非托管网络中的接入点位置发现制造技术

本文主要公开用于非托管网络中的接入点位置发现的系统和方法的实施例。在装置尝试识别其在室内的位置时，该装置必须获知参与测量的网络基础设施的准确位置。接入点(AP)的位置在室内，这必须是该装置已知的，以便三角测量其位置。公开了用于正确发现网络AP的准确位置的系统和方法。通过执行Wi‑Fi扫描以接收相邻AP的介质访问控制地址和无线电信道，AP通过位置信息填充邻居列表。接着，通过查询AP的位置并接收其位置信息，感兴趣AP获得该AP邻居的位置。最后，使用飞行时间测量来对所收到的邻居位置的正确性和可靠性进行验证。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求在2014年3月5日提交的美国专利申请号14/197,570的优先权权益，该专利申请全部内容通过援引加入本文。
实施例涉及无线网络。一些实施例涉及根据IEEE 802.11标准中的一者运行的无线网络，该IEEE 802.11标准包含IEEE 802.11-2012标准。一些实施例涉及飞行时间(TOF)定位。一些实施例涉及位置确定。一些实施例涉及室内导航。
技术介绍
随着各种全球导航卫星系统(GNSS)以及各种蜂窝系统的发展，室外导航和定位已被广泛部署。室内导航和定位不同于室外导航和定位，因为室内环境不能如室外环境一样精确地从卫星或蜂窝基站接收定位信号。因此，难以实现精确和实时的室内导航和定位。常规的室内导航和定位方法，即“指纹识别(fingerprinting)”、“地点映射(site-mapping)”等通过测量从接入点(AP)收到的信号强度来计算位置。手持式装置通过测量所收到的信号的强度来发起位置计算并通过计算其距路由器或传送所接收信号的其它接入点的位置的距离来确定其位置。遗憾的是，这些方法由于所收到信号强度的大偏差而很不精确。所收到信号强度的波动产生约20米的误差半径。常规室内定位方法的另一缺陷为网络不能发起并显著控制手持式装置定位的定时和管理。在装置试图查询在其附近的AP的位置时，优选单次查询不仅要产生单个AP的位置，而且也要产生该AP的相邻AP的位置。接收完整瓷砖式覆盖(complete tile)而非单个AP的位置，降低了装置的功耗和不必要的空中接口。在托管网络中，这是已解决的问题，因为存在包含会场中的整个基础设施的位置的中心数据库。这
对非托管网络是挑战性的，因为AP并未意识到非托管网络中其相邻AP的位置。为了非托管网络控制手持式装置定位的定时和管理，该网络必须具有发现与该装置通信的属于该网络的其它接入点的位置的能力。因此，需要精确的室内导航和定位方法，该方法可以被具有已知接入点的网络发起和控制。附图说明图1为示出根据一些示例实施例的适用于非托管网络中的接入点位置发现的示例性网络环境的网络示意图；图2示出根据一些示例实施例的非托管网络中的接入点位置发现的高度概括流程图的框图；图3示出根据一些示例性实施例的用于基本飞行时间(ToF)计算的过程；以及图4为根据一些实施例的示例性通信站的功能图。具体实施方式下面的描述和附图充分说明使本领域的技术人员能够实施的具体实施例。其它实施例可并入结构的、逻辑的、电气的、过程和其它变化。一些实施例的部分和特征可包含在其它实施例中或替代其它的实施例的部分和特征。在权利要求中阐述的实施例涵盖这些权利要求的所有可用等效物。本文使用的词组“示例性的”意指“用作示例、实例或例证”。在本文描述为“示例性的”任何实施例不一定解释为比其它实施例更优选或有利。如本文所使用的术语“通信站”、“站点”、“手持式装置”、“移动装置”、“无线装置”和“用户设备”(UE)指的是无线通信装置，诸如蜂窝电话、智能电话、平板计算机、上网本、无线终端、膝上型计算机、毫微微小区、高数据速率(HDR)用户站、接入点、接入终端或其它个人通信系统(PCS)装置。该装置可为移动的或静
止的。如在本文所使用的术语“接入点”可为固定站。接入点也可被称为接入节点、基站或本领域中已知的一些其它类似术语。接入终端也可被称为移动站、用户设备(UE)、无线通信装置或本领域中已知的一些其它类似术语。用于室内定位和导航的精确可扩展飞行时间(ToF)解决方案经设置用于全球导航卫星系统(GNSS、GPS、GLONASS和GALILEO)信号不可用的环境。飞行时间(ToF)被定义为信号从用户传播到接入点(AP)并返回用户所需的总时间。所测得的ToF值通过所测得的时间除以2并乘以光速被转换为距离。在许多实例和应用中，网络需要客户端位置，优选地，无需客户端发起、中断、干预、不便或响应。公开了AP在非托管网络中的位置为已知的情况下的用于室内定位的精确方法。本网络发起定位方法不需要客户端执行任何客户端发起ToF过程和/或回报给AP。该AP而不是客户端完全控制整个室内定位过程的定时和管理，从而使得该过程更方便并且客户端的功效更高。在装置尝试识别其位置时，必须要知道参与测量的网络基础设施的准确位置。在使用GNSS的室外环境中，卫星的位置为准确已知的。在使用Wi-Fi室内定位的室内环境中，AP的位置必须是该装置已知的，以便通过三角定位来确定该装置的位置。提供用于正确发现对定位室内的装置必要的基础设施单元的准确位置的系统和方法。图1示出根据一些实施例的无线网络的各种网络单元。无线网络100包含多个通信站(STA)和一或多个接入点(AP)，其可根据IEEE 802.11通信技术来通信。通信站可为非静止的并且不具有固定位置的移动装置。一或多个接入点可为静止的并且具有固定位置。站点可包含感兴趣AP STA-A 102和一或多个响应站STA-B 104。感兴趣AP 102可为利用相邻AP STA-B 104来发起ToF定位以确定其位置的通信站。ToF定位过程可包含消息交换，该消息交换包含在下文的图2-图4中更详细描述的消息交换。在一些实施例中，感兴趣AP STA-A 102可为定位站并且可确定其相对于一或多个响应站(例如，合作站和/或一或多个接入点)的位
置。合作站可为IEEE 802.11配置通信站(STA)或AP。在其它实施例中，感兴趣AP STA-A 102可确定其在地理坐标中的位置。在一些实施例中，相邻AP能够确定其相对位置或在地理坐标中的位置。图2为示出根据一些示例实施例的执行非托管网络中的接入点位置发现的方法200中的操作的流程图。方法200中的操作可由上面关于图1所述的感兴趣AP STA-A 102和/或相邻AP STA_B 104来执行。装置通过首先获知参与该装置的三角测量的网络基础设施单元的准确位置来确定其位置。室外定位装置首先获知卫星的准确位置并使用三角点来确定它们的位置。室内应用不是接收卫星信号，而是必须使用所收到的Wi-Fi信号来学习网络AP在其环境中的位置，这些随后用作三角点。在装置尝试查询在其附近的AP的位置时，优选单次查询不仅要产生单个AP的位置，而且也要产生该AP的相邻AP的位置。接收完整瓷砖式覆盖(complete tile)而非单个AP的位置，降低了装置的功耗和不必要的空中接口。在托管网络中，这是已解决的问题，因为存在包含会场中的整个基础设施的位置的中心数据库。这对非托管网络是挑战性的，因为AP并未意识到非托管网络中其相邻AP的位置。公开了用于在非托管网络中AP之间传送位置信息的新颖协议以及用于发现位置信息并独立验证该位置信息使得误差不通过网络传播的可靠方法。三部分组成的方法包括：发现邻居、与邻居协商以接收它的位置、以及验证所收到的位置信息。为了AP给邻居列表填充位置信息，首先必须要通过执行用于接收相邻AP的介质访问控制(MAC)地址和无线电信道的定期Wi-Fi扫描，来获知其邻居AP(相邻AP)。在获知邻居的MAC地址和无线电信道之后，接着，感兴趣AP必须通过查询该邻居的位置并接收其位置信息来获取该AP邻居的位置。最后，为了正确性和可靠性验本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于非托管网络中的接入点位置发现的方法，所述方法包括：由感兴趣接入点(AP)扫描相邻AP以得到属于所述相邻AP的介质访问控制(MAC)地址和无线电信道；由所述感兴趣AP使用所扫描的MAC地址和无线电信道向所述相邻AP查询所述相邻AP的位置；在所述感兴趣AP从所述相邻AP接收所述相邻AP的位置；由所述感兴趣AP通过计算飞行时间(TOF)距离测量来执行精细定时测量(FTM)；以及在所述感兴趣AP处依照所述TOF距离测量来验证所收到的所述相邻IP的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.05 US 14/197,5701.一种用于非托管网络中的接入点位置发现的方法，所述方法包括：由感兴趣接入点(AP)扫描相邻AP以得到属于所述相邻AP的介质访问控制(MAC)地址和无线电信道；由所述感兴趣AP使用所扫描的MAC地址和无线电信道向所述相邻AP查询所述相邻AP的位置；在所述感兴趣AP从所述相邻AP接收所述相邻AP的位置；由所述感兴趣AP通过计算飞行时间(TOF)距离测量来执行精细定时测量(FTM)；以及在所述感兴趣AP处依照所述TOF距离测量来验证所收到的所述相邻IP的位置。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：由所述相邻AP报告其距其相邻AP的距离。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：由所述感兴趣AP查询每个邻居和所述邻居的邻居，直到所有的感兴趣AP的相邻AP被定位和验证。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：根据所报告的所述相邻AP的位置是否通过所测得的距所述感兴趣AP的距离被确认来向位置分配可靠性等级。5.根据权利要求1所述的方法，还包括：根据相同AP被网络中的不同AP报告在相同位置的次数来向位置分配可靠性等级。6.一种被布置成发现非托管网络中的接入点位置的通信站，所述通信站包括物理层电路和处理单元以：扫描相邻AP以得到属于所述相邻AP的介质访问控制(MAC)地址
\t和无线电信道；使用所扫描的MAC地址和无线电信道查询所述相邻AP的位置；接收所述相邻AP的位置；通过计算飞行时间(TOF)距离测量来执行精细定时测量(FTM)；以及依照所述TOF距离测量来验证所收到的所述相邻IP的位置。7.根据权利要求6所述的通信站，还被布置成报告其距其相邻AP的距离。8.根据权利要求6所述的通信站，还被布置成查询每个邻居和所述邻居的邻居，直到所有的感兴趣AP的相邻AP被定位和验证。9.根据权利要求6所述的通信站，还被布置成根据所报告的所述相邻AP的位置是否通过所测得的距所述感兴趣AP的距离被确认来向位置分配可靠性等级。10.根据权利要求6所述的通信站，还被布置成根据相同AP被网络中的不同AP报告在相同位置的次数来向位置分配可靠性等级。11.一种存储指令的非暂态计算机可读存储介质，所述指令被一个或多个处理器执行以执行在非托管网络中的接入点位置发现的操作，所述方法包括：由感兴趣接入点(AP)扫描相邻AP以得到属于所述相邻AP的介质访问控制(MAC)地址和无线电信道；由所述感兴趣AP使用所扫描的MAC地...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·普雷希勒，Y·阿米斯尔，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US