用于选择Wi-Fi接入点进行位置确定的系统和方法
【专利说明】用于选择w i -F i接入点进行位置确定的系统和方法
【背景技术】
[0001]本发明的方面涉及无线通信。更确切地说，本发明的方面涉及Wi-Fi接入点(AP)定 位和导航系统。
[0002] 现代的导航系统通常使用用于位置确定的基于卫星的全球定位系统(GPS)。但是， 当前Wi-Fi接入点的增加已使得导航系统使用这些接入点来进行位置确定成为可能，尤其 是在通常集中存在大量Wi-Fi接入点的城市区域中。WLAN导航系统对GPS导航系统可能是有 利的，这是由于GPS信号覆盖范围的局限性。例如，当在大型购物广场内部可能不容易获得 GPS信号时，由大型购物广场内部的Wi-Fi接入点所生成的无线信号将更容易可被移动通信 装置检测到。
[0003] 更具体地说，对于WLAN导航系统来说，Wi-Fi接入点的位置用作众所周知的三边测 量技术可确定移动装置(例如启用Wi-Fi的蜂窝电话、膝上型电脑或平板计算机）的位置的 参考点。移动装置可以使用传输到接入点和从所述接入点传输的信号的往返时间（RTT)以 计算在所述移动装置和所述接入点之间的距离。一旦计算出这些距离，可以使用三边测量 技术来估算所述移动装置的所述位置。
[0004] 当使用RTT技术来确定在所述移动装置和所述可见Wi-Fi接入点之间的距离时，需 要知道所述接入点的地理位置(例如经炜度）。多个在线数据库可用于根据大量的主动部署 的Wi-Fi接入点的唯一基本服务集标识符（BSSID)值来确定它们的位置。例如，包含 GooglcC:, SkyhookC.、DeviccscapcC和WiGLE?的公司已构建BSSID值和对应接入点的地 理位置的数据库。
[0005] 但是，此些WLAN导航系统本身是不精确的，因为不同品牌和型号的Wi-Fi接入点通 常具有不同的RTT特性。例如，不同的接入点产品（即使由同一公司制造的那些产品）可具有 不同的与响应于由所述移动装置生成的探测信号而发射信标信号相关联的响应时间。不知 道特定接入点的确切响应时间导致所测量RTT的不准确。因此，由于Wi-Fi接入点相对于Wi-Fi信号的传播速度的相对较短广播范围（例如通常小于30米），由接入点的响应时间的未知 变化所造成的计算所得RTT的不准确可以引起计算所得的所述移动装置的位置的较大误 差。
[0006] 对于所有的AP来说，常规的WLAN导航和定位系统通常采用相同的估算RTT特性，而 与其品牌和型号无关。因此，因为使用RTT技术的距离计算取决于对个别接入点具有特异性 的处理延迟，所述处理延迟继而在由不同公司制造的装置之间以及甚至在由相同公司生产 的不同产品之间通常有变化，所以此些常规的WLAN导航系统易于遭受妨碍其精确度的误 差。
[0007] 因此，存在一种当使用Wi-Fi接入点确定移动装置的位置信息时，可以考虑各种不 同Wi -Fi接入点装置的变化RTT延迟特性的系统的需要。
【发明内容】
[0008] 描述用于选择Wi-Fi接入点进行位置确定的某些实施例。
[0009] 在一些实施例中，一种用于位置确定的方法包含基于与多个接入点中的至少一个 接入点相关联的响应时间变化性的量度来选择所述至少一个接入点。所述方法还包含从装 置向所选择的至少一个接入点发送通信。所述方法还包含从所选择的至少一个接入点接收 对所述通信的响应。所述方法另外包含基于与对所述通信的所述响应相关联的往返时间计 算从所述装置到所选择的至少一个接入点的距离。
[0010] 在一些实施例中，所述方法还包括查询包括分配给所述至少一个接入点的权重的 数据库。
[0011] 在一些实施例中，所述权重至少部分基于响应时间变化性的量度。
[0012] 在一些实施例中，所述权重至少部分基于所述至少一个接入点的媒体接入控制地 址。
[0013] 在一些实施例中，所述响应时间包括信号时间和处理时间，并且其中，所述响应时 间变化性归因于所述处理时间的差异。
[0014] 在一些实施例中，所述处理时间的所述差异使用标准偏差计算来确定。
[0015] 在一些实施例中，所述方法还包含至少部分基于所述计算确定所述装置的位置。
[0016] 在一些实施例中，用于位置确定的装置包含收发器和耦合至所述收发器的处理 器，所述收发器经配置发送和接收通信。所述处理器经配置基于与多个接入点中的至少一 个接入点相关联的响应时间变化性的量度选择所述至少一个接入点。所述处理器经进一步 配置经由所述收发器向所选择的至少一个接入点发送所述通信。所述处理器还经配置经由 所述收发器从所选择的至少一个接入点接收对所述通信的响应。所述处理器另外经配置基 于与对所述通信的所述响应相关联的往返时间计算从所述装置到所选择的至少一个接入 点的距离。
[0017] 在一些实施例中，一种用于位置确定的设备包含用于基于与多个接入点中的至少 一个接入点相关联的响应时间变化性的量度来选择所述至少一个接入点的装置。所述设备 进一步包含用于从装置向所选择的至少一个接入点发送通信的装置。所述设备还包含用于 从所选择的至少一个接入点接收对所述通信的响应的装置。所述设备另外包含用于基于与 对所述通信的所述响应相关联的往返时间计算从所述装置到所选择的至少一个接入点的 距离的装置。
[0018] 在一些实施例中，一种处理器可读媒体包含处理器可读指令，其经配置使得处理 器基于与多个接入点中的至少一个接入点相关联的响应时间变化性的量度选择所述至少 一个接入点。在一些实施例中，所述指令经进一步配置使得所述处理器从装置向所选择的 至少一个接入点发送所述通信。在一些实施例中，所述指令经进一步配置使得所述处理器 从所选择的至少一个接入点接收对所述通信的响应。在一些实施例中，所述指令经进一步 配置使得所述处理器基于与对所述通信的响应相关联的往返时间来计算从所述装置到所 选择的至少一个接入点的距离。
【附图说明】
[0019] 本发明的方面借助示例来说明。在附图中，类似的参考标号指示相似的元件，以 及：
[0020] 图1示出了可并有一或多个实施例的移动通信装置的简化框图；
[0021]图2示出了根据一些实施例的包含多个接入点、移动通信装置和Wi-Fi AP数据库 的Wi-Fi地理空间；
[0022]图3示出了根据一些实施例的Wi-Fi AP数据库的一个实施例；
[0023]图4示出了根据一些实施例的Wi-Fi AP数据库的例示性条目；
[0024]图5示出了根据一些实施例的向图2中的多个AP的子集发送RTT通信和从图2中的 多个AP的子集接收RTT通信的移动通信装置；
[0025]图6A是描绘一种用于为进行位置确定动态选择Wi-Fi AP的示范性操作的例示性 流程图；
[0026]图6B是描绘一种用于响应于RTT通信的示范性操作的例示性流程图；
[0027]图6C是描绘一种用于产生Wi-Fi AP数据库的示范性操作的例示性流程图；以及
[0028] 图7示出了可在其中实施一或多个实施例的计算系统的示例。
【具体实施方式】
[0029] 现将关于形成其一部分的附图来描述若干例示性实施例。虽然下文描述可实施本 发明的一或多个方面的特定实施例，但可在不脱离本发明的范围或所附权利要求书的精神 的情况下使用其它实施例和进行各种修改。
[0030] 公开一种用于基于对RTT通信的响应时间变化性的量度来排序AP和/或向AP分配 权重的方法和设备，其提高WLAN导航和定位系统的精确度。在以下描述中，阐述诸如特定组 件、电路及过程的示例的许多特定细节以提供对本发明的透彻理解。并且，在以下描述中并 且出于解释的目的，阐述特定的术语以提供对当前实施例的透彻理解。但是，对所属领域的 技术人员将显而易见的是这些具体细节对于实践当前实施例可能并不是必需的。在其它情 况下，以框图的形式示出众所周知的电路和装置以避免混淆本发明。如本文所使用的术语 "親合"的意思是直接连接或者通过电路的一或多个介入组件来连接。经由本文所描述的多 个总线所提供的任何信号可以与其它信号时间多路复用，并且是经由一或多个共用总线提 供的。另外，可以将电路元件或软件块之间的互连示为总线或单个信号线。所述总线中的每 一者可以替代地是单个信号线，并且单个信号线中的每一者可以替代地是总线，并且单个 线路或总线可以表示用于在组件之间通信的无数物理或逻辑机构中的任何一或多者。当前 实施例不应解释为局限于本文所描述的特定示例，而是在其范围内包含由所附权利要求书 界定的所有实施例。
[0031] 根据当前实施例，移动通信装置可接入的Wi-Fi AP数据库可经配置存储分配给多 个主动部署的不同品牌和型号的Wi-Fi AP的等级和/或权重特性。所述等级和/或权重特性 可基于对由所述移动通信装置引发的RTT通信的响应时间的变化性的量度分配给所述WiFi AP 。 AP 对 RTT 通信的响应时间 可包含 (但不限于) 信号时 间和处理时间 。所述信号 时间可 以是所述信号的"空中"时间。也就是说，不包含任何处理时间的从所述移动通信装置行进 到所述AP和从所述AP返回至所述通信装置所需的所述RTT通信的时间。所述处理时间可以 是AP处理所收到的RTT通信并向所述移动通信装置回送响应所需的时间。在一些实施例中， 所述处理时间还可包含在发送所述RTT通信之前和在接收对所述RTT通信的响应之后在所 述移动通信装置的处理时间。但是，出于本发明之目的，"处理时间"可仅指的是在所述AP的 处理时间。通常，用于每个AP的所述处理时间以及最终作为其结果的响应时间具有变化性 的量。来自一些制造商或特定AP型号的AP可比来自其它制造商或其它AP型号的AP具有更小 响应时间变化性。在一些情况下，相同制造商和型号的不同AP也可能具有响应时间变化性。 [0032] 在一些实施例中，所述响应时间变化性可通过将移动通信装置放置在Wi-Fi地理 空间内已知特定位置来确定。所述移动通信装置可用于向目标AP发送多个RTT通信(或ping 请求）。所述响应时间变化性可通过计算所述RTT通信的处理时间（在