[發明專利]用于針對位置飛行時間的信道反饋的系統和方法

有效

• 申請號: 201380016811.4
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN104246532B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: Y.阿米祖;L.班恩;U.沙茨伯格
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G01S5/04
• 分類號: G01S5/04;G01S5/14;G01S5/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 馬紅梅,姜甜

優先權申請

本申請要求在2013年4月10日提交的美國臨時申請序列號61/810,325的優先權的權益，通過引用其全文將其并入本文。

技術領域

實施例涉及無線網絡通信。某些實施例涉及IEEE?802.11標準。某些實施例涉及WiFi網絡。某些實施例涉及波束賦形。某些實施例涉及信道反饋、位置定位和飛行時間（ToF）。

背景技術

通過諸如美國全球定位系統（GPS）、俄羅斯全球導航衛星系統（GLONASS）和歐洲GALILEO之類的各種全球導航衛星系統（GNSS）的使用來廣泛部署室外導航。這些系統可以在室外有效地操作，但由于衛星接收問題而可能在室內不非常有效。

相對近來，已經存在對解決室內導航問題的聚焦。一個解決方案可以基于飛行時間（ToF）定位方法。可以將飛行時間定義為信號從移動通信站（例如用戶）傳播到接入點（AP）且傳播回到用戶的總時間。然后，可以通過將該時間除以二并將結果乘以光速來將這個值轉換成距離。該方法可以是魯棒的和可擴縮的，但可能需要對Wi-Fi調制解調器的硬件改變。

存在針對執行GNSS范圍外的室內導航的一般需要。

附圖說明

圖1圖示了根據某些實施例的無線通信系統的實施例的框圖。

圖2圖示了根據某些實施例的無線通信站的實施例的框圖。

圖3圖示了根據某些實施例的幀結構的實施例的圖。

圖4圖示了根據某些實施例的ToF距離測量的協議流程。

圖5圖示了根據某些實施例的幀實施的一個實施例。

具體實施方式

后續描述的實施例參考WiFi通信系統以及電氣和電子工程師學會（IEEE）802.11（即，用于實施無線局域網（WLAN）計算機通信的物理層標準的集合）。然而，本實施例不被限制到僅WiFi通信系統或者任何特定通信標準?？梢栽谄渲锌善谕恢煤蛯Ш侥芰Φ娜魏瓮ㄐ畔到y中使用本實施例。

飛行時間（ToF）定位方法可以提供用于在GNSS可能不可用的環境（例如室內）中確定移動站的位置的方式。典型ToF方法可能造成進入的障礙，因為僅具有導航和WiFi因特網協議（IP）地址這兩者的那些制造商可以實施這種類型的解決方案。

在目前的通信系統中，兩個無線通信站可以獨立地計算到達時間（ToA），以便執行WiFi距離測量。每個站可以將幀的到達時間（ToA）與幀的出發時間（ToD）組合，以便確定在站之間的往返時間。將往返時間乘以光速并除以二可以得到從站的距離。

ToA計算可以基于信道信息的分析。信道信息指代通信鏈路的已知信道特性。信道信息可以描述信號如何從發射機傳播到接收機，并可以表示例如散射、衰落和隨著距離的功率衰減的組合效果。信道信息可以被描述為在特定時間處信道的快照，因為信道信息可以隨著移動站在區域周圍移動而改變。因此，在每個ToA計算期間可以使用新的信道信息。

每個站獨立地執行其自身的ToA分析可能將差錯引入到計算中，這是由于信道的僅一側被考慮。這些差錯可能導致數十米的變化。

一種用于針對位置ToF和波束賦形的信道反饋的方法的本實施例可以導致在ToF計算期間考慮信道的全部兩側。在這樣的實施例中，發起站（例如發起器）可以將幀發送到響應站（例如響應器）。響應器然后可以以幀的至少部分回復發起器。發起器然后可以使用該反饋信息來在其ToF計算中確定針對信道的全部兩側的信道信息。因此，可以在信道的僅一側上執行ToF計算。還可以在波束賦形中使用反饋信息。

圖1圖示了根據某些實施例的無線通信網的各種網絡元件。無線通信網包括一個或多個無線通信站100、102-104，其可以包括移動無線站100和可根據IEEE?802.11通信技術通過一個或多個無線信道進行通信的多個接入點（AP）102-104。

移動無線站100可以是非固定的移動通信設備。這樣的通信設備可以包括移動無線電電話、平板計算機、膝上型計算機、以及可使用通信技術（例如IEEE?802.11）通過一個或多個無線信道與接入點102-104通信的其他通信設備。

接入點102-104可以具有固定的位置。接入點102-104可以是可耦合到更大網絡（例如局域網（LAN）、廣域網（WAN））的固定網絡的一部分。例如，接入點102-104可以是耦合到因特網的有線網的一部分。移動無線站100然后可以通過在無線信道上與接入點102-104通信來接入更大網絡。