用于提高定位的質(zhì)量的方法及設(shè)備的制造方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請案的交叉參考
[0002] 本申請案主張2014年5月15日申請的第14/278,942號美國申請案"用于提高定位 的質(zhì)量的方法及設(shè)備（Methods and Apparatuses for Improving Quality of Positioningr的權(quán)益，所述申請案主張2013年9月9日申請的第61/875,558號美國臨時申 請案"用于提高定位的質(zhì)量的方法及設(shè)備（Methods and A郵aratuses for Improving Quality of Positioningr及2013年9月13日申請的第61/877,881號美國臨時申請案"用 于提高定位的質(zhì)量的方法及設(shè)備(Methods and A卵aratuses for Improving如ality of Positioning)"的權(quán)益，所有申請案轉(zhuǎn)讓給本受讓人。前述美國申請案的全文特此W引用的 方式并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明設(shè)及無線通信的領(lǐng)域。明確地說，本發(fā)明設(shè)及用于提高定位的質(zhì)量的方法 及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004] 在常規(guī)的定位系統(tǒng)中，使用兩個無線終端之間的往返時間（RTT)的測量值用于定 位可產(chǎn)生不準(zhǔn)確的結(jié)果。原因之一是正交頻分多路復(fù)用(OFDM)包中的防護間隔可通常將數(shù) 百納秒的不確定性引入到所述測量值中，其繼而可引入定位中的數(shù)百米的不準(zhǔn)確度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 掲示用于提高定位的質(zhì)量的方法及設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的各方面，可檢測兩個站之 間的通信消息中的從短訓(xùn)練字段到長訓(xùn)練字段的轉(zhuǎn)變。站隨后可基于從短訓(xùn)練字段及長訓(xùn) 練字段的轉(zhuǎn)變來確定首達校正時間。通過所述首達校正時間，所述兩個站之間的通信的更 準(zhǔn)確的時序可被確定且用于提高定位應(yīng)用的質(zhì)量。
[0006] 在一個實施例中，一或多個處理器或數(shù)字信號處理器或其組合可經(jīng)配置在第 一站處接收消息，其中所述消息包括從第二站接收的至少短訓(xùn)練字段及長訓(xùn)練字段;檢測 從短訓(xùn)練字段到長訓(xùn)練字段的轉(zhuǎn)變;至少部分基于從短訓(xùn)練字段到長訓(xùn)練字段的所述轉(zhuǎn)變 來確定首達校正時間;及根據(jù)所述首達校正時間輔助所述第二站確定所述第二站的范圍。
[0007] 為檢測從短訓(xùn)練字段到長訓(xùn)練字段的轉(zhuǎn)變，所述一或多個處理器可經(jīng)配置監(jiān) 視所接收的消息的脈沖響應(yīng)的窗口；使用所接收的消息相對于時間產(chǎn)生所述脈沖響應(yīng)窗口 的正規(guī)化能量水平;及至少部分基于所述正規(guī)化能量水平超過預(yù)定闊值而識別從短訓(xùn)練字 段到長訓(xùn)練字段的所述轉(zhuǎn)變。所述預(yù)定闊值可表示所述脈沖響應(yīng)窗口的所述正規(guī)化能量水 平的一分數(shù)。在其它實施方案中，所述脈沖響應(yīng)的所述正規(guī)化能量水平的斜度的改變可用 于識別從短訓(xùn)練字段到長訓(xùn)練字段的轉(zhuǎn)變。例如，如果所述脈沖響應(yīng)的正規(guī)化能量水平的 斜度的改變超過預(yù)定闊值，那么可識別從短訓(xùn)練字段到長訓(xùn)練字段的轉(zhuǎn)變。
[000引為確定首達校正時間，所述一或多個處理器可經(jīng)配置使用從短訓(xùn)練字段到長 訓(xùn)練字段的轉(zhuǎn)變來確定首達時間；及根據(jù)所述首達時間與預(yù)期到達時間之間的差異來確定 首達校正時間。
[0009] 為根據(jù)所述首達校正時間輔助第二站確定所述第二站的范圍，所述一或多個處理 器可經(jīng)配置將第一消息發(fā)射到第二站，其中所述第一消息用于使用所述首達校正時間 計算從第一站接收第一消息的經(jīng)調(diào)整的時間;及至少部分基于接收所述第一消息的經(jīng)調(diào)整 的時間而確定所述第二站的范圍。所述一或多個處理器可經(jīng)配置W將第二消息發(fā)射到第二 站，其中所述第二消息包含來自所述第一站的經(jīng)調(diào)整的時戳，且其中來自所述第一站的經(jīng) 調(diào)整的時戳用于確定所述第二站的范圍。
[0010] 應(yīng)注意，來自第一站的經(jīng)調(diào)整的時戳可包含從第二站接收確認的時間加上首達校 正時間。來自第一站的經(jīng)調(diào)整的時戳還可包含從第二站接收確認的時間加上首達校正時間 及隨機噪聲。
[0011] 在另一實施例中，一種計算機程序產(chǎn)品可包含存儲由一或多個計算機系統(tǒng)執(zhí)行的 指令的非暫時性媒體。所述指令可包含:用于在第一站處接收消息的指令，其中所述消息包 括從第二站接收的至少短訓(xùn)練字段及長訓(xùn)練字段;用于檢測從短訓(xùn)練字段到長訓(xùn)練字段的 轉(zhuǎn)變的指令;用于至少部分基于從短訓(xùn)練字段到長訓(xùn)練字段的所述轉(zhuǎn)變來確定首達校正時 間的指令;及用于根據(jù)所述首達校正時間輔助所述第二站確定所述第二站的范圍的指令。
[0012] 在又一實施例中，一種裝置可包含:收發(fā)器，其經(jīng)配置W在所述裝置處接收消息， 其中所述消息包括從第二站接收的至少短訓(xùn)練字段及長訓(xùn)練字段;控制模塊，其包含控制 邏輯及一或多個處理器。所述一或多個處理器或數(shù)字信號處理器或其組合可進一步包含經(jīng) 配置W進行W下操作的邏輯:檢測從短訓(xùn)練字段到長訓(xùn)練字段的轉(zhuǎn)變;至少部分基于從短 訓(xùn)練字段到長訓(xùn)練字段的所述轉(zhuǎn)變來確定首達校正時間；及根據(jù)所述首達校正時間輔助所 述第二站確定所述第二站的范圍。
[0013] 在又一實施例中，一種設(shè)備可包含用于在所述設(shè)備處接收消息的裝置，其中所述 消息包括從第二站接收的至少短訓(xùn)練字段及長訓(xùn)練字段;用于檢測從短訓(xùn)練字段到長訓(xùn)練 字段的轉(zhuǎn)變的裝置;用于至少部分基于從短訓(xùn)練字段到長訓(xùn)練字段的所述轉(zhuǎn)變來確定首達 校正時間的裝置;及用于根據(jù)所述首達校正時間輔助所述第二站確定所述第二站的范圍的 裝置。
【附圖說明】
[0014] 在結(jié)合W下圖式的非限制性及非窮盡性方面閱讀了本發(fā)明的實施例的詳細描述 之后，本發(fā)明的前述特征及優(yōu)點W及其額外特征及優(yōu)點將可更清楚地理解。在整個圖式中 使用相同的數(shù)字。
[0015] 圖1說明根據(jù)本發(fā)明的各方面的示范性系統(tǒng)環(huán)境。
[0016] 圖2說明根據(jù)本發(fā)明的各方面的無線站(STA)之間的示范性消息流。
[0017] 圖3A說明根據(jù)本發(fā)明的各方面的示范性消息。
[001引圖3B說明根據(jù)本發(fā)明的各方面的另一示范性消息。
[0019]圖3抗兌明根據(jù)本發(fā)明的各方面的又一示范性消息。
[0020] 圖4A說明根據(jù)本發(fā)明的各方面的用于測量首達校正時間的示范性實施方案。
[0021] 圖4B說明根據(jù)本發(fā)明的各方面的用于測量首達校正時間的另一示范性實施方案。
[0022] 圖5A說明根據(jù)本發(fā)明的各方面的用于實施提高定位的質(zhì)量的方法的示范性流程 圖。
[0023] 圖5B說明根據(jù)本發(fā)明的各方面的用于檢測圖5A的從短訓(xùn)練字段到長訓(xùn)練字段的 轉(zhuǎn)變的示范性實施方案。
[0024] 圖5C說明根據(jù)本發(fā)明的各方面的用于確定圖5A的首達校正時間的示范性實施方 案。
[0025] 圖加說明根據(jù)本發(fā)明的各方面的用于輔助第二站確定圖5A的位置的示范性實施 方案。
[0026] 圖6A說明根據(jù)本發(fā)明的各方面的用于實施提高定位的質(zhì)量的方法的另一示范性 流程圖。
[0027] 圖6B說明根據(jù)本發(fā)明的各方面的用于檢測圖6A的從短訓(xùn)練字段到長訓(xùn)練字段的 轉(zhuǎn)變的示范性實施方案。
[0028] 圖6C說明根據(jù)本發(fā)明的各方面的用于確定圖6A的首達校正時間的示范性實施方 案。
[0029] 圖6D說明根據(jù)本發(fā)明的各方面的用于確定圖6A的第二站的范圍的示范性實施方 案。
[0030] 圖7說明根據(jù)本發(fā)明的各方面的裝置的示范性框圖。
[0031] 圖8說明根據(jù)本發(fā)明的各方面的計算平臺的示范性框圖。
【具體實施方式】
[0032] 掲示提高定位的質(zhì)量的實施例。呈現(xiàn)W下描述W使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制作 和使用本發(fā)明。特定實施例及應(yīng)用的描述僅是作為實例提供。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易 明白本文所述的實例的各種修改及組合，且在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，本文中所界 定的一般原理可應(yīng)用于其它實例及應(yīng)用。因而，本發(fā)明并不希望限于所描述且示出的實例， 而是應(yīng)被賦予與本文中所掲示的的原理和特征一致的最寬范圍。詞語"示范性"在本文中用 于意味著"充當(dāng)實例、例子或說明"。本文中描述為"示范性"或描述為"實例"的任何方面或 實施例未必應(yīng)被解釋為比其它方面或?qū)嵤├齼?yōu)選或有利。
[0033] 如下文所論述，特定消息流可結(jié)合無線站(STA)之間的消息的發(fā)射實現(xiàn)對往返時 間（RTT)的有效及高效測量。在特定實例中，STA可包括若干類型的收發(fā)器裝置中的任一者， 例如移動用戶站(例如，智能電話、筆記本計算機、平板計算機等)或無線服務(wù)接入裝置(例 如，無線局域網(wǎng)(WLAN)接入點或毫微微小區(qū)）。例如，消息帖中的特定消息流及字段可使得 能夠W足夠的準(zhǔn)確度獲得RTT測量值W用于使用更少的消息測量無線STA之間的范圍。此所 測得的范圍可W用于若干應(yīng)用中的任一者中，包含(例如)定位操作。
[0034] 圖1說明根據(jù)本發(fā)明的各方面的示范性系統(tǒng)環(huán)境。如圖1中所示，移動裝置100可從 SPS衛(wèi)星104接收或獲取衛(wèi)星定位系統(tǒng)（SPS)信號102。在一些實施例中，SPS衛(wèi)星104可來自 例如GPS或伽利略衛(wèi)星系統(tǒng)的一個全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)。在其它實施例中，SPS衛(wèi)星可 來自多個GNSS，例如(但不限于)GPS、伽利略、格洛納斯或北斗(BeidouK指南針(Compass)) 衛(wèi)星系統(tǒng)。在其它實施例中，SPS衛(wèi)星可來自若干區(qū)域性導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)(RNSS)中的任一者， 例如廣域增強系統(tǒng)(WAAS)、歐洲靜地導(dǎo)航覆蓋服務(wù)(EGN0S)、準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)(QZSS)等。
[0035] 另外，移動裝置100可向無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)射無線電信號及從無線通信網(wǎng)絡(luò)接收無 線電信號。在一個實例中，移動裝置100可通過在無線通信鏈路106上將無線信號發(fā)射到基 站收發(fā)器110或從基站收發(fā)器110接收無線信號而與蜂窩式通信網(wǎng)絡(luò)通信。類似地，移動裝 置100可在無線通信鏈路112上將無線信號發(fā)射到本地收發(fā)器108或從所述本地收發(fā)器接收 無線信號。
[0036] 在特定實施方案中，本地收發(fā)器108可經(jīng)配置W在無線通信鏈路106上W比在無線 通信鏈路112上由基站收發(fā)器110實現(xiàn)的距離更短的距離與移動裝置100通信。舉例來說，本 地收發(fā)器108可定位于室內(nèi)環(huán)境中。本地收發(fā)器108可提供對無線局域網(wǎng)(WLAN，例如IE邸標(biāo) 準(zhǔn)802.11網(wǎng)絡(luò)）或無線個域網(wǎng)（WPAN，例如B!LιeU)olh|'網(wǎng)絡(luò)）的接入。在另一實例實施方案 中，本地收發(fā)器108可包括能夠根據(jù)蜂窩式通信協(xié)議促進無線通信鏈路112上的通信的毫微 微小區(qū)收發(fā)器。
[0037] 在特定實施方案中，基站收發(fā)器110及本地收發(fā)器108可通過鏈路132在網(wǎng)絡(luò)130上 與一或多個服務(wù)器140、150及/或160通信。此處，網(wǎng)絡(luò)130可包括有線或無線通信網(wǎng)絡(luò)的任 何組合。在特定實施方案中，網(wǎng)絡(luò)130可包括能夠通過本地收發(fā)器108或基站收發(fā)器110促進 移動裝置100與服務(wù)器140、150或160之間的通信的因特網(wǎng)協(xié)議（IP)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。在另一實施 方案中，網(wǎng)絡(luò)130可包括例如基站控制器或主交換中屯、（未圖示)等蜂窩式通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié) 構(gòu)W促進與移動裝置100的移動蜂窩式通信。
[0038] 在特定實施方案中且如下文所論述，移動裝置100可具有能夠計算移動裝置100的 定位或估計位置的電路及處理資源。舉例來說，移動裝置100可至少部分基于到四個或更多 SPS衛(wèi)星104的偽距離測量值來計算定位。此處，移動裝置100可至少部分地基于從四個或更 多個SPS衛(wèi)星104獲取的信號102中的偽噪聲碼相位檢測來計算所述偽距離測量值。在特定 實施方案中，移動裝置100可從服務(wù)器140、150或160接收定位輔助數(shù)據(jù)W輔助獲取由SI^衛(wèi) 星104發(fā)射的信號102,包含例如歷書、星歷表數(shù)據(jù)、多普勒捜索窗口等。
[0039] 在其它實施方案中，移動裝置100可通過使用（例如)高級前向Ξ邊測量(AFLT)及/ 或觀察到達時間差(0TD0A)的若干技術(shù)中的任一者處理從固定于已知位置處的地面發(fā)射器 (例如，基站收發(fā)器110)所接收的信號而獲得定位。在運些特定技術(shù)中，