具有抵达角和离开角的FTM协议制造技术

公开了可以执行发起方设备和响应方设备之间的测距操作的装置和方法。该发起方设备可以请求该响应方设备执行测距操作。该响应方设备可以向该发起方设备传送第一精细定时测量(FTM)帧，可以从该响应方设备接收确收(ACK)帧，以及可以向该发起方设备传送第二FTM帧。该第二FTM帧可以包括时间值和角度信息。该时间值可以指示该第一FTM帧的离开时间(TOD)和该ACK帧的抵达时间(TOA)之间的差。该角度信息可以指示该发起方设备相对于该响应方设备的方向。该发起方设备可以至少部分地基于所接收到的时间值和角度信息来确定其相对于响应方设备的位置。

FTM protocol with arrival angle and departure angle

Apparatus and methods for performing ranging operations between initiator and responder devices are disclosed. The initiator device may request the responder device to perform ranging operations. The response party device may transmit the first fine timing measurement (FTM) frame to the initiator device, receive the ACK frame from the responsive party device, and transmit the second FTM frame to the initiator device. The second FTM frame may include time values and angle information. The time value may indicate the difference between the departure time of the first FTM frame (TOD) and the arrival time (TOA) of the ACK frame (). The angle information may indicate the direction of the initiator device relative to the responsive party device. The initiator device can determine the location of the device relative to the response part at least in part based on the received time value and angle information.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有抵达角和离开角的FTM协议
示例实施例一般涉及无线网络，且尤其涉及在无线设备之间执行的测距操作。相关技术背景近来无线局域网(WLAN)中接入点的激增已使得定位系统有可能使用这些接入点进行位置确定，尤其是在其中活跃Wi-Fi接入点大量集中的区域中(例如，城市中心、购物中心、办公建筑物、体育场馆等)。例如，无线设备(诸如蜂窝电话或平板计算机)可以使用与接入点(AP)交换的信号的往返时间(RTT)来确定无线设备和AP之间的距离。一旦确定了无线设备和具有已知位置的三个AP之间的距离，就可以使用三边测量技术来确定无线设备的位置。在不牺牲准确性的情况下使用较少数目的其他设备作为参考点来确定无线设备的位置将是合乎期望的。概述提供本概述以便以简化形式介绍以下将在详细描述中进一步描述的概念选集。本概述并非旨在标识出要求保护的主题内容的关键特征或必要特征，亦非旨在限定要求保护的主题内容的范围。公开了可允许无线设备使用与一个其他设备的信号交换来确定其位置的装置和方法。对于一些实现，公开了一种方法，其中第一设备可以向第二设备传送第一精细定时测量(FTM)帧，可以从该第二设备接收确收(ACK)帧，以及可以向该第二设备传送第二FTM帧。该第二FTM帧可以包括时间值和角度信息。该时间值可以指示该第一FTM帧的离开时间(TOD)与该ACK帧的抵达时间(TOA)之差，而该角度信息可以指示该第二设备相对于该第一设备的方向。在一些方面，该角度信息可包括该第一FTM帧的离开角(AoD)和/或该ACK帧的抵达角(AoA)。该第二设备可以使用该时间值和角度信息来确定其相对于该第一设备的位置。在另一示例中，公开了一种可以执行与第二设备的测距操作的第一设备。该第一设备可包括一个或多个处理器以及配置成存储指令的存储器。由该一个或多个处理器执行这些指令可使得该第一设备：向该第二设备传送第一FTM帧，从该第二设备接收ACK帧，以及向该第二设备传送第二FTM帧。该第二FTM帧可以包括时间值和角度信息。该时间值可以指示该第一FTM帧的TOD与该ACK帧的TOA之差，而该角度信息可以指示该第二设备相对于该第一设备的方向。在一些方面，该角度信息可包括该第一FTM帧的AoD和/或该ACK帧的AoA。该第二设备可以使用该时间值和角度信息来确定其相对于该第一设备的位置。在另一示例中，公开了一种非瞬态计算机可读存储介质。该非瞬态计算机可读存储介质可以存储包含指令的一个或多个程序，当这些指令由第一设备的一个或多个处理器执行时，使得该第一设备通过执行数个操作来执行与第二设备的测距操作。这数个操作可包括向该第二设备传送第一FTM帧，从该第二设备接收ACK帧，以及向该第二设备传送第二FTM帧。该第二FTM帧可以包括时间值和角度信息。该时间值可以指示该第一FTM帧的TOD与该ACK帧的TOA之差，而该角度信息可以指示该第二设备相对于该第一设备的方向。在一些方面，该角度信息可包括该第一FTM帧的AoD和/或该ACK帧的AoA。该第二设备可以使用该时间值和角度信息来确定其相对于该第一设备的位置。在另一示例中，公开了一种可以执行与第二设备的测距操作的第一设备。该第一设备可以包括用于向该第二设备传送第一FTM帧的装置，用于从该第二设备接收ACK帧的装置，以及用于向该第二设备传送第二FTM帧的装置。该第二FTM帧可以包括时间值和角度信息。该时间值可以指示该第一FTM帧的TOD与该ACK帧的TOA之差，而该角度信息可以指示该第二设备相对于该第一设备的方向。在一些方面，该角度信息可包括该第一FTM帧的AoD和/或该ACK帧的AoA。该第二设备可以使用该时间值和角度信息来确定其相对于该第一设备的位置。附图简要说明示例实施例是作为示例来解说的，且不旨在受附图中各图的限制。相似的附图标记贯穿附图和说明书指代相似的元素。图1是其内可实现示例实施例的WLAN系统的框图。图2是根据示例实施例的无线设备的框图。图3示出了示例测距操作的信号图。图4示出了另一示例测距操作的信号图。图5A示出了根据示例实施例的测距操作的信号图。图5B示出了根据示例实施例的描绘图5A的测距操作的序列图。图6描绘了根据示例实施例的示例FTM帧。图7A描绘了根据示例实施例的图6的FTM帧的示例抵达角字段。图7B描绘了根据示例实施例的图6的FTM帧的示例离开角字段。图8描绘了根据示例实施例的另一示例FTM帧。图9描绘了根据示例实施例的图8的FTM帧的示例抵达角和离开角字段。图10描绘了用于与示例实施例联用的坐标系。图11示出了描绘根据示例实施例的示例测距操作的解说性流程图。详细描述仅出于简化起见，以下在由启用Wi-Fi的设备执行并在启用Wi-Fi的设备之间进行的测距操作的上下文中描述诸示例实施例。将理解，诸示例实施例等同地适用于使用其他各种无线标准或协议的信号来执行测距操作，以及等同地适用于在各种设备之间(例如，在STA和无线AP之间、在诸AP之间、在诸STA之间等等)执行测距操作。由此，虽然以下在WLAN系统的上下文中描述诸示例实施例，但是诸示例实施例等同地适用于其它无线网络(例如，蜂窝网络、微微网络、毫微微网络、卫星网络)，以及适用于使用一个或多个有线标准或协议(例如，以太网和/或HomePlug/PLC标准)的信号的系统。如本文所使用的，术语WLAN和Wi-Fi可包括由IEEE802.11标准、蓝牙、HiperLAN(与IEEE802.11标准相当的无线标准集，主要在欧洲使用)、以及具有相对较短无线电传播射程的其他技术来管控的通信。由此，术语“WLAN”和“Wi-Fi”在本文能被可互换地使用。此外，尽管以下以包括一个或多个AP以及数个STA的基础设施WLAN系统的方式进行描述，但是这些示例实施例等同地适用于其他WLAN系统，包括例如多个WLAN、独立基本服务集(IBSS)系统、对等系统(例如，根据Wi-Fi直连协议操作)、和/或热点。另外，尽管本文以在无线设备之间交换数据帧的方式进行描述，但是这些示例实施例可应用于无线设备之间的任何数据单元、分组、帧和/或信号的交换。由此，术语“帧”可包括任何信号、帧、分组、或数据单元，诸如举例而言协议数据单元(PDU)、媒体接入控制(MAC)协议数据单元(MPDU)、以及物理层汇聚规程协议数据单元(PPDU)。术语“A-MPDU”可指聚集MPDU。如本文中所使用的，术语“时间值”可以指一个帧从给定设备的离开时间(TOD)和另一帧在该给定设备处的抵达时间(TOA)之间的时间差。进一步，术语“角度信息”可以指代指示一个设备相对于另一设备的方向的信息和/或指代从中可以推导出一个设备相对于另一设备的方向的信息。本文所使用的术语仅出于描述特定方面的目的，而并不旨在限定这些方面。如本文所使用的，单数形式的“一”、“某”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还将理解，术语“包括”、“具有”、“包含”和/或“含有”在本文中使用时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、要素、和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、组件和/或其群组的存在或添加。此外，要理解，单词或摂与布尔运算符“OR(或)”具有相同含义，即它涵盖了“任一者”以及“两者”的可能性并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于执行第一设备和第二设备之间的测距操作的方法，所述方法由所述第二设备的一个或多个处理器执行并且包括：从所述第一设备接收第一精细定时测量(FTM)帧；向所述第一设备传送确收(ACK)帧；以及从所述第一设备接收第二FTM帧，所述第二FTM帧包括：指示所述第一FTM帧的离开时间(TOD)和所述ACK帧的抵达时间(TOA)之间的差异的时间值；以及指示所述第二设备相对于所述第一设备的方向的角度信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.10 US 62/114,479;2016.02.02 US 15/013,3741.一种用于执行第一设备和第二设备之间的测距操作的方法，所述方法由所述第二设备的一个或多个处理器执行并且包括：从所述第一设备接收第一精细定时测量(FTM)帧；向所述第一设备传送确收(ACK)帧；以及从所述第一设备接收第二FTM帧，所述第二FTM帧包括：指示所述第一FTM帧的离开时间(TOD)和所述ACK帧的抵达时间(TOA)之间的差异的时间值；以及指示所述第二设备相对于所述第一设备的方向的角度信息。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：至少部分地基于在所述第二FTM帧中接收到的所述时间值和所述角度信息来确定所述第二设备相对于所述第一设备的位置。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定包括：基于所述时间值来确定所述第一FTM帧和所述ACK帧的往返时间(RTT)；以及至少部分地基于所述RTT和所述角度信息来估计所述第二设备的相对位置。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：向所述第一设备传送对于所述第一设备估计在所述第一设备和所述第二设备之间交换的一个或多个帧的抵达角(AoA)信息或离开角(AoD)信息的请求。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述请求被嵌入在FTM请求帧的因供应商而异的信息元素(VSIE)内。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述请求指示所述AoA信息或所述AoD信息的期望准确度水平。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括：从所述第一设备接收响应于所述请求的响应帧，所述响应帧指示针对所述AoA信息或所述AoD信息提供的准确度水平。8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括：从所述第一设备接收响应于所述请求的响应帧，所述响应帧指示所述第一设备是否能够估计所述AoA信息或所述AoD信息。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：从所述第一设备接收信标帧，所述信标帧指示所述第一设备是否能够估计抵达角(AoA)信息或离开角(AoD)信息。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述角度信息被嵌入在由所述第二FTM帧的TOD字段和TOA字段构成的组中的一个成员内。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述时间值被嵌入在由所述第二FTM帧的所述TOD字段和所述TOA字段构成的组中的另一个成员内。12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述角度信息是由所述ACK帧的抵达角(AoA)和所述第一FTM帧的离开角(AoD)构成的组中的至少一个成员。13.一种用于执行与第一设备的测距操作的第二设备，所述第二设备包括：一个或多个处理器；以及配置成存储指令的存储器，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时使所述第二设备：从所述第一设备接收第一精细定时测量(FTM)帧；向所述第一设备传送确收(ACK)帧；以及从所述第一设备接收第二FTM帧，所述第二FTM帧包括：指示所述第一FTM帧的离开时间(TOD)和所述ACK帧的抵达时间(TOA)之间的差异的时间值；以及指示所述第一设备相对于所述第二设备的方向的角度信息。14.如权利要求13所述的第二设备，其特征在于，所述指令的执行使得所述第二设备：至少部分地基于在所述第二FTM帧中接收到的所述时间值和所述角度信息来确定所述第二设备相对于所述第一设备的位置。15.如权利要求14所述的第二设备，其特征在于，执行所述指令以确定所述位置使得所述第二设备：基于所述时间值来确定所述第一FTM帧和所述ACK帧的往返时间(RTT)；以及至少部分地基于所述RTT和所述角度信息来估计所述第二设备的相对位置。16.如权利要求13所述的第二设备，其特征在于，所述指令的执行使得所述第二设备：向所述第一设备传送对于所述第一设备估计在所述第一设备和所述第二设备之间交换的一个或多个帧的抵达角(AoA)信息或离开角(AoD)信息的请求。17.如权利要求16所述的第二设备，其特征在于，所述指令的执行使得所述第二设备将所述请求嵌入在FTM请求帧的因供应商而异的信息元素(VSIE)内。18.如权利要求16所述的第二设备，其特征在于，所述请求指示所述AoA信息或所述AoD信息的期望准确度水平。19.如权利要求18所述的第二设备，其特征在于，所述指令的执行使得所述第二设备：从所述第一设备接收响应于所述请求的响应帧，所述响应帧指示针对所述AoA信息或所述AoD信息提供的准确度水平。20.如权利要求16所述的第二设备，其特征在于，所述指令的执行使得所述第二设备：从所述第一设备接收响应于所述请求的响应帧，所述响应帧指示所述第一设备是否能够估计所述AoA信息或所述AoD信息。21.如权利要求13所述的第二设备，其特征在于，所述指令的执行使得所述第二设备：从所述第一设备接收信标帧，所述信标帧指示所述第一设备是否能够估计抵达角(AoA)信息或离开角(AoD)信息。22.如权利要求13所述的第二设备，其特征在于，所述角度信息被嵌入在由所述第二FTM帧的TOD字段和TOA字段构成的组中的一个成员内。23.如权利要求22所述的第二设备，其特征在于，所述时间值被嵌入在由所述第二FTM帧的所述TOD字段和所述TOA字段构成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·H·阿尔达纳，X·张，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US