[發(fā)明專利]室內(nèi)定位系統(tǒng)中的高精度的接入點(diǎn)到接入點(diǎn)的同步

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480053427.6
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN105579863A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·K·古普塔;W·E·斯泰恩;S·H·金
• 申請（專利權(quán)）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G01S1/02
• 分類號: G01S1/02;G01S5/14;H04W56/00;H04B7/26
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 張立達(dá);王英

交叉引用

本專利申請要求享有由Gupta等人于2013年9月30日遞交的、名稱 為“HighPrecisionAccessPointtoAccessPointSynchronizationinanIndoor PositionLocationSystem”的美國專利申請No.14/042,446的優(yōu)先權(quán)，并且其 已經(jīng)被轉(zhuǎn)讓給本申請的受讓人。

背景技術(shù)

在一些環(huán)境中，諸如在室內(nèi)和企業(yè)環(huán)境中，容易地對各種類型的資產(chǎn) 或者人員、或者二者進(jìn)行定位可能是重要的。這樣的環(huán)境的示例包括醫(yī)院、 零售商店、倉庫等等。在確定跟蹤系統(tǒng)的有用性時(shí)，關(guān)于在室內(nèi)環(huán)境中監(jiān) 控資產(chǎn)或人員的位置的準(zhǔn)確度和速度可能是重要的因素。此外，具有高性 價(jià)比的、可擴(kuò)展的并且可以提供連續(xù)的、準(zhǔn)確的以及精確的位置監(jiān)控的跟 蹤系統(tǒng)也是所期望的。

可以使用不同的系統(tǒng)和設(shè)備來對特定的室內(nèi)環(huán)境中的資產(chǎn)和/或人員進(jìn) 行定位。超寬帶(UWB)網(wǎng)絡(luò)、或者遍及室內(nèi)環(huán)境的至少一部分部署的某 種其它射頻網(wǎng)絡(luò)可以被配置為執(zhí)行室內(nèi)跟蹤。系統(tǒng)可以采用位于室內(nèi)環(huán)境 中的具體位置的多個(gè)接入點(diǎn)(AP)。還可以將位置跟蹤標(biāo)簽貼到所要跟蹤的 每一個(gè)移動(dòng)資產(chǎn)和/或貼到所要跟蹤的每一個(gè)人員上。該標(biāo)簽可以發(fā)送波形 (例如，信標(biāo)信號)，該波形被AP接收，用于進(jìn)行距離測量以確定該標(biāo)簽 與接收該波形的AP之間的距離。一旦獲得了該標(biāo)簽與至少三個(gè)不同的AP 之間的距離，就可以使用三角測量或者三邊測量來估計(jì)貼有該標(biāo)簽的資產(chǎn) 或者人員的位置。

可能需要對定位網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行校準(zhǔn)以提供準(zhǔn)確的位置測量。校準(zhǔn)可以包括 對每一個(gè)AP相對于網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)其它AP進(jìn)行同步。期望獲得可能的最高 精度的同步。還期望通過多個(gè)步驟來獲得同步，以便提供高效的同步過程。

發(fā)明內(nèi)容

在下文中描述的是規(guī)定在定位網(wǎng)絡(luò)的跟蹤區(qū)域內(nèi)的成對AP之間的高 精度同步的方法、系統(tǒng)和/或設(shè)備。該方法、系統(tǒng)和/或設(shè)備可以包括規(guī)定對 位于各自AP處的定時(shí)器和振蕩器進(jìn)行漸進(jìn)地同步的工具和技術(shù)。該同步可 以包括粗略的頻率和定時(shí)獲取，以及精細(xì)的頻率和定時(shí)獲取。這些技術(shù)可 以在多跳無線網(wǎng)絡(luò)上使用。

可以使用具有一個(gè)或多個(gè)振蕩器和定時(shí)器的第一AP來對鄰近AP進(jìn)行 同步。例如，所述第一AP可以向該區(qū)域內(nèi)的其它AP發(fā)送窄帶信號或超寬 帶(UWB)信號或二者。在一些情況下，所述AP發(fā)送窄帶信號(其可以 被稱為粗略頻率和定時(shí)獲取信號)，第二AP利用所述窄帶信號來估計(jì)頻率 偏移和/或時(shí)間偏移。隨后，所述AP可以發(fā)送UWB信號(其可以被稱為精 細(xì)頻率和定時(shí)獲取信號)，并且其可以用于準(zhǔn)確地調(diào)整所估計(jì)的第二AP的 頻率偏移和/或時(shí)間偏移。所述第二AP可以因此漸進(jìn)地同步其振蕩器和/或 定時(shí)器，例如，首先使用所述粗略信號來粗略地估計(jì)頻率和時(shí)間，然后使 用所述精細(xì)信號來調(diào)整其振蕩器和定時(shí)器的準(zhǔn)確度。

描述了一種對位置跟蹤系統(tǒng)中的AP的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的兩個(gè)或更多個(gè)AP進(jìn)行 同步的方法。在包括振蕩器和至少一個(gè)定時(shí)器的第一AP處，接收包括控制 信息的窄帶信號，所述控制信息包括開始時(shí)間。在所述第一AP處，至少部 分地基于所述控制信息來生成頻率偏移和時(shí)間偏移的估計(jì)。在所述第一AP 處，在開始時(shí)間之后接收到超寬帶(UWB)信號。在所述第一AP處，至 少部分地基于接收所述UBW信號來調(diào)整所估計(jì)的頻率偏移和所估計(jì)的時(shí) 間偏移。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一AP可以使用同步成功的確認(rèn)消息來作出響應(yīng)。 所述第一AP可以發(fā)送包括控制信息的窄帶信號，所述控制信息包括開始時(shí) 間。所述第一AP可以在開始時(shí)間之后發(fā)送UWB信號。

估計(jì)頻率偏移可以包括從所述控制信息中識別系統(tǒng)頻率偏移，以及至 少部分地基于所識別的系統(tǒng)頻率偏移來糾正振蕩器的頻率。

在一種配置中，估計(jì)時(shí)間偏移包括從該控制信息中識別系統(tǒng)時(shí)間戳， 將該系統(tǒng)時(shí)間戳與由至少一個(gè)定時(shí)器生成的本地時(shí)間戳進(jìn)行比較，以及基 于對所述系統(tǒng)時(shí)間戳和所述本地時(shí)間戳的比較來計(jì)算時(shí)間偏移。在一個(gè)示 例中，可以至少部分地基于所計(jì)算的時(shí)間偏移來糾正該至少一個(gè)定時(shí)器的 時(shí)間。