專利名稱：識別通信網(wǎng)中器材位置的方法與設備的制作方法
相關申請的交叉參照本申請要求2001年2月20日提交的共同待批美國臨時專利申請?zhí)?0/270,254和2000年11月14日提交的60/248,357的利益，這些申請整個通過引用包括在此。
背景技術：
這里揭示的內容涉及在無線或部分無線通信網(wǎng)中跟蹤器材位置的設備與方法，尤其涉及利用移動發(fā)射機播發(fā)的通信序列在接收機的到達時間(下簡稱TOA)來識別器材位置。TOA估算可稱為通信序列“時間標記”。
在運用與通信網(wǎng)中諸接收機有關的測距或三角測量技術測定移動器材位置時，希望能精密地估算通信序列到達時間。隨著器材數(shù)量、通信業(yè)務量或網(wǎng)內時間標記事件的速率提高，時間標記性能與整個網(wǎng)絡性能會降低。通常并不希望識別網(wǎng)內與每個廣播包相關的每一無線器材的位置。然而，網(wǎng)絡的工作效率通常不高，由于對收到的包不作時間標記，無法對期望的包作時間標記。
在有些無線網(wǎng)中，接入點結構會限制網(wǎng)絡性能。通常，接入點不讓時間標記處理快得足以產(chǎn)生精確的無線器材位置估值。
無線通信網(wǎng)一般具有相鄰小區(qū)工作于不同信道的蜂窩結構。為盡量減小通信信號間的干擾，把諸小區(qū)編排成盡量增大信道間的物理距離。這種編排盡管將網(wǎng)絡用戶的有效空間帶寬增大到最大，但是往往劣化了位置估算精度，因為對指定信道作時間標記的接收機密度減小了。
無線通信網(wǎng)被越來越多地設計成應用802.11射頻信號結構。隨著這種標準的普及，在識別無線器材廣播標準802.11包的位置方面變得越來越有價值。
一般總希望識別鄰近無線通信網(wǎng)里的“無源”器材的位置。例如希望跟蹤貨倉中集裝箱的位置。一種方法是對無源器材貼上有源標記，標記一般按固定的時間表以單一頻率發(fā)射專用信號。當網(wǎng)絡接收不到預定的傳輸，就會丟失位置信息。固定時間表標記不能“選擇”發(fā)射的時間，因而無法優(yōu)化地利用公開的“廣播時間”周期。因此，在業(yè)務量大的通信網(wǎng)中，位置估算尤其困難或效率低。在多頻蜂窩網(wǎng)中，單頻標記不能最佳地跟蹤。
時間標記方法一般使用基于相關的信號處理技術(類似于信號譯碼技術)。已知相關技術固有的噪聲(如交叉相關人為現(xiàn)象)會劣化時間標記精度。
單個通信序列傳輸?shù)亩嘈盘柕竭_(下稱“多路徑”)會劣化譯碼信號質量，使序列檢測變得困難。當發(fā)射機附近的結構產(chǎn)生在“視線”信號之后到達接收機的傳輸回波，就會出現(xiàn)多路徑?！耙暰€”(下簡稱為LOS)信號是發(fā)射信號中在發(fā)射機與接收機之間穿越最短路徑的部分。LOS信號會通過結構，LOS路徑在可見光譜中呈不透明。多路徑會以假數(shù)據(jù)序列損害譯碼的數(shù)據(jù)信號，并且難以檢測LOS數(shù)據(jù)序列。多路徑會造成信號比LOS信號更強的假序列，因為LOS信號在通過結構時會衰減。
因此，希望提供識別無線器材位置的有效設備與方法。
也希望提供精確地識別無線器材位置的設備與方法。
也希望提供識別無線器材廣播802.11信號結構的位置的設備與方法。
還希望提供有效地對無源器材作出標記以實現(xiàn)位置識別的設備與方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供改進的設備與方法，可用于在無線通信網(wǎng)中識別無線器材位置。
根據(jù)本發(fā)明的原理，提供的設備與方法可提供數(shù)據(jù)信號在接收機的到達時間的估值。在一些實施例中，數(shù)據(jù)信號經(jīng)接收、解調和譯碼而變?yōu)樽g碼信號。該譯碼信號可對適合估算TOA的序列作分析。若檢測到合適的序列，就可選擇一相關函數(shù)使之與解調信號相關。相關函數(shù)可以應用基于數(shù)據(jù)序列的相關特性制訂的規(guī)則選擇。利用該相關函數(shù)、相關函數(shù)的值及其組合，就可估算出TOA。
附圖簡介通過以下結合附圖所作的詳細描述，將明白本發(fā)明的各種目的和優(yōu)點，附圖中用同樣的標號表示同樣的部分，其中

圖1是一示例設備的示意圖，它可以與本發(fā)明原理的無線器材位置識別系統(tǒng)結合使用；
圖2示出可與本發(fā)明原理的無線器材位置識別系統(tǒng)結合使用的另一示例設備；圖3是一應用圖1與2所示設備的示例通信網(wǎng)的示意圖；圖4是一流程圖，示出可在本發(fā)明原理的無線器材位置識別期間執(zhí)行的示例性步驟；圖5是本發(fā)明原理一示例通信網(wǎng)結構的示意圖；圖6是另一流程圖，示出可在本發(fā)明原理的無線器材位置識別期間執(zhí)行的示例性步驟；圖7是又一流程圖，示出可在本發(fā)明原理的無線器材位置識別期間執(zhí)行的示例性步驟；圖8是又一流程圖，示出可在本發(fā)明原理的無線器材位置識別期間執(zhí)行的示例性步驟；圖9是再一個流程圖，示出可在本發(fā)明原理的無線器材位置識別期間執(zhí)行的示例性步驟；圖10是另一示例設備的示意圖，它可與本發(fā)明原理的無線器材位置識別系統(tǒng)一起使用；圖11是另一流程圖，示出可在本發(fā)明原理的無線器材位置識別期間執(zhí)行的示例步驟；圖12示出本發(fā)明原理示例性的接收數(shù)據(jù)和對應的示例相關信號；圖13示出另一示例性接收數(shù)據(jù)和對應的示例相關信號；圖14示出本發(fā)明原理的兩個示例相關信號；圖15是再一個流程圖，示出可在本發(fā)明原理的無線器材位置識別期間執(zhí)行的示例步驟；圖15A示出可按本發(fā)明原理處理的一示例相關信號；圖16是一流程圖，示出可能在執(zhí)行圖15所示步驟時涉及到的示例性步驟；圖17示出本發(fā)明原理的示例接收數(shù)據(jù)序列和示例相關策略；圖18是又一流程圖，示出可在本發(fā)明原理的無線器材位置識別期間執(zhí)行的示例步驟；圖19是再一流程圖，示出可在本發(fā)明原理的無線器材位置識別期間執(zhí)行的示例步驟；
圖20示出可與本發(fā)明原理的無線器材位置識別系統(tǒng)一起使用的示例設備；圖21是本發(fā)明原理的一部分無線器材位置識別系統(tǒng)的示意圖；圖22是又一流程圖，示出可在本發(fā)明原理的無線器材位置識別期間執(zhí)行的示例步驟；圖23是再一個流程圖，示出可在本發(fā)明原理的無線器材位置識別期間執(zhí)行的示例步驟；圖24示出兩個可用于本發(fā)明原理的無線器材位置識別的示例相關信號。
發(fā)明的詳細描述可以提供在通信網(wǎng)中識別無線器材位置的系統(tǒng)與方法。本發(fā)明的有些實施例可以包括一同步信號發(fā)生器和網(wǎng)資源，后者配置成可對無線器材廣播的通信序列作時間標記。各網(wǎng)資源可與同步信號發(fā)生器作電氣通信，各資源可配置成對通信序列作時間標記。
同步信號可用來使網(wǎng)資源中出現(xiàn)的時鐘同步。來自網(wǎng)資源的到達時間估值(下稱TOA估值)可用來識別無線器材的位置。在有些實施例中，可用到達不同網(wǎng)資源的通信序列的TOA估值差作位置識別。這里把通信序列到達不同網(wǎng)資源的TOA差稱為“TDOA”。一個TDOA可用來確定一組可能的無線器材位置的解。第二個TDOA可用來識別求解組內的某一估算器材位置。在有些實施例中，可用雙曲三邊測量法將TDOA轉換為無線器材位置估值。
在一些實施例中，可以時間標記一IEEE 802.11通信序列，該通信序列可以包括802.11射頻信號結構，該通信序列包括一802.11包。
本發(fā)明的一些實施例可提供一種TOA估算裝置，提供通信序列在無線通信網(wǎng)的某一位置的TOA估值。TOA估算裝置可以包括一個或多個接收一個或多個通信序列的接收機。TOA估值可以是一通信序列或一部分通信序列的到達時間估值。通信序列可以包括一連串信息碼元。一個信息碼元可以是PN碼、CCK碼元、PBCC碼元或任一其它合適的信息碼元。在通信序列中，具有優(yōu)質自相關特點的信息碼元模型可能較有利于時間標記，而具有嘈雜自相關特點的信息碼元模型可能不利于時間標記。
可將信號與通信序列或其一部分相關聯(lián)的前沿定義為TOA?？捎脧耐ㄐ判蛄谢蚱湟徊糠謱С龅南嚓P信號(如下所述)的峰值定義TOA?？捎猛ㄐ判蛄谢蚱湟徊糠值娜魏纹渌线m的特征定義TOA。若網(wǎng)中多臺接收機對通信序列應用同一種TOA定義，就能精密地估算TOA間的差值。
在有些實施例中，TOA估算裝置可以包括一接收射頻信號的裝置和與射頻裝置作電子通信的第一電路。第一電路可以配置成檢測接收的通信序列中相關函數(shù)的峰值。
第一電路可起到相關器的作用，用于檢測通信序列中適合TOA估算的部分。相關器可以是一種將通信序列與選擇的參照函數(shù)相乘的滑動相關器，可用通信序列與選擇的參照函數(shù)的乘積定義相關信號。
第一電路可以包括一碼元、二碼元、三碼元、四碼元或五碼元相關器，其中各相關器的每個碼元對應于可能在接收的通信序列中出現(xiàn)的某一信息碼元。二碼元相關器可用來檢測通信序列中兩個連續(xù)對應碼元的模型。三碼元相關器可用來檢測通信序列中三個連續(xù)對應碼元的模型?！伴L度”更長的相關器可用來檢測通信序列中可能出現(xiàn)的更長碼元的模型。
第一電路可以包括N碼元相關器，N是任一正整數(shù)。第一電路可以包括不同長度相關器的組合。在有些實施例中，系統(tǒng)可以包括串聯(lián)的相關器。在有些實施例中，系統(tǒng)可以包括并聯(lián)的相關器。
在有些實施例中，TOA估算裝置可以包括配置成譯碼接收機接收的通信序列的第二電路。如在無線802.11b兼容網(wǎng)中，通常把一位(巴克(Barker)序列)相關器用作譯碼器。(如這里所使用的，術語802.11可以包括無線通信網(wǎng)規(guī)格中任一802.11族，包括802.11a和802.11b。
在有些實施例中，TOA估算裝置可以包括配置成從相關器輸出信號(可稱作相關信號)中濾出多路徑信號分量的第三電路。多路徑信號是從結構反射的通信信號。一般在收到對應的直接信號或“視線”信號后接收多路徑信號。通過指定視線信號的反射可產(chǎn)生眾多的多路徑信號。多路徑信號可能比視線信號更強，因為視線信號在通過結構傳播時衰減了。因此，可能有必要識別視線對相關信號的貢獻。
在一些實施例中，TOA估算裝置可以包括配置成輸出指示到達時間估值的信號的第四電路。在有些實施例中，TOA估算裝置可以包括配置成對所述通信序列中移動器材裝置識別碼作分析的第五電路。移動器材識別碼可以包括媒體訪問控制(下簡稱MAC)地址。移動器材識別碼可以包括因特網(wǎng)協(xié)議(下稱IP)地址。第五電路可執(zhí)行MAC地址與IP地址的轉換，如可以利用地址分辨協(xié)議或逆地址分辨協(xié)議作轉換。移動器材識別碼可由提供管理員選擇。移動器材識別碼可以是802.11識別碼、唯一碼和非唯一碼。
在有些實施例中，TOA估算裝置可以包括解調通信序列的電路。在有些實施例中，TOA估算裝置可以包括接收通信序列的天線。在有些實施例中，TOA估算裝置可以包括執(zhí)行到達時間估值所要求任務的中央處理單元，該單元可以是個人計算機。在有些實施例中，TOA估算裝置可以包括一無線電模塊(如Compact Flash Association公司名為Compact FlashTM的無線電模塊，P.O.Box51537，Palo Alto，California；PCMCIA的PC CardTM，2635N.First St.Suite209，San Jose，California 95134；和Mini PCI，一種PCI S.I.G.控制的形狀因子)。
在有些實施例中，本發(fā)明可以包括一裝置網(wǎng)，它包括配置成用“選聽”法有選擇地識別某一移動器材位置的接收機。這些接收機可從移動器材接收通信序列，若該器材的標識符對應于選擇的標識符，就可估算其位置。選擇的標識符可以是唯一的標識符或非唯一的標識符。選擇的標識符可由系統(tǒng)用戶選擇，并可存入網(wǎng)資源的存儲器里。網(wǎng)發(fā)射機可以使選擇的無線器材發(fā)出脈沖，讓該器材廣播一通信序列，于是網(wǎng)絡可對該序列作時間標記。
在有些實施例中，本發(fā)明可以包括一TOA估算裝置網(wǎng)。每個裝置可以包括配置成工作于特定頻率的接收機。該網(wǎng)可以包括配置成對以不同頻率傳播的信號作時間標記的多個TOA估算裝置?？蓪σ唤MTOA估算裝置指定同一頻率，一組的指定頻率可以不同于其它組的指定頻率。這類裝置可以按蜂窩結構分布。這里把涉及到以不同頻率廣播或接收的識別無線器材位置的方法稱為“頻率復用”法。
該網(wǎng)可以配置成用第一組的一個或多個TOA估算裝置按第一頻率接收來自無線器材的通信序列，然后用第二組的一個或多個TOA估算裝置按第二頻率接收來自該無線器材的通信序列。要從該無線器材接收一個或多個對應的附加通信序列，可以使用工作于一個或多個對應附加頻率的一組或多組附加TOA估算裝置。在有些實施例中，無線器材傳輸能以足夠短的時間周期通過所有或某些有效網(wǎng)絡頻率進行，以確保無線器材位置在該周期內基本上保持不變。各TOA估算裝置可對以裝置各個頻率接收的通信序列作時間標記。
根據(jù)諸TOA估算裝置產(chǎn)生的TOA估值，可以算出一個或多個無線器材位置估值。根據(jù)一對選自同組或不同組的TOA，可以推算出TDOA。從合適定位的TOA估算裝置可以導出TDOA，以識別移動器材位置。合適定位的裝置可以包括靠近該無線器材的諸裝置。合適定位的裝置可以包括在適合位置識別計算的模型中(如包圍該移動單元的三角形模型)空間分布的諸裝置。
在有些實施例中，可作初始位置識別計算以提供無線器材位置的近似值。在其中有些實施例中，利用基于移動器材位置初步估值選擇的TOA估算裝置的到達時間估值，可作高精度估算。
在有些實施例中，TOA估算裝置可配置成接收多余一個頻率的通信信號，如該裝置可配置成接收網(wǎng)絡中所有頻率的通信序列。該裝置可以包括至少一臺配置成接收網(wǎng)內各頻率的通信序列的接收機。在有些實施例中，可把網(wǎng)內所有TOA估算裝置配置成接收所有有效頻率的通信序列。在這些實施例中，工作于任一有效效率的無線器材可以廣播一可被網(wǎng)內所有TOA估算裝置作時間標記的通信序列。
在有些將TOA估算裝置配置成接收多頻通信序列的實施例中，這些裝置可以包括主接收機和至少一臺輔接收機，前者配置成接收某指定頻率的通信序列，而后者配置成交替通過一系列頻率(如網(wǎng)內全部有效效率)。該網(wǎng)可以包括一強制輔接收機在特定時刻工作于某選定頻率的中央控制器，如該控制器可以使所有輔接收機同時通過一系列不同頻率進展，不同頻率可以包括全部有效頻率。在將所有輔接收機切換到某特定頻率的間隔內，可用網(wǎng)內所有潛在的TOA裝置對該頻率上無線器材廣播的通信序列作時間標記。
本發(fā)明的有些實施例可以包括配置成對TOA估算廣播一系列通信序列的無線器材。在某些實施例中，無線器材可以用一系列網(wǎng)接收機使用的不同頻率廣播一連串通信序列。其中有些實施例，無線器材可配置成以指定的頻率對TOA估算反復發(fā)射一通信序列。這里把無線器材為識別其位置而發(fā)射的通信序列稱為位置識別信息。
本發(fā)明的有些實施例可以包括一種標記，該標記可以貼到通信網(wǎng)中或附近的移動物件上。2000年11月14日提交的美國專利申請?zhí)?0/248,357描述了這類標記，該申請整個內容通過引用包括在此。標記可配置成向網(wǎng)絡提供位置識別信息，包括任何適合該網(wǎng)絡格式的數(shù)據(jù)，如標記可發(fā)射802.11兼容數(shù)據(jù)。在有些實施例中，標記可以配置成等待一預定時間周期，檢測存在于網(wǎng)信道上的射頻能量(如使用能量檢測器)，若該射頻能量遠遠小于預定閥值，就向網(wǎng)絡發(fā)射位置識別信息。標記能以“睡眠”模式等候，睡眠模式可減少功率。睡眠模式可用標記內的定時器中斷，也可被來自網(wǎng)絡終端的“喚醒”呼叫中斷。
若第一測試頻率的射頻能量不小于閥值，可將標記的配置成切換到一不同的網(wǎng)頻。在有些實施例中，標記可連續(xù)切換到不同的網(wǎng)頻，直到檢測到一清楚的信道。當檢測到一條清楚信道時，標記就可以向網(wǎng)接收機發(fā)射位置識別信息。在一些實施例中，標記可以配置成等待，直到在廣播位置識別信息之前某一指定信道很清楚。
在有些實施例中，為達到頻率復用目的，可把標記配置成發(fā)射多頻的位置識別信息，如標記可以包括多臺發(fā)射機，在蜂窩網(wǎng)中以一條以上信道上廣播位置識別信息。在有些實施例中，標記例如可以采用單臺可調諧發(fā)射機在多條信道上連續(xù)廣播位置識別信息。
在有些實施例中，標記可發(fā)射器材識別信息。器材識別信息可以包括識別標記本身的信息、識別貼標記的移動物件的信息。器材識別信息還可以包括MAC地址、一部分MAC地址、IP地址、一部分IP地址，或任一適合識別標記或貼上標記的移動物件的唯一或非唯一信息。
在有些實施例中，標記可配置成接收來自網(wǎng)發(fā)射機的數(shù)據(jù)。在有些實施例中，標記可配置成接收來自網(wǎng)終端的喚醒信號。
本發(fā)明可以包括估算通信序列在接收機處的TOA的方法和/或設備。2001年2月20提交的美國臨時申請?zhí)?0/270,254揭示了TOA估算技術，該申請內容通過引用包括在此。通信序列可表現(xiàn)為數(shù)據(jù)信號或一部分數(shù)據(jù)信號。在有些實施例中，本發(fā)明包括的方法可用于接收數(shù)據(jù)信號，解調該數(shù)據(jù)信號(如得出一通信序列)，由數(shù)據(jù)信號形成譯碼信號(如得出位序列)，并用選擇或預選的相關函數(shù)估算數(shù)據(jù)信號的TOA。
在用相關函數(shù)估算TOA的實施例中，相關函數(shù)可以包括一種通信序列的表示和選擇的參照信號。相關函數(shù)可在數(shù)據(jù)信號的可選部分上評估。必要時可以緩沖的數(shù)據(jù)信號與參照信號可按某種方式組合起來，當參照信號與數(shù)據(jù)信號或一部分數(shù)據(jù)信號最強烈相關時，允許相關函數(shù)具有最大值。出現(xiàn)這一最大值的時間(相對于數(shù)據(jù)信號的開始或任何其它時間參照)可定義為該數(shù)據(jù)信號的TOA。
數(shù)據(jù)信號可以是被編碼并被TOA估算裝置識別的信號，如可將適當時間標記的預選通信序列插入數(shù)據(jù)信號而提高時間標記精度。識別編碼數(shù)據(jù)信號的TOA估算裝置在與預選的通信序列相關時，可用預選的參照信號產(chǎn)生優(yōu)質相關信號。在本發(fā)明配置成接收已知通信序列的實施例中，可對PN碼、CCK碼元、PBCC碼元或OFDM信號等序列作時間標記。在這些實施例中，預選參照信號可包括選自PN碼、CCK碼元、PBCC碼元或OFDM信號的碼元。為作時間標記，可將數(shù)據(jù)信號編碼，例如通過在數(shù)據(jù)信號字頭(如一種802.11包字頭)里設置一碼元或將數(shù)據(jù)包設置為預定值而編碼。在有些實施例中，數(shù)據(jù)信號可編碼成令TOA估算裝置對序列作時間標記。
數(shù)據(jù)信號可以是一種不編碼而被TOA估算裝置識別的信號。當收到不編碼信號時，可以監(jiān)視該數(shù)據(jù)信號以檢測可能適合用一個或多個存貯的參照信號作相關的通信序列。當檢測出潛在合適的通信序列時，可將已知與檢出的序列強相關的參照信號同該通信序列組合起來而產(chǎn)生相關信號。本發(fā)明監(jiān)視合適通信序列的數(shù)據(jù)信號的諸實施例，可以檢測巴克(Barker)碼、PN碼、擴頻碼(如DSSS修整碼)或任何其它合適碼的序列。
在本發(fā)明有些實施例中，使相關函數(shù)值相對于一TOA參數(shù)或估算量最大化或最小化，可測定TOA估值。例如，可將TOA估值定義為相關函數(shù)某獨立變量的最大似然估值(或“峰值”)。
在本發(fā)明有些實施例中，TOA估值可用來計算通信序列與一部分同步信號到達的時差。在有些實施例中，TOA估值可用來計算通信序列與時鐘信號參照部分之間的時差。時鐘信號可由TOA估算裝置內部的時鐘產(chǎn)生，也可用TOA估算裝置外部的時鐘產(chǎn)生。在本發(fā)明有些實施例中，TOA估值可用來計算同一通信序列在第一與第二接收機收到時的時差。在有些實施例中，TOA估值可用來計算第一與第二通信序列間的時差，第一與第二通信序列可被同一臺或不同的接收機接收。
本發(fā)明的有些實施例可從相關信號中濾除多路徑信號分量。通過檢測相關信號中一組可能重疊的峰值的前沿，可以除去多路徑。應用信道估算，可將多路徑與視線相關信號分量分開。在應用信道估算法的實施例中，可將該通信信道模擬成一系列分離脈沖函數(shù)，其中把第一脈沖假設為視線脈沖?？蓪o多路徑理想的相關信號與實際相關信號一起使用以構成該信道的估值。應用該估算的信道，可分離視線與多路徑脈沖。
在本發(fā)明有些實施例中，可提供估算通信序列的TOA的系統(tǒng)或系統(tǒng)元件。這些實施例有的可包括用于接收、解調、譯碼、緩沖、處理或濾波數(shù)據(jù)信號的設備。有些實施例可包括向其它網(wǎng)資源輸出TOA估值的設備。有些實施例可包括多個相關器。在有些實施例中，諸相關器可相互并聯(lián)安置。
本發(fā)明的有些實施例可以包括在通信網(wǎng)中估算通信序列在某一接收機的TOA的電路，而該電路可以包括載波跟蹤電路、計時環(huán)路。載波跟蹤電路可用來調節(jié)接收無線電信號的接收機的振蕩頻率。
該電路可以包括修整碼相關器，后者可將擴頻通信序列(如直接擴頻通信序列)譯碼成一連串譯碼的二進制碼元。修整碼相關器可以用一相關函數(shù)譯碼該通信序列。相關函數(shù)可以包括一與通信序列的修整碼匹配的碼元序列。修整碼相關器可工作于載波跟蹤電路輸出的信號。修整碼相關器的輸出可以反饋給載波跟蹤電路用于跟蹤電路控制。
該電路還可包括時間標記電路，后者可用相關函數(shù)與通信序列一起產(chǎn)生相關信號。時間標記電路可用相關信號估算通信序列的到達時間。時間標記電路可包括將多路徑相關信號分量與視線相關信號分量分開的電路。時間標記電路可工作于載波跟蹤電路的輸出。
該電路還可包括一接收機接口，后者可以是一種MAC接口。在有些實施例中，載波跟蹤電路、修整碼相關器和接收機接口可以串聯(lián)起來。在有些實施例中，時間標記電路可接收載波跟蹤電路與相關器二者的輸出。跟蹤電路的輸出可經(jīng)相關器旁路提供給時間標記電路。在有些實施例中，跟蹤電路輸出可與相關器輸出一起用來檢測用于TOA估算的通信序列中諸序列。時間標記電路的輸出可接至接收機接口與網(wǎng)資源通信。
有些實施例還可包括與相關器電路的輸出相接的譯碼器電路。該譯碼器電路可譯碼相關電路輸出，從而例如以低數(shù)據(jù)通信速率產(chǎn)生一連串二進制信息碼元。譯碼器電路可接至載波跟蹤信號的輸出。譯碼器可譯碼跟蹤電路的輸出，例如以高數(shù)據(jù)通信速率產(chǎn)生一連串二進制信息碼元。
有些實施例可包括一解擾器電路，該電路可接收譯碼信號并對接收機接口輸出解擾信號。
本發(fā)明可以包括用網(wǎng)資源識別無線器材位置的設備和/或方法，網(wǎng)資源配置成對該器材廣播的通信序列作時間標記。在有些實施例中，時間標記網(wǎng)資源可以包括TOA估算裝置。
在有些實施例中，可用TOA估算裝置估算無線器材廣播的通信序列的TOA。該TOA可用一選擇的相關函數(shù)估算。然后用第二TOA估算裝置估算同一通信序列的TOA。
兩個TOA的到達時差(TDOA)可用來限定一組可能從其發(fā)射通信序列的位置。在2000年11月14日提交的美國臨時專利申請?zhí)?0/248,357中，描述了用到達時差識別無線器材位置的技術，該申請內容通過整個引用包括在此。該組可以是一條雙曲線。在有些實施例中，各TOA估算裝置可以有一個用于量化TOA的內部時鐘或計數(shù)器?？梢园诰W(wǎng)內TOA估算裝置里的時鐘經(jīng)同步或校準，可以計算根據(jù)不同TOA估算裝置得到的TOA導出的TDOA。
這里可將第一對TOA估算裝置產(chǎn)生的TDOA稱為第一TDOA，把對應于第一TDOA的一組可能位置稱為第一求解組。為識別該器材的位置，可以把附加位置信息與第一求解組一起使用。在有些實施例中，為保證在TOA估算裝置獲取位置識別信息期間只出現(xiàn)器材位置很小的變化，應充分迅速地獲得附加位置信息。
附加位置信息可以包括例如至少一個附加TDOA求解組，該求解組可以定義與第一雙曲線相交的第二雙曲線。該附加TDOA求解組可從與第一對TOA估算裝置不同的TOA估算裝置導出，也可從第一對中一個TOA和不包含在第一對里的TOA估算裝置的一個TOA導出?？梢允褂迷S多附加TDOA求解組。可以把該器材位置的身份定義為最可能或最精密估算的兩求解組的交點。在有些實施例中，器材位置可用交點的最小平方估值識別。在有些實施例中，器材位置可用交點的最大似然估算量識別。
附加位置信息可以包括與原始TOA估算裝置對外部的TOA估算裝置的距離(或范圍)估值。當發(fā)送與接收時間都已知時，可通過從移動器材接收通信序列來測定范圍。范圍也可以這樣測定，即從該TOA估算裝置向移動器材發(fā)射一信號，接收來自該移動器材的“回波”信號，并用往返傳播時間計算該范圍。如在802.11通信網(wǎng)中，回波信號可以是一個802.11確認幀(ACK)。在有些實施例中，為了提供精密的往返傳播時間估值，可以精密地控制發(fā)射信號接收與回波信號廣播之間的延遲。范圍還可通過接收來自無線器材的通信信號并用信號強度衰減估算范圍來確定。范圍可用任何其它合適的方式來測定。
附加位置信息可以包括對移動器材位置的物理、地理或幾何學上的限制。例如，第一TDOA可能通過網(wǎng)的若干扇區(qū)，若已知該移動器材不在一個或多個扇區(qū)里，就可排除將這些扇區(qū)作為可能的地址，可用其余扇區(qū)識別器材位置。
在本發(fā)明的有些實施例中，可以把TDOA定義為指定一對TOA估算裝置的TOA之間多個差值的平均值。例如，第一TOA估算裝置可從某個移動器材接收一通信序列，該裝置可產(chǎn)生三個不同的TOA，而第二TOA估算裝置也可從該移動器材接收該通信序列并產(chǎn)生三個相應的TOA。通過計算這三對相應的TOA的差值，可產(chǎn)生三個TDOA，然后對這三個TDOA求均，并定義為一有效TDOA。通過對該通信序列重復應用同一個相關函數(shù)、應用不同的連續(xù)相關函數(shù)、應用產(chǎn)生多個TOA估算量的單一相關函數(shù)(見下述)，或通過任何其它合適的方法，各TOA估算裝置可產(chǎn)生連續(xù)的TOA。
在有些實施例中，當對一接收的通信序列產(chǎn)生多個TDOA時(如當多個獨立的TOA估算裝置對接收該通信序列時)，可能必須求出兩個以上求解組的交點。當求解組多于兩個時，可應用最小平方、最大似然或任何其它適合估算該位置最可能身份的方法來測定器材位置。
當有兩個以上求解組時，必須舍棄其中的一組或多組。如在有些實施例中，若與下面的TOA數(shù)據(jù)有關的噪聲高于預定閥值，就舍棄噪聲求解組。有些實施例可能舍棄相對于對同一通信序列導出的其它求解組呈“界外”的求解組。在用最大似然估值測定位置身份的實施例中，可按該求解組中的噪聲量對各求解組加權。這種方法相對于較少噪聲的TDOA求解組，可以忽視較多噪聲的TDOA求解組。
本發(fā)明的有些實施例包括使網(wǎng)內TOA估算裝置時鐘同步的計時電纜。在有些實施例中，該電纜可提供高頻正弦波。其中有些實施例，電纜可提供高頻方波。同步信號由網(wǎng)資源產(chǎn)生，TOA估算裝置例如可利用鎖相環(huán)路使同步信號加倍。在TOA估算裝置中，該信號可以放大、濾波、整波或以任何其它合適方法處理。該信號可處理成產(chǎn)生配置成驅動數(shù)字計數(shù)器的數(shù)字信號。數(shù)字計數(shù)器可起到通信網(wǎng)內TOA估算裝置的TOA時鐘的作用。
在有些實施例中，通過定期調制同步信號，可使網(wǎng)內TOA估算裝置時鐘同步。定期調制可用作全局時鐘復位。TOA估算裝置里的解調器可用于檢測定期調制，該解調器還可使數(shù)字計數(shù)器復位。在有些實施例中，通過對選定數(shù)量的循環(huán)或脈沖除去信號里的高頻分量而實現(xiàn)定期調制?？捎脮和r間大于單個脈沖的可再觸發(fā)單脈沖(one-shot)檢測丟失的脈沖并產(chǎn)生時鐘復位。TOA估算裝置可包括一大型計數(shù)器，如具有多達32位。有些實施例中，計數(shù)器可以超過32位。
本發(fā)明的有些實施例包括一校正過程，可補償與個別TOA估算裝置相關的不同的固定延遲。這類延遲包括但不限于接收機與電纜中的延遲。延遲可以量化，并被用于調節(jié)用TOA估算裝置產(chǎn)生的TOA估值算出的無線器材位置的估值。在有些實施例中，可將延遲存入存儲器里。
符合本發(fā)明原理的諸示例實施例示于圖1～24。
圖1示出的示例TOA估算裝置100，包括接收機110和處理器120。TOA估算裝置100包括一發(fā)射機，向諸如器材130的無線器材發(fā)射信號。在有些實施例中，TOA估算裝置100可以是無線網(wǎng)接入點或它的一部分，如802.11兼容接入點或任何其它合適的接入點。在有些實施例中，裝置100可能不包括發(fā)射機等通常與接入點相關聯(lián)的元件。接收機110可接收來自130等無線器材的通信信號112。無線器材130可能是移動個人計算機、掌上計算機、手持個人計算機、汽車個人計算機、個人數(shù)字助手(PDA)、蜂窩電話、蜂窩電話/PDA組合裝置、無線標記、無線購物設備、無線商品清單設備或任何其它適合發(fā)射無線通信信號的裝置。無線器材130經(jīng)電信系統(tǒng)發(fā)射通信信號。
接收機110包括對來自無線器材130的通信信號112作接收、解調與譯碼所需的任何硬件、固件或軟件。在有些實施例中，可把信號處理任務分布或分擔在接收機110與處理器120之間。例如接收機110解調通信信號112，處理器120執(zhí)行譯碼與TOA分析任務。在有些實施例中，處理器120接收來自接收機110的通信信號112，對該信號解調，并用合適的信號處理和/或分析硬件或軟件執(zhí)行TOA分析任務。在有些實施例中，則把接收機110和處理器120的任務匯集于單個元件(如在接入點中)。
處理器120可與例如個人計算機、掌上計算機、手持個人計算機、汽車個人計算機、個人計算機、個人數(shù)字助手(PDA)、蜂窩電話、蜂窩電話/PDA組合裝置、機頂盒、便攜計算機、因特網(wǎng)服務器、網(wǎng)服務器、薄(thin)服務器或任何其它適合處理通信信號或支持信號分析工具的裝置相關聯(lián)。
用戶140可通過任何合適的有線或無線裝置與系統(tǒng)100通信。在系統(tǒng)100的有些實施例中，用戶140通過鍵區(qū)、鍵盤、觸摸鍵或任何其它合適的接口與處理器120發(fā)生互作用。用戶140可以是客戶機或主處理器。
圖2示出示例的TOA估算裝置200，其功能類似于TOA估算裝置100。裝置200可以包括天線210。天線210可接收來自無線器材的無線信號。在有些實施例中，天線210可向無線器材發(fā)射無線信號。在有些實施例中，裝置200可通過有線媒體向用戶傳送TOA估算信息。在有些實施例中，裝置200可通過無線媒體線用戶傳送TOA估算信息。在有些實施例中，裝置200不包括傳輸功能。
在有些實施例中，可與無線電模塊230和/或高分辨度計時模塊240交互作用的中央處理單元220，可以解調天線210接收的信號，對該信號譯碼，執(zhí)行串行或并行相關任務和混合串并行相關任務，并提供必要的緩沖、數(shù)據(jù)操作與數(shù)據(jù)格式化，以產(chǎn)生或輸出系統(tǒng)200接收的通信序列的TOA估值。處理單元220可使用任一合適的信號處理和/或分析硬件或軟件。
在本發(fā)明的有些實施例中，無線電模塊230可向計時模塊240分別提供同相與正交無線電信號分量I與Q，計時模塊240可以是高分辨度計時模塊。無線電模塊230向計時模塊240提供輔助信號，如可以提供RSSI信號(如用于測量信號強度)、MD-RDY信號(如使數(shù)據(jù)成幀)、RXCLK信號(如對數(shù)據(jù)計時)和RXD信號(如傳輸收到的數(shù)據(jù))。
在有些實施例中，計時模塊240可包括數(shù)據(jù)采集模塊241、RSSI A/D模塊242、計時器模塊243、器材ID分析程序模塊244、配置寄存器245、相關模塊246和任何其它合適的模塊。數(shù)據(jù)采集模塊241可從信號I與Q中獲得通信序列，并把模擬信號轉換成數(shù)字信號。計時器模塊243包括振蕩器與計數(shù)器，提供對系統(tǒng)200收到的通信信號作時間標記的時間基準，可對無線電模塊230發(fā)射的信號作用時間標記。發(fā)射信號的時間標記可與接收信號的TOA一起用于估算信號在TOA估算裝置200與無線器材之間的往返傳播時間。計時器模塊243可以與網(wǎng)內TOA估算裝置里的其它計時器模塊同步，從而可算出不同TOA估算裝置收到的兩個TOA的差值。在有些實施例中，計時器模塊可從網(wǎng)資源接收同步信號。例如，可以提供器材ID分析程序模塊244，分析可能存在于收到的通信序列里的無線器材識別信息(如MAC地址)。分析程序模塊244可以包括分析識別信息的數(shù)據(jù)濾波器?？梢蕴峁┡渲眉拇嫫?45。例如，可用配置寄存器245存貯無線器材識別信息，以便有選擇地作時間標記(如上所述)。提供的相關器模塊246，可通過對通信序列應用相關函數(shù)而產(chǎn)生TOA估值。相關器模塊246可包括多路徑處理元件。
在有些實施例中，計時模塊240可向中央處理單元220提供器材ID、TOA估值、I/Q數(shù)據(jù)、RSSI或任何其它合適的信息。單元220可處理從計時單元240收到的信息，并通過無線或有線裝置向其它網(wǎng)資源提供信息，如器材ID、TOA估值、I/Q數(shù)據(jù)、RSSI、信號強度、往返傳播時間、到無線器材的距離或任何其它合適的信息。單元220可向集中器材位置識別處理器提供器材ID與TOA，用于計算TDOA。
圖3示出集成在通信網(wǎng)310中的TOA估算裝置300，它類似于TOA估算裝置100與200。通信網(wǎng)310由網(wǎng)服務器320支持，它可以是局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、市域網(wǎng)、內部網(wǎng)、備用網(wǎng)、任何其它類型通信網(wǎng)或任何無線或部分無線形式的此類網(wǎng)。網(wǎng)服務器320可與因特網(wǎng)330或任何其它電子通信網(wǎng)通信。網(wǎng)310可包括有線器材340。這里把TOA估算裝置300、服務器320、因特網(wǎng)330、有線器材340與無線器材350等特征稱為網(wǎng)資源。有線器材340可以是個人計算機、掌上計算機、手持個人計算機、個人數(shù)據(jù)助手、機頂盒、便攜計算機、因特網(wǎng)服務器、LAN服務器、薄服務器或任何其它合適的處理裝置。一個或多個TOA估算裝置300可以估算從350等無線器材收到的信號的TOA。網(wǎng)服務器320、有線器材340之一、TOA估算裝置300之一或任何其它合適的網(wǎng)資源，都可產(chǎn)生同步信號使TOA估算裝置300里的時鐘同步。
圖4示出示例步驟的一般流程圖，可以涉及本發(fā)明與通信網(wǎng)內無線器材位置識別相關的某些實施例。圖4的步驟僅作為示例，可以任意合適的順序執(zhí)行。實踐時，還有附加步驟或可以刪除某些步驟。圖4的某些步驟涉及接收無線信號，有些步驟涉及發(fā)射無線信號，而有些步驟涉及處理信號。各種步驟可用任何合適的設備執(zhí)行，包括圖1中系統(tǒng)100、圖2中系統(tǒng)200和圖3中系統(tǒng)310中的某些或全部單元。
在步驟410，某一TOA估算裝置或一組TOA估算裝置從無線器材接收至少一條通信序列。在有些實施例中，通信序列由工作于不同頻率的TOA估算裝置接收。在步驟420，對一條或多條通信序列作時間標記。在有些實施例中，可在TOA估算裝置內就地作時間標記。在步驟422，中央處理器收集來自網(wǎng)內TOA估算裝置的TOA估值，并計算成對TOA的TDOA。在步驟424，可用TDOA產(chǎn)生無線器材TDOA求解組，用于識別無線器材位置(如應用雙曲三邊測量)。
在步驟426，可將TOA與測距信號的廣播時間(下簡稱TOB)一起用來估算TOA估算裝置與無線器材之間的距離。如可用TOB、TOA和信號處理中涉及到的任何延遲來計算信號往返傳播時間。應用信號的傳播速度，可估算該距離。
在有些實施例中，可在步驟430估算收到的通信序列的信號強度。在其中的一些實施例中，可在TOA估算裝置中就地估算信號強度。在有些實施例中，可將接收機的信號強度與無線器材發(fā)射機的信號強度一起用來計算信號衰減。在步驟426，用信號強度或衰減估算無線器材與TOA估算裝置的距離。在步驟428，例如應用三角測量法，用離已知位置的不同接收機的距離估值來識別無線器材位置。
在步驟440，可用通信序列載波信號相位估算通信序列到達TOA估算裝置的角度(下稱AOA)。當?shù)弥獊碜詿o線器材的一個或多個通信序列的一個以上AOA時，就可用兩個或更多載波信號傳播方向矢量的交點識別無線器材位置。
在有些實施例中，可用TDOA求解組、無線器材與TOA估算裝置的距離、載波信號傳播方向的任何組合或子集合的混合方法識別無線器材位置。
圖5示出的示例蜂窩無線通信網(wǎng)500的結構，可應用頻率復用法識別無線器材位置。網(wǎng)500可以包括圖3中網(wǎng)310的某些或全部單元。網(wǎng)500具有工作于選定頻率的許多小區(qū)，網(wǎng)500諸小區(qū)內示出的頻率是主工作頻率(如“指定”的頻率)。在有些實施例中，TOA估算裝置可以工作于至少一個不同于主頻率的頻率。各小區(qū)擁有一個或多個接收裝置或接入點。在有些實施例中，各小區(qū)可擁有一個或多個如100的TOA估算裝置。網(wǎng)500有三種主工作頻率f1、f2和f3，但本發(fā)明可以包括主工作頻率更多或更少的網(wǎng)。位于f3小區(qū)內的無線器材520在工作于頻率f1、f2和f3的鄰近接收裝置范圍內。若這三個工作頻率之一被其它通信業(yè)務“占用”，則無線器材520可試用另兩個頻率中的至少一個頻率通信。
在有些實施例中，每個小區(qū)的TOA估算裝置可以配置成主要在指定給該小區(qū)的工作頻率上發(fā)射與接收。例如，若無線器材520在f1上播發(fā)通信序列，位于小區(qū)D、E與B內的諸TOA估算裝置就可接收該通信序列并對該通信序列作時間標記。在本發(fā)明有些實施例中，無線器材520可在至少一個附加頻率上播發(fā)通信序列，而在其它(如更近的)TOA估算裝置處作時間標記。例如，無線器材520可以第一次以頻率f1、第二次以頻率f2和第三次以頻率f3播發(fā)該通信序列，從而讓鄰近小區(qū)A、B、C里的裝置對該通信序列作時間標記。在有些實施例中，無線器材520可在多個頻率上用平行的發(fā)射機同時播發(fā)通信序列。在有些實施例中，無線器材520可在多個頻率上連續(xù)播發(fā)通信序列。
在有些實施例中，可將一小區(qū)里的TOA估算裝置配置成從基頻切換到二次、三次或不同的頻率?？蓪⑿^(qū)的TOA估算裝置從一個頻率切換到另一頻率，以便接收來自無線器材的通信序列并作時間標記，而該無線器材配置成例如以單一頻率(這里稱為“目標”頻率)廣播。在有些實施例中，可將網(wǎng)內部分或全部TOA估算裝置配置成幾乎同時切換到目標頻率，以便接收通信序列作時間標記。
圖6～9示出示例步驟的一般流程圖，在用頻率復用法識別通信網(wǎng)內某一無線器材位置時，會涉及到這些步驟。圖6～9的步驟僅作示例，可用任何合適的順序執(zhí)行。實踐中，可以增加一些步驟或刪除某些步驟。圖6的某些步驟可能涉及用無線器材產(chǎn)生和/或發(fā)射無線信號，并可用任何合適的設備執(zhí)行。例如，圖6的某些或全部步驟可用諸如圖1中無線器材130的無線器材執(zhí)行。圖7～9中涉及接收無線信號或處理信號的某些步驟，可用任何合適的設備執(zhí)行，包括圖1中系統(tǒng)100、圖2中系統(tǒng)200、圖3中網(wǎng)310和圖5中網(wǎng)500的部分或全部單元。
在圖6的步驟610，無線器材在播發(fā)供通信網(wǎng)中接收裝置用于時間標記的信號之前，可以等候一段選定的時間周期。該網(wǎng)可以類似于圖3的網(wǎng)310或圖5的網(wǎng)500。在涉及諸如網(wǎng)500的多頻蜂窩網(wǎng)的實施例中，在選擇的時間周期結束時，無線器材可以頻率f1播發(fā)通信序列(步驟620)。在步驟630，無線器材發(fā)射機可以切換到頻率f2并播發(fā)通信序列。在步驟640，無線器材發(fā)射機可切換到頻率f3并播發(fā)通信序列。
在有些實施例中，無線器材發(fā)射機可切換到附加頻率，如步驟640中的f2+n所示，該頻率對應于通信網(wǎng)中有效的工作頻率。在有些實施例中，在不同頻率上播發(fā)的通信序列幾乎一樣。在有些實施例中，在不同頻率上播發(fā)的通信序列可能不同。
圖7示出可應用于頻率復用方案的示例步驟，其中可用工作于指定給該組的某一頻率的各成組TOA估算裝置識別通信網(wǎng)內無線器材的位置。為便于圖示，把網(wǎng)分成三組TOA估算裝置(組I～組III)。在有些實施例中，網(wǎng)可分成更少幾組，或分成更多幾組。在步驟700，網(wǎng)用組I裝置接收無線器材以頻率f1播發(fā)的通信序列。在步驟705，組I裝置對通信序列作時間標記。在步驟710，網(wǎng)處理器計算組I中估算的成對TOA的TDOA。在步驟715，對由組I的TOA導出的每一TDOA產(chǎn)生一求解組，包括一個或多個可能的無線器材位置。
在步驟720，網(wǎng)用組II裝置接收無線器材以頻率f2播發(fā)的通信序列。步驟725～735的處理與步驟705～715的處理相似，前者涉及組II裝置和以頻率f2接收的通信序列，后者涉及組I裝置和以頻率f1接收的通信序列。在步驟740，網(wǎng)用組III裝置接收無線器材以頻率f3播發(fā)的通信序列。步驟745～755的處理類似于步驟705～715的處理，前者涉及組III裝置和以頻率f3接收的通信序列，后者涉及組I裝置和以頻率f1接收的通信序列。在步驟760，網(wǎng)處理器應用在步驟715、735、755產(chǎn)生的一個或多個求解組，識別該無線器材的位置。若步驟715、735、755共計只產(chǎn)生一個求解組，則在識別無線器材位置時要求更多信息。步驟760之后可返回步驟700，開始新一輪多頻時間標記。
圖8示出可應用于頻率復用方案的示例步驟，其中可用包含一個或多個輔助接收機的TOA估算裝置識別通信網(wǎng)內無線器材的位置?？蓪⑤o助接收機裝在TOA估算裝置里(如除了工作于基頻的主接收機以外)，以在工作基頻以外的頻率上進行信號接收而不中斷在基頻上的接收。在步驟820，工作于均一頻率的輔助接收機接收來自無線器材的通信序列。在步驟830，各接收機估算出通信序列的TOA(如利用與各接收機關聯(lián)的TOA估算裝置)。在步驟840，由接收機估算的成對TOA算出TDOA。在步驟850，對步驟840導出的各TDOA產(chǎn)生一包括一個或多個可能的無線器材位置的求解組。在步驟860，利用步驟850產(chǎn)生的一個或多個求解組識別無線器材位置。若步驟850只產(chǎn)生一個求解組，則識別無線器材位置要求附加信息。在步驟870，將輔助接收機切換到新的均一頻率，用可在該新頻率上接收的通信序列重復無線器材位置循環(huán)。在本發(fā)明有些實施例中，可以不裝輔助接收機。在這些實施例中，可將諸主接收機配置成切換到不同的頻率以執(zhí)行步驟820～870。
圖9示出由網(wǎng)執(zhí)行的示例步驟，用于“選聽”諸無線器材。在有些實施例中，可對接收自某一無線器材的通信序列作時間標記，該無線器材是預選的一組無線器材的成員。在步驟910，選擇一個或多個無線器材標識符，這些標識符對應于希望對其作位置識別的無線器材。在步驟920，存貯選擇的標識符。在步驟930，網(wǎng)接收來自一無線器材的通信序列。在步驟940，根據(jù)該通信序列分析器材標識符，以確定發(fā)射無線器材的身份。在步驟950，把收到的標識符與預選的標識符作比較，若收到的標識符與預選的標識符不符，就不出現(xiàn)TOA或位置識別處理，過程返回步驟930，網(wǎng)對可能的位置識別接收一新的通信序列。若收到的標識符與預選的標識符相符，可在步驟960估算通信序列TOA。步驟930～960可在網(wǎng)內多個接收裝置上執(zhí)行，所以在步驟960估算多個分別對應于多個接收裝置的TOA。在步驟970，用步驟960得出的TOA估值識別該無線器材位置。在有些實施例中，步驟960與970可能涉及估算和/或處理可用于位置識別的非TOA量，如步驟960與970可能包括圖4的步驟424、426、428、430、440和442中的一個或多個步驟。
圖10示出一示例的無線標記1000的結構，該標記可貼到移動物品上作位置識別。天線1010將信號發(fā)射給通信網(wǎng)的設備(如圖1的系統(tǒng)100與圖2的系統(tǒng)200)并接收來自該設備的信號。提供的無線電發(fā)射機1020產(chǎn)生通信序列用于向網(wǎng)播發(fā)。發(fā)射機1020可配置成用不同頻率的載波信號調制通信序列。在有些實施例中，可選擇適合無線器材位置識別的通信序列。無線器材識別信息可包含在某些通信序列中?？刂破?040可裝在標記1000中，與無線電接收機1030和清晰信道檢測器1060互作用而檢測通信信道上存在的射頻業(yè)務。在有些實施例中，可以不裝無線電接收機1030。在這些實施例中，用清晰信道檢測器1060測定信道是否清晰。清晰信道檢測器1060可以是一種能量檢測器。標記1000用接收機1030和檢測器1060“聽”信道上的業(yè)務，若信道清晰，標記1000可在該信道上播發(fā)通信序列。若信道上有業(yè)務，控制器1040將接收機1030切換至連續(xù)不同的收聽頻率，直到檢出清晰信道。然后，控制器1040把發(fā)射機1020切換至該清晰信道而播發(fā)通信序列。收發(fā)開關1050受控制器1040控制，可將天線1010切換成與發(fā)射機1020或接收機1030通信。
在有些實施例中，接收機1030可配置成接收來自網(wǎng)的信號，其中包括一播發(fā)通信序列讓該網(wǎng)識別標記位置的指令。標記1000由電源1080供電。在有些實施例中，為減輕電源1080的負荷，元件組1070配置成工作于小功率。
圖11是示例步驟的一般流程圖，涉及向通信網(wǎng)提供有關移動物件的位置識別信息。圖11所示步驟僅作示例，可以任何合適的順序執(zhí)行。實踐中，可以增刪某些步驟。圖11的某些步驟涉及用標記產(chǎn)生和/或發(fā)射無線信號，可用任何合適的設備執(zhí)行，如圖11的部分或全部步驟，可用如圖1中無線器材130的無線器材(包括圖10的標記1000)或任何合適的設備執(zhí)行。為簡化起見，假定圖11的步驟由1000等標記執(zhí)行。
在步驟1110，標記保持睡眠模式。在本發(fā)明有些實施例中，睡眠模式例如可節(jié)省圖10中電源1080的電能?？梢允蔷W(wǎng)發(fā)射機的發(fā)射機可向標記發(fā)射喚醒信號，該信號是標記附近發(fā)射的強RF信號。在步驟1120，標記用檢能器接收喚醒信號。若在預定周期結束時未收到喚醒信號，標記可配置成在步驟1130自動醒來。在步驟1125，對收發(fā)電路(如圖10的元件組1070)賦能。若收到了喚醒信號，在步驟1125對收發(fā)電路賦能。對收發(fā)電路賦能后，標記確定通信信道是否清晰得可在步驟1140播發(fā)通信序列。在有些實施例中，用檢能器執(zhí)行步驟1140。圖11的某些步驟可用配置成播發(fā)802.11信號的標記(如類似于圖10中標記1000的標記)執(zhí)行，但不完全遵循802.11，如標記可以不含接收機。若該信道用于播發(fā)還不夠清晰，則標記可在步驟1150激活延遲。步驟1150可包括在返回步驟1140再次檢查信道前，利用補償(back-off)算法提供預選的延遲。該算法可以是一種遵循802.11的補償算法。在有些實施例中，步驟1150接著返回步驟1110，使標記返回睡眠模式。在有些實施例中，步驟1140包括在連續(xù)不同的頻率上檢測業(yè)務。
在步驟1140檢出一清晰信道時，標記可在步驟1160播發(fā)通信序列。該序列可在步驟1140檢出的清晰信道上播發(fā)。步驟1160播發(fā)的通信序列可包括識別該標記或貼上該標記的物件的信息。任何合適的識別信息都可包含在該通信序列中，如采用不同類型的無線器材執(zhí)行該步驟。通信序列可以包括位置識別信息，也可包括與IEEE 802.11通信標準兼容的碼元。
在步驟1170，標記可將數(shù)據(jù)上行到網(wǎng)。標記可用802.11通信協(xié)議將數(shù)據(jù)上形到網(wǎng)，上行數(shù)據(jù)包括電池狀態(tài)信息、標記溫度信息或任何其它合適的信息。在有些實施例中，標記在步驟1180在不同的信道上播發(fā)通信序列。若是這樣，過程就返到步驟1140，搜索新的清晰信道。若不是這樣，過程則返回1110，讓標記返回睡眠模式。
圖12～20示出的一些原理、方法與設備，涉及本發(fā)明提供通信序列時間標記的諸實施例。
可以用一相關函數(shù)檢測通信序列中的碼元模型。相關函數(shù)的局部或全局極值對應于強自相關特性的碼元模型，具有強自相關特性的碼元模型可產(chǎn)生一易于觀察與再現(xiàn)的相關函數(shù)峰值。對于接收的數(shù)據(jù)信號，將這種峰值的時間值用作TOA估值或時間標記。在有些實施例中，相關函數(shù)C(τ)可以定義為C(τ)=∫-TTD(t)R(t-τ)dt----(1)]]>
式中t為時間量度，D(t)代表與時間相關的解調的接收信號，R(t)代表參照信號。R(t)對應于D(t)中的碼元模型。-T和T分別是計算C(τ)(或極值掃描)的時間間隔的開始與結束。D(t)的TOA估值可定義為使C(τ)擁有一極值的τ值，該極值可以是最大值或最小值?？砂褜贑(τ)某一極值的τ值稱為 圖12示出的一例C(τ)用于示例的D(t)與R(t)實例。該例中，D(t)為通信序列，包括級聯(lián)的三個連續(xù)的同等信息碼元，標為“+”的各碼元示為PN碼，例如可以是巴克(Barker)碼。雖然把碼元示為PN碼，但是這里討論的原理也適用于PBCC、CCK、OFDM或其它合適的碼元。R(t)可選成對應于D(t)中出現(xiàn)的信息碼元或信息碼元模型。在圖12例中，R(t)與單一重復信息碼元(“+”)相同。D(t)中每次出現(xiàn)R(t)，C(τ)就有一峰值。分別對應于局部C(τ)峰值C1、C2與C3的任一估算量 與 都可被選作TOA估值。在有些實施例中，可把D(t)的TOA定義為 與 等估算量的平均值。例如，D(t)的TOA可定義為τ⟨τ^⟩≡1NΣiNτi^----(2)]]>式中 是指定D(t)的N個 估值的平均值。
圖13的一例D(t)類似于圖12的實例，但是在圖12中標為“-”的第二信息碼元的“極性”反置。(如這里使用的相反“極性”的信息碼元，對指定的相關函數(shù)產(chǎn)生符號相反的相關信號。)C(τ)中對應的第二峰值為負值。由于C(τ)在指定時間點的值依賴于t值范圍(即從-T到T)，所以C(τ)對D(t)的極性變化很敏感，結果可在C(τ)中觀察到如1300的交叉相關噪聲。噪聲1300很難將視線信號分量與多路徑分開，因為噪聲與視線分量的幅值可能相近。
圖14示出兩個示例的C(τ)實例。形式1400與圖12的一樣，形式1450的峰值相對形式1400有增大。峰值可用與D(t)中級聯(lián)的信息碼元相等的參照信號增大。例如，定義為C′(τ)=∫-TTD(t)R′(t-τ)dt----(3)]]>的相關函數(shù)C′(τ)可以包含信號R′(t)。R′(t)可以包含級聯(lián)的D(t)信息碼元，如R′(t)可以是圖12所示的三個級聯(lián)的連續(xù)碼元(各標有“+”)。
圖15示出本發(fā)明有些實施例涉及的示例步驟的一般流程圖，這些步驟僅作示例，可用任何合適的順序執(zhí)行。實踐中，可以增刪某些步驟。圖15的有些步驟涉及接收無線信號，有些步驟涉及處理信號，各種步驟可用任何合適的設備執(zhí)行，包括如圖1中接收機110的接收機和如包含在圖2中TOA估算裝置200里那些設備。
為方便起見，以下討論將描述在圖15中被示為由“系統(tǒng)”執(zhí)行的步驟，該“系統(tǒng)”包括適合執(zhí)行這些步驟的任何系統(tǒng)。系統(tǒng)在步驟1510接收數(shù)據(jù)信號，而該數(shù)據(jù)信號可接收自如圖1中無線器材130或圖3中無線器材350的無線器材。數(shù)據(jù)信號在步驟1520解調后得出解調信號。系統(tǒng)在步驟1530對數(shù)據(jù)信號緩沖，而緩沖的數(shù)據(jù)可在如下所述檢測信息序列時使用。在步驟1540，例如通過相關與數(shù)字化，將解調信號譯碼為一譯碼二進制數(shù)據(jù)序列，該數(shù)據(jù)可在步驟1550緩沖。
在有些實施例中，在步驟1560分析緩沖的二進制數(shù)據(jù)，以檢測存在的有用的信息碼元模型。在步驟1570，可以評估C(τ)等相關函數(shù)，其中包括諸如R(t)的參照信號。(為簡化起見，雖然按圖15～17示出并討論了應用C(τ)與R(t)的步驟，但是在將級聯(lián)的信息碼元選作參照函數(shù)分別取代C(τ)與R′(t)時，圖15～17及這里描述的范圍包括應用C′(τ)與R′(t)的相應步驟。)在步驟1575，作相關信號質量檢查(如對C(τ))。相關信號質量可用一客觀量度來量化，諸如信噪比、峰值或任何其它合適的指標。
若相關信號C(τ)的質量上乘，可在步驟1580使視線信號分量與多路徑分離。步驟1580可包括前沿檢測的步驟1585和信道評估的步驟1590。信道評估可以包括諸如MUSIC的超分辨度技術或任何其它合適的信道評估技術。
在步驟1580，系統(tǒng)評估TOA。在有些實施例中，為測定 系統(tǒng)使C(τ)最大。系統(tǒng)可將TOA定義為 在可以使C(τ)具有負值的一些實施例中，為測定 系統(tǒng)使C(τ)最小。在有些實施例中，系統(tǒng)可把TOA定義為相關峰值的前沿。如在步驟1590，可將圖15A中的視線峰值1502與多路徑峰值1504(也示于圖15A)分開。可把視線峰值1502的前沿1503定義為通信序列的TOA。由于視線脈沖先于多路徑脈沖收到，所以可以將峰值1502與峰值1504區(qū)分開來。(多路徑信號比視線信號具有更長的傳播路徑。)在有些情況下，視線峰值1502可能與多路徑峰值1504相重疊或合并。在這些情況下，在步驟1585可將合并脈沖的前沿定義為TOA。
圖16示出在圖15的1560等步驟中涉及的示例步驟，這些步驟僅作示例，可用任何合適的順序執(zhí)行。實踐中，可增刪某些步驟。在步驟1610，系統(tǒng)斷定或確定收到的數(shù)據(jù)信號為TOA編碼信號，如無線器材發(fā)射的數(shù)據(jù)信號，可以包括適合TOA估算的預選通信序列?？蓪㈩A選的通信序列在數(shù)據(jù)包內定位于預定位置(如在數(shù)據(jù)包第n位開始)。在有些實施例中，系統(tǒng)可以配置成檢測數(shù)據(jù)包內的指示符，而TOA估算通信序列位于包內的指定位置。預選的通信序列可以包括PBCC、CCK與OFDM碼元，也可包含PN碼。
當系統(tǒng)收到預選的通信序列時，在步驟1610后接的步驟1620，可將參照信號置成等于一個或多個CCK碼元、PBCC碼元、OFDM碼元或PN碼的序列。
當系統(tǒng)接收到未經(jīng)編碼以做時間標記的數(shù)據(jù)包時，可在步驟1630按圖示執(zhí)行數(shù)據(jù)信號監(jiān)視，包括對存在的適合時間標記的信息碼元模型監(jiān)視數(shù)據(jù)信號的譯碼型式(如從步驟1550起)。譯碼數(shù)據(jù)的各位對應于諸如圖12與13中D(t)的通信序列中出現(xiàn)的一個信息碼元。檢測到位流中合適的模型后，選擇一對應于該模型的參照信號與解調信號相關，以作時間標記。
例如，緩沖器可存貯N位，每位按N位接收與譯碼的次序對應于D(t)中某一碼元。這樣，若在位流中檢出一適合時間標記的位序列，系統(tǒng)就可瞄準緩沖數(shù)據(jù)信號中對應于位流序列的碼元作時間標記。為明白起見，這里把被瞄準作時間標記的碼元組記為“M”。當M包括一個以上信息碼元時，系統(tǒng)可對M的子集“P”相關。P可以是M的中心子集，例如，若M有5個信息碼元，則系統(tǒng)可配置成選擇一個與M的P、三個中心信息碼元(即M的第二、第三與第四碼元)強相關的參照信號(R(t)或R′(t))。
在有些實施例中，系統(tǒng)可以不執(zhí)行步驟1610。在其中一些實施例中，系統(tǒng)可配置成使參照信號與通信序列中預定的一個或多個信息碼元相關。例如，系統(tǒng)可配置成對通信序列的第一信息碼元應用相關函數(shù)。在另一例中，系統(tǒng)配置成用通信序列中第二至第四信息碼元相關?？稍谕ㄐ判蛄兄羞x擇任何一個或多個合適的碼元與參照信號相關。
圖17示出在圖16的步驟1630中可能涉及的實例N、D(t)與P以及在圖16的步驟1640中可能涉及的相應實例R(t)。(為說明起見，R(t)指單個連續(xù)的參照信號，如公式3中用R′(t)表示的信號。)
圖17中的實例1～5都包括一大小N為12位的緩沖器，用于保存一段譯碼的數(shù)據(jù)信號D(t)。D(t)中每個碼元由“+”或“-”表示，分別指正極性碼元或負極性碼元(符合圖12與13的習慣用法)。M是可能出現(xiàn)于D(t)中一組碼元。P是可能在M中出現(xiàn)的位的子集，目標是與參照信號R(t)相關。R(t)中各碼元用“+”表示，指示正極性碼元。雖然圖17示出只帶正極性碼元的R(t)，但需要時R(t)可以包括一個或多個負極性碼元。在一些實施例中，R(t)可以是一信息碼元序列，與P中出現(xiàn)的信息碼元序列相同。
實例1只示出隔離的正極性碼元，系統(tǒng)可選擇一單一碼元參照信號R(t)與單一碼元P相關。實例2中，M包括2個碼元，系統(tǒng)可以選擇單一碼元參照信號R(t)與M中的單一目標碼元P相關。為了提高TOA估算精度(如在出現(xiàn)多路徑時)，系統(tǒng)可以瞄準M中的拖尾碼元以降低C(τ)中所得峰值前沿的噪聲(如交叉相關噪聲)。實例3中，M包括三個碼元，系統(tǒng)瞄準中心碼元P與單碼元R(t)相關。瞄準M中的中心碼元子集與碼元比M中的碼元少的R(t)相關是有利的，這樣可以減少C(t)(或C′(t))中的噪聲。實例4和5示出瞄準M中的中心碼元的情況。實例4中，系統(tǒng)瞄準的兩個碼元(P)位于M中四個碼元的中央，P可以與含2個碼元的R(t)相關。實例5中，系統(tǒng)瞄準的三個碼元(P)位于M中五個碼元的中央，P與含三個碼元的R(t)相關。
在有些實施例中，可在查找表中存貯參照信號R(t)庫，查找表用一系列可檢測的序列索引，因而可用檢測序列選擇可產(chǎn)生優(yōu)化相關信號的參照信號。有些實施例對接收數(shù)據(jù)信號里某指定的檢測序列，提供按優(yōu)先次序排列可選的R(t)的規(guī)則。選擇合適的R(t)可產(chǎn)生其脈沖含很少或不含交叉相關噪聲的相關信號，如圖14所示。
圖18示出本發(fā)明一些實施例涉及的示例步驟的一般流程圖，這些步驟僅作示例，可用任何合適的順序執(zhí)行。實施時，可增刪某些步驟。圖18的有些步驟涉及接收無線信號與處理信號，這些步驟可用任何合適的設備執(zhí)行，包括如圖1中接收機110的接收機和包含在圖2的TOA估算裝置200里的那些設備。
為清楚起見，以下將描述圖18所示由“系統(tǒng)”執(zhí)行的步驟，該系統(tǒng)包括任何合適執(zhí)行這些步驟的系統(tǒng)。在步驟1810，系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)信號，該信號可以接收自圖1的無線器材130或圖3的無線器材350等無線器材。數(shù)據(jù)信號在步驟1812解調，得到解調信號，該解調信號類似于參照圖15描述的信號。解調信號可以分裂以在步驟1814作平行處理，包括平行相關或任何其它合適的處理、濾波或緩沖步驟。
在步驟1820、1822、1824、1826和1828，可將對應于公式(1)或(3)中D(t)的解調信號同時饋給多個相關器。步驟1822、1824和1826允許同時執(zhí)行1碼元、2碼元與3碼元相關。步驟1822的相關可以使用對應于公式(1)中R(t)的參照信號。步驟1824～1828的相關可以使用對應于公式(3)中R′(t)的參照信號，因為步驟1824～1828涉及連續(xù)的參照信號。涉及到比步驟1822～1826中更長的信息碼元序列的相關，可在步驟1828中與步驟1822～1826中的部分或全部同時執(zhí)行。在1822～1828的任何步驟中，系統(tǒng)存貯數(shù)量足夠的碼元，允許用以上結合圖17定義的一組目標碼元M或目標碼元子集P作相關。
利用步驟1820和1830，系統(tǒng)檢測解調數(shù)據(jù)信號里的序列。在步驟1820，系統(tǒng)使用例如1碼元相關器譯碼該解調數(shù)據(jù)信號。譯碼相關器可以與步驟1822中使用的1碼元相關器相似或相同。由于解調數(shù)據(jù)流在步驟1820通過譯碼器，可以把得到的位存入緩沖器在步驟1830作序列檢測。在檢測出某一序列后，在步驟1840，根據(jù)已知與檢出的序列強相關的參照信號，可選擇一相關信號(如在步驟1822～1828產(chǎn)生的)。步驟1832～1838是多路徑處理步驟(圖18的“MPP”)，可用于分別從步驟1822～1828中產(chǎn)生的相關信號里濾出多路徑信號。
在步驟1850，系統(tǒng)通過使選擇的相關函數(shù)最大，可將TOA估值定義為估算量，如 在有些實施例中，則以要求估算量 最小的方式定義該相關函數(shù)。
在有些實施例中，系統(tǒng)在步驟1832～1838中用前沿檢測、信道估算及其組合方式定義TOA估值。(上面特地參照了圖15與15A討論了前沿檢測與信道估算。)在這些實施例中，步驟1840涉及從步驟1832～1838的結果中選擇TOA估值。在這些實施例中，無須在步驟1850確定諸如 的TOA估算量，以確定TOA估值。
圖19示出的示例緩沖器1900(用于譯碼數(shù)據(jù))、1922(用于信息碼元)和1932(用于信息碼元)，可用于執(zhí)行圖18的某些步驟。解調信號1902可以傳給譯碼器1904、相關器1920和相關器1930。譯碼器1904把輸出1906傳給序列檢測器1907中的緩沖器1900，用于檢測如1908的模型。在該示例實例中，模型1908包括五個連續(xù)相同的位，包括初始位1909和最后位1910。位1911的值與模型1908中位的值不同，可以作為模型1908結束的信號。分別位于緩沖器1922和1932中一碼元相關器1920與三碼元相關器1930，可同時產(chǎn)生各自的相關信號C1與C3。對于一碼元與三碼元相關器而言，M1、P1與R1以及M3、P3與R3分別對應于圖17里的M、P與R。
檢測模型1908可用來選擇其中一個相關器輸出(如C1或C3)用于TOA測定。在圖19的實例中，可以選擇C3，因為預期C3比C1更強，原因在于C3基于三碼元參照信號(R(t))與處于五碼元子集(M)中心的三碼元子集(P)的相關。相反地，C1則基于一碼元參照信號(R1(t))與處于一碼元子集(M)中心的一碼元子集(P)的相關。
在有些實施例中，序列檢測器1907可以配置成改變用于在譯碼器輸出1906中搜索信息序列的判據(jù)，例如，檢測器1907可編程為搜索五個連續(xù)同樣碼元的序列。若在分析了預定數(shù)目的位后(或過了一段預定時間周期后，或是二者)，還未檢出這種序列，譯碼器就自動移向搜索更可能找到的一種模型(如較短的模型)。在有些實施例中，可應用各種搜索策略。在有些實施例中，檢測器1907具有處理特性和緩沖能力，適于再掃描譯碼器輸出1906的部分或全部以識別不同的位模型。
圖20示出的示例TOA估算裝置2000，可執(zhí)行圖16與18的部分步驟。無線電接收機2010可以類似于圖1的接收機110，無線電接收機2010可以類似于圖2中的中央處理單元220與無線電模塊230的組合。系統(tǒng)2000的其它元件可以集成入系統(tǒng)100的處理器120、系統(tǒng)200的計時模塊240或任何其它合適的信號處理設備里。系統(tǒng)2000可與如圖3中網(wǎng)310的通信網(wǎng)通信。
天線2012接收來自圖1中無線器材130等無線器材的在載波信號上調制的通信序列，無線電接收機2010向載波跟蹤電路2020提供可分別被A/D轉換器2014與2016數(shù)字化的基帶同相(I)和正交(Q)信號。電路2020包括使系統(tǒng)2000時序與載波信號同步的載波信號跟蹤和/或計時環(huán)路。跟蹤電路2020可向修整碼相關器提供同步的通信序列用于譯碼該通信序列。反饋環(huán)路2032向電路2020提供反饋以作跟蹤控制，相關器2030向譯碼器2050提供相關信號。譯碼器2050可對通過路徑2035從跟蹤電路2020接收到的高數(shù)據(jù)速率調制碼元譯碼，高數(shù)據(jù)速率調制碼元包括PBCC、CCK等802.11數(shù)據(jù)結構和任何其它合適的高數(shù)據(jù)速率調制碼元。解擾器2060可對譯碼的解調通信序列解擾。MAC接口2070將解擾的通信序列供給網(wǎng)資源。
電路2020向時間標記電路2040提供同步的通信序列作TOA估算。旁路2022允許電路2040與相關器2030基本上平行地執(zhí)行任務。電路2040可以包括一個或多個TOA估算相關器，在有些實施例中，電路2040可執(zhí)行圖18的數(shù)據(jù)信號譯碼步驟1820。在有些實施例中，電路2040可執(zhí)行圖18的步驟，如序列檢測步驟1830、多位相關步驟1822～1828、多路徑處理步驟1832～1836、估算器選擇步驟1840、TOA數(shù)據(jù)輸出步驟1850或任何其它適合時間標記的步驟。MAC接口2070可接收來自電路2040的TOA估值，并向網(wǎng)資源提供TOA估值。
圖21示出的示例網(wǎng)2100，可作無線器材位置識別。網(wǎng)2100可以包括多個TOA估算裝置。為簡化起見，圖21只示出三個TOA估算裝置A(2100)、B(2120)與C(2130)。TOA裝置可與電纜2102作電子通信。某無線器材可能位于還未被識別的位置P，它播發(fā)的通信序列可被TOA估算裝置A、B和C接收。可以用指定一對TOA估算裝置的TDOA產(chǎn)生一可以包含點P的求解組(如上所述)。例如可對到達TOA估算裝置B和C的通信序列算出的TDOABC，可以用來產(chǎn)生由該無線器材與系統(tǒng)B和C各自的距離差所限定的一條雙曲線，TDOABC與距離差的關系為TDOABC=1c(rB-rC)----(4)]]>其中c是通信序列的傳播速度，rB是無線器材與TOA估算裝置B的距離，rC是無線器材與TOA裝置C的距離。然后，可用量(rB-rC)限定一條包括P或其估值的曲線(如雙曲線)。例如，利用系統(tǒng)對A與B或系統(tǒng)對A與C產(chǎn)生的TDOA，可以產(chǎn)生包括P的第二求解組?？梢杂脕碜愿郊覶OA估算裝置(未示出)的TOA估值產(chǎn)生一個或多個求解組，用于識別位置P。
主控時鐘2104可通過電纜2102向TOA估算裝置提供同步信號，該信號用來使裝置中的時鐘、計時器或計數(shù)器同步，并可向TOA估算裝置發(fā)送一復位脈沖，迫使裝置時鐘同時復位。當電纜2102包括電源傳輸線(如以太網(wǎng)直流電源線)時，可利用該電源線發(fā)射同步信號。如可將同步信號加到或電容耦合到直流電源信號里。當電纜2102包括數(shù)據(jù)傳輸線時，就可利用該數(shù)據(jù)傳輸線發(fā)射同步碼元，如電纜2102可以包括雙絞線(如以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸線)。同步信號可以重疊在雙絞線傳送的數(shù)據(jù)信號上。在TOA估算裝置處，計時與數(shù)據(jù)信號可運用濾波、共模抑制及其組合方法分離。不同的TOA估算裝置可以有不同的固定延遲。例如若時鐘2104與TOA估算裝置之間的電纜長度不同，或者若各裝置的處理速度不一，即使在同步后，諸裝置產(chǎn)生的TOA可能包括偏差?？蓪ζ钭髁炕⒃谟嬎愠鯰DOA之前，TOA估值可自動補償。在有些實施例中，為了向裝置2110～2130播發(fā)無線同步信號，可以設置一信標。
圖22和23示出的示例步驟的一般流程圖，涉及本發(fā)明與利用TDOA作無線器材位置識別有關的一些實施例。圖22和23所示的步驟僅作示例，可用任何合適的順序執(zhí)行，實施時可增刪有些步驟。圖22和23的有些步驟涉及接收無線信號和處理信號，這些步驟可用任何合適的設備執(zhí)行，包括圖1的系統(tǒng)100(包括例如接收機110)與圖2的系統(tǒng)200。
在步驟2210，供無線器材位置識別使用的網(wǎng)TOA估算裝置的時鐘可以與選擇的網(wǎng)時間信號或計數(shù)器同步。在步驟2220，第一TOA估算裝置接收來自無線器材的通信序列并產(chǎn)生TOA1(第一TOA估值)。在步驟2230，將TOA1與網(wǎng)時間對照。在步驟2240，第二TOA估算裝置接收該通信序列并產(chǎn)生TOA2(第二TOA估值)，TOA2可在步驟2250與網(wǎng)時間對照。在步驟2260，用TOA1與TOA2算出TDOA。然后，在步驟2270產(chǎn)生一組可能的無線器材位置。步驟2210～2260可以重復，對可能的無線器材位置產(chǎn)生一個或多個附加求解組。
圖23的示例步驟可在多個TOA估算裝置提供多個TDOA估值時執(zhí)行。在步驟2310，收集與廣播通信序列共同產(chǎn)生的TOA估值。在步驟2320，把某個TOA估算裝置指定為參照TOA估算裝置。在步驟2330，將來自非參照TOA估算裝置的TOA與參照系統(tǒng)產(chǎn)生的TOA一起用來計算各非參照系統(tǒng)的TDOA。在有些實施例中，可指定一個以上的參照系統(tǒng)。在步驟2340，用每個TDOA產(chǎn)生一器材位置求解組。在步驟2350，可以廢棄在物理上不合理或不可能(“越限”)的、被噪聲劣化或低劣的求解組。在步驟2360，若在步驟2350作出選擇后保留至少兩個求解組，就可用剩余的求解組和某種求解估算方法，諸如最小平方估算、最大似然估算、噪聲加權最大似然估算或任何其它合適的估算方法，作無線器材位置識別。若在步驟2350之后留下的求解組不足2個，過程便進到步驟2370，不識別任何位置。
圖24示出的示例相關信號CA(τ)和CB(τ)，與無線器材播發(fā)的通信序列相關。通信信號可用多個TOA估算裝置接收，各裝置產(chǎn)生一相關信號，如可用諸如圖21中所示A和B的TOA估算裝置分別產(chǎn)生CA(τ)和CB(τ)。CA(τ)和CB(τ)與圖12的C(τ)類似。在圖25中，CA與CB分別取決于時間變量τA與τB，時間變量可以分別參照系統(tǒng)A與B中的內部時鐘或計數(shù)器。這些內部時鐘可以同步，使τA與τB同步并且參照同一標準。CA的峰值CA1、CA2、CA3與CA4例如分別對應于TOA估算量 和 CB的峰值CB1、CB2、CB3和CB4例如分別對應于TOA估算量 和 這些估算量用公式1確定。應用成對的TOA估算量，包括來自系統(tǒng)A與B二者的估算量，可以產(chǎn)生多個TDOA。例如圖24的TDOA1可由 和 產(chǎn)生，TDOA2可由 和 產(chǎn)生。盡管圖24示出四個TDOA，但是有些實施例可產(chǎn)生四個以上的TDOA。雖然圖24的TDOA基于諸如 和 的TOA估值，但是有些實施例可應用基于前沿檢測、信道估值或其組合的TOA估值來計算平均TDOA。可把圖24的TDOA稱為“一次TDOA”。在有些實施例中，對于參照圖21～23討論的無線器材，可用一次TDOA的平均值產(chǎn)生可能器材位置的求解組。
這樣，已經(jīng)提供了在無線通信網(wǎng)中作無線器材位置識別的設備與方法。本領域的技術人員應明白，本發(fā)明可用實施例之外的方式實施，而所述實施例僅作示例不作限制，本發(fā)明只受下列權利要求的限制。
權利要求
1.一種識別無線器材位置的設備，其特征在于包括同步信號發(fā)生器；和與所述發(fā)生器作電氣通信的至少一個網(wǎng)資源，所述資源配置成對802.11通信序列作時間標記。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述資源配置成對802.11數(shù)據(jù)包作時間標記。
3.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述資源配置成對802.11a數(shù)據(jù)包作時間標記。
4.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述資源配置成對802.11b數(shù)據(jù)包作時間標記。
5.一種提供通信序列在某一位置到達時間估值的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括接收射頻信號的裝置；和與所述裝置作電子通信的第一電路；其中所述第一電路包括至少一個相關器，并且選自a.二碼元相關器；b.三碼元相關器；c.四碼元相關器；d.五碼元相關器；e.N碼元相關器，N為大于5的整數(shù)；和f.a～e中至少兩種的組合。
6.如權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電路包括一滑動相關器。
7.如權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于包括至少兩個平行安置的相關器。
8.如權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述裝置作電子通信的第二電路，所述第二電路配置成對所述通信序列譯碼。
9.如權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述第一電路作電子通信的第三電路，所述第三電路配置成在所述相關器產(chǎn)生的相關信號中從視線峰值里分離出多路徑峰值。
10.如權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述第一電路作電子通信的第四電路，所述第四電路配置成輸出指示所述到達時間的信號。
11.如權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述裝置作電子通信的第五電路，所述第五電路配置成分析所述通信序列中的移動發(fā)射裝置標識碼。
12.如權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述裝置包括與所述裝置作電子通信的天線。
13.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述裝置包括中央處理單元；和天線電模塊，所述單元控制所述模塊，所述模塊與所述天線作電子通信。
14.如權利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述模塊選自a.PCMCIA卡；b.CompactFlashTM卡；和c.小型PCI卡。
15.一種處理無線電信號的信號處理電路，其特征在于包括具有跟蹤電路輸出端的載波跟蹤電路；具有相關器電路輸出端的修整碼相關器電路時間標記電路；和接收機接口；其中所述相關器電路與所述跟蹤電路和所述接收機接口作串行電子通信；并且所述時間標記電路接至所述跟蹤電路輸出端、所述相關器電路輸出端和所述接收機接口。
16.如權利要求15所述的電路，其特征在于，所述時間標記電路包括一多路徑處理器。
17.如權利要求15所述的電路，其特征在于，還包括與所述相關器和所述接口作串行電子通信的解擾電路，其中所述解擾電路位于所述相關器與所述接口之間。
18.如權利要求15所述的電路，其特征在于，還包括一相關器旁路，所述旁路把所述跟蹤電路接至所述時間標記電路。
19.一種在通信網(wǎng)中識別器材位置的方法，所述網(wǎng)有至少一個第一接收機對和至少一個第二接收機對，所述第一接收機對配置成接收第一頻率信號，所述第二接收機對配置成接收第二頻率信號，其特征在于，所述方法包括以下步驟用所述第一接收機對接收來自所述器材的第一通信序列；用所述第二接收機對接收來自所述器材的第二通信序列；和用第一到達時間差與第二到達時間差識別所述位置，所述第一到達時間差對應于所述第一接收機對，所述第二到達時間差對應于所述第二接收機對。
20.如權利要求19所述的方法，其特征在于，當所述網(wǎng)包括至少一個配置成以第三頻率接收的第三接收機對時，所述方法還包括用所述第三接收機對接收來自所述器材的第三通信序列，而且所述識別步驟還包括應用對應于所述第三接收機對的第三到達時間差，
21.如權利要求20所述的方法，其特征在于，當所述網(wǎng)包括至少一個配置成以附加頻率接收的附加接收機對時，所述方法還包括用所述附加接收機對以所述附加頻率接收來自所述器材的附加通信序列，而且所述識別步驟還包括應用對應于所述附加接收機對的附加到達時間差。
22.如權利要求19所述的方法，其特征在于，每個所述接收機都包括接收至少一個無線IEEE 802.11兼容的通信序列。
23.如權利要求19所述的方法，其特征在于，當所述第二接收機對包括輔助接收機時，所述接收第二通信序列的步驟包括切換所述輔助接收機的工作頻率。
24.一種向通信網(wǎng)提供位置估算信息的方法，所述信息對應于一器材，所述器材有一位置，所述網(wǎng)具有至少一個第一接收機對和至少一個第二接收機對，所述第一接收機對配置成接收第一頻率信號，所述第二接收機對配置成接收第二頻率信號，其特征在于，所述方法包括以下步驟發(fā)射配置成以所述第一頻率估算所述位置的第一通信序列；和發(fā)射配置成以所述第二頻率估算所述位置的第二通信序列。
25.如權利要求24所述的方法，其特征在于，當所述網(wǎng)包括至少一個配置成接收第三頻率信號的第三接收機對時，所述方法還包括發(fā)射配置成以所述第三頻率估算所述位置的第三通信序列。
26.如權利要求25所述的方法，其特征在于，當所述網(wǎng)包括至少一個配置成以附加頻率接收的附加接收機對時，所述方法還包括發(fā)射配置成以所述附加頻率估算所述位置的附加通信序列。
27.如權利要求24所述的方法，其特征在于，每次所述發(fā)射步驟都包括發(fā)射至少一個無線IEEE 802.11兼容的通信序列。
28.一種在通信網(wǎng)中有選擇地識別移動器材位置的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟接收來自所述器材的通信序列，所述通信序列有一器材標識符，所述器材標識符識別所述器材；和當所述器材標識符對應于選擇的標識符時，有選擇地估算所述位置。
29.如權利要求28所述的方法，其特征在于，所述接收步驟包括接收具有唯一器材標識符的通信序列。
30.如權利要求28所述的方法，其特征在于，還包括選擇至少一個移動器材標識符。
31.如權利要求28所述的方法，其特征在于，還包括存貯至少一個移動器材標識符。
32.如權利要求28所述的方法，其特征在于，還包括將所述器材標識符與選擇的標識符作比較。
33.如權利要求28所述的方法，其特征在于，還包括計算至少一個所述通信序列的到達時間，所述到達時間對應于所述通信序列在所述網(wǎng)內某一接收機的到達時間。
34.如權利要求33所述的方法，其特征在于，所述估算步驟包括用至少兩個到達時間量化到達時間差。
35.一種提供數(shù)據(jù)信號在接收機處到達時間估值的方法，其特征在于，所述方法包括接收所述數(shù)據(jù)信號；解調所述信號；譯碼所述信號而形成譯碼信號；若所述數(shù)據(jù)信號未為時間標記而編碼，對所述譯碼信號隨意選一相關函數(shù)；和用所述相關函數(shù)估算所述到達時間。
36.如權利要求35所述的方法，其特征在于，還包括確定所述數(shù)據(jù)信號是否為時間標記而編碼。
37.如權利要求35所述的方法，其特征在于，還包括從無線器材發(fā)射所述數(shù)據(jù)信號。
38.如權利要求37所述的方法，其特征在于，所述發(fā)射步驟還包括產(chǎn)生一對應于預選參照信號的通信序列，所述預選參照信號的選擇用于測定所述到達時間的估值。
39.如權利要求38所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)生步驟包括產(chǎn)生一至少有兩個連續(xù)相同碼元的序列。
40.如權利要求39所述的方法，其特征在于所述產(chǎn)生一至少有兩個連續(xù)相同碼元序列的步驟包括產(chǎn)生修整碼序列。
41.如權利要求36所述的方法，其特征在于所述隨意選擇一相關函數(shù)的步驟包括選擇一參照序列；和所述相關函數(shù)取決于所述參照序列。
42.如權利要求41所述的方法，其特征在于，當所述譯碼的信號包含一預選的到達時間估值序列時，所述選擇一參照信號的步驟包括識別一預選的參照序列。
43.如權利要求42所述的方法，其特征在于還包括在緩沖器中存貯所述譯碼信號的表示；其中所述估算包括使所述預選參照序列與所述表示相關。
44.如權利要求41所述的方法，其特征在于，所述選擇一參照序列的步驟包括對所述譯碼信號應用一規(guī)則以選擇所述序列。
45.如權利要求44所述的方法，其特征在于，所述應用步驟包括在所述譯碼信號中識別一通信序列，該通信序列對應于存貯的多個參照序列中的至少一個。
46.如權利要求44所述的方法，其特征在于還包括在緩沖器中存貯所述譯碼信號的表示；其中所述估算包括使所述參照序列與所述表示相關。
47.如權利要求45所述的方法，其特征在于，所述識別步驟包括在所述譯碼信號中識別一通信序列，所述通信序列選自a.一單一巴克(Barker)碼序列；b.一系列巴克碼序列；c.一系列相同巴克碼序列；d.一單一PN碼；e.一系列PN碼；f.一系列相同PN碼；和g.a～f的任一組合。
48.如權利要求41所述的方法，其特征在于，所述隨意選擇參照序列的步驟包括選擇一參照序列，所述參照序列選自a.一單一巴克(Barker)碼序列；b.一系列巴克碼序列；c.一系列相同巴克碼序列；d.一單一PN碼；e.一系列PN碼；f.一系列相同PN碼；和g.a～f的任一組合。
49.如權利要求35所述的方法，其特征在于，所述估算步驟包括用所述數(shù)據(jù)信號與參照序列評估所述函數(shù)；和用所述函數(shù)確定至少一個到達時間估算量值。
50.如權利要求49所述的方法，其特征在于，所述確定步驟包括計算所述至少一個到達時間估算量值的平均值。
51.如權利要求50所述的方法，其特征在于，還包括把所述到達時間設置成等于所述平均值。
52.如權利要求49所述的方法，其特征在于，所述確定步驟包括計算一極值。
53.如權利要求52所述的方法，其特征在于，所述計算步驟包括計算一量，所述量選自a.實質最大值；和b.實質最小值。
54.如權利要求49所述的方法，其特征在于，還包括確定一對應于所述到達時間估算量值的時間值。
55.如權利要求49所述的方法，其特征在于，還包括用一時間計算對應于所述到達時間估算量值的時間值，所述時間選自a.接入點時鐘時間；和b.網(wǎng)時鐘時間。
56.如權利要求35所述的方法，其特征在于，所述估算步驟包括在對應于所述相關函數(shù)的相關信號中，將多路徑分量與視線信號分量分離開來。
57.如權利要求56所述的方法，其特征在于，所述分離包括檢測所述相關信號中波峰的前沿。
58.如權利要求56所述的方法，其特征在于，所述分離步驟包括執(zhí)行信道估算。
59.如權利要求35所述的方法，其特征在于，若所述數(shù)據(jù)信號為時間標記而編碼，則還包括對所述譯碼信號隨意選擇一相關函數(shù)。
60.如權利要求59所述的方法，其特征在于，還包括在所述譯碼信號中識別一通信序列，所述通信序列選自a.一單一巴克碼序列；b.一系列巴克碼序列；c.一系列相同巴克碼序列；d.一單一PN碼；e.一系列PN碼；f.一系列相同PN碼；g.a～f的任一組合；h.一單一CCK碼元；i.一系列CCK碼元；j.一系列相同CCK碼元；k.一單一PBCC碼元；l.一系列PBCC碼元；m.一系列相同PBCC碼元；n.一單一OFDM碼元；o.一系列OFDM碼元；p.一系列相同OFDM碼元；q.h～p的任意組合。
61.如權利要求59所述的方法，其特征在于，所述估算步驟包括選擇一參照信號，所述參照信號選自a.一單一巴克碼序列；b.一系列巴克碼序列；c.一系列相同巴克碼序列；d.一單一PN碼；e.一系列PN碼；f.一系列相同PN碼；g.a～f的任一組合；h.一單一CCK碼元；i.一系列CCK碼元；j.一系列相同CCK碼元；k.一單一PBCC碼元；l.一系列PBCC碼元；m.一系列相同PBCC碼元；n.一單一OFDM碼元；o.一系列OFDM碼元；p.一系列相同同一OFEM碼元；q.h～p的任意組合。
62.一種在通信網(wǎng)中識別器材位置的方法，所述網(wǎng)具有至少第一與第二接收裝置，每個接收裝置有一已知位置，其特征在于所述方法包括以下步驟若所述數(shù)據(jù)信號未為時間標記而編碼，則對所述譯碼信號隨意選擇一相關函數(shù)；用所述相關函數(shù)估算第一到達時間，所述第一到達時間對應于所述器材發(fā)射的通信序列到達所述第一接收裝置；用所述相關函數(shù)估算第二到達時間，所述第二到達時間對應于所述通信序列到達所述第二接收裝置；和用所述第一與第二到達時間計算第一到達時間差。
63.如權利要求62所述的方法，其特征在于，若所述數(shù)據(jù)信號未為時間標記而編碼，還包括對所述譯碼信號隨選一相關函數(shù)。
64.如權利要求62所述的方法，其特征在于，還包括用所述第一接收機接收所述通信序列。
65.如權利要求62所述的方法，其特征在于，還包括用所述第二接收機接收所述通信序列。
66.如權利要求62所述的方法，其特征在于，還包括選擇所述相關函數(shù)。
67.如權利要求66所述的方法，其特征在于，所述選擇步驟包括用有關所述通信序列的信息選擇所述相關函數(shù)。
68.如權利要求63所述的方法，其特征在于，所述計算步驟包括從所述第二到達時間中減去所述第一到達時間。
69.如權利要求63所述的方法，其特征在于，還包括用所述第一到達時間差估算所述位置。
70.如權利要求63所述的方法，其特征在于，所述計算步驟包括確定第一組器材位置解。
71.如權利要求63所述的方法，其特征在于，當所述網(wǎng)包括至少一個附加接收裝置時，所述估算步驟還包括用所述附加接收裝置確定第二組器材位置解；和用所述第一與第二組器材位置解識別所述位置。
72.如權利要求71所述的方法，其特征在于，所述識別包括估算所述第一組與所述第二組的交點。
73.如權利要求71所述的方法，其特征在于，所述識別步驟包括應用雙曲線三邊測量法。
74.如權利要求71所述的方法，其特征在于，所述確定第二組的步驟包括估算所述器材與所述附加接收裝置的距離。
75.如權利要求74所述的方法，其特征在于，所述估算步驟包括計算所述通信信號的傳播時間。
76.如權利要求74所述的方法，其特征在于，所述估算距離的步驟包括估算所述通信信號的信號強度。
77.如權利要求71所述的方法，其特征在于，所述確定第二組的步驟包括用第三到達時間計算第二到達時間差，所述第三到達時間對應于所述通信信號到達所述附加接收機，所述第二到達時間差實質上等于所述第三到達時間與所述第一和第二到達時間之一的差值。
78.如權利要求71所述的方法，其特征在于，當所述網(wǎng)至少包括第三與第四接收機時，所述確定第二組的步驟包括用第三與第四到達時間計算第二到達時間差，所述第三到達時間對應于所述通信信號到達所述第三接收機，所述第四到達時間對應于所述通信信號到達所述第四接收機，所述第二到達時間差實質上等于所述第三與第四到達時間之差。
79.一種在通信網(wǎng)中識別器材位置的方法，所述網(wǎng)具有第一與第二接收裝置，各接收裝置有一已知位置，其特征在于，所述方法包括用一相關函數(shù)估算一個以上第一到達時間估算量值，所述第一到達時間估算量值對應于通信信號從所述器材到達所述第一站；用所述相關函數(shù)估算一個以上第二到達時間估算量值，所述第二到達時間估算量值對應于所述通信信號到達所述第二站；用所述第一與第二到達時間估算量值計算到達時間差。
80.如權利要求79所述的方法，其特征在于，所述計算包括對每個對應于一個第一到達時間估算量值的第二到達時間估算量值，量化所述第二與所述第一到達時間估算量值之差；和若量化了至少兩個差值，則對所述差值求平均。
81.如權利要求79所述的方法，其特征在于，所述求平均步驟包括將所述到達時間差設置成等于所述第一與第二到達時間估算量值的平均值。
82.如權利要求79所述的方法，其特征在于還包括用所述第一接收機接收所述通信信號；和用所述第二接收機接受所述通信信號。
83.如權利要求79所述的方法，其特征在于，還包括選擇所述相關函數(shù)。
84.一種在通信網(wǎng)中識別器材位置的方法，所述網(wǎng)具有至少三個接收機，其特征在于，所述方法包括以下步驟譯碼來自所述器材的數(shù)據(jù)信號，形成譯碼信號；確定所述譯碼信號是否為時間標記而被編碼；選擇一相關函數(shù)，用于估算通信序列在所述接收機處的到達時間；對每個所述接收機收集至少一個到達時間估值，所述估值對應于所述通信序列在各個所述接收機處的到達時間；計算至少兩對所述估值中各對的差值；和用所述差值估算所述位置。
85.如權利要求84所述的方法，其特征在于，所示估算步驟包括對每個差值限定至少一個器材位置求解組。
86.如權利要求84所述的方法，其特征在于，所述估算還包括設置至少一個求解組判據(jù)；和廢棄不符合所述判據(jù)的求解組。
87.如權利要求86所述的方法，其特征在于，所述求解組判據(jù)基于所述網(wǎng)的幾何特征。
88.如權利要求86所述的方法，其特征在于，所述求解組判據(jù)基于到達時間估值的精密度指標。
89.如權利要求85所述的方法，其特征在于，所述估算還包括用所述求解組求出所述位置的最大似然估算量。
90.如權利要求89所述的方法，其特征在于，還包括與估值精密度指標成正比地加權各到達時間估值。
91.如權利要求85所述的方法，其特征在于，所述估算步驟還包括用所述求解組求出所述位置的最小平方估值。
92.一種在通信網(wǎng)中識別器材位置的方法，所述網(wǎng)具有至少第一與第二接收裝置，各接收裝置有一已知位置，其特征在于所述方法包括以下步驟估算所述器材發(fā)射的802.11通信序列的第一到達時間，所述第一到達時間對應于所述序列到達所述第一接收裝置；估算所述序列的第二到達時間，所述第二到達時間對應于所述序列到達所述第二接收裝置；和用所述第一與第二到達時間計算第一到達時間差。
93.如權利要求92所述的方法，其特征在于，還包括用所述第一接收機接收所述通信序列。
94.如權利要求92所述的方法，其特征在于，還包括用所述第二接收機接收所述通信信號。
95.如權利要求92所述的方法，其特征在于，所述計算步驟包括從所述第二到達時間里減去所述第一到達時間。
96.如權利要求92所述的方法，其特征在于，還包括用所述第一到達時間差估算所述位置。
97.如權利要求92所述的方法，其特征在于，所述估算步驟包括對所述器材確定第一組位置解。
98.如權利要求97所述的方法，其特征在于，當所述網(wǎng)包括至少一個附加接收裝置時，所述估算還包括用所述附加接收裝置確定第二組器材位置解；和用所述第一與第二組器材位置解識別所述位置。
99.如權利要求98所述的方法，其特征在于，所述識別步驟包括估算所述第一組與所述第二組的交點。
100.如權利要求98所述的方法，其特征在于，所述識別步驟包括應用雙曲線三邊測量。
101.如權利要求98所述的方法，其特征在于，所述確定第二組的步驟包括估算所述器材與所述附加接收裝置的距離。
102.如權利要求101所述的方法，其特征在于，所述估算步驟包括計算所述通信信號的傳播時間。
103.如權利要求101所述的方法，其特征在于，所述估算距離的步驟包括估算所述通信信號的信號強度。
104.如權利要求98所述的方法，其特征在于，所述確定第二組的步驟包括用第三到達時間計算第二到達時間差，所述第三到達時間對應于所述通信信號到達所述附加接收機，所述第二到達時間差實質上等于所述第三到達時間與所述第一和第二到達時間之一的差值。
105.如權利要求98所述的方法，其特征在于，當所述網(wǎng)包括至少第三與第四接收機時，所述確定第二組的步驟包括用第三與第四到達時間計算第二到達時間差，所述第三到達時間對應于所述通信信號到達所述第三接收機，所述第四到達時間對應于所述通信信號到達所述第四接收機，所述第二到達時間差實質上等于所述第三與第四到達時間之差。
106.一種在通信網(wǎng)中識別器材位置的方法，所述網(wǎng)具有第一與第二接收裝置，各接收裝置有一已知位置，其特征在于，所述方法包括以下步驟估算一個以上第一到達時間估算量值，所述第一到達時間估算量值對應于802.11通信信號從所述器材到達所述第一站；估算一個以上第二到達時間估算量值，所述第二到達時間估算量值對應于所述通信信號到達所述第二站；用所述第一與第二到達時間估算量值計算到達時間差。
107.如權利要求106所述的方法，其特征在于，所述計算步驟包括對每個對應于一個第一到達時間估算量值的第二到達時間估算量值，量化所述第二與所述第一到達時間估算量值之差；和若量化了至少兩個差值，就對所述差值求平均。
108.如權利要求106所述的方法，其特征在于，所述求平均步驟包括將所述到達時間差設置成等于所述第一與第二到達時間估算量值的平均值。
109.如權利要求106的方法，其特征在于還包括用所述第一接收機接收所述通信信號；和用所述第二接收機接收所述通信信號。
110.如權利要求106所述的方法，其特征在于，還包括選擇一相關函數(shù)。
111.一種在通信網(wǎng)中識別器材位置的方法，所述網(wǎng)具有至少三個接收機，其特征在于，所述方法包括估算802.11通信序列在所述接收機處的到達時間；對每個所述接收機收集至少一個到達時間估值，所述估值對應于所述通信序列在各個所述接收機處的到達時間；對至少兩對所述估值中的每一對計算差值；和用所述差值估算所述位置。
112.如權利要求111所述的方法，其特征在于，所述估算步驟包括對每個差值限定至少一個器材對位置求解組。
113.如權利要求111所述的方法，其特征在于，所述估算步驟還包括設置至少一個求解組判據(jù)；和廢棄不符合所述判據(jù)的求解組。
114.如權利要求113所述的方法，其特征在于，所述求解組判據(jù)以所述網(wǎng)的幾何特征為基礎。
115.如權利要求113所述的方法，其特征在于，所述求解組判據(jù)以到達時間估值的精密度指標為基礎。
116.如權利要求112所述的方法，其特征在于，所述估算步驟還包括用所述求解組求出所述位置的最大似然估算量。
117.如權利要求116所述的方法，其特征在于，還包括以正比于估值精密度指標加權各到達時間估值。
118.如權利要求112所述的方法，其特征在于，所述估算步驟還包括用所述求解組求出所述位置的最小平方估值。
全文摘要
在無線通信網(wǎng)中，不更改的無線器材的位置可以用通信序列在不同的網(wǎng)接收機處的到達時間差來識別。時間標記裝置可以包括與信號譯碼器并聯(lián)的相關電路以對通信序列作時間標記。蜂窩無線網(wǎng)可以頻率復用而提高空間時間標記密度?？蓪擞涃N到無源器材上，向網(wǎng)裝置提供位置識別信息。可以識別出播發(fā)標準802.11射頻結構的器材的位置。應用選定的相關函數(shù)，可以減小與通信序列相關的固有噪聲。
文檔編號H04W48/08GK1636413SQ01803666
公開日2005年7月6日 申請日期2001年11月14日 優(yōu)先權日2000年11月14日
發(fā)明者D·哥倫, D·卡瓦古奇, R·布里奇拉爾, B·J·貝克里斯基, C·澤格林 申請人:訊寶科技公司