基于抵達(dá)時(shí)間的定位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】可以實(shí)現(xiàn)采用無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所計(jì)算出的初始位置的TOA定位系統(tǒng)。對(duì)于多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，至少部分地基于該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間來確定該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離?？梢灾辽俨糠值鼗谠摱鄠€(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置?？梢灾辽俨糠值鼗谒?jì)算出的初始位置、至每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的距離、以及初始距離校準(zhǔn)常數(shù)來估計(jì)該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置。
【專利說明】基于抵達(dá)時(shí)間的定位系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)要求于2011年9月19日提交的美國申請(qǐng)S/N.13/236，172的優(yōu)先權(quán)權(quán)益。【背景技術(shù)】
[0003]本發(fā)明主題內(nèi)容的各實(shí)施例一般涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及基于抵達(dá)時(shí)間(TOA)的定位系統(tǒng)。
[0004]無線通信設(shè)備可以使用各種位置估計(jì)技術(shù)基于與具有已知位置的多個(gè)參考無線通信設(shè)備進(jìn)行通信來確定該無線通信設(shè)備的未知位置。例如，無線通信設(shè)備可以通過確定無線電信號(hào)從該無線通信設(shè)備到參考無線通信設(shè)備的行進(jìn)時(shí)間來采用基于往返時(shí)間(RTT)的定位技術(shù)。無線通信設(shè)備可以基于所確定的無線電信號(hào)的行進(jìn)時(shí)間來確定至參考無線通信設(shè)備的距離并且可以使用抵達(dá)時(shí)間(TOA)定位技術(shù)來確定未知位置。
[0005]概述
[0006]在一些實(shí)施例中，一種方法包括:在通信網(wǎng)絡(luò)的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處確定該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該通信網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間；對(duì)于該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，至少部分地基于該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間來確定該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離；至少部分地基于該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置；以及至少部分地基于該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置、該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離、和初始距離校準(zhǔn)常數(shù)來執(zhí)行抵達(dá)時(shí)間(TOA)計(jì)算以估計(jì)該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置。
[0007]在一些實(shí)施例中，所述執(zhí)行TOA計(jì)算以估計(jì)該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置包括:至少部分地基于該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置、該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離、該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置、以及初始距離校準(zhǔn)常數(shù)來執(zhí)行基于泰勒級(jí)數(shù)的TOA定位算法的單次迭代以估計(jì)該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置。
[0008]在一些實(shí)施例中，初始距離校準(zhǔn)常數(shù)是零值、預(yù)定值、和動(dòng)態(tài)選擇的隨機(jī)值中的一者。
[0009]在一些實(shí)施例中，所述執(zhí)行TOA計(jì)算以估計(jì)該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置進(jìn)一步包括:響應(yīng)于所述執(zhí)行基于泰勒級(jí)數(shù)的TOA定位算法的單次迭代而至少部分地基于該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置、該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離、初始距離校準(zhǔn)常數(shù)、以及該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來確定距離校準(zhǔn)常數(shù)。
[0010]在一些實(shí)施例中，所述至少部分地基于該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置包括將該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置計(jì)算為該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置的平均。
[0011]在一些實(shí)施例中，所述至少部分地基于該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置包括將該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置計(jì)算為該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的至少子集的位置的加權(quán)組合。
[0012]在一些實(shí)施例中，所述至少部分地基于該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置包括:確定位置誤差矩陣，其中該位置誤差矩陣的每個(gè)元素表示該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的估計(jì)位置坐標(biāo)與該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置的對(duì)應(yīng)初始位置坐標(biāo)之間的差異；確定距離誤差矩陣，其中該距離誤差矩陣的每個(gè)元素表示該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的測(cè)得距離同該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的該一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的估計(jì)距離之間的差異，其中該測(cè)得距離是至少部分地基于該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的該一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間來確定的，其中該估計(jì)距離是至少部分地基于該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的該一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置和該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置來確定的；將系數(shù)矩陣確定為該距離誤差矩陣與該位置誤差矩陣的轉(zhuǎn)置的逆的乘積；以及至少部分地基于使該系數(shù)矩陣與該系數(shù)矩陣的轉(zhuǎn)置的乘積的行列式最大化來計(jì)算該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置。
[0013]在一些實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括:至少部分地基于分析與該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的至少每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)性能測(cè)量來標(biāo)識(shí)該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
[0014]在一些實(shí)施例中，對(duì)于該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所述至少部分地基于該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間來確定該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離進(jìn)一步包括:對(duì)于該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，記錄從該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向該參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳送第一控制消息的第一時(shí)刻；記錄響應(yīng)于第一控制消息在該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處從該參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收第二控制消息的第二時(shí)刻；從第二時(shí)刻減去第一時(shí)刻以確定該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間；以及將該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間乘以光速因子以產(chǎn)生該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離。
[0015]在一些實(shí)施例中，該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括無線局域網(wǎng)(WLAN)通信能力。
[0016]在一些實(shí)施例中，一種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)接口 ；以及與該網(wǎng)絡(luò)接口耦合的位置計(jì)算單元，該位置計(jì)算單元操作用于:確定該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與通信網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間；對(duì)于該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，至少部分地基于該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間來確定該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離；至少部分地基于該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置；以及至少部分地基于該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置、該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離、和初始距離校準(zhǔn)常數(shù)來執(zhí)行抵達(dá)時(shí)間(TOA)計(jì)算以估計(jì)該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置。
[0017]在一些實(shí)施例中，該位置計(jì)算單元操作用于執(zhí)行TOA計(jì)算以估計(jì)該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置包括該位置計(jì)算單元操作用于:至少部分地基于該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置、該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離、該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置、以及初始距離校準(zhǔn)常數(shù)來執(zhí)行基于泰勒級(jí)數(shù)的TOA定位算法的單次迭代以估計(jì)該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置。
[0018]在一些實(shí)施例中，該位置計(jì)算單元操作用于執(zhí)行TOA計(jì)算以估計(jì)該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置進(jìn)一步包括該位置計(jì)算單元操作用于:響應(yīng)于該位置計(jì)算單元執(zhí)行基于泰勒級(jí)數(shù)的TOA定位算法的單次迭代而至少部分地基于該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置、該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離、初始距離校準(zhǔn)常數(shù)、以及該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來確定距離校準(zhǔn)常數(shù)。
[0019]在一些實(shí)施例中，該位置計(jì)算單元操作用于至少部分地基于該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置包括該位置計(jì)算單元操作用于:將該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置計(jì)算為該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置的平均，或者將該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置計(jì)算為該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的至少子集的位置的加權(quán)組合。
[0020]在一些實(shí)施例中，該位置計(jì)算單元操作用于至少部分地基于該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置包括該位置計(jì)算單元操作用于:確定位置誤差矩陣，其中該位置誤差矩陣的每個(gè)元素表示該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的估計(jì)位置坐標(biāo)與該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置的對(duì)應(yīng)初始位置坐標(biāo)之間的差異；確定距離誤差矩陣，其中該距離誤差矩陣的每個(gè)元素表示該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的測(cè)得距離同該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的該一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的估計(jì)距離之間的差異，其中該測(cè)得距離是至少部分地基于該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的該一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間來確定的，其中該估計(jì)距離是至少部分地基于該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的該一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置和該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置來確定的；將系數(shù)矩陣確定為該距離誤差矩陣與該位置誤差矩陣的轉(zhuǎn)置的逆的乘積；以及至少部分地基于使該系數(shù)矩陣與該系數(shù)矩陣的轉(zhuǎn)置的乘積的行列式最大化來計(jì)算該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置。
[0021]在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有指令，這些指令在由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)使該一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行以下操作，包括:在通信網(wǎng)絡(luò)的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處確定該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該通信網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間；對(duì)于該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，至少部分地基于該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間來確定該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離；至少部分地基于該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置；以及至少部分地基于該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置、該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離、和初始距離校準(zhǔn)常數(shù)來執(zhí)行抵達(dá)時(shí)間(TOA)計(jì)算以估計(jì)該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置。
[0022]在一些實(shí)施例中，所述執(zhí)行TOA計(jì)算以估計(jì)該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置的操作包括:至少部分地基于該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置、該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離、該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置、以及初始距離校準(zhǔn)常數(shù)來執(zhí)行基于泰勒級(jí)數(shù)的TOA定位算法的單次迭代以估計(jì)該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置。[0023]在一些實(shí)施例中，所述執(zhí)行TOA計(jì)算以估計(jì)該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置的操作進(jìn)一步包括:響應(yīng)于所述執(zhí)行基于泰勒級(jí)數(shù)的TOA定位算法的單次迭代而至少部分地基于該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置、該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離、初始距離校準(zhǔn)常數(shù)、以及該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來確定距離校準(zhǔn)常數(shù)。
[0024]在一些實(shí)施例中，所述至少部分地基于該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置的操作包括:將該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置計(jì)算為該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置的平均，或者將該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置計(jì)算為該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的至少子集的位置的加權(quán)組
口 ο
[0025]在一些實(shí)施例中，所述至少部分地基于該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置的操作包括:確定位置誤差矩陣，其中該位置誤差矩陣的每個(gè)元素表示該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的估計(jì)位置坐標(biāo)與該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置的對(duì)應(yīng)初始位置坐標(biāo)之間的差異；確定距離誤差矩陣，其中該距離誤差矩陣的每個(gè)元素表示該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的測(cè)得距離同該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的該一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的估計(jì)距離之間的差異，其中該測(cè)得距離是至少部分地基于該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的該一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間來確定的，其中該估計(jì)距離是至少部分地基于該多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的該一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置和該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置來確定的；將系數(shù)矩陣確定為該距離誤差矩陣與該位置誤差矩陣的轉(zhuǎn)置的逆的乘積；以及至少部分地基于使該系數(shù)矩陣與該系數(shù)矩陣的轉(zhuǎn)置的乘積的行列式最大化來計(jì)算該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置。
[0026]附圖簡要說明
[0027]通過參考附圖，可以更好地理解本發(fā)明的諸實(shí)施例并使眾多目的、特征和優(yōu)點(diǎn)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所顯見。
[0028]圖1是解說用于在無線通信網(wǎng)絡(luò)中估計(jì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的未知位置的機(jī)制的示例框圖；
[0029]圖2是包括TOA定位機(jī)制的位置計(jì)算單元的一個(gè)實(shí)施例的示例框圖；
[0030]圖3是解說TOA定位機(jī)制的示例操作的流程圖；
[0031]圖4是包括混合TOA定位機(jī)制的位置計(jì)算單元的一個(gè)實(shí)施例的示例框圖；
[0032]圖5描繪了解說混合TOA定位機(jī)制的示例操作的流程圖；
[0033]圖6是圖5的延續(xù)并且也解說混合TOA定位機(jī)制的示例操作；以及
[0034]圖7是包括用于在無線通信網(wǎng)絡(luò)中確定電子設(shè)備的位置的機(jī)制的電子設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
[0035]實(shí)施例描述
[0036]以下描述包括體現(xiàn)本發(fā)明主題內(nèi)容的技術(shù)的示例性系統(tǒng)、方法、技術(shù)、指令序列、以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。然而應(yīng)理解，所描述的實(shí)施例在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下也可實(shí)踐。例如，盡管諸示例涉及執(zhí)行本文中所描述的位置估計(jì)技術(shù)的無線局域網(wǎng)(WLAN)設(shè)備(例如，802.1ln兼容設(shè)備)，但是諸實(shí)施例并不被如此限定。在其他實(shí)施例中，各種其他設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)(例如，WiMAX)可以執(zhí)行位置估計(jì)技術(shù)。在其他實(shí)例中，公知的指令實(shí)例、協(xié)議、結(jié)構(gòu)和技術(shù)未被詳細(xì)不出以免混淆本描述。
[0037]與未知位置相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(“未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備”)可以使用基于TOA的定位算法以基于多個(gè)參考網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來確定自己的位置。取決于實(shí)現(xiàn)，TOA定位算法可以或者可以不要求準(zhǔn)確已知的距離校準(zhǔn)常數(shù)來估計(jì)未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置。常規(guī)TOA定位算法通常將未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的任意選擇的初始位置、任意選擇的距離校準(zhǔn)常數(shù)、以及至每個(gè)參考網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的距離和每個(gè)參考網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置作為輸入來迭代地計(jì)算未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置。通常，未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置為O (例如，其中X、Y和Z坐標(biāo)為O)或者是隨機(jī)選擇的值。同樣，初始距離校準(zhǔn)常數(shù)也通常為O或者是隨機(jī)選擇的值。然而，常規(guī)TOA定位算法可能對(duì)未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置非常敏感。此外，一些常規(guī)TOA定位算法可能對(duì)距離校準(zhǔn)常數(shù)敏感。采用初始位置的隨機(jī)選擇的值或者零值可能使常規(guī)TOA定位算法無法求解(例如，通過使一個(gè)或多個(gè)行列式的值逼近O或無窮大)并且可能導(dǎo)致常規(guī)TOA定位算法不能收斂到恰適的解(即，未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置)。同樣，不知道或隨機(jī)地選擇距離校準(zhǔn)常數(shù)可能導(dǎo)致常規(guī)TOA定位算法較差的性能，可能導(dǎo)致常規(guī)TOA定位算法不能收斂到未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的恰適位置，和/或可能導(dǎo)致常規(guī)TOA定位算法收斂到錯(cuò)誤的解。
[0038]在一些實(shí)現(xiàn)中，可實(shí)現(xiàn)采用未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所計(jì)算出的(而非任意選擇的)初始位置的第一 TOA定位系統(tǒng)來使一些常規(guī)TOA定位算法對(duì)未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置的敏感性最小化。第一 TOA定位系統(tǒng)通常不對(duì)距離校準(zhǔn)常數(shù)敏感并且可以將任意選擇的距離校準(zhǔn)常數(shù)用于定位計(jì)算?？梢岳萌我膺x擇的距離校準(zhǔn)常數(shù)的第一 TOA定位系統(tǒng)在本文中被稱為“Τ0Α1定位系統(tǒng)”。未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置可以至少部分地基于參考網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的已知位置來計(jì)算。TOAl定位系統(tǒng)可以至少部分地基于未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所計(jì)算出的初始位置和至每個(gè)參考網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的距離來執(zhí)行單次迭代(而非多次迭代)以計(jì)算未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置和距離校準(zhǔn)常數(shù)。計(jì)算(而非任意地猜測(cè))未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置可以減輕位置敏感性問題，確保TOAl定位系統(tǒng)在確定未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置時(shí)收斂，并且改善TOAl定位系統(tǒng)的性能和定位準(zhǔn)確性。此外，通過僅執(zhí)行單次迭代來估計(jì)未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置，TOAl定位系統(tǒng)可以使為計(jì)算未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置所消耗的資源和時(shí)間最小化。
[0039]在一些實(shí)現(xiàn)中，混合TOA定位系統(tǒng)可以改善估計(jì)未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置的性能。作為混合TOA定位系統(tǒng)的一部分，以上描述的TOAl定位系統(tǒng)可以執(zhí)行單次迭代以估計(jì)未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置(本文中被稱為“未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的中間位置”)和距離校準(zhǔn)常數(shù)(本文中被稱為“中間距離校準(zhǔn)常數(shù)”)。未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的中間位置和中間距離校準(zhǔn)常數(shù)(連同參考網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置和至每個(gè)參考網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的距離)可隨后被用來計(jì)算目標(biāo)(或估計(jì))距離校準(zhǔn)常數(shù)和未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的第二中間位置。另外，混合TOA定位系統(tǒng)還可以包括本文中被稱為“Τ0Α2定位系統(tǒng)”的第二 TOA定位系統(tǒng)。第二 TOA定位系統(tǒng)通常對(duì)距離校準(zhǔn)常數(shù)敏感并且可以不是將任意選擇的距離校準(zhǔn)常數(shù)用于定位計(jì)算。取而代之的是，Τ0Α2定位系統(tǒng)可以將由TOAl定位系統(tǒng)所計(jì)算出的中間距離校準(zhǔn)常數(shù)用于定位計(jì)算，如以下將描述的?；旌蟃OA定位系統(tǒng)可以至少部分地基于目標(biāo)距離校準(zhǔn)常數(shù)和第二中間位置來迭代地執(zhí)行Τ0Α2定位系統(tǒng)以估計(jì)未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置(“估計(jì)位置”)。計(jì)算(而非猜測(cè))目標(biāo)距離校準(zhǔn)常數(shù)可使對(duì)距離校準(zhǔn)常數(shù)的敏感性最小化，使與確定未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置相關(guān)聯(lián)的定位誤差最小化，增加定位準(zhǔn)確性并且改善性能增益，由此改善未知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的總體性能。
[0040]圖1是解說用于在無線通信網(wǎng)絡(luò)100中估計(jì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的未知位置的機(jī)制的示例框圖。在一個(gè)示例中，無線通信網(wǎng)絡(luò)100包括具有未知位置的WLAN設(shè)備102 ( “未知WLAN設(shè)備，，)和四個(gè)參考WLAN設(shè)備104、106、108和112。未知WLAN設(shè)備102包括位置計(jì)算單元110。在一些實(shí)現(xiàn)中，位置計(jì)算單元110可以在未知WLAN設(shè)備102的通信單元中實(shí)現(xiàn)，該通信單元實(shí)現(xiàn)協(xié)議和功能性以啟用無線通信網(wǎng)絡(luò)100中的WLAN通信。注意，盡管在圖1中未描繪，但是在一些實(shí)施例中，參考WLAN設(shè)備104、106、108和112中的一個(gè)或多個(gè)也可包括位置計(jì)算單元以及用于確定其各自相應(yīng)位置的相應(yīng)功能性。在一些實(shí)現(xiàn)中，未知WLAN設(shè)備102和參考WLAN設(shè)備104、106、108和112可以各自是具有WLAN通信能力的電子設(shè)備，諸如膝上型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、智能電器、游戲控制臺(tái)、接入點(diǎn)、或者其他合適的電子設(shè)備。未知WLAN設(shè)備102可以執(zhí)行諸操作以確定其位置，如以下將在階段A-F中所描述的。
[0041]在階段A，位置計(jì)算單元110確定未知WLAN設(shè)備102與無線通信網(wǎng)絡(luò)100中的參考WLAN設(shè)備104、106、108和112中的每個(gè)參考WLAN設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間(RTT)。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，位置計(jì)算單元110可以向參考WLAN設(shè)備104傳送一個(gè)或多個(gè)控制消息并且可以從參考WLAN設(shè)備104接收相應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)響應(yīng)控制消息(例如，確收(ACK)消息)。位置計(jì)算單元110還可以記錄向參考WLAN設(shè)備104傳送控制消息以及從參考WLAN設(shè)備104接收相應(yīng)的響應(yīng)控制消息的時(shí)刻。位置計(jì)算單元110可隨后將未知WLAN設(shè)備102與參考WLAN設(shè)備104之間的RTT ( “與該參考WLAN設(shè)備相關(guān)聯(lián)的RTT”)計(jì)算為傳送控制消息與接收相應(yīng)的響應(yīng)控制消息之間所流逝的時(shí)間，如將在圖3的框304-308中進(jìn)一步描述的。同樣，位置計(jì)算單元110還可以計(jì)算與參考WLAN設(shè)備106相關(guān)聯(lián)的RTT和與參考WLAN設(shè)備108相關(guān)聯(lián)的RTT。注意，在其他實(shí)現(xiàn)中，可以采用其他合適的技術(shù)來確定與參考WLAN設(shè)備104、106、108 和 112 相關(guān)聯(lián)的 RTT。
[0042]在階段B，位置計(jì)算單元110基于與參考WLAN設(shè)備相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)RTT來計(jì)算未知WLAN設(shè)備102與參考WLAN設(shè)備104、106、108和112中的每個(gè)參考WLAN設(shè)備之間的距離。用于計(jì)算未知WLAN設(shè)備102與參考WLAN設(shè)備104、106、108和112中的每個(gè)參考WLAN設(shè)備之間的距離的操作將在圖2和3中進(jìn)一步描述。
[0043]在階段C，位置計(jì)算單元110確定參考WLAN設(shè)備104、106、108和112中的每個(gè)參考WLAN設(shè)備的位置。在一些實(shí)現(xiàn)中，位置計(jì)算單元110可以請(qǐng)求并接收與參考WLAN設(shè)備104、106、108和112中的每個(gè)參考WLAN設(shè)備相關(guān)聯(lián)的位置坐標(biāo)。例如,位置計(jì)算單元110可以在階段A處所傳送的控制消息中傳送對(duì)位置坐標(biāo)的請(qǐng)求并且在響應(yīng)控制消息中接收位置坐標(biāo)。作為另一示例，位置計(jì)算單元110可以向每個(gè)參考WLAN設(shè)備傳送位置請(qǐng)求消息(不同于階段A處所傳送的控制消息)并且可以接收包括與每個(gè)參考WLAN設(shè)備相關(guān)聯(lián)的位置坐標(biāo)的相應(yīng)的位置響應(yīng)消息。在另一實(shí)現(xiàn)中，位置計(jì)算單元110可以查詢集中式服務(wù)器(或者可以訪問預(yù)定的存儲(chǔ)器位置)以確定與參考WLAN設(shè)備104、106、108和112相關(guān)聯(lián)的位置坐標(biāo)。在另一實(shí)現(xiàn)中，參考WLAN設(shè)備104、106、108和112可以按周期性的間隔廣播其各自相應(yīng)的位置坐標(biāo)(例如，在信標(biāo)消息或另一合適的控制消息中)。位置計(jì)算單元110可以基于接收和分析周期性接收到的消息來確定與參考WLAN設(shè)備104、106、108和112相關(guān)聯(lián)的位置坐標(biāo)。注意，位置計(jì)算單元110可以確定與參考WLAN設(shè)備104、106、108和112相關(guān)聯(lián)的二維(2D)坐標(biāo)(例如，X和Y坐標(biāo))、三維(3D)坐標(biāo)(例如，X、Y和Z坐標(biāo))、緯度和經(jīng)度、球面坐標(biāo)、和/或其他合適的位置指示符。[0044]在階段D，位置計(jì)算單元110至少部分地基于參考WLAN設(shè)備104、106、108和112中的每個(gè)參考WLAN設(shè)備的位置來計(jì)算未知WLAN設(shè)備102的初始位置。作為一個(gè)示例,位置計(jì)算單元110可以將未知WLAN設(shè)備102的初始位置計(jì)算為參考WLAN設(shè)備104、106、108和112的已知位置的平均，如將在圖2和3中所描述的。位置計(jì)算單元110可以將未知WLAN設(shè)備102的所計(jì)算出的初始位置用作第一抵達(dá)時(shí)間(TOAl)定位算法的輸入以估計(jì)未知WLAN設(shè)備102的位置，如以下將在階段F和圖2-3中所描述的。在一些實(shí)現(xiàn)中(例如，在混合TOA定位系統(tǒng)中)，位置計(jì)算單元110可以使用在TOAl定位算法的輸出處生成的未知WLAN設(shè)備的先前計(jì)算出的位置輸出(本文中被稱為“未知WLAN設(shè)備的第一中間位置”)、至少部分地基于參考WLAN設(shè)備104、106、108和112的已知位置和與參考WLAN設(shè)備104、106、108和112相關(guān)聯(lián)的RTT來計(jì)算未知WLAN設(shè)備102的第二中間位置，如將在圖4_6中所描述的。在這一實(shí)現(xiàn)中，位置計(jì)算單元110可以將未知WLAN設(shè)備102的第二中間位置用作第二抵達(dá)時(shí)間(T0A2)定位算法的輸入以確定未知WLAN設(shè)備102的估計(jì)位置，如以下將在階段F和圖4-7中所描述的。
[0045]在階段E，位置計(jì)算單元110確定距離校準(zhǔn)常數(shù)。在一些實(shí)現(xiàn)中，如將根據(jù)圖2所描述的，初始距離校準(zhǔn)常數(shù)可以是預(yù)定值或者隨機(jī)選擇的值。位置計(jì)算單元110可以將初始距離校準(zhǔn)常數(shù)用作TOAl定位算法的輸入以估計(jì)未知WLAN設(shè)備102的位置和距離校準(zhǔn)常數(shù)，如以下將在階段F和圖2-3中所描述的。在其他實(shí)現(xiàn)中，位置計(jì)算單元110可以使用TOAl定位算法的輸出處的距離校準(zhǔn)常數(shù)(本文中稱為“中間距離校準(zhǔn)常數(shù)”)來計(jì)算目標(biāo)(或估計(jì)的)距離校準(zhǔn)常數(shù)。在這一實(shí)現(xiàn)中，位置計(jì)算單元110可以將目標(biāo)距離校準(zhǔn)常數(shù)用作T0A2定位算法的輸入以估計(jì)未知WLAN設(shè)備102的位置，如以下將在階段F和圖4_7中所描述的。
[0046]在階段F，位置計(jì)算單元110至少部分地基于未知WLAN設(shè)備102的初始位置、距離校準(zhǔn)常數(shù)、以及至參考WLAN設(shè)備104、106、108和112中的每個(gè)參考WLAN設(shè)備的距離來估計(jì)未知WLAN設(shè)備102的位置。在一些實(shí)現(xiàn)中，如將在圖2-3中描述的，計(jì)算未知WLAN設(shè)備102的位置可以是單階段過程。在這一實(shí)現(xiàn)中，可以通過至少將未知WLAN設(shè)備102的所計(jì)算出的初始位置以及參考WLAN設(shè)備的已知位置用作輸入來執(zhí)行基于泰勒級(jí)數(shù)的TOAl定位算法的單次迭代來計(jì)算未知WLAN設(shè)備102的位置。在一些實(shí)現(xiàn)中，如將在圖5-7中所描述的，計(jì)算未知WLAN設(shè)備102的位置可以是雙階段過程。在這一實(shí)現(xiàn)中，位置計(jì)算單元110可以首先執(zhí)行基于泰勒級(jí)數(shù)的TOAl定位算法(如以上所描述的)并且確定未知WLAN設(shè)備102的第一中間位置。此外，TOAl定位算法還可被用于確定中間距離校準(zhǔn)常數(shù)。接下來，位置計(jì)算單元110可以基于第一中間位置和中間距離校準(zhǔn)常數(shù)來確定未知WLAN設(shè)備102的第二中間位置(如在階段D中所描述的)以及目標(biāo)距離校準(zhǔn)常數(shù)(如以上在階段E中所描述的)。位置計(jì)算單元110可以隨后迭代地執(zhí)行基于泰勒級(jí)數(shù)的T0A2定位算法以估計(jì)未知WLAN設(shè)備102的位置。
[0047]圖2是包括TOA定位機(jī)制的位置計(jì)算單元110的一個(gè)實(shí)施例的示例框圖。位置計(jì)算單元110包括距離計(jì)算單元202、TOAl初始位置計(jì)算單元204、以及TOAl定位單元206。距離計(jì)算單元202和TOAl初始位置計(jì)算單元204與TOAl定位單元206耦合。
[0048]距離計(jì)算單元202可以至少部分地基于與每個(gè)參考WLAN設(shè)備相關(guān)聯(lián)的往返傳輸時(shí)間(RTT)來計(jì)算未知WLAN設(shè)備102與參考WLAN設(shè)備104、106、108和112中的每個(gè)參考WLAN設(shè)備之間的距離。如圖2中所描繪的，距離計(jì)算單元202將未知WLAN設(shè)備102與參考WLAN設(shè)備104、106、108和112中的每個(gè)參考WLAN設(shè)備之間的RTT208用作輸入?yún)?shù)。如果i表示針對(duì)每個(gè)參考WLAN設(shè)備的計(jì)數(shù)并且N表示通信網(wǎng)絡(luò)100中的參考WLAN設(shè)備的數(shù)目，則至距離計(jì)算單元202的輸入為RTTi (即，RTT1, RTT2,...RTTn)，如圖2中所描繪的。距離計(jì)算單元202的輸出是未知WLAN設(shè)備102與第i個(gè)參考WLAN設(shè)備之間的估計(jì)距離
210 Cdj )。因此，如果RTTi表示與第i個(gè)參考WLAN設(shè)備相關(guān)聯(lián)的RTT并且c表示光速，
則可根據(jù)式Ia來計(jì)算距離I 210。注意，未知WLAN設(shè)備102與第i個(gè)參考WLAN設(shè)備之間的實(shí)際距離(Cli)可被表示為TOAl距離校準(zhǔn)常數(shù)(d。TOA1)與未知WLAN設(shè)備102站和第i個(gè)參考WLAN設(shè)備之間的估計(jì)距離(& )之和，如式Ib中所描繪的。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，包括: 在通信網(wǎng)絡(luò)的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處確定所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述通信網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間； 對(duì)于所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，至少部分地基于所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的所述往返傳輸時(shí)間來確定所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離； 至少部分地基于所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置；以及 至少部分地基于所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置、所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離、和初始距離校準(zhǔn)常數(shù)來執(zhí)行抵達(dá)時(shí)間(TOA)計(jì)算以估計(jì)所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述執(zhí)行TOA計(jì)算以估計(jì)所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置包括: 至少部分地基于所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置、所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離、所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置、和所述初始距離校準(zhǔn)常數(shù)來執(zhí)行基于泰勒級(jí)數(shù)的TOA定位算法的單次迭代以估計(jì)所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置。
3.如權(quán)利要求2 所述的方法，其特征在于，所述初始距離校準(zhǔn)常數(shù)是零值、預(yù)定值、和動(dòng)態(tài)選擇的隨機(jī)值中的一者。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述執(zhí)行TOA計(jì)算以估計(jì)所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置進(jìn)一步包括:響應(yīng)于所述執(zhí)行所述基于泰勒級(jí)數(shù)的TOA定位算法的單次迭代而至少部分地基于所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置、所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離、所述初始距離校準(zhǔn)常數(shù)、和所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來確定距離校準(zhǔn)常數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少部分地基于所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置包括: 將所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置計(jì)算為所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置的平均。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少部分地基于所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置包括: 將所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置計(jì)算為所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的至少子集的位置的加權(quán)組合。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少部分地基于所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置包括: 確定位置誤差矩陣，其中所述位置誤差矩陣的每個(gè)元素表示所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的估計(jì)位置坐標(biāo)與所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置的相應(yīng)初始位置坐標(biāo)之間的差異；確定距離誤差矩陣，其中所述距離誤差矩陣的每個(gè)元素表示所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的測(cè)得距離同所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的所述一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的估計(jì)距離之間的差異，其中所述測(cè)得距離是至少部分地基于所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的所述一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間來確定的，其中所述估計(jì)距離是至少部分地基于所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的所述一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置和所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置來確定的； 將系數(shù)矩陣確定為所述距離誤差矩陣與所述位置誤差矩陣的轉(zhuǎn)置的逆的乘積；以及至少部分地基于使所述系數(shù)矩陣與所述系數(shù)矩陣的轉(zhuǎn)置的乘積的行列式最大化來計(jì)算所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: 至少部分地基于分析與所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的至少每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)性能測(cè)量來標(biāo)識(shí)所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)于所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所述至少部分地基于所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的所述往返傳輸時(shí)間來確定所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離進(jìn)一步包括: 對(duì)于所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備， 記錄從所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向所述參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳送第一控制消息的第一時(shí)刻；記錄響應(yīng)于所述第一控制消息在所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處從所述參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收第二控制消息的第二時(shí)刻； 從所述第二時(shí)刻減去所述第一時(shí)刻以確定所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的所述往返傳輸時(shí)間；以及 將所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間乘以光速因子以產(chǎn)生所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括局域網(wǎng)(WLAN)通信能力。
11.一種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括: 網(wǎng)絡(luò)接口 ；以及 與所述網(wǎng)絡(luò)接口耦合的位置計(jì)算單元，所述位置計(jì)算單元操作用于: 確定所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與通信網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間； 對(duì)于所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，至少部分地基于所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的所述往返傳輸時(shí)間來確定所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離； 至少部分地基于所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置；以及 至少部分地基于所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置、所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離、和初始距離校準(zhǔn)常數(shù)來執(zhí)行抵達(dá)時(shí)間(TOA)計(jì)算以估計(jì)所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置。
12.如權(quán)利要求11所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其特征在于，所述位置計(jì)算單元操作用于執(zhí)行所述TOA計(jì)算以估計(jì)所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置包括所述位置計(jì)算單元操作用于: 至少部分地基于所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置、所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離、所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置、和所述初始距離校準(zhǔn)常數(shù)來執(zhí)行基于泰勒級(jí)數(shù)的TOA定位算法的單次迭代以估計(jì)所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置。
13.如權(quán)利要求12所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其特征在于，所述位置計(jì)算單元操作用于執(zhí)行所述TOA計(jì)算以估計(jì)所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置進(jìn)一步包括所述位置計(jì)算單元操作用于:響應(yīng)于所述位置計(jì)算單元執(zhí)行所述基于泰勒級(jí)數(shù)的TOA定位算法的單次迭代而至少部分地基于所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置、所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離、所述初始距離校準(zhǔn)常數(shù)、和所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來確定距離校準(zhǔn)常數(shù)。
14.如權(quán)利要求11所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其特征在于，所述位置計(jì)算單元操作用于至少部分地基于所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置包括所述位置計(jì)算單元操作用于: 將所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置計(jì)算為所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置 的平均，或者 將所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置計(jì)算為所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的至少子集的位置的加權(quán)組合。
15.如權(quán)利要求11所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其特征在于，所述位置計(jì)算單元操作用于至少部分地基于所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置包括所述位置計(jì)算單元操作用于: 確定位置誤差矩陣，其中所述位置誤差矩陣的每個(gè)元素表示所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的估計(jì)位置坐標(biāo)與所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置的相應(yīng)初始位置坐標(biāo)之間的差異； 確定距離誤差矩陣，其中所述距離誤差矩陣的每個(gè)元素表示所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的測(cè)得距離同所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的所述一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的估計(jì)距離之間的差異，其中所述測(cè)得距離是至少部分地基于所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的所述一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間來確定的，其中所述估計(jì)距離是至少部分地基于所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的所述一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置和所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置來確定的； 將系數(shù)矩陣確定為所述距離誤差矩陣與所述位置誤差矩陣的轉(zhuǎn)置的逆的乘積；以及 至少部分地基于使所述系數(shù)矩陣與所述系數(shù)矩陣的轉(zhuǎn)置的乘積的行列式最大化來計(jì)算所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置。
16.一種或多種其中存儲(chǔ)有指令的機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述指令在由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)使所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行包括以下動(dòng)作的操作: 在通信網(wǎng)絡(luò)的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處確定所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述通信網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間；對(duì)于所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，至少部分地基于所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的所述往返傳輸時(shí)間來確定所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離； 至少部分地基于所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始位置；以及 至少部分地基于所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置、所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離、和初始距離校準(zhǔn)常數(shù)來執(zhí)行抵達(dá)時(shí)間(TOA)計(jì)算以估計(jì)所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置。
17.如權(quán)利要求16所述的機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述執(zhí)行TOA計(jì)算以估計(jì)所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置的操作包括: 至少部分地基于所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置、所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離、所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置、和所述初始距離校準(zhǔn)常數(shù)來執(zhí)行基于泰勒級(jí)數(shù)的TOA定位算法的單次迭代以估計(jì)所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置。
18.如權(quán)利要求17所述的機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述執(zhí)行TOA計(jì)算以估計(jì)所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置的操作進(jìn)一步包括:響應(yīng)于所述執(zhí)行所述基于泰勒級(jí)數(shù)的TOA定位算法的單次迭代而至少部分地基于所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置、所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離、所述初始距離校準(zhǔn)常數(shù)、和所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來確定距離校準(zhǔn)常數(shù)。
19.如權(quán)利要求16所述的機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述至少部分地基于所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置的操作包括: 將所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置計(jì)算為所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置的平均，或者 將所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置計(jì)算為所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的至少子集的位置的加權(quán)組合。
20.如權(quán)利要求16所述的機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述至少部分地基于所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置來計(jì)算所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置的操作包括: 確定位置誤差矩陣，其中所述位置誤差矩陣的每個(gè)元素表示所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的估計(jì)位置坐標(biāo)與所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置的相應(yīng)初始位置坐標(biāo)之間的差異； 確定距離誤差矩陣，其中所述距離誤差矩陣的每個(gè)元素表示所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的測(cè)得距離同所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的所述一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的估計(jì)距離之間的差異，其中所述測(cè)得距離是至少部分地基于所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的所述一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的往返傳輸時(shí)間來確定的，其中所述估計(jì)距離是至少部分地基于所述多個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的所述一個(gè)參考無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置和所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述初始位置來確定的；將系數(shù)矩陣確定為所述距離誤差矩陣與所述位置誤差矩陣的轉(zhuǎn)置的逆的乘積；以及至少部分地基于使所述系數(shù)矩陣與所述系數(shù)矩陣的轉(zhuǎn)置的乘積的行列式最大化來計(jì)算所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所 述初始位置。
【文檔編號(hào)】H04W64/00GK103947269SQ201280056807
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月19日
【發(fā)明者】X·張, N·張 申請(qǐng)人:高通股份有限公司