位置定位系统架构:消息传送链路和测距链路的制作方法_2

文档序号:8531776阅读:来源:国知局
的一个接入点的位置信息。在本公开内容的一个方面中,资产标签对来自接入点103的导频信号进行测量并且计算资产标签位置。替代地,资产标签向位置定位服务器发送该导频测量值。在另一配置中,资产标签发送由接入点103接收的已知前导码。接入点103可以对来自特定资产标签的前导码的到达时间(TOA)进行估计并且将TOA发送给对资产标签的位置进行估计的位置定位服务器。可以在PLS处使用从不同的接入点103接收到的TOA来执行位置定位计算,例如,如图4中所示出的。
[0029]图2示出了接入点210和无线站250的设计的框图,其中每一个可以是图1、图3和图4中的无线节点中的一个无线节点。无线通信系统100中的无线节点中的每个节点可以包括用于支持无线通信的无线收发机以及用于管理在网络上的通信的控制器功能。可以在一个或多个数字处理设备中实现控制器功能。无线收发机可以耦合到一个或多个天线以促进信号在无线信道上的发送和接收。
[0030]在一个配置中,接入点210可以装备有天线234(234a、……、234t),并且无线站250可以装备有天线252 (252a、......、252r)。
[0031]在接入点210处,发送处理器214可以从数据源212接收数据并且从控制器/处理器240接收控制信息。发送处理器214可以分别对数据和控制信息进行处理(例如,编码和符号映射)以获得数据符号和控制符号。发送处理器214还可以生成参考符号,以及小区专用参考信号。发送(TX)多输入多输出(MMO)处理器230可以在数据符号、控制符号和/或参考符号(如果适用的话)上执行空间处理(例如,预编码),并且可以向收发机232 (232a,……、232t)提供输出符号流。收发机232中的每个收发机可以对各自的输出符号流进行处理以便获得输出采样流。收发机232中的每个收发机可以进一步处理(例如,转换到模拟、放大、滤波和上变频)输出采样流以便获得传输信号。可以分别经由天线234(234a,……、234t)来发送来自收发机232的信号。
[0032]在无线站250处,天线252 (252a、……、252r)可以分别从接入点210接收信号并且可以向收发机254(254a、……、254r)提供所接收到的信号。收发机254中的每个收发机可以对各自接收到的信号进行调节(例如,滤波、放大、下变频和数字化)以便获得输入采样。收发机254中的每个收发机可以进一步处理输入采样以便获得接收到的符号。MMO检测器256可以从收发机254中的所有收发机获得接到的符号,在接收到的符号上执行MMO检测(如果适用的话),并且提供经检测的符号。接收处理器258可以对经检测的符号进行处理(例如,解调、解交织和解码),向数据宿260提供经解码的、针对无线站250的数据,并且向控制器/处理器270提供经解码的控制信息。
[0033]当从无线站250进行发送时,发送处理器264可以从数据源262接收数据以及从控制器/处理器270接收控制信息,并且对其进行处理。发送处理器264还可以生成用于参考信号的参考符号。来自发送处理器264的符号可以由TX MMO处理器266预编码(如果适用的话),由收发机254进一步处理,并且发送给接入点210。在接入点210处,从无线站250接收到的信号可以由天线234来接收、由收发机232处理、由MMO检测器236检测(如果适用的话),并且由接收处理器238进一步处理以便获得经解码的、由无线站250发送的数据和控制信息。接收处理器238可以向数据宿239提供经解码的数据,并且向控制器/处理器240提供经解码的控制信息。接入点210能够例如在回程链路上向其它基站发送消息。在一个配置中,接入点包括:具有天线222的窄带消息传送链路(NML) 220,其用于实现例如图4中所示出的室内位置定位系统的资产标签和接入点之间的同步和测距初始化。应当认识到,无线站250还可以被配置为包括窄带消息链路,例如,接入点210的NML 220。
[0034]分别地,控制器/处理器240可以指导在接入点210处的操作,并且控制器/处理器270可以指导在无线站250处的操作。在无线站250处的控制器/处理器270和/或其它处理器和模块可以执行或指导对图5和图7的方法流程图中所示出的功能框和/或用于本文所描述的技术的过程的执行。存储器242可以存储用于接入点210的数据和程序代码,并且存储器272可以存储用于无线站250的数据和程序代码。例如,无线站250的存储器272可以存储位置定位模块292,其中,位置定位模块292在由控制器/处理器270执行时将无线站250配置用于例如如图4中所示出的室内位置定位系统中的操作。类似地,接入点210的存储器242可以存储位置定位模块290,其中,位置定位模块290在由控制器/处理器240执行时将接入点210配置用于图4中所示出的室内位置定位系统中的操作。
[0035]图3示出了根据本公开内容的一个方面的对等网络300的框图。在一些方面中,
可以在两个或更多个对等节点302(302-1、302-2、302-3、302-4、......、302_N)之间建立对等网络300。对等网络300中的对等节点302可以使用任意适当的无线网络标准来无线地通信。对等网络300可以包括能够在无线链路304上彼此通信的多个对等节点302。可以根据图2的无线站250来配置资产标签,并且资产标签可以操作成对等网络300的对等节点302中的一个对等节点。
[0036]例如,操作成对等节点中的一个对等节点302-1的资产标签可以与对等节点中的另一对等节点302-4进行关联,以便发送由对等节点302接收的已知前导码。对等节点中的一个对等节点302-1可以对来自特定资产标签的前导码的到达时间(TOA)进行估计,并且将TOA发送给对资产标签的位置进行估计的位置定位服务器(未示出)。可以在位置定位服务器处使用从不同的对等节点302接收到的TOA来执行位置定位计算。在另一配置中,对等节点302发送已知导频信号,由对等节点的相应覆盖区域中的所有资产标签来接收该导频信号。在该配置中,资产标签在从不同的对等节点302接收到的导频上进行TOA测量,并且要么在资产标签处计算位置,要么向位置定位服务器发送测量值以用于位置定位计算。
[0037]资产标签可以是被配置为发送和接收无线通信的任何设备,例如,膝上型计算机、智能电话、打印机、个人数字助理、照相机、无绳电话、会话发起协议电话、具有无线连接能力的手持设备、用户设备、接入终端,或者可以由资产标签佩戴的任何其它适当的设备。
[0038]图4是示出了根据本公开内容的一个方面的室内位置定位系统400的框图。室内位置定位系统400可以使用人们佩戴的资产标签402 (402-1、……、402_N)来跟踪资产(例如,人)。可以根据图2的无线站250来配置资产标签402以支持无线节点功能(例如,对等网络的无线站和/或无线节点)或者其它类似无线接入技术。
[0039]如图4中所示出的,室内位置定位系统400包括资产标签402、安装在场所中的接入点(AP)403,以及对资产标签402的位置进行估计的位置定位服务器(PLS)480。在一个配置中,资产标签402发送由AP 403接收的已知前导码。AP 403可以对来自特定资产标签的前导码的到达时间(TOA)进行估计并且向位置定位服务器480发送Τ0Α。可以在位置定位服务器480处使用从不同的AP 403接收到的TOA来执行位置定位计算。这种方法可以有助于减少在资产标签402处的功率消耗。在另一配置中,AP 403发送已知导频信号,由AP 403的各自覆盖区域中的所有资产标签402来接收该导频信号。在该配置中,资产标签402基于从不同的AP 403接收到的导频来进行TOA测量。资产标签402可以要么在资产标签402中的一个资产标签处计算位置,要么向位置定位服务器480发送测量值以用于位置定位计算。在其中资产标签402在没有位置定位服务器480的情况下对来自AP 403的导频信号进行测量并且计算它们各自的位置的配置中,在资产标签402处较高的功率消耗会降低电池寿命。
[0040]室内位置定位系统400认识到跟踪系统的这两个基本功能(消息传送和定位)具有不同的规范。对于消息传送而言,资产标签中的一个资产标签402-1与AP 403中的一个AP(例如,最靠近该资产标签)进行通信,其中,交换了小数量的数据。因此,在室内位置定位系统400的消息传送部分中,带宽不是主要考虑。对于定位而言,可以在资产标签402和多个AP403之间进行测距测量。因此,测距操作可能涉及较远的接入距离。此外,指定用于测距信号的宽的带宽以实现精确的距离测量。在一个配置中,室内位置定位系统400在第一空中接口(消息传送链路)上提供系统架构的空中接口的消息传送和同步部分,并且在第二空中接口(测距链路)上提供系统架构的测距部分。例如,可以如图2中所示出的来配置位置定位服务器480,其中,天线234中的一个天线提供测距链路,并且窄带消息传送链路(NML) 220提供消息传送链路。
[0041]在一个配置中,窄带消息传送链路(例如,图2的NML 220)用于消息传送和同步以实现后续的测距测量。NML 220可以由资产标签402使用来与安装在场所中的AP 403进行通信,以及提供在AP 403之间的粗略同步并且还提供在AP 403和资产标签402之间的粗略同步。在一个配置中,资产标签402定期地唤醒并且搜索由AP 402在相对地窄带信号上发送的导频信号,例如,使用例如NML 220的IMHz的带宽,相对于用于测距链路的数十或数百MHz的带宽。资产标签402检测导频信号并且在窄带信号的粗略时间内与AP 403中的一个AP进行同步。在另一配置中,在从睡眠模式唤醒之后,资产标签402向AP 403发送减小大小的分组,AP 403使用该分组来测量资产标签402相对于AP 403的时间和频率误差。
[0042]在该配置中,AP
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