밍 측정(FTM)을 수행하는 TOF 프로토콜을 포함할 수 있다.
개시자가 무선 네트워크에 이미 접속되어 있지 않으면, 방법(500)은 이용가능한 무선 네트워크를 발견하기 위한 개시자 시도로 시작될 수 있다. 무선 네트워크는 와이파이 또는 IEEE 802.11 표준 프로토콜, 혹은 현존의 3GPP, LET, 또는 TDD-어드밴스드와 같은 프로토콜을 이용할 수 있다. 502에서, 디바이스는 응답자에 의한 TOF 프로토콜 요청을 개시할 수 있다.
504에서, 개시자는 다음 FTM 교환을 위한 컴백 타이밍을 응답자와 협상할 수 있다.
506에서, 개시자는 응답자와의 정밀 타이밍 측정 교환을 수행할 수 있다. 예에서, 응답자로부터 개시자에 의해 수신된 TOF 패킷은 응답자에서의 요청 도착 시간, 및 응답자에 의한 요청에 대한 응답 전송에 따른 응답 시간을 표시하는 데이터를 포함할 수 있다.
508에서, 개시자는 다음의 정밀 타이밍 측정 교환을 위한 컴백 타이밍을 선택적으로 협상할 수 있다.
510에서, 개시자는 응답자로부터 하나 이상의 패킷을 수신할 수 있다. 하나 이상의 패킷은 응답자에 의해 결정된 바와 같은 요청 시간 및 응답 시간을 표시하는 타이밍 데이터를 포함할 수 있다. 예에서, 개시자 또는 응답자는 개시자와 응답자 간의 교환에 기초한 차분 계산(differential computation)을 수행하여 개시자와 응답자 간의 거리를 결정할 수 있다.
512에서, 개시자는 응답자와의 추가적인 정밀 타이밍 측정 교환을 선택적으로 수행할 수 있다.
514에서, 개시자 또는 응답자는 개시자의 위치를 결정할 수 있다. 예에서, 위치는 절대적인 지리적 위치일 수 있다. 예에서, 응답자는 지리적 위도 및 경도를 포함하는 데이터 구조 등의 응답자의 지리적 위치들을 제공할 수 있다. 예에서, 위치는 응답자에 대한 상대적인 위치일 수 있다.
또한, 방법(500)의 이들 동작들은 디바이스(202), 액세스 포인트(204, 208, 210), 또는 도 2의 디바이스(202)와 통신하는 프로세서들의 조합에 의해 수행될 수 있다.
선택적으로, 방법(500)은, IEEE 802.11 표준(예를 들어, 소프트웨어 액세스 포인트들(Soft APs)에 의해 가능하게 되는 와이파이 다이렉트 통신), 3GPP LTE/LTE-A 통신(예를 들어, 업링크 세그먼트 또는 다른 지정된 리소스들 중 일부에서 수립된 LTE 다이렉트(LTE-D) 통신), IEEE 802.16 표준과 관련하여 수행되는 머신-투-머신(M2M) 통신 등을 포함한, 허가 또는 비허가 스펙트럼 대역들에서의 다양한 네트워크 프로토콜들 및 표준들 중 임의의 것에 의해 정의되는 하나 이상의 동작들을 포함할 수 있다.
도 5의 예에서는 연속적으로 배치되어 있지만, 다른 예들은 동작들을 재순서화하고, 하나 이상의 동작들을 생략하고, 및/또는 2 이상의 가상 머신 또는 서브 프로세서로 구성된 단일 프로세서 또는 다중 프로세서를 이용해서 동시에 2 이상의 동작을 실행할 수 있다. 게다가, 또 다른 예들은 집적 회로 모듈들 사이에서 또한 모듈들을 통해 통신되는 관련 제어 및 데이터 신호들을 갖고서 집적 회로 모듈들 또는 하나 이상의 특정 상호연결 하드웨어로서 동작들을 구현할 수 있다. 따라서, 임의의 프로세스 흐름은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및 하이브리드 구현에 적용가능하다.
도 6은 일부 실시예들에 따른 UE(600)의 기능 블록도를 도시한다. UE(600)는 디바이스(112)(도 1) 또는 디바이스(202)(도 2)로서의 사용에 적합할 수 있다. UE(600)는 하나 이상의 안테나(601)를 이용해서 eNB들로부터 신호를 수신하고 eNB들로 신호를 전송하는 물리적 계층 회로(602)를 포함할 수 있다. 또한, UE(600)는 다른 것들 중에서도 채널 추정기를 포함할 수 있는 프로세싱 회로(606)를 포함할 수 있다. UE(600)는 또한 메모리(608)을 포함할 수 있다. 프로세싱 회로는 이하에서 논의되는 다수의 상이한 피드백 값들을 eNB로의 전송을 위해 결정하도록 구성될 수 있다. 프로세싱 회로는 또한 매체 액세스 제어(MAC) 계층(604)을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, UE(600)는 키보드, 디스플레이, 비휘발성 메모리 포트, 다수의 안테나, 그래픽 프로세서, 응용 프로세서, 스피커, 및 다른 모바일 디바이스 소자들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 디스플레이는 터치스크린을 포함하는 LCD 스크린일 수 있다.
UE(600)에 의해 이용되는 하나 이상의 안테나(601)는, 예를 들어 다이폴 안테나, 모노폴 안테나, 패치 안테나, 루프 안테나, 마이크로스트립 안테나 또는 RF 신호의 전송에 적합한 다른 형태의 안테나를 포함하는 하나 이상의 지향성 또는 전방향성 안테나를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 2 이상의 안테나 대신에, 다수의 개구를 갖는 단일 안테나가 사용될 수 있다. 이들 실시예들에서, 각 개구는 별도의 안테나로 간주될 수 있다. 일부 MIMO 실시예들에서, 안테나들은 각 안테나와 송신국의 안테나들 사이에서 일어날 수 있는 상이한 채널 특성들 및 공간 다이버시티를 이용하도록 효과적으로 떨어져 있을 수 있다. 일부 MIMO 실시예들에서, 안테나들은 파장의 최대 1/10 또는 그 이상으로 떨어져 있을 수 있다.
UE(600)가 다수의 별도의 기능 소자들을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 기능 소자들 중 하나 이상은 결합될 수 있거나, 혹은 DSP를 포함하는 프로세싱 소자들과 같은 소프트웨어-구성된 소자들, 및/또는 다른 하드웨어 소자들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 예컨대, 일부 소자들은 하나 이상의 마이크로프로세서, DSP, ASIC, 무선 주파수 집적 회로(RFIC) 및 여기서 설명되는 기능들을 적어도 수행하기 위한 다수의 하드웨어 및 논리 회로의 결합을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 시스템(100)의 기능 소자들은 하나 이상의 프로세싱 소자들 상에서 동작하는 하나 이상의 프로세서를 지칭할 수 있다.
실시예들은 하드웨어, 펌웨어 및 소프트웨어 중 하나 또는 그 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 실시예들은 컴퓨터 판독가능 저장 디바이스에 저장된 인스트럭션으로서 구현될 수 있고, 상기 인스트럭션은 여기서 설명되는 동작들을 수행하기 위해 적어도 하나의 프로세서에 의해 판독 및 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 디바이스는 머신(예를 들어, 컴퓨터)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장하기 위한 비일시적 메카니즘을 포함할 수 있다. 예컨대, 컴퓨터 판독가능 저장 디바이스는 ROM, RAM, 자기 디스크 저장 매체, 광 저장 매체, 플래시 메모리 디바이스, 및 다른 저장 디바이스 및 매체를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, UE(600)의 하나 이상의 프로세서들은 여기서 설명되는 동작들을 수행하기 위한 인스트럭션으로 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, UE(600)는 OFDMA 통신 기술에 따라 다중 캐리어 통신 채널 상에서 직교 주파수-분할 다중화(OFDM) 통신 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. OFDM 신호는 복수의 직교 서브 캐리어를 포함할 수 있다. 일부의 광대역 다중 캐리어 실시예들에서, (매크로 eNB 및 피코 eNB들을 포함하는) eNB들은 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 통신 네트워크 또는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network) LTE(Long-Term-Evolution) 또는 LTE 통신 네트워크와 같은 광대역 무선 액세스(BWA) 네트워크 통신 네트워크의 일부일 수 있지만, 여기서 설명되는 본 발명의 청구대상의 범위는 이러한 측면에 한정되지 않는다. 이들 광대역 다중 캐리어 실시예들에서, UE(600) 및 eNB들은 OFDMA 기술에 따라 통신하도록 구성될 수 있다. UTRAN LTE 표준은 그 변형 및 진화를 포함한 UTRAN-LTE에 대한 3GPP 표준인 2008년 3월의 릴리즈 8 및 2010년 12월의 릴리즈 10을 포함한다.
일부 LTE 실시예들에서, 무선 리소스의 기본 유닛은 PRB(Physical Resource Block)이다. PRB는 주파수 도메인에서의 12 서브 캐리어들 x 시간 도메인에서의 0.5ms를 포함할 수 있다. PRB들은 (시간 도메인에서) 쌍으로 할당될 수 있다. 이들 실시예들에서, PRB는 복수의 리소스 소자(RE)를 포함할 수 있다. RE는 하나의 서브 캐리어 x 하나의 심볼을 포함할 수 있다.
2가지 형태의 참조 신호들 복조 참조 신호(DM-RS; demodulation reference signals), 채널 상태 정보 참조 신호(CIS-RS; channel state information reference signals) 및/또는 공통 참조 신호(CRS; common reference signal)를 포함해서 eNB에 의해 전송될 수 있다. DM-RS는 데이터 복조를 위해 UE에 의해 사용될 수 있다. 참조 신호들은 사전 결정된 PRB들에서 전송될 수 있다.
일부 실시예들에서, OFDMA 기술은 상이한 업링크 및 다운링크 스펙트럼을 사용하는 주파수 도메인 듀플렉싱(FDD; frequency domain duplexing) 기술, 또는 업링크 및 다운링크를 위해 동일한 스펙트럼을 사용하는 시간-도메인 듀플렉싱(TDD; time-domain duplexing) 기술일 수 있다.
일부 다른 실시예들에서, UE(600) 및 eNB들은 확산 스펙트럼 변조(예를 들어, DS-CDMA(direct sequence code division multiple access) 및/또는 FH-CDMA(frequency hopping code division multiple access)), TDM(time-division multiplexing) 변조, 및/또는 FDM(frequency-division multiplexing) 변조와 같은 하나 이상의 다른 변조 기술을 이용해서 전송된 신호를 통신하도록 구성될 수 있지만, 실시예들의 범위는 이러한 측면으로 제한되지 않는다.
일부 실시예들에서, UE(600)는 PDA, 무선 통신 능력을 갖는 랩탑 또는 휴대용 컴퓨터, 웹 태블릿, 무선 전화, 무선 헤드셋, 페이저, 인스턴트 메시징 디바이스, 디지털 카메라, 액세스 포인트, 텔레비전, 의료 장치(예를 들어, 심박수 모니터, 혈압 모니터, 등), 또는 정보를 무선으로 수신 및/또는 전송할 수 있는 다른 디바이스와 같은 휴대용 무선 통신 디바이스의 부분일 수 있다.
일부 실시예들에서, UE(600)는 폐루프 공간 다중화 전송 모드(closed-loop spatial multiplexing transmission mode)에 대한 채널 적응을 수행하는 데 사용될 수 있는 다수의 상이한 피드백 값들을 계산할 수 있다. 이들 피드백 값들은 채널 품질 표시자(CQI; channel-quality indicator), 등급 표시자(RI; rank indicator) 및 프리코딩 매트릭스 표시자(PMI; precoding matrix indicator)를 포함할 수 있다. CQI에 의해, 송신기는 다수의 변조 알파벳들 및 코드 레이트 조합들 중 하나를 선택한다. RI는 현재의 MIMO 채널에 대한 유용한 전송 계층들의 수를 송신기에게 알려주고, PMI는 송신기에서 적용되는 (송신 안테나의 개수에 따라) 프리코딩 매트릭스의 코드북 인덱스를 표시한다. eNB에 의해 사용되는 코드 레이트는 CQI에 기초할 수 있다. PMI는 UE에 의해 계산되어 eNB에 보고되는 벡터일 수 있다. 일부 실시예들에서, UE는 CQI/PMI 또는 RI를 포함한 포맷 2, 2a 또는 2b의 물리적 업링크 제어 채널(PUCCH; physical uplink control channel)을 전송할 수 있다.
이들 실시예들에서, CQI는 UE(600)에 의해 경험되는 다운링크 모바일 무선 채널 품질의 표시일 수 있다. CQI는 UE(600)로 하여금 주어진 무선 링크 품질을 위해 사용하기에 최적의 변조 방식 및 코딩 레이트를 eNB에게 제안할 수 있도록 하여, 결과적인 전송 블록 에러 레이트가 10%와 같은 소정의 값을 초과하지 않을 것이다. 일부 실시예들에서, UE는 시스템 대역폭의 채널 품질을 가리키는 광대역 CQI 값을 보고할 수 있다. UE는 또한 상위 계층에 의해 구성될 수 있는 소정수의 리소스 블록들의 서브-대역마다 서브-대역 CQI 값을 보고할 수 있다. 서브-대역들의 전체 세트는 시스템 대역폭을 커버할 수 있다. 공간 다중화의 경우에, 코드 워드마다 CQI가 보고될 수 있다.
일부 실시예들에서, PMI는 주어진 무선 조건에 있어서 eNB에 의해 사용되는 최적의 프리코딩 매트릭스를 표시할 수 있다. PMI 값은 코드북 테이블을 가리킨다. 네트워크는 PMI 보고에 의해 표현되는 리소스 블록들의 수를 구성한다. 일부 실시예들에서, 시스템 대역폭을 커버하기 위해, 다수의 PMI 보고들이 제공될 수 있다. PMI 보고들은 또한 폐루프 공간 다중화, 다중-사용자 MIMO 및 폐루프 랭크 1 프리코딩 MIMO 모드를 위해 제공될 수 있다.
일부 CoMP(cooperating multipoint) 실시예들에서, 네트워크는 원격-무선 헤드들(RRHs; remote-radio heads)과 같은 2 이상의 협조/조정 포인트들(cooperating/coordinating points)이 공동으로 전송하는 UE로의 협력 전송(joint transmissions)을 위해 구성될 수 있다. 이들 실시예들에서, 협력 전송은 MIMO 전송일 수 있고, 협조 포인트들은 협력 빔형성(joint beamforming)을 수행하도록 구성된다.
도 7은 여기서 논의되는 기술들(예를 들어, 방법론들) 중 임의의 하나 이상의 것이 수행될 수 있는 모바일 디바이스(700)를 도시하는 블록도이다. 모바일 디바이스(700)는 프로세서(710)를 포함할 수 있다. 프로세서(710)는 모바일 디바이스들에 적합한 다수의 상이한 형태의 상업적으로 이용가능한 프로세서들, 예를 들어 엑스스케일(XScale) 아키텍처 프로세서, MIPS(Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) 아키텍처 프로세서, 또는 다른 형태의 프로세서 중 임의의 것일 수 있다. RAM, 플래시 메모리, 또는 다른 형태의 메모리와 같은 메모리(720)는 일반적으로 프로세서(710)에 액세스가능하다. 메모리(720)는 오퍼레이팅 시스템(OS)(730)뿐만 아니라 애플리케이션 프로그램(740)을 저장하도록 구성될 수 있다. OS(730) 또는 응용 프로그램(740)은 여기서 논의된 기술들 중 임의의 하나 이상의 기술을 모바일 디바이스(700)의 프로세서(710)가 수행하게 할 수 있는 컴퓨터 판독가능 매체(예를 들어, 메모리(720))에 저장된 인스트럭션을 포함할 수 있다. 프로세서(710)는 디스플레이(750) 및 키패드, 터치 패널 센서, 마이크로폰 등과 같은 하나 이상의 입/출력(I/O) 디바이스(760)에 직접적으로 또는 적절한 중간 하드웨어(intermediary hardware)를 거쳐서 연결될 수 있다. 마찬가지로, 실시예에서, 프로세서(710)는 안테나(790)와 인터페이싱하는 트랜시버(770)에 연결될 수 있다. 트랜시버(770)는 모바일 디바이스(700)의 성질에 따라 셀룰러 네트워크 신호, 무선 데이터 신호, 또는 다른 형태의 신호를 안테나(790)를 거쳐 전송 및 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 일부 구성들에서, GPS 수신기(780)는 또한 GPS 신호를 수신하기 위해 안테나(790)를 이용할 수 있다.
도 8은 여기서 논의되는 기술들(예를 들어, 방법론들) 중 임의의 하나 이상의 기술이 수행될 수 있는 예시적인 머신(800)의 블록도를 도시한다. 대안의 실시예들에서, 머신(800)은 스탠드얼론 디바이스(a standalone device)로서 동작할 수 있거나 혹은 다른 머신들에 연결(예를 들어, 네트워크화)될 수 있다. 네트워크화된 배치에서, 머신(800)은 서버 머신으로, 클라이언트 머신으로, 또는 서버-클라이언트 네트워크 환경에서는 양쪽으로 동작할 수 있다. 예에서, 머신(800)은 피어-투-피어(P2P)(또는 다른 분산형) 네트워크 환경에서 피어 머신으로서 기능할 수 있다. 머신(800)은 PC, 태블릿 PC, PDA, 휴대전화, 웹 어플라이언스, 또는 임의의 머신에 의해 취해져야 하는 동작들을 특정하는 인스트럭션을 (순차적으로 또는 그와 달리) 실행할 수 있는 임의의 머신일 수 있다. 또한, 단일 머신만이 도시되어 있지만, "머신"이란 용어는 또한 클라우딩 컴퓨팅, SaaS(software as a service), 다른 컴퓨터 클러스터 구성들과 같은 여기서 논의되는 방법론들 중 임의의 하나 이상의 방법론을 수행하기 위한 인스트럭션들의 세트(또는 다수의 세트)를 개별적으로 또는 공동으로 실행하는 머신들의 임의의 집합을 포함하도록 취해져야 한다.
여기서 설명되는 바와 같이, 예들은 로직 또는 다수의 구성요소들, 모듈들 또는 메카니즘들을 포함하거나 이들 상에서 동작할 수 있다. 모듈들은 특정 동작들을 수행할 수 있는 유형 개체이며, 소정의 방식으로 구성 또는 배치될 수 있다. 예에서, 회로들은 모듈과 같이 특정 방식으로 (예를 들어, 내부적으로 또는 다른 회로들과 같은 외부 개체들과 관련해서) 배치될 수 있다. 예에서, 하나 이상의 컴퓨터 시스템(예를 들어, 스탠드얼론, 클라이언트 또는 서버 컴퓨터 시스템) 혹은 하나 이상의 하드웨어 프로세서의 전체 또는 일부는 특정 동작들을 수행하도록 동작하는 모듈과 같이 펌웨어 또는 소프트웨어(예를 들어, 인스트럭션, 애플리케이션 포트, 또는 애플리케이션)에 의해 구성될 수 있다. 예에서, 소프트웨어는 (1) 비일시적 기계 판독가능 매체 상에 또는 (2) 전송 신호에 존재할 수 있다. 예에서, 모듈의 기본적인 하드웨어에 의한 실행시에, 소프트웨어는 특정 동작들을 하드웨어가 수행하게 한다.
따라서, "모듈"이란 용어는 물리적으로 구축되고, 특정하게 구성되는(예를 들어, 하드와이어드), 또는 여기서 설명되는 임의의 동작의 일부 또는 전체를 수행하거나 특정 방식으로 동작하도록 임시로(예를 들어, 일시적으로) 구성된(예를 들어, 프로그래밍된) 개체인 유형 개체를 포함하도록 이해된다. 모듈들이 임시로 구성되는 예들을 고려하면, 각 모듈은 시간적으로 어떤 한 순간에 인스턴스화될 필요는 없다. 예컨대, 모듈들이 소프트웨어를 이용해서 구성되는 범용 하드웨어 프로세서를 포함하는 경우, 범용 하드웨어 프로세서는 상이한 시간에 각각의 상이한 모듈들로서 구성될 수 있다. 따라서, 소프트웨어는, 예를 들어 한 순간에 특정 모듈을 구축하고 또한 다른 순간에 다른 모듈을 구축하기 위해 하드웨어 프로세서를 구성될 수 있다.
머신(예를 들어, 컴퓨터 시스템 또는 디바이스)(800)은 하드웨어 프로세서(802)(예를 들어, 프로세싱 유닛, GPU, 하드웨어 프로세서 코어, 또는 그것들의 임의의 조합), 메인 메모리(804), 및 정적 메모리(806)를 포함할 수 있고, 이들 중 일부 또는 전체는 링크(808)(예를 들어, 버스, 링크, 상호접속부, 등)를 통해 서로 통신할 수 있다. 머신(800)은 디스플레이 디바이스(810), 입력 디바이스(812)(예를 들어, 키보드) 및 사용자 인터페이스(UI) 탐색 디바이스(814)(예를 들어, 마우스)를 더 포함할 수 있다. 예에서, 디스플레이 디바이스(810), 입력 디바이스(812), 및 UI 탐색 디바이스(814) 터치스크린 디스플레이일 수 있다. 머신(800)은 대용량 저장장치(예를 들어, 드라이브 유닛)(816), 신호 생성 디바이스(818)(예를 들어, 스피커), 네트워크 인터페이스 디바이스(820), 및 GPS 센서, 카메라, 비디오 레코더, 컴퍼스, 가속도계, 또는 다른 센서와 같은 하나 이상의 센서들(821)을 추가적으로 포함할 수 있다. 머신(800)은 하나 이상의 주변 디바이스(예를 들어, 프린터, 카드 판독기 등)를 통신 또는 제어하기 위해 직렬(예를 들어, USB, 병렬, 또는 다른 유선 또는 무선(예를 들어, 적외선(IR)) 접속과 같은 출력 제어기(828)를 포함할 수 있다.
대용량 저장장치(816)는 여기서 설명되는 기술들 또는 기능들 중 임의의 하나 이상의 것에 의해 이용되거나 이를 구현하는 인스트럭션(824)(예를 들어, 소프트웨어) 또는 데이터 구조들의 하나 이상의 세트를 저장한 머신 판독가능 매체(822)를 포함할 수 있다. 인스트럭션(824)은 또한 메인 메모리(804) 내에, 정적 메모리(806) 내에, 또는 머신(800)에 의한 실행시에 하드웨어 프로세서(802) 내에, 완전히 또는 적어도 부분적으로 있을 수 있다. 예에서, 하드웨어 프로세서(802), 메인 메모리(804), 정적 메모리(806), 또는 대용량 저장장치(816)의 임의의 조합 또는 이들 중 하나는 머신 판독가능 매체를 구성할 수 있다.
머신 판독가능 매체(822)가 단일 매체로서 도시되어 있지만, "머신 판독가능 매체"의 용어는 하나 이상의 인스트럭션(824)을 저장하도록 구성된 단일 매체 또는 다수의 매체(예를 들어, 중앙형 또는 분산형 데이터베이스, 및/또는 연관 캐쉬 및 서버)를 포함할 수 있다.
"머신 판독가능 매체"의 용어는, 머신(800)에 의한 실행을 위한 인스트럭션을 저장, 인코딩, 또는 전달할 수 있으며, 머신(800)으로 하여금 본 발명의 기술들 중 임의의 하나 이상의 기술을 수행하도록 하게 하고, 혹은 이러한 인스트럭션과 연관되거나 그에 의해 사용되는 데이터 구조를 저장, 인코딩 또는 전달할 수 있는 임의의 유형 매체를 포함할 수 있다. 비제한적인 머신 판독가능 매체의 예들로는 고체-상태 메모리, 및 광학 및 자기 매체가 포함될 수 있다. 머신 판독가능 매체의 특정 예들로는: 반도체 메모리 디바이스(예를 들어, EPROM, EEPROM) 및 플래시 메모리 디바이스와 같은 비휘발성 메모리; 내부 하드 디스크 및 분리가능 디스크와 같은 자기 디스크; 광자기 디스크; CD-ROM 및 DVD-ROM 디스크를 포함할 수 있다.
인스트럭션(824)은 다수의 전송 프로토콜(예를 들어, 프레임 릴레이, 인터넷 프로토콜(IP), 전송 제어 프로토콜(TCP), 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP), 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(HTTP), 등) 중 임의의 하나를 이용하는 네트워크 인터페이스 디바이스(820)를 거쳐서 전송 매체를 이용하는 통신 네트워크(826) 상에서 추가로 전송 또는 수신될 수 있다. "전송 매체"의 용어는 머신(800)에 의한 실행용 인스트럭션을 저장, 인코딩 또는 전달할 수 있는 임의의 비유형 매체를 포함하도록 취해져야 하고, 또한 이러한 소프트웨어의 통신을 가능하게 하기 위해 디지털 또는 아날로그 통신 신호 혹은 다른 비유형 매체를 포함한다.
실시예들은 하드웨어, 펌웨어 및 소프트웨어의 조합 또는 이들 중 하나로 구현될 수 있다. 실시예들은 또한 컴퓨터 판독가능 저장 디바이스에 저장된 인스트럭션으로서 구현될 수 있고, 상기 인스트럭션은 여기서 설명되는 동작들을 수행하기 위해 적어도 하나의 프로세서에 의해 판독 및 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 디바이스는 머신(예를 들어, 컴퓨터)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장하는 임의의 비일시적 메카니즘을 포함할 수 있다. 예컨대, 컴퓨터 판독가능 저장 디바이스는 ROM, RAM, 자기 디스크 저장 매체, 광학 저장 매체, 플래시-메모리 디바이스, 및 다른 저장 디바이스 및 매체를 포함할 수 있다.
여기서 논의되는 예시적인 실시예들은 모든 형태의 무선 네트워크 액세스 공급자들에 의해 이용될 있고, 상기 모든 형태의 무선 네트워크 액세스 공급자들은 비용 회피(cost-avoidance) 및 성능 이득을 위해 셀룰러 오프로드 비율(cellular offload ratios) 증대를 고려하고 있는 모바일 광대역 공급자와, 고객들의 집 또는 회사 밖의 그들의 커버리지 풋프린트(coverage footprint) 확장을 고려하고 있는 고정된 광대역 공급자와, 액세스 소비자들 또는 장소 소유자들(venue owners)을 거쳐 액세스 네트워크들을 현금화(monetize)하는 것을 고려하고 있는 무선 네트워크 액세스 공급자와, 무선 네트워크(예를 들어, 인터넷) 액세스, 또는 무선 네트워크 상에서의 디지털 서비스들(예를 들어, 위치 서비스, 광고, 연예 등)의 제공을 고려하고 있는 공공 장소(public venues), 및 게스트 인터넷 액세스 또는 BYOD(Bring- Your-Own-Device) 액세스를 단순화하길 원하는 회사, 교육적 또는 비영리 기업을 포함하지만 이들로 제한되진 않는다.
기술적인 기재내용의 특성 및 요지를 독자가 확인할 수 있도록 요약서가 제공된다. 이는, 청구항들의 범위 또는 의미를 제한 또는 해석하는 데 사용되지 않을 것이라는 이해와 함께 제출된다. 이하의 청구항들은, 청구항 각각이 그 자체로서도 별도의 실시예로서, 상세한 설명에 포함된다.

Claims (20)

  1. 프로세싱 회로에 연결된 메모리를 포함하는 통신 스테이션(station: STA)으로서,
    상기 프로세싱 회로는,
    네트워크와 통신하고,
    상기 네트워크에 연결된 응답자 스테이션(a responder station)과의 무선 접속을 수립하되,
    다음의 정밀-타이밍 측정(fine-timing measurement: FTM) 교환을 위한 컴백 타이밍(a comeback timing)을 응답자 스테이션과 협상하는 동작과,
    상기 컴백 타이밍에 기초하여 상기 응답자 스테이션과 정밀 타이밍 측정 교환을 수행하는 동작과,
    상기 정밀 타이밍 측정 교환에 대응하는 타임스탬프 동안에 상기 응답자 스테이션을 폴링하는 동작을 수행함으로써,
    상기 네트워크로부터 독립된 상기 STA의 위치를 결정하도록 구성되는
    통신 스테이션.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 응답자 스테이션의 폴링은 다음의 FTM 교환을 위한 제 2 컴백 타이밍을 협상하는 것을 포함하는
    통신 스테이션.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세싱 회로는, 상기 제 2 컴백 타이밍에 기초하여 상기 응답자 스테이션과 상기 다음의 FTM 교환을 수행하는 동작을 수행하도록 또한 구성되는
    통신 스테이션.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 회로는, 상기 FTM 교환의 타임스탬프로 개시자 스테이션(initiator station)의 포지션을 결정하는 동작을 수행하도록 또한 구성되는
    통신 스테이션.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선 접속은 3GPP LTE 또는 LTE-A 표준 계열로부터의 표준, IEEE 802.11 표준 계열로부터의 표준, IEEE 802.16 표준 계열로부터의 표준, 또는 블루투스 SIG(Special Interest Group) 표준 계열로부터의 표준에 따라 무선 통신을 수행함으로써 적어도 부분적으로 수립되는
    통신 스테이션.
  6. WLAN에서의 ToF(time-of-flight) 위치 결정을 위한 인스트럭션을 포함하는 머신 판독가능 매체로서,
    상기 인스트럭션은, STA에 의한 실행시에, 상기 STA로 하여금,
    정밀-타이밍 측정(FTM) 교환을 위한 컴백 타이밍을 응답자 스테이션과 협상하는 동작과,
    상기 컴백 타이밍에 기초하여 상기 응답자 스테이션과 상기 FTM 교환을 수행하는 동작과,
    상기 정밀 타이밍 측정 교환에 대응하는 타임스탬프 동안에 상기 응답자 스테이션을 폴링하는 동작을 수행하게 하는
    머신 판독가능 매체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 응답자 스테이션의 폴링은 다음의 FTM 교환을 위한 제 2 컴백 타이밍을 협상하는 것을 포함하는
    머신 판독가능 매체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 STA로 하여금, 상기 제 2 컴백 타이밍에 기초하여 상기 응답자 스테이션과 상기 다음의 FTM 교환을 수행하게 하는 인스트럭션을 포함하는
    머신 판독가능 매체.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 STA로 하여금, 상기 FTM 교환의 타임스탬프로 개시자 스테이션의 포지션을 결정하게 하는 인스트럭션을 포함하는
    머신 판독가능 매체.
  10. 개시자 스테이션에 의해 수행되는 ToF(time-of-flight) 포지셔닝을 위한 방법으로서,
    정밀-타이밍 측정(FTM) 교환을 위한 컴백 타이밍을 응답자 스테이션과 협상하는 단계와,
    상기 컴백 타이밍에 기초하여 상기 응답자 스테이션과 상기 FTM 교환을 수행하는 단계와,
    상기 정밀 타이밍 측정 교환에 대응하는 타임스탬프 동안에 상기 응답자 스테이션을 폴링하는 단계를 포함하는
    방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 응답자 스테이션을 폴링하는 단계는 다음의 정밀 타이밍 측정 교환을 위한 제 2 컴백 타이밍을 협상하는 단계를 포함하는
    방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 컴백 타이밍에 기초하여 상기 응답자 스테이션과 상기 다음의 정밀 타이밍 측정 교환을 수행하는 단계를 포함하는
    방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 FTM 교환의 타임스탬프로 개시자 스테이션의 포지션을 결정하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개시자는 통신 스테이션(STA)에 포함되고, 상기 정밀 타이밍 측정 교환은 3GPP LTE 또는 LTE-A 표준 계열로부터의 표준, IEEE 802.11 표준 계열로부터의 표준, IEEE 802.16 표준 계열로부터의 표준, 또는 블루투스 SIG 표준 계열로부터의 표준에 따라 무선 위치 결정을 수행하는 네트워크 접속을 통해 수행되는
    방법.
  15. 네트워크 장비로서,
    프로세싱 회로와,
    안테나와,
    상기 프로세싱 회로 및 상기 안테나에 연결된 트랜시버를 포함하되,
    상기 프로세싱 회로는,
    정밀-타이밍 측정(FTM) 교환을 위한 컴백 타이밍을 응답자 스테이션과 협상하고,
    상기 컴백 타이밍에 기초하여 상기 응답자 스테이션과 상기 FTM 교환을 수행하고,
    상기 정밀 타이밍 측정 교환에 대응하는 타임스탬프를 상기 응답자 스테이션에 제공하도록 구성되는
    네트워크 장비.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 타임스탬프의 전송은 다음의 FTM 교환을 위한 제 2 컴백 타이밍의 협상을 포함하는
    네트워크 장비.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 프로세싱 회로는, 상기 제 2 컴백 타이밍에 기초하여 상기 응답자 스테이션과 상기 다음의 FTM 교환을 수행하도록 또한 구성되는
    네트워크 장비.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 프로세싱 회로는, 상기 FTM 교환의 타임스탬프로 개시자 스테이션의 포지션을 결정하도록 또한 구성되는
    네트워크 장비.
  19. 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    다이렉트 무선 네트워크 접속을 형성하기 위해 상기 네트워크 장비와 디바이스 사이에서 네트워크 접속이 수립되고,
    상기 네트워크 접속은, IEEE 802.11 표준 계열로부터의 표준, IEEE 802.16 표준 계열로부터의 표준, 또는 블루투스 SIG 표준 계열로부터의 표준에 따라 무선 통신을 수행하는
    네트워크 장비.
  20. 프로세서 회로에 의한 수행시에, 상기 프로세서 회로로 하여금, 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 방법을 수행하게 하는 인스트럭션을 포함하는
    프로세서 판독가능 매체.
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