[go: up one dir, main page]

CN118984741A - 用飞行时间和接收信号强度指示检测物理环境的状态变化 - Google Patents

用飞行时间和接收信号强度指示检测物理环境的状态变化 Download PDF

Info

Publication number
CN118984741A
CN118984741A CN202380033140.6A CN202380033140A CN118984741A CN 118984741 A CN118984741 A CN 118984741A CN 202380033140 A CN202380033140 A CN 202380033140A CN 118984741 A CN118984741 A CN 118984741A
Authority
CN
China
Prior art keywords
state
determining
physical environment
radio frequency
barrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202380033140.6A
Other languages
English (en)
Inventor
张小欣
E·C·朴
B·拉马萨米
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qualcomm Inc
Original Assignee
Qualcomm Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qualcomm Inc filed Critical Qualcomm Inc
Publication of CN118984741A publication Critical patent/CN118984741A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G01S13/765Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0257Hybrid positioning
    • G01S5/0268Hybrid positioning by deriving positions from different combinations of signals or of estimated positions in a single positioning system
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/003Transmission of data between radar, sonar or lidar systems and remote stations
    • G01S7/006Transmission of data between radar, sonar or lidar systems and remote stations using shared front-end circuitry, e.g. antennas
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/02Mechanical actuation
    • G08B13/08Mechanical actuation by opening, e.g. of door, of window, of drawer, of shutter, of curtain, of blind
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/08Alarms for ensuring the safety of persons responsive to the presence of persons in a body of water, e.g. a swimming pool; responsive to an abnormal condition of a body of water
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18Status alarms
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/30Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/318Received signal strength
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/30Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/364Delay profiles
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02Services making use of location information
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

提供了用于利用无线设备来检测设备之间的屏障并且对这些屏障进行分类的技术。一种用于检测物理环境的状态变化的示例方法包括:基于与跟一个或多个无线节点交换的第一多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定该物理环境的第一状态;基于与跟该一个或多个无线节点交换的第二多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定该物理环境的第二状态;以及至少部分地基于该第一状态与该第二状态的比较来提供对该物理环境中的状态变化的指示。

Description

用飞行时间和接收信号强度指示检测物理环境的状态变化
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年4月28日提交的名称为″使用飞行时间和接收信号强度指示的屏障类型检测(BARRIER TYPE DETECTION USING TIME-OF-FLIGHT AND RECEIVE SIGNALSTRENGTH INDICATION)″的美国专利申请17/731,504号的权益,该美国专利申请被转让给本申请受让人,并且其全部内容出于所有目的据此以引用方式并入本文。
背景技术
无线局域网(WLAN)可由提供共享无线介质以供多个客户端设备使用的一个或多个接入点(AP)形成。可对应于基本服务集(BSS)的每个AP周期性地广播信标帧以使得在该AP的无线射程内的兼容客户端设备能够与WLAN建立和维持通信链路。根据IEEE 802.11标准族进行操作的WLAN通常被称为Wi-Fi网络,并且与Wi-Fi网络中的AP进行通信的客户端设备可被称为无线站(STA)。
一些无线设备可被配置为使用射频信号与其他无线设备进行通信。例如,网络可包括被配置为彼此无线通信的若干物联网(IoT)对象和设备。许多IoT设备(诸如智能电器、智能电视机和智能恒温器)可被配置为支持无线协议,诸如Wi-Fi、蓝牙和/或超宽带(UWB)。无线设备与AP之间的无线信道可用于射频(RF)感测应用。设备可监听和捕获关于设备之间的发送的信道参数。信号测量的变化可用于检测设备之间的屏障。改进的屏障检测技术可用于多种地图构建和用户应用。
发明内容
根据本公开的用于检测物理环境的状态变化的示例方法包括:基于与跟一个或多个无线节点交换的第一多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定物理环境的第一状态;基于与跟该一个或多个无线节点交换的第二多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定物理环境的第二状态;以及至少部分地基于第一状态与第二状态的比较来提供对物理环境中的状态变化的指示。
这种方法的具体实施可包括以下特征中的一个或多个特征。确定第一状态可包括基于与第一多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定物理环境的第一状态中存在屏障,并且确定物理环境的第二状态中不存在屏障可基于与第二多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量。可确定与屏障相关联的屏障类型。可将对屏障类型的指示提供给一个或多个控制器。屏障可以是液体,并且对状态变化的指示可以是淹水警报。物理环境可包括门,并且其中确定第一状态包括确定门处于打开状态,并且确定第二状态包括确定门处于关闭状态。物理环境可包括窗,并且其中确定第一状态包括确定窗处于打开状态,并且确定第二状态包括确定窗处于关闭状态。物理环境可包括多个车辆,其中确定第一状态包括确定物理环境中存在第一数量的车辆,并且确定第二状态包括确定物理环境中存在第二数量的车辆,并且其中车辆的第二数量不同于车辆的第一数量。车辆的数量可包括零辆车。物理环境可包括设置在一个或多个货架上的多个物品,其中确定第一状态包括确定第一数量的物品设置在一个或多个货架上,并且确定第二状态包括确定第二数量的物品设置在一个或多个货架上,并且其中物品的第二数量不同于物品的第一数量。物品的数量可包括零个物品。第一多个射频信号和第二多个射频信号可利用从由WiFi、蓝牙、超宽带(UWB)和第五代新无线电组成的组中选择的至少一种无线电接入技术。可获得物理环境的射频感测信息,使得确定物理环境的第一状态或确定物理环境的第二状态至少部分地基于射频感测信息。可获得基于第一多个射频信号或第二多个射频信号的到达角测量,使得确定物理环境的第一状态或确定物理环境的第二状态至少部分地基于到达角测量。一个或多个无线节点可包括用户装备和/或接入点。
本文所述的项目和/或技术可提供以下能力中的一种或多种能力以及未提及的其他能力。在无线节点(诸如用户装备、接入点和其他无线设备)之间交换的射频(RF)信号可被配置为检测位于无线节点之间的屏障。飞行时间技术(诸如往返定时信息)可用于确定无线节点之间的第一间距。信号强度测量(诸如接收信号强度指示)可用于确定无线节点之间的第二间距。位于无线节点之间的屏障可导致RF信号的衰减,并且因此影响第二间距测量。衰减水平可用于确定屏障的取向和组成。屏障的位置和组成可用于地图构建应用。屏障的存在可用于允许或拒绝电子交易。屏障的状态(诸如打开或关闭)可通过RF信号来检测。屏障类型信息可用于确定与物理环境相关联的控制器的上下文。可提供其他能力,并且并非根据本公开的每个具体实施都必须提供所讨论的任何能力,更不用说所有能力。
附图说明
图1是示例无线通信系统的简化图。
图2是图1所示的示例用户装备的组件的框图。
图3是图1所示的示例发送/接收点的组件的框图。
图4是图1所示的示例服务器的组件的框图。
图5是用于往返时间测量会话的示例消息流。
图6是示例接近度测量的示图。
图7是示例穿过屏障的接近度测量的示图。
图8是用于用射频信号来检测屏障的概率函数的图形示例。
图9是示例屏障场景的图表。
图10A和图10B是利用屏障检测的示例车辆锁定和解锁系统的示图。
图10C是用于部分地基于屏障检测信息来准予对车辆的访问的示例方法的过程流程。
图11是用于部分地基于屏障检测信息来生成室内地图的示例使用案例的示图。
图12是用于基于屏障类型信息来改进网络拓扑的示例使用案例的示图。
图13A和图13B是用于利用屏障来提高网络吞吐量的示例使用案例的示图。
图14A和图14B是用于设备到设备数据共享的示例使用案例的示图。
图15A和图15B是用于在住宅网络中利用屏障检测的示例使用案例的示图。
图16A和图16B是用于部分地基于屏障检测技术来确定本地环境的状态的示例使用案例的示图。
图17是用于屏障检测的用户装备的示例框架示图。
图18是用于检测物理环境的状态变化的示例方法的过程流程。
图19是用于基于屏障检测来生成地图构建信息的示例方法的过程流程。
图20是用于基于屏障检测信息来授权设备到设备数据交换的示例方法的过程流程。
图21是用于确定屏障类型信息的示例方法的过程流程。
具体实施方式
本文讨论了用于利用无线设备来检测设备之间的屏障并且对这些屏障进行分类的技术。无线节点(诸如用户装备(UE)、接入点(AP)和其他移动设备)可使用RF信令来确定设备之间的间距。例如,往返时间(RTT)信号可用于通过测量RF信号在两个有能力设备之间进行往返所花费的时间来生成这两个设备之间的间距估计。通过此类飞行时间方法估计的间距通常比经由其他RF技术(诸如接收信号强度指示(RSSI))获得的间距估计更准确,这是因为基于RSSI的间距估计可能由于衰落、阻塞和多径而显著降级。然而,RTT测量和RSSI测量的组合可用于确定设备是否被屏障(诸如混凝土墙或玻璃窗)隔开,这是因为一些屏障将显著影响RSSI,同时几乎不在设备之间观察到的RTT间距中产生变化。RTT信号和RS SI信号的值可用于对不同类型的屏障进行分类。屏障类型信息可应用于多种不同的使用案例,诸如室内地图构建、接近度检测、接触追踪、网络优化、住宅舒适度和安全性以及室内导航。这些技术和配置是示例,并且可使用其他技术和配置。
参考图1,通信系统100的示例包括UE 105、无线电接入网(RAN)135(此处为第五代(5G)下一代(NG)RAN(NG-RAN))和5G核心网络(5GC)140。UE 105可以是例如IoT设备、位置追踪器设备、蜂窝电话或其他设备。5G网络也可被称为新无线电(NR)网络;NG-RAN 135可被称为5G RAN或NR RAN;并且5GC 140可被称为NG核心网络(NGC)。NG-RAN和5GC的标准化正在第三代合作伙伴计划(3GPP)中进行。相应地,NG-RAN 135和5GC 140可遵循来自3GPP的用于5G支持的当前或未来标准。NG-RAN 135可以是另一类型的RAN,例如3G RAN、4G长期演进(LTE)RAN等。通信系统100可利用来自卫星定位系统(SPS)(例如,全球导航卫星系统(GNSS))的卫星运载工具(SV)190、191、192、193的星座185的信息,该卫星定位系统如全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)、伽利略或北斗或某个其他本地或区域性SPS(诸如印度区域性导航卫星系统(IRNSS)、欧洲对地静止导航覆盖服务(EGNOS)或广域扩增系统(WAAS))。以下描述了通信系统100的附加组件。通信系统100可包括附加或另选组件。
如图1所示,NG-RAN 135包括NR nodeB(gNB)110a、110b和下一代eNodeB(ng-eNB)114,并且5GC 140包括接入和移动性管理功能(AMF)115、会话管理功能(SMF)117、位置管理功能(LMF)120和网关移动位置中心(GMLC)125。gNB 110a、gNB 110b和ng-eNB 114彼此通信地耦合,各自被配置为与UE 105进行双向无线通信,并且各自通信地耦合到AMF 115并且被配置为与AMF进行双向通信。AMF 115、SMF 117、LMF 120和GMLC 125彼此通信地耦合,并且GMLC通信地耦合到外部客户端130。SMF 117可用作服务控制功能(SCF)(未示出)的初始联系点,以创建、控制和删除媒体会话。
图1提供了各个组件的一般化例示,其中任何或全部组件可被适当地利用,并且每个组件可根据需要重复或省略。具体地,尽管例示了一个UE 105,但在通信系统100中可利用许多UE(例如,数百、数千、数百万等)。类似地,通信系统100可包括更大(或更小)数量的SV(即,多于或少于所示的四个SV 190-193)、gNB 110a、gNB 110b、ng-eNB 114、AMF 115、外部客户端130和/或其他组件。连接通信系统100中的各个组件的所例示连接包括数据和信令连接,其可包括附加(中间)组件、直接或间接的物理和/或无线连接、和/或附加网络。此外,可根据期望的功能性来对各组件进行重新布置、组合、分离、替换和/或省略。
虽然图1例示了基于5G的网络,但类似的网络具体实施和配置可用于其他通信技术,诸如3G、长期演进(LTE)等。本文所述的具体实施(这些具体实施用于5G技术和/或用于一种或多种其他通信技术和/或协议)可用于发送(或广播)定向同步信号,在UE(例如,UE105)处接收并测量定向信号,和/或(经由GMLC 125或其他位置服务器)向UE 105提供位置辅助,和/或在具有定位能力的设备诸如UE 105、gNB 110a、gNB 110b或LMF 120处基于在UE105处接收的针对此类定向发送的信号的测量参量来计算UE 105的位置。网关移动位置中心(GMLC)125、位置管理功能(LMF)120、接入和移动性管理功能(AMF)115、SMF 117、ng-eNB(eNodeB)114和gNB(gNodeB)110a、110b是示例,并且在各个实施方案中可分别被替代成或包括各个其他位置服务器功能性和/或基站功能性。
UE 105可包括和/或可被称为设备、移动设备、无线设备、移动终端、终端、移动站(MS)、启用安全用户面定位(SUPL)的终端(SET)或某个其他名称。此外,UE 105可对应于蜂窝电话、智能电话、膝上型设备、平板设备、PDA、追踪设备、导航设备、物联网(IoT)设备、资产追踪器、健康监测器、安全系统、智能城市传感器、智能仪表、可穿戴追踪器或者某个其他便携式或可移动设备。通常,尽管不是必须的,但UE 105可使用一种或多种无线电接入技术(RAT)来支持无线通信,这些RAT诸如全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)、LTE、高速率分组数据(HRPD)、IEEE 802.11WiFi(也称为Wi-Fi)、 (BT)、微波接入全球互通(WiMAX)、5G新无线电(NR)(例如,使用NG-RAN 135和5GC 140)等。UE 105可使用无线局域网(WLAN)来支持无线通信,无线局域网可使用例如数字用户线(DSL)或分组电缆连接到其他网络(例如,互联网)。使用这些RAT中的一个或多个RAT可允许UE 105(例如,经由5GC 140的元件(图1中未示出)、或者可能经由GMLC 125)与外部客户端130通信和/或允许外部客户端130(例如,经由GMLC 125)接收关于UE 105的位置信息。
UE 105可包括单个实体或者可包括多个实体,诸如在个域网中,其中用户可采用音频、视频、和/或数据I/O(输入/输出)设备、和/或身体传感器以及分开的有线或无线调制解调器。对UE 105的位置的估计可被称为位置、位置估计、位置锁定、锁定、定位、定位估计或定位锁定,并且可以是地理的,从而提供UE 105的位置坐标(例如,纬度和经度),该位置坐标可包括或可不包括海拔分量(例如,海平面以上的高度;地平面、楼层平面或地下室平面以上的高度或以下的深度)。另选地,UE 105的位置可表达为市政位置(例如,邮政地址或者建筑物中某个点或较小区域的指定,诸如特定房间或楼层)。UE 105的位置可表达为UE105预期以某个概率或置信度水平(例如,67%、95%等)位于其内的(在地理上或以市政形式来限定的)区域或体积。UE 105的位置可表达为相对位置,该相对位置包括例如相对于已知位置的距离和方向。相对位置可表达为相对于在已知位置处的某个原点限定的相对坐标(例如,X、Y(和Z)坐标),该已知位置可以是例如在地理上、以市政形式或者参考例如在地图、楼层平面图或建筑物平面图上指示的点、区域或体积来限定的。在本文所包含的描述中,术语″位置″的使用可包括这些变体中的任一变体,除非另外指出。在计算UE的位置时,通常求解出局部x、y以及可能的z坐标,并且随后(如果需要的话)将局部坐标转换成绝对坐标(例如,关于纬度、经度和在平均海平面以上或以下的海拔)。
UE 105可被配置为使用多种技术中的一种或多种技术与其他实体通信。UE 105可被配置为经由一个或多个设备到设备(D2D)对等(P2P)链路间接地连接到一个或多个通信网络。D2D P2P链路可使用任何恰适的D2D无线电接入技术(RAT)(诸如LTE直连(LTE-D)、WiFi直连(WiFi-D)、5G CV2X侧链路、5G ProSe等)来支持。利用D2D通信的UE组中的一个或多个UE可位于发送/接收点(TRP)(诸如gNB 110a、110b和/或ng-eNB 114中的一者或多者)的地理覆盖区域内。该组中的其他UE可在此类地理覆盖区域之外,或者可因其他原因而无法接收来自基站的发送。经由D2D通信进行通信的UE组可利用一对多(1:M)系统,其中每个UE可向该组中的其他UE进行发送。TRP可促进用于D2D通信的资源的调度。在其他情况下,D2D通信可在UE之间执行而不涉及TRP。
图1所示的NG-RAN 135中的基站(BS)包括NR节点B(被称为gNB 110a和gNB 110b)。NG-RAN 135中的各对gNB 110a、110b可经由一个或多个其他gNB彼此连接。经由UE 105与gNB 110a、gNB 110b中的一者或多者之间的无线通信向UE 105提供对5G网络的接入,这些gNB可使用5G代表UE 105提供对5GC 140的无线通信接入。在图1中,假设UE 105的服务gNB是gNB 110a,但另一gNB(例如,gNB 110b)在UE 105移动到另一位置的情况下可充当服务gNB,或者可充当辅gNB以向UE 105提供附加吞吐量和带宽。
图1所示的NG-RAN 135中的基站(BS)可包括ng-eNB 114,其也被称为下一代演进型节点B。ng-eNB 114可能经由一个或多个其他gNB和/或一个或多个其他ng-eNB可连接到NG-RAN 135中的gNB 110a、110b中的一者或多者。ng-eNB 114可向UE 105提供LTE无线接入和/或演进型LTE(eLTE)无线接入。gNB 110a、gNB 110b和/或ng-eNB 114中的一者或多者可被配置为用作仅定位信标,该仅定位信标可发送信号以辅助确定UE 105的定位,但可不从UE 105或其他UE接收信号。
BS(例如,gNB 110a、gNB 110b和ng-eNB 114)可各自包括一个或多个TRP。例如,BS的小区内的每个扇区可包括TRP,但多个TRP可共享一个或多个组件(例如,共享处理器但具有单独的天线)。系统100可包括宏TRP,或者系统100可具有不同类型的TRP,例如宏、微微和/或毫微微TRP等。宏TRP可覆盖相对较大的地理区域(例如,半径为数公里),并且可允许具有服务订阅的终端不受限制地接入。微微TRP可覆盖相对小的地理区域(例如,微微小区),并且可允许由具有服务订阅的终端不受限制地接入。毫微微或家庭TRP可覆盖相对小的地理区域(例如,毫微微小区),并且可允许由与该毫微微小区有关联的终端(例如,住宅中用户的终端)受限制地接入。
如所指出的,虽然图1描绘了被配置为根据5G通信协议来进行通信的节点,但是也可使用被配置为根据其他通信协议(诸如,例如LTE协议或IEEE 802.11x协议)来进行通信的节点。例如,在向UE 105提供LTE无线接入的演进型分组系统(EPS)中,RAN可包括演进型通用移动电信系统(UMTS)地面无线电接入网(E-UTRAN),其可包括包含演进型节点B(eNB)的基站。用于EPS的核心网络可包括演进型分组核心(EPC)。EPS可包括E-UTRAN加上EPC,其中E-UTRAN对应于图1中的NG-RAN 135并且EPC对应于5GC 140。
gNB 110a、110b和ng-eNB 114可与AMF 115进行通信;对于定位功能性,AMF与LMF120进行通信。AMF 115可支持UE 105的移动性(包括小区改变和移交),并且可参与支持与UE 105的信令连接和用于UE 105的可能的数据和语音承载。LMF 120可例如通过无线通信与UE 105进行直接通信。LMF 120可在UE 105接入NG-RAN 135时支持UE 105的定位,并且可支持各定位规程/方法,诸如辅助GNSS(A-GNSS)、观察到达时间差(OTDOA)、实时运动学(RTK)、精确点定位(PPP)、差分GNSS(DGNSS)、增强型小区ID(E-CID)、到达角(AOA)、出发角(AOD)、和/或其他定位方法。LMF 120可处理例如从AMF 115或GMLC 125接收的针对UE 105的位置服务请求。LMF 120可连接到AMF 115和/或GMLC 125。LMF 120可通过其他名称来指代,诸如位置管理器(LM)、位置功能(LF)、商用LMF(CLMF)、或增值LMF(VLMF)。实现LMF 120的节点/系统可附加地或另选地实现其他类型的位置支持模块,诸如增强型服务移动位置中心(E-SMLC)或安全用户面位置(SUPL)位置平台(SLP)。至少一部分定位功能性(包括对UE105的位置的推导)可在UE 105处执行(例如,使用由UE 105获得的针对由无线节点(诸如gNB 110a、gNB 110b和/或ng-eNB 114)发送的信号的信号测量、和/或例如由LMF 120提供给UE 105的辅助数据)。
GMLC 125可支持从外部客户端130接收的针对UE 105的位置请求,并且可将该位置请求转发给AMF 115以供由AMF 115转发给LMF 120,或者可将该位置请求直接转发给LMF120。来自LMF 120的位置响应(例如,包含UE 105的位置估计)可直接或经由AMF 115返回给GMLC 125,并且GMLC 125随后可将该位置响应(例如,包含该位置估计)返回给外部客户端130。GMLC 125被示出为连接到AMF 115和LMF 120两者,但是在一些具体实施中,5GC 140可支持这些连接中的一个连接。
如图1进一步所例示,LMF 120可使用新无线电定位协议A(其可被称为NPPa或NRPPa)来与gNB 110a、gNB 110b和/或ng-eNB 114进行通信,该新无线电定位协议A可在3GPP技术规范(TS)38.455中定义。NRPPa可与3GPP TS 36.455中定义的LTE定位协议A(LPPa)相同、类似或者是其扩展,其中NRPPa消息经由AMF 115在gNB 110a(或gNB 110b)与LMF 120之间、和/或在ng-eNB 114与LMF 120之间传递。如图1进一步所例示,LMF 120和UE105可使用LTE定位协议(LPP)进行通信,该LPP可在3GPP TS 36.355中定义。LMF 120和UE105可另外地或替代地使用新无线电定位协议(其可被称为NPP或NRPP)进行通信,该新无线电定位协议可与LPP相同、类似或是其扩展。这里,LPP和/或NPP消息可经由AMF 115以及UE105的服务gNB 110a、gNB 110b或服务ng-eNB 114在UE 105与LMF 120之间传递。例如,LPP和/或NPP消息可使用5G位置服务应用协议(LCS AP)在LMF 120与AMF 115之间传递,并且可使用5G非接入层(NAS)协议在AMF 115与UE 105之间传递。LPP和/或NPP协议可用于支持使用UE辅助的和/或基于UE的定位方法诸如A-GNSS、RTK、OTDOA和/或E-CID来定位UE 105。NRPPa协议可用于支持使用基于网络的定位方法(诸如E-CID)(例如,在与由gNB 110a、gNB110b或ng-eNB 114获得的测量一起使用的情况下)来定位UE 105,和/或可由LMF 120用来获得来自gNB 110a、gNB 110b和/或ng-eNB 114的位置相关信息,诸如限定来自gNB 110a、gNB 110b和/或ng-eNB 114的定向SS发送的参数。
利用UE辅助的定位方法,UE 105可获得位置测量,并将这些测量传送给位置服务器(例如,LMF 120)以用于计算UE 105的位置估计。例如,位置测量可包括gNB 110a、gNB110b、ng-eNB 114和/或WLAN AP的接收信号强度指示(RSSI)、往返信号传播时间(RTT)、参考信号时间差(RSTD)、参考信号接收功率(RSRP)和/或参考信号接收质量(RSRQ)中的一者或多者。位置测量可另外地或替代地包括对SV 190-193的GNSS伪距、码相位和/或载波相位的测量。
利用基于UE的定位方法,UE 105可获得位置测量(例如,其可与UE辅助的定位方法的位置测量相同或类似),并且可计算UE 105的位置(例如,借助于从位置服务器(诸如LMF120)接收或由gNB 110a、gNB 110b、ng-eNB 114或其他基站或AP广播的辅助数据)。
利用基于网络的定位方法,一个或多个基站(例如,gNB 110a、gNB 110b、和/或ng-eNB 114)或AP可获得位置测量(例如,对由UE 105发送的信号的RSSI、RTT、RSRP、RSRQ或抵达时间(TOA)的测量)和/或可接收由UE 105获得的测量。一个或多个基站或AP可将测量传送给位置服务器(例如,LMF 120)以用于计算UE 105的位置估计。
由gNB 110a、110b和/或ng-eNB 114使用NRPPa向LMF 120提供的信息可包括定向SS发送的定时和配置信息以及位置坐标。LMF 120可经由NG-RAN 135和5GC 140在LPP和/或NPP消息中向UE 105提供该信息中的一些或全部作为辅助数据。
从LMF 120传送给UE 105的LPP或NPP消息可根据期望的功能性来命令UE 105进行多种事项中的任何事项。例如,LPP或NPP消息可包含让UE 105获得GNSS(或A-GNSS)、WLAN、E-CID和/或OTDOA(或某种其他定位方法)的测量的指令。在E-CID的情况下,LPP或NPP消息可指示UE 105获得在由gNB 110a、gNB 110b和/或ng-eNB 114中的一者或多者支持(或由某种其他类型的基站(诸如eNB或WiFi AP)支持)的特定小区内发送的定向信号的一个或多个测量参量(例如,波束ID、波束宽度、平均角、RSRP、RSRQ测量)。UE 105可经由服务gNB 110a(或服务ng-eNB 114)和AMF 115在LPP或NPP消息中(例如,在5G NAS消息内)将这些测量参量传送回LMF 120。
如所指出的,虽然关于5G技术描述了通信系统100,但是通信系统100可被实现为支持其他通信技术(诸如GSM、WCDMA、LTE等),这些通信技术用于支持移动设备(诸如UE105)并与之交互(例如,以实现语音、数据、定位和其他功能性)。在一些此类实施方案中,5GC 140可被配置为控制不同的空中接口。例如,5GC 140可使用5GC 150中的非3GPP互通功能(N3IWF,图1中未示出)连接到WLAN。例如,WLAN可支持UE 105的IEEE 802.11WiFi接入,并且可包括一个或多个WiFi AP。这里,N3IWF可连接到WLAN以及5GC 140中的其他元件,诸如AMF 115。在一些实施方案中,NG-RAN 135和5GC 140两者可被一个或多个其他RAN和一个或多个其他核心网络替代。例如,在EPS中,NG-RAN 135可被包含eNB的E-UTRAN替代,并且5GC140可被EPC替代,该EPC包含代替AMF 115的移动性管理实体(MME)、代替LMF 120的E-SMLC以及可类似于GMLC 125的GMLC。在这种EPS中,E-SMLC可使用LPPa代替NRPPa向E-UTRAN中的eNB传送位置信息以及从这些eNB接收位置信息,并且可使用LPP来支持UE 105的定位。在这些其他实施方案中,可按类似于本文针对5G网络所述的方式来支持使用定向PRS对UE 105的定位,区别在于本文针对gNB 110a、gNB 110b、ng-eNB 114、AMF 115和LMF 120所述的功能和规程在一些情况下可替代地应用于其他网络元件,诸如eNB、WiFi AP、MME和E-SMLC。
如所指出的,在一些实施方案中,可至少部分地使用由基站(诸如gNB 110a、gNB110b和/或ng-eNB 114)传送的定向SS波束来实现定位功能性,这些基站在要确定其定位的UE(例如,图1的UE 105)的射程内。在一些实例中,UE可使用来自多个基站(诸如gNB 110a、gNB 110b、ng-eNB 114等)的定向SS波束来计算该UE的定位。
还参考图2,UE 200是UE 105的示例,并且包括包含处理器210的计算平台、包含软件(SW)212的存储器211、一个或多个传感器213、用于收发器215(其包括无线收发器240和/或有线收发器250)的收发器接口214、用户接口216、卫星定位系统(SPS)接收器217、相机218、以及定位(运动)设备219。处理器210、存储器211、传感器213、收发器接口214、用户接口216、SPS接收器217、相机218和定位(运动)设备219可通过总线220(其可被配置例如用于光通信和/或电通信)彼此通信地耦合。可从UE 200中省略所示的装置(例如,相机218、定位(运动)设备219、和/或传感器213中的一个或多个传感器等)中的一者或多者。处理器210可包括一个或多个智能硬件设备,例如,中央处理单元(CPU)、微控制器、专用集成电路(ASIC)等。处理器210可包括多个处理器,包括通用/应用处理器230、数字信号处理器(DSP)231、调制解调器处理器232、视频处理器233和/或传感器处理器234。处理器230-234中的一个或多个处理器可包括多个设备(例如,多个处理器)。例如,传感器处理器234可包括例如用于雷达、超声和/或激光雷达等的处理器。调制解调器处理器232可支持双SIM/双连通性(或甚至更多的SIM)。例如,SIM(用户身份模块或用户标识模块)可由原始装备制造商(OEM)使用,并且另一SIM可由UE 200的终端用户使用以获得连通性。存储器211是可包括随机存取存储器(RAM)、闪存存储器、光盘存储器和/或只读存储器(ROM)等的非暂态存储介质。存储器211存储软件212,该软件可以是包含指令的处理器可读、处理器可执行软件代码,这些指令被配置为当被执行时使处理器210执行本文所述的各种功能。另选地,软件212可能不能够由处理器210直接执行,但可被配置为例如在被编译和执行时使处理器210执行这些功能。本说明书可引述处理器210执行功能,但这包括其他具体实施,诸如处理器210执行软件和/或固件的具体实施。本说明书可引述处理器210执行功能作为处理器230-234中的一个或多个处理器执行该功能的简称。本说明书可引述UE 200执行功能作为UE 200的一个或多个适当组件执行该功能的简称。处理器210可包括存储有指令的存储器作为存储器211的补充和/或替代。以下更全面地讨论处理器210的功能性。
图2所示的UE 200的配置是示例而并非对本公开、包括权利要求进行限制,并且可使用其他配置。例如,UE的示例配置包括处理器210的处理器230-234中的一个或多个处理器、存储器211和无线收发器240。其他示例性配置包括处理器210的处理器230-234中的一个或多个处理器、存储器211、无线收发器240和以下中的一者或多者:传感器213、用户接口216、SPS接收器217、相机218、PMD 219和/或有线收发器250。
UE 200可包括调制解调器处理器232,该调制解调器处理器能够对由收发器215和/或SPS接收器217接收并下变频的信号执行基带处理。调制解调器处理器232可对要被上变频以供收发器215发送的信号执行基带处理。另外地或另选地,基带处理可由通用处理器230和/或DSP 231来执行。然而,基带处理可使用其他配置来执行。
UE 200可包括传感器213,该传感器可包括例如惯性测量单元(IMU)270、一个或多个磁力计271、和/或一个或多个环境传感器272。IMU 270可包括一个或多个惯性传感器,例如,一个或多个加速度计273(例如,其共同地对UE 200在三维中的加速度进行响应)和/或一个或多个陀螺仪274。磁力计可提供测量以确定可用于多种目的中的任一目的(例如,以支持一个或多个罗盘应用)的取向(例如,相对于磁北和/或真北)。环境传感器272可包括例如一个或多个温度传感器、一个或多个气压传感器、一个或多个环境光传感器、一个或多个相机成像器和/或一个或多个麦克风等。传感器213可生成模拟和/或数字信号,对这些信号的指示可存储在存储器211中并由DSP 231和/或通用处理器230处理以支持一个或多个应用(诸如例如涉及定位和/或导航操作的应用)。传感器处理子系统可嵌入在低功率核心中,该低功率核心有助于连续记录和推导高级功能(诸如温度感测、定位辅助或航位推算)所需的传感器参数。
传感器213可用于相对位置测量、相对位置确定、运动确定等。由传感器213检测的信息可用于运动检测、相对位移、航位推算、基于传感器的位置确定和/或传感器辅助的位置确定。传感器213可用于确定UE 200是固定的(静止的)还是移动的和/或是否要向LMF120报告与UE 200的移动性有关的某些有用信息。例如,基于由传感器213获得/测量的信息,UE 200可向LMF 120通知/报告UE 200已经检测到移动或者UE 200已经移动,并且报告相对位移/距离(例如,经由通过传感器213实现的航位推算、或者基于传感器的位置确定、或者传感器辅助的位置确定)。在另一示例中,对于相对定位信息,传感器/IMU可用于确定另一设备相对于UE 200的角度和/或取向等。
IMU 270可被配置为提供关于UE 200的运动方向和/或运动速度的测量,这些测量可用于相对位置确定。例如,IMU 270的一个或多个加速度计273和/或一个或多个陀螺仪274可分别检测UE 200的线性加速度和旋转速度。UE 200的线性加速度测量和旋转速度测量可随时间推移整合以确定UE 200的瞬时运动方向以及位移。瞬时运动方向和位移可整合以追踪UE 200的位置。例如,可例如使用SPS接收器217(和/或通过某种其他手段)来确定某一时刻UE 200的参考位置,并且在该时刻之后从加速度计273和陀螺仪274获取的测量可用于航位推算,以基于UE 200相对于该参考位置的移动(方向和距离)来确定UE 200的当前位置。
磁力计271可确定不同方向上的磁场强度,这些磁场强度可用于确定UE 200的取向。例如,该取向可用于为UE 200提供数字罗盘。磁力计271可包括二维磁力计,该二维磁力计被配置为在两个正交维度上检测磁场强度并提供对磁场强度的指示。另外地或另选地,磁力计271可包括三维磁力计,该三维磁力计被配置为在三个正交维度上检测磁场强度并提供对磁场强度的指示。磁力计271可提供用于感测磁场并例如向处理器210提供对磁场的指示的构件。
收发器215可包括被配置为分别通过无线连接和有线连接与其他设备进行通信的无线收发器240和有线收发器250。例如,无线收发器240可包括耦合到一个或多个天线246的发送器242和接收器244,该发送器和接收器用于(例如,在一个或多个上行链路信道和/或一个或多个侧链路信道上)发送和/或(例如,在一个或多个下行链路信道和/或一个或多个侧链路信道上)接收无线信号248,以及将信号从无线信号248变换为有线(例如,电和/或光)信号和从有线(例如,电和/或光)信号变换为无线信号248。因此,发送器242可包括可以是分立组件或组合/集成组件的多个发送器,和/或接收器244可包括可以是分立组件或组合/集成组件的多个接收器。无线收发器240可被配置为根据多种无线电接入技术(RAT)(诸如,5G新无线电(NR)、GSM(全球移动系统)、UMTS(通用移动电信系统)、AMPS(高级移动电话系统)、CDMA(码分多址)、WCDMA(宽带CDMA)、LTE(长期演进)、LTE直连(LTE-D)、3GPP LTE-V2X(PC5)、V2C(Uu)、IIEEE 802.11(包括IEEE 802.11p)、WiFi、WiFi直连(WiFi-D)、Zigbee、5G CV2X(侧链路)、UWB、5G ProSe等)来(例如,与TRP和/或一个或多个其他设备)传达信号。新无线电可使用毫米波频率和/或6GHz以下频率。有线收发器250可包括被配置用于(例如,与NG-RAN 135)进行有线通信以例如向gNB 110a传送通信并从该gNB接收通信的发送器252和接收器254。发送器252可包括可以是分立组件或组合/集成组件的多个发送器,和/或接收器254可包括可以是分立组件或组合/集成组件的多个接收器。有线收发器250可被配置为例如用于光通信和/或电通信。收发器215可例如通过光连接和/或电连接来通信地耦合到收发器接口214。收发器接口214可至少部分地与收发器215集成。
用户接口216可包括若干设备诸如例如扬声器、麦克风、显示设备、振动设备、键盘、触摸屏等中的一者或多者。用户接口216可包括多于一个的这些设备中的任何设备。用户接口216可被配置为使得用户能够与由UE 200托管的一个或多个应用程序进行交互。例如,用户接口216可将对模拟和/或数字信号的指示存储在存储器211中,以由DSP 231和/或通用处理器230响应于来自用户的动作进行处理。类似地,在UE 200上托管的应用程序可将对模拟和/或数字信号的指示存储在存储器211中,以向用户呈现输出信号。用户接口216可包括音频输入/输出(I/O)设备,该音频输入/输出(I/O)设备包括例如扬声器、麦克风、数模电路、模数电路、放大器和/或增益控制电路(包括多于一个的这些设备中的任何设备)。可使用音频I/O设备的其他配置。另外地或另选地,用户接口216可包括一个或多个触摸传感器,该一个或多个触摸传感器对例如用户接口216的键盘和/或触摸屏上的触摸和/或压力作出响应。
SPS接收器217(例如,全球定位系统(GPS)接收器)可能够经由SPS天线262来接收并获取SPS信号260。天线262被配置为将无线信号260变换为有线信号(例如,电信号或光信号),并且可与天线246集成。SPS接收器217可被配置为完整地或部分地处理所获取的SPS信号260以估计UE 200的位置。例如,SPS接收器217可被配置为通过使用SPS信号260进行三边测量来确定UE 200的位置。可结合SPS接收器217来利用通用处理器230、存储器211、DSP231和/或一个或多个专用处理器(未示出)以完整地或部分地处理所获取的SPS信号、和/或计算UE 200的估计位置。存储器211可存储对SPS信号260和/或其他信号(例如,从无线收发器240获取的信号)的指示(例如,测量)以供在执行定位操作时使用。通用处理器230、DSP231、和/或一个或多个专用处理器、和/或存储器211可提供或支持位置引擎,以供用于处理测量以估计UE 200的位置。
UE 200可包括用于捕获静止或移动图像的相机218。相机218可包括例如成像传感器(例如,电耦器件或CMOS成像器)、透镜、模数电路系统、帧缓冲器等。对表示所捕获图像的信号的附加处理、调节、编码和/或压缩可由通用处理器230和/或DSP 231执行。另外地或另选地,视频处理器233可对表示所捕获图像的信号执行调节、编码、压缩和/或操纵。视频处理器233可解码/解压缩所存储的图像数据以供在(例如,用户接口216的)显示设备(未示出)上呈现。
定位(运动)设备(PMD)219可被配置为确定UE 200的定位和可能的运动。例如,PMD219可与SPS接收器217通信,和/或包括SPS接收器的一部分或全部。PMD 219可另外地或另选地被配置为:使用基于地面的信号(例如,至少一些信号248)进行三边测量、辅助获得和使用SPS信号260、或这两者来确定UE 200的位置。PMD 219可被配置为:使用一种或多种其他技术(例如,依赖于UE的自报告位置(例如,UE的定位信标的一部分))来确定UE 200的位置,并且可使用各技术的组合(例如,SPS和地面定位信号)来确定UE 200的位置。PMD 219可包括一个或多个传感器213(例如,陀螺仪、加速度计、磁力计等),该一个或多个传感器可感测UE 200的取向和/或运动并提供对取向和/或运动的指示,处理器210(例如,通用处理器230和/或DSP 231)可被配置为使用该指示来确定UE 200的运动(例如,速度向量和/或加速度向量)。PMD 219可被配置为提供对所确定的定位和/或运动的不确定性和/或误差的指示。
还参考图3,BS(例如,gNB 110a、gNB 110b、ng-eNB 114)的TRP 300的示例包括:包括处理器310的计算平台、包括软件(SW)312的存储器311、收发器315、以及(可选地)SPS接收器317。处理器310、存储器311、收发器315和SPS接收器317可通过总线320(例如,其可被配置用于光通信和/或电通信)彼此通信地耦合。可从TRP 300中省略所示的装置中的一个或多个装置(例如,无线接口和/或SPS接收器317)。SPS接收器317可与SPS接收器217类似地被配置为能够经由SPS天线362来接收并且获取SPS信号360。处理器310可包括一个或多个智能硬件设备,例如,中央处理单元(CPU)、微控制器、专用集成电路(ASIC)等。处理器310可包括多个处理器(例如,包括通用/应用处理器、DSP、调制解调器处理器、视频处理器和/或传感器处理器,如图2所示)。存储器311是可包括随机存取存储器(RAM)、闪存存储器、光盘存储器和/或只读存储器(ROM)等的非暂态存储介质。存储器311存储软件312,该软件可以是包含指令的处理器可读、处理器可执行软件代码,这些指令被配置为当被执行时使处理器310执行本文所述的各种功能。另选地,软件312可能不能够由处理器310直接执行,但可被配置为例如在被编译和执行时使处理器310执行这些功能。本说明书可引述处理器310执行功能,但这包括其他具体实施,诸如处理器310执行软件和/或固件的具体实施。本说明书可引述处理器310执行功能作为处理器310中所包含的一个或多个处理器执行该功能的简称。本说明书可引述TRP 300执行功能作为TRP 300(并且由此BS中的一个BS)的一个或多个适当组件执行该功能的简称。处理器310可包括存储有指令的存储器作为存储器311的补充和/或替代。以下更全面地讨论处理器310的功能性。
收发器315可包括被配置为分别通过无线连接和有线连接与其他设备进行通信的无线收发器340和有线收发器350。例如,无线收发器340可包括耦合到一个或多个天线346的发送器342和接收器344,该发送器和接收器用于(例如,在一个或多个上行链路信道和/或一个或多个下行链路信道上)传送和/或(例如,在一个或多个下行链路信道和/或一个或多个上行链路信道上)接收无线信号348,以及将信号从无线信号348变换为有线(例如,电和/或光)信号和从有线(例如,电和/或光)信号变换为无线信号348。因此,发送器342可包括可以是分立组件或组合/集成组件的多个发送器,和/或接收器344可包括可以是分立组件或组合/集成组件的多个接收器。无线收发器340可被配置为根据多种无线电接入技术(RAT)(诸如,5G新无线电(NR)、GSM(全球移动系统)、UMTS(通用移动电信系统)、AMPS(高级移动电话系统)、CDMA(码分多址)、WCDMA(宽带CDMA)、LTE(长期演进)、LTE直连(LTE-D)、3GPP LTE-V2X(PC5)、IEEE 802.11(包括IEEE 802.11p)、WiFi、WiFi直连(WiFi-D)、Zigbee、UWB等)来(例如,与UE 200、一个或多个其他UE和/或一个或多个其他设备)传达信号。有线收发器350可包括被配置用于(例如与网络140)进行有线通信以例如向LMF 120或其他网络服务器传送通信并从它们接收通信的发送器352和接收器354。发送器352可包括可以是分立组件或组合/集成组件的多个发送器,和/或接收器354可包括可以是分立组件或组合/集成组件的多个接收器。有线收发器350可被配置为例如用于光通信和/或电通信。
图3所示的TRP 300的配置是示例而并非对本公开、包括权利要求进行限制,并且可使用其他配置。例如,本文的描述讨论了TRP 300被配置为执行若干功能或该TRP执行若干功能,但这些功能中的一个或多个功能可由LMF 120和/或UE 200执行(即,LMF 120和/或UE 200可被配置为执行这些功能中的一个或多个功能)。
还参考图4,示例性服务器诸如LMF 120包括包含处理器410的计算平台、包含软件(SW)412的存储器411以及收发器415。处理器410、存储器411和收发器415可通过总线420(该总线可被配置为例如用于光通信和/或电通信)彼此通信地耦合。可从服务器400中省略所示的装置中的一个或多个装置(例如,无线接口)。处理器410可包括一个或多个智能硬件设备,例如,中央处理单元(CPU)、微控制器、专用集成电路(ASIC)等。处理器410可包括多个处理器(例如,包括通用/应用处理器、DSP、调制解调器处理器、视频处理器和/或传感器处理器,如图2所示)。存储器411是可包括随机存取存储器(RAM)、闪存存储器、光盘存储器和/或只读存储器(ROM)等的非暂态存储介质。存储器411存储软件412,该软件可以是包含指令的处理器可读、处理器可执行软件代码,这些指令被配置为当被执行时使处理器410执行本文所述的各种功能。另选地,软件412可能不能够由处理器410直接执行,但可被配置为例如在被编译和执行时使处理器410执行这些功能。本说明书可引述处理器410执行功能,但这包括其他具体实施,诸如处理器410执行软件和/或固件的具体实施。本说明书可引述处理器410执行功能作为处理器410中所包含的一个或多个处理器执行该功能的简称。本说明书可引述服务器400(或LMF 120)执行功能作为服务器400的一个或多个适当组件执行该功能的简称。处理器410可包括存储有指令的存储器作为存储器411的补充和/或替代。以下更全面地讨论处理器410的功能性。
收发器415可包括被配置为分别通过无线连接和有线连接与其他设备进行通信的无线收发器440和有线收发器450。例如,无线收发器440可包括耦合到一个或多个天线446的发送器442和接收器444,该发送器和接收器用于(例如,在一个或多个下行链路信道上)发送和/或(例如,在一个或多个上行链路信道上)接收无线信号448,以及将信号从无线信号448变换为有线(例如,电和/或光)信号和从有线(例如,电和/或光)信号变换为无线信号448。因此,发送器442可包括可以是分立组件或组合/集成组件的多个发送器,和/或接收器444可包括可以是分立组件或组合/集成组件的多个接收器。无线收发器440可被配置为根据多种无线电接入技术(RAT)(诸如5G新无线电(NR)、GSM(全球移动系统)、UMTS(通用移动电信系统)、AMPS(高级移动电话系统)、CDMA(码分多址)、WCDMA(宽带CDMA)、LTE(长期演进)、LTE直连(LTE-D)、3GPP LTE-V2X(PC5)、IEEE 802.11(包括IEEE 802.11p)、WiFi、WiFi直连(WiFi-D)、Zigbee、UWB等)来(例如,与UE 200、一个或多个其他UE和/或一个或多个其他设备)传达信号。有线收发器450可包括被配置用于(例如与NG-RAN 135)进行有线通信以例如向TRP 300传送通信并从该TRP接收通信的发送器452和接收器454。发送器452可包括可以是分立组件或组合/集成组件的多个发送器,和/或接收器454可包括可以是分立组件或组合/集成组件的多个接收器。有线收发器450可被配置为例如用于光通信和/或电通信。
图4所示的服务器400的配置是示例而并非对本公开、包括权利要求进行限制,并且可使用其他配置。例如,可省略无线收发器440。另外地或另选地,本文的描述讨论了服务器400被配置为执行若干功能或该服务器执行若干功能,但这些功能中的一个或多个功能可由TRP 300和/或UE 200来执行(即,TRP 300和/或UE 200可被配置为执行这些功能中的一个或多个功能)。
参考图5,示出了往返时间测量会话500的示图的示例。一般办法包括发起站502和响应站504。发起站502和响应站504可以是UE(诸如UE 200),或者是被配置为参与基于飞行时间的定位的其他无线设备。在一示例中而非限制,RTT测量会话500可基于在发起站502与响应站504之间交换的精细定时测量消息。其他消息和信号(诸如定位参考信号(PRS)、探测参考信号(SRS)、红外线相机信号或其他参考信号)可用于确定两个UE之间的飞行时间信息。RTT会话500可利用FTM协议(例如,802.11mc D4.3第10.24.6节)来使得两个站能够交换往返测量帧(例如,FTM帧)。发起站502可请求定位会话并且通过记录来自响应站504的FTM帧的TOA(即,t2)并且记录该FTM帧的确认帧(ACK)的TOD(即,t3)来计算往返时间。响应站504可记录FTM帧的TOD(即,t1)以及从发起站502接收的ACK的TOA(即,t4)。发起站502可在随后的FTM消息(例如,FTM2(t1,t4))中接收时间″t4″。消息格式的变化可使得能够在发起站502与响应站504之间传递定时值。RTT由此被计算为:
RTT=[(t4-t1)-(t3-t2)](1)
RTT会话500可允许发起站502获得其与响应站504的间距(例如,该间距等于RTT/2乘以光速)。FTM会话是发起站502与响应站504之间的测距技术的示例。其他测距技术(诸如TDOA、TOA/TOF)也可用于确定这两个站的相对位置。其他信令也可用于实现协商过程、测量交换和终止过程。例如,也可使用Wi-Fi 802.11az测距NDP和TP测距NDP会话。
参考图6,示出了示例接近度测量的示图600。示图600包括第一移动设备602和相关联的第一用户602a,以及第二移动设备604和相关联的第二用户604a。移动设备602和604可对应于蜂窝电话、智能电话、智能手表、智能眼镜、膝上型设备、平板电脑、PDA、追踪设备、导航设备、IoT设备、资产追踪器、健康监视器、可穿戴追踪器或被配置用于无线通信的一些其他便携式或可移动无线节点。在一个实施方案中,移动设备602、604中的一者或两者可以是固定无线节点,诸如AP。屏障检测应用程序可基于无线技术的有效间距来确立接触间距606。移动设备602、604可交换RF信号610以确定用户602a、604a之间的间距。RF信号可基于现有的无线技术,诸如例如,IEEE 802.11(包括IEEE 802.11p)、WiFi、WiFi直连(WiFi-D)、Zigbee、5G NR、侧链路协议、UWB和其他设备到设备(D2D)接口。在一个示例中,RF信号610可包括用于测距技术(例如,RTT、TDOA、TOA)和/或用于确定信号强度测量(例如,RSSI)的消息。在一个示例中,移动设备602、604可被配置为确定所接收RF信号610的到达角(AoA)信息。RF信号610可用于执行间距测量以确定第一移动设备602与第二移动设备604之间的距离。移动设备602、604可被配置为向网络、向在设备602、604上执行的一个或多个应用程序报告彼此的存在,和/或经由用户接口通知相应的用户602a、604a彼此的存在。
参考图7,并且进一步参考图6,示出了示例穿过屏障702的接近度测量的示图700。如示图700所描绘,屏障702设置在具有第一移动设备602的第一用户602a与具有第二移动设备604的第二用户604a之间。屏障702可以是设置在两个用户之间的墙、窗、地板、天花板或其他对象。例如,对象组(诸如道路中的交通、停车场中的汽车、人、图书馆中拥挤的书架、杂货店中的搁架或其他过道配置)也可充当屏障,使得对象的密度和/或组成可衰减RF信号。移动设备602、604可穿过屏障702交换RF信号710,然而,屏障702可导致RF信号710的某种信号衰减710a(例如,反射、折射、吸收)。屏障702的物理属性(例如,尺寸、材料组成、取向等)将影响由移动设备602、604接收的RF信号710的衰减710a的量,并且因此将影响RF信号710的强度。一般来讲,屏障702将不会影响基于飞行时间(例如,RTT、TDOA、TOA/TOD)的间距测量。移动设备602、604可被配置为将间距测量与信号强度测量进行比较,以检测屏障702的存在。例如,预期RSSI信号与基于RTT的间距测量之间的差分可与RF信号710正在行进穿过屏障702的概率成比例。即,预期RSSI信号可基于已知的信号传播模型(例如,遮蔽模型)。在一示例中,基于RSSI的间距″d″可基于传播公式来确定,该传播公式诸如:
log10 d=[L-20log10(5745)+28]/24(2)
其中,d是间距;并且
L是路径损耗(例如,L=23dBm-<RSSI值>)。
在多种使用案例下,无线节点可利用存在屏障的指示来修改本地应用程序的功能性。例如,移动设备602、604可被配置为向网络、向在移动设备602、604上执行的一个或多个应用程序报告屏障的存在,和/或经由用户接口通知相应的用户602a、604a屏障的存在。
参考图8,示出了用于用射频信号来检测屏障的概率函数的图形示例。图表800包括间距轴802(以米(m)为单位)和信号强度轴804(以分贝-毫瓦(dBm)为单位)。示例概率函数806被绘制在图表800上,以展示作为间距的函数的可能的信号损失和增长的不确定性。概率函数806以及相关联的间距和信号强度值是示例而非限制,因为其他概率函数也可基于经验观察来生成并且用于检测屏障和对屏障进行分类。在一示例中,间距值可基于RF信号测量(诸如基于RTT的间距),并且概率函数806可以是基于RTT的间距与对应RSSI测量的相关性。参考图6,RF信号610可对应于第一测量点808,该第一测量点指示2m的间距和大约-25dBm的RSSI测量。第一测量点808的RSSI测量值在概率函数806内或大于该概率函数,并且因此指示在移动设备602、604之间不存在屏障。作为对比,参考图7,RF信号710可对应于第二测量点810,该第二测量点指示2m的间距和大约-70dBm的RSSI测量。第二测量点810的RSSI测量值小于概率函数806并且因此指示移动设备602、604之间存在屏障(即,屏障702)。
在一个实施方案中,概率函数806可表达为:
P(Barrier)∝Δ(RangeEstrssi,RangeEstt_flight) (3)
其中Δ函数提供了基于两种相对定位技术的间距估计之间的差值的度量。该度量可被分箱(例如,直方图箱),并且箱大小可以是因具体实施而异的。在一个示例中,概率函数可使用贝叶斯估计来表达:
其中,″d″是对落入第d个箱的度量的指示;
P(d |Barrier)可通过经验数据来测量;
P(Barrier)是两个设备之间存在屏障的先验概率;
P(d)是差值度量对应于测得值的先验概率。
在一个实施方案中,概率函数806可基于从无线网络中的大量设备提供给一个或多个网络服务器的众包经验数据。在一示例中,移动设备602、604中的一者或两者可被配置为向众包服务器提供RTT和RS SI间距测量以及它们的当前位置。与潜在屏障相关联的其他信息(诸如光学图像(例如,经由相机)或射频(RF)感测信息、超声测量或基于移动设备的能力的其他测量)可被提供给众包服务器。
参考图9,示出了示例屏障场景的图表900。屏障场景和对应的测量值是示例而非限制,因为其他材料和测量可用于导出概率函数和分类模型。图表900包括所指示间距轴902和RSSI测量轴904。所指示间距基于穿过所指示屏障的RTT测量,并且RSSI测量表示5秒钟记录的平均RSSI。如图表900所指示,RSSI测量可基于屏障材料而受到显著影响。如所预期的,较致密的结构(诸如混凝土)与较不致密的结构(诸如内部门)相比对RF信号的衰减更大。概率函数可基于不同屏障场景的大量样本来生成,并且用于基于测距和信号强度测量来预测屏障的存在并对屏障进行分类。在一示例中,可在不同频率层中测量RF信号,并且可使用对应的衰减差值来进一步对屏障进行分类。在一个实施方案中,可使用机器学习技术基于屏障的组成来进一步表征基于时间的间距测量和信号强度测量。
参考图10A和图10B,示出了利用屏障检测的示例车辆锁定和解锁系统。一般而言,使用数字密钥(例如,密钥扣)进行访问的车辆制造商的数量正逐年增加。车辆可被配置为基于数字密钥的接近而自动地允许用户进入。在此类使用案例下,检测屏障类型有助于区分用户位于车辆旁边且没有屏障时的情形,或者用户与车辆中的收发器之间存在由玻璃(例如,车窗)构成的障碍物的情形以及更实质性的屏障诸如混凝土或木材(例如,地板、车库门等)设置在用户与车辆之间的情形。本文所述的RTT和RSSI技术可减少在先前基于RSSI的数字密钥技术的情况下可能发生的正误识。例如,第一示图1000描绘了UE 1002(例如,智能电话、密钥扣等),该UE被配置为使得用户1002a能够提供密钥信息以锁定或解锁车辆1004。车辆1004可包括被配置为传送和接收RF信号的无线节点(图10A中未示出)。在一个示例中,UE 1002和车辆1004可交换RF信号1006以确定它们之间的间距。RF信号可基于现有的无线技术,诸如例如,IEEE 802.11(包括IEEE 802.11p、802.11mc、802.11az)、WiFi、WiFi直连(WiFi-D)、Zigbee、5G NR、侧链路协议和其他设备到设备(D2D)接口。RF信号1006可包括用于测距技术(例如,RTT、TDOA、TOA)和/或用于确定信号强度测量(例如,RSSI)的消息。例如,可使用Wi-Fi 802.11az测距NDP和TP测距NDP会话。在一个示例中,UE 1002和/或车辆1004可被配置为确定所接收RF信号1006的AoA。当UE 1002在确立的间距阈值内时,启用车辆1004上的锁定/解锁功能。
在第二示图1020中,屏障1022设置在用户1002a与车辆1004之间。UE 1002和车辆1004可交换穿过屏障1022的RF信号1024,但是屏障1022可导致RF信号1024的某种信号衰减1024a(例如,反射、折射、吸收)。屏障1022的材料组成和其他物理特征(例如,尺寸、取向等)将影响由UE 1002和车辆1004接收的RF信号1024的衰减1024a的量,并且因此将影响RF信号1024的强度。在一个示例中,如果基于RTT的距离测量与基于RSSI的测量之间的差值高于阈值,则将禁用车辆中的锁定/解锁功能(例如,将拒绝用户1002a进入车辆1004)。在一个示例中,针对RTT距离测量与RSSI距离测量之间的差值的第二阈值可基于车辆中的窗的存在所导致的衰减。因此,距离测量中的差值可用于检测车窗是打开还是关闭。阈值可存储在UE1002或车辆1004中的本地存储器中的数据结构(诸如查找表(LUT))中。在一个示例中,阈值可与由车辆1004执行的AoA测量相关联,以针对接近车辆的不同路线启用不同的阈值。LUT中的阈值可在车辆制造和/或周期性校准规程期间确立。
参考图10C,并且进一步参考图10B,用于部分地基于屏障检测信息来准予对车辆1004的访问的方法1050包括所示出的阶段。然而,方法1050是示例而并非进行限制。方法1050可例如通过对各阶段进行添加、移除、重新安排、组合、并发执行和/或将单个阶段拆分成多个阶段来更改。在一个示例中,车辆1004可包括被配置为执行本文所述的屏障检测技术的无线节点,诸如UE 200或TRP 300。车辆1004是示例而非限制,因为方法1050可与其他锁定和安全性机构一起使用。例如,方法1050可用于准予对房间、存储箱的访问,激活信息亭,访问自动取款机(ATM)或其他区域或实体,在该其他区域或实体中,在准予对区域或实体的访问之前应当验证用户的存在。
在阶段1052处,该方法包括:基于RTT或其他ToF测量来确定距离值″d″,并且确定ΔRSSI值。包括处理器310和无线收发器340的TRP 300是用于确定距离值和ΔRS SI值的构件。UE 1002和车辆1004被配置为基于RF信号1024的交换来获得ToF和RSSI信息。在一个示例中,车辆1004中的TRP 300被配置为基于经由ToF技术(例如,公式2)获得的距离值″d″来确定所估计RSSI值。TRP 300可测量RF信号1024的RSSI,并且基于所估计RSSI值与所测量RSSI值之间的差值来确定ΔRSSI值。
在阶段1054处,该方法包括:确定距离值″d″是否小于距离阈值。处理器310是用于将距离值与阈值进行比较的构件。在一个示例中,基于ToF的距离测量可足以确定UE 1002离车辆1004太远而不被允许访问。距离阈值可以是静态值(例如,1m、2m、5m等),并且车辆可被配置为保持锁定,直到用户1002a在阈值内。在一个示例中,距离阈值可基于其他上下文信息,诸如车辆的位置、一天中的时间和/或空闲持续时间(例如,车辆已经停放了多长时间)。例如,当车辆位于购物区域停车场中时,可减小距离阈值。距离阈值和上下文信息可持续存在于存储器311中的数据结构(例如,LUT)中。如果距离值大于距离阈值,则在阶段1056处,拒绝对车辆的访问。
在阶段1058处,该方法包括:确定ΔRSSI值是否小于阈值。处理器310是用于将ΔRSSI值与阈值进行比较的构件。在一个示例中,参考图9,一个或多个阈值可与不同屏障类型相关联。阈值可用于在屏障为一种类型(例如,混凝土、木材)的情况下拒绝访问,并且在屏障为另一种类型(例如,玻璃)的情况下准许访问。例如,阈值可与0.4m混凝土墙相关联,并且如果ΔRSSI值大于阈值,则在阶段1060处将拒绝访问,或者如果ΔRSSI值小于阈值,则在阶段1062处将允许访问。
参考图11,示出了用于部分地基于屏障检测信息来生成室内地图的示例使用案例示图1100。示图1100包括室内区域1120,该室内区域包括多个屏障,诸如墙和门。在一个示例中,室内区域1120可包括一个或多个无线节点,诸如AP 1106,该一个或多个无线节点被配置为经由如本文所述的无线电接入技术与位于室内区域1120中或其附近的UE和其他设备进行通信。在操作中,多个用户1102a-1102c当在室内区域1120周围来回移动时可携带各自的UE。例如,第一用户1102a可已经沿着第一路径1104a行进,第二用户1102b可已经沿着第二路径1104b行进,并且第三用户1102c可已经沿着第三路径1104c行进。当用户1102a-1102c在AP 1106的射程内和/或在彼此的射程内时,他们的UE可被配置为与AP 1106交换RF信号1112a-1112c和/或与室内区域1120中和周围的其他UE交换RF信号1114a-1114c。AP1106可周期性地(例如,0.5秒、1秒、2秒、5秒等)获得RTT测量值和RS SI测量值并将这些测量值报告给位置服务器1110。UE也可(例如,基于与彼此或与其他无线节点的交换)周期性地获得RTT测量值和RSSI测量值并将这些测量值报告给AP 1106。由于用户1102a-1102c并且更具体地他们的UE可能频繁地在室内区域来回移动,因此可将与每个UE的不同位置相关联的所得RTT和RSSI信息融合以提供屏障连同屏障类型的室内地图。屏障类型检测可用于检测门和墙并且将门与墙进行区分,因为门通常由与墙相比不同的材料类型制成。例如,位置服务器1110可被配置为将本文所述的屏障检测技术应用于所收集的RTT测量和RSSI测量以确定木质门1108a(例如,在服务器橱柜上)、金属门1108b(例如,在楼梯间中)和玻璃门1108c(例如,用于会议室)的组成。所得室内地图可应用于多种不同使用案例,诸如接触追踪、机器人(例如清洁机器人、仓库机器人等)的室内导航、残疾人的辅助导航(例如,定位出口/入口)。在一个示例中,RTT测量和RSSI测量可用于定位门和窗并且用确定屏障的当前状态(例如,打开和关闭)。状态信息可应用于路由算法(例如,优先考虑门打门的路径而不是门关闭的路径)。其他地图构建应用也可利用屏障检测信息。
参考图12,示出了用于基于屏障类型信息来改进网络拓扑的示例使用案例的示图1200。检测屏障材料类型可有助于优化特定建筑物中所需的AP的数量。例如,建筑物1202可具有一个或多个结构墙1208a-1208b,该一个或多个结构墙可衰减来自AP 1204的信号。建筑物1202中的一个或多个UE 1206a-1206b可被配置为与AP 1204交换RF信号以基于RTT和RSSI信息来确定屏障类型信息,如本文所述。在一个示例中,此类屏障材料类型信息可用于确定是否移除覆盖已经包括强RF信号的区域的冗余AP。相反,屏障材料类型信息可用于将AP添加到具有不良信号覆盖的区域。例如,UE 1206a-1206b在它们各自位置中获得的测量以及所得的与墙1208a-1208b相关联的屏障类型信息可导致决定添加附加AP 1210a-1210b,如图12所描绘。屏障类型信息还可帮助优化发送功率以减少功率消耗、改进覆盖并且最大化网络的吞吐量。在一个示例中,屏障类型信息还可用于特意地生成几乎没有信号覆盖的空间,以便减少该空间内的RF信号干扰。
参考图13A和图13B,示出了用于使用屏障来提高网络吞吐量的示例使用案例的示图。热门场所(诸如会议厅、体育场、主题公园等)可具有若干节点以向该场所中的用户提供无线服务。例如,场所1302可包括具有第一覆盖边界1304a的第一AP 1304和具有第二覆盖边界1306a的第二AP 1306。AP 1304、1306的覆盖区域可重叠以确保对场所1302中的多个用户的足够无线服务。然而,重叠的覆盖区域可能导致网络的吞吐量问题,因为这些覆盖区域中的一个覆盖区域中的UE可能尝试使用单个AP。因此,两个AP中的一个AP正服务过多数量的UE,而另一个AP正服务较少数量的UE。过多数量的UE可能对UE造成不必要的延迟问题。在一个示例中,物理屏障1308可设置在重叠的覆盖区域内以将该区域二分成两部分,使得每个AP可服务相等数量的用户。参考图13B,物理屏障1308可被构造为具有适当的尺寸和材料特性,以将AP 1304、1306的覆盖区域限制到物理屏障1308的相应侧。例如,物理屏障1308可被配置为将穿过屏障的信号的RSSI降低-100dBm。物理屏障1308的存在可例如将第一AP1304的覆盖区域减小到第三覆盖边界1314,并且将第二AP 1306的覆盖区域减小到第四覆盖边界1316。覆盖边界1314、1316的尺寸是示例而非限制,因为区域之间的实际重叠可基于场所1302中的其他可能的信号路径而变化。其他材料和屏障配置也可用于减小一个或多个无线节点的覆盖区域。
物理屏障1308可以是一个或多个临时结构,该一个或多个临时结构可在场所1302内被重新定位以实现相应AP的覆盖和吞吐量的期望平衡。在一个示例中,物理屏障1308可由被配置为改变屏障的衰减特性的材料(例如,天线集合)组成。在一个示例中,控制器1310可包括近场通信(NFC)设备,该近场通信(NFC)设备被配置为与接近UE一起使用以控制物理屏障1308所导致的衰减。控制器1310可被配置为(例如,经由WiFi、BT等)与一个或多个AP进行通信以接收控制信息。例如,场所1302中的UE可被配置为向控制器1310报告它们各自的RSSI测量,并且控制器1310可被配置为修改屏障衰减特性(例如,修改到屏障1308中的天线集合的RF功率)以实现覆盖区域的期望二分。
参考图14A和图14B,示出了设备到设备(D2D)数据共享的示例使用案例的示图。在第一示图1400中,第一UE 1402(与第一用户1402a相关联)经由无线链路1406与第二UE1404(与第二用户1404a相关联)共享数据。无线链路1406可以是WiFi、BT、UWB或本文所述的被配置用于D2D数据共享的其他侧链路。例如,第一用户1402a可期望经由无线链路1406向第二用户1404a传送照片、款项信息或其他机密信息。本文所述的屏障类型检测技术可用于基于对应的RTT和RS SI信息来帮助对接近设备进行分类。例如,区分在视线内(例如,无屏障)的无线节点、在″重″屏障(例如,墙、门)后面的无线节点和在″轻″屏障(例如,人体、背包、桌子等)后面的无线节点。此类屏障类型信息可有助于标识用于数据共享和配对、尤其是用于安全应用诸如提供安全款项信息的预期设备。例如,参考图14B,第二示图1420包括潜藏在屏障1422后面的看不见的攻击者1424a。攻击者正利用第三UE 1424来尝试发起与第一UE 1402的消息交换1426或以其他方式经由该信息交换来拦截来自第一用户1402a的机密信息。在一个示例中,第一UE 1402可被配置为比较消息交换1426的RTT和RSSI信息以(例如,基于衰减1426a)检测屏障1422的存在,并且基于检测到屏障1422而停止任何数据交换。对检测到屏障的反应可变化。例如,阈值(诸如图10C所述)可用于区分″重″屏障和″轻″屏障,使得轻屏障的存在可不妨碍数据传递。
参考图15A和图15B,示出了用于在住宅网络中利用屏障检测的示例使用案例的示图。在第一示图1500中,住宅1502可包括多个无线节点,诸如AP 1504和包括第一UE 1514、第二UE 1518的移动设备、车辆1512和室外相机1510。第一示图1500中的无线节点中的每个无线节点被配置为经由WiFi、BT、UWB或如本文所述的其他无线电接入技术无线地通信。AP1504可被配置为与住宅1502中的一个或多个控制系统进行通信。例如,住宅可包括被配置为经由有线或无线连接与AP 1504进行通信的一个或多个服务器400。在一个示例中,控制系统可包括环境控制器1506、音响系统控制器1508和/或被配置为控制住宅1502中的组件的其他控制器。本文所述的屏障检测技术可用于改进住宅舒适度和安全性。例如,用户可围绕住宅1502的不同位置、诸如沿着轨迹1516运移第一UE 1514。在第一定位1514a中,UE1514与AP 1504之间的消息交换可检测第一窗1520a。第二定位1514b处的消息交换可检测第二窗1520b。在第三定位1514c处第二UE 1518与第一UE 1514之间的消息交换可检测第三窗1520c。AP 1504与室外相机1510之间的消息交换也可用于检测第三窗1520c。AP 1504与车辆1512之间的消息交换可用于检测门1522。AP 1504和住宅1502中的其他无线节点可被配置为向服务器400报告屏障检测信息以使得能够检测住宅中的状态变化。例如,所检测到的屏障类型信息的变化可用于确定窗或门是处于打开状态还是关闭状态。屏障状态信息然后可用于帮助标识上下文信息及其如何适用于用户。屏障状态信息可用于标识门或窗何时处于打开状态或关闭状态,这可用作调整设备的参数或标识用户的偏好的因素。例如,如果门1522处于关闭状态,则用户可使得音响系统控制器1508能够利用第一扬声器音量设置,而如果门处于打开状态,则音响系统控制器1508可利用第二扬声器音量设置,或者切换到耳机设置。在一个示例中,环境控制器1506可连接到住宅1502中的天气服务和恒温器设备,并且被配置为基于门和窗的状态以及其他用户偏好和/或历史例程来激活气候控制(例如,加热、空气调节)。在一个示例中,基于RTT和RSSI的信息还可与由一个或多个无线节点获得的RF感测信息结合使用。例如,AP 1504可被配置为利用单站和/或双站RF感测技术来确定住宅1502的状态。
在一个示例中,参考图15B,一个或多个无线节点诸如IoT设备可安装在住宅1502中以检测状态变化,诸如淹水、闯入者或害虫。住宅1502可包括地下室1552,并且多个无线节点(例如,IoT设备)可设置在该地下室的地板附近以检测淹水。第一IoT设备1554a和第二IoT设备1554b可被配置为与AP 1504传送和接收RF信号,如本文所述。与相应的第一信号1558a和第二信号1558b相关联的RTT和RSSI信息的变化可以是对地下室1552中的淹水的指示。例如,水平面1556可导致信号1558a-1558b的衰减。环境控制器1506可被配置为从AP1504接收RTT和RSSI信息并且生成警告以(例如,经由第一UE 1514)向用户通知在地下室1552中存在淹水。其他无线节点和屏障类型信息也可用于检测住宅1502中的状态变化。例如,可基于RTT和RSSI信息来检测由于白蚁侵扰、木蜂损害或可改变结构的密度(例如,通过吞噬和/或添加用于巢穴的材料)的其他此类害虫而引起的外墙的屏障类型信息的变化。
参考图16A和图16B,示出了用于部分地基于屏障检测技术来确定本地环境的状态的示例使用案例的示图。在第一示图1600中,车辆停放结构1602包括一个或多个AP 1604a-1604d,该一个或多个AP被配置为从彼此和/或从穿过停放结构1602来回移动的其他移动设备获得RTT和RS SI信息。例如,用户可沿着轨迹1608将UE 1606从第一定位1610a携带到第二定位1610b。UE 1606可被配置为沿着该路与AP 1604a-1604d中的一个或多个AP交换消息。AP 1604a-1604d可以是服务器400(图16A中未示出),该服务器被配置为基于信号交换来收集和分析屏障密度信息。所得到的屏障信息可用于确定停放结构1602的一般状态(例如,容量的10%、20%、50%、80%等)。即,与当停放结构1602中存在较多车辆时相比,当存在较少车辆时,AP 1604a-1604d与UE 1606之间的RF信号的衰减更小。虽然图16A描绘了AP和UE的二维(2D)布置,但是当停放结构包括多层时,可使用三维配置。在一个示例中,AP1604a-1604d和UE 1606可被配置为获得RF感测测量以检测车辆的存在。
在第二示图1650中,仓库1652可包括多个搁置单元1654a-1654b和接近IoT设备1656a-1656f IoT设备可包括TRP 300的组件中的一些或全部组件并且被配置为与彼此和/或与仓库1652中的其他移动设备交换RF信号。例如,取放机器人1658可被配置为在整个仓库1652和/或搁置单元1654a-1654b中移动,以放置库存和/或从搁架移除库存。机器人1658可包括一个或多个收发器,该一个或多个收发器被配置为经由WiFi、BT、UWB、或其他无线电接入技术与IoT设备1656a-1656f进行通信。例如,机器人1658可包括位于主体区段中的第一收发器1658a和/或位于端部执行器中的第二收发器1658b。穿过搁置单元1654a-1654b发送的RF信号可用于确定库存的当前状态。例如,零售商可利用本文所述的RTT和RSSI信息来进行批量库存管理。满箱可被检测为屏障并且指示第一库存水平。空搁架可被检测为无屏障以指示第二库存水平(例如,低库存)。在一个示例中,箱材料类型可用于指示搁置单元1654a-1654b中存在一个或多个物品,而搁置单元1654a-1654b中的空搁架通常是可被分类为(例如,与空搁架相关联的)不同状态的金属。机器人1658是示例而非限制,因为其他自动化设备(例如,无人驾驶飞机、协作机器人、移动货架、漫游梭穿器、自主移动机器人、分类机等)可被配置为与彼此和/或与其他无线节点交换RF信号,并且对应RF信号可基于本文所提供的RTT和RSSI技术进行分析。
参考图17,并且进一步参考图2,示出了用于屏障检测的用户装备的示例框架1700示图。框架1700是无线节点(诸如本文所述的UE、AP和IoT设备)所利用的框架的示例。在一个示例中,框架1700可包括硬件模块,诸如GNSS模块1702、调制解调器模块1704、WiFi收发器1706、传感器模块1708和蓝牙(BT)收发器1710。GNSS模块1702可包括SPS接收器217,调制解调器模块1704可包括调制解调器处理器232,WiFi收发器1706可包括无线收发器240,传感器模块1708可包括传感器处理器234,并且BT收发器1710可包括无线收发器240。驱动器层1712可包括用于配置WiFi收发器1706和/或BT收发器以执行测距和信号强度测量的指令。在一个示例中,UE 200可包括多个发送和接收天线对,并且WiFi收发器可被配置为确定关于各个天线对的信道状态信息(CSI)。在一个实施方案中,WiFi融合固件模块1714可包括硬件和软件组件以获得RF信号测量并且减少对应用处理器(例如,通用处理器230)的需求。WiFi融合固件可与硬件抽象层(HAL)1716进行交互。高级操作系统(HLOS)1720可提供嵌入式OS以提供更高级服务,诸如多媒体回放、包括内置触摸屏支持的图形用户接口(GUI)框架以及移动设备应用程序所需的其他特征。框架1700是示例而非限制,因为可使用其他硬件、驱动器和固件。例如,附加的固件模块可包括数据库应用程序、多模态RF融合、地理围栏和历史/批处理模块。无线节点可包括一个或多个安全处理器、可信执行环境,并且框架1700可利用对应的可信应用程序和信任区来进行屏障类型信息的安全处理和交换。例如,安全处理器可以是基于ARM Cortex的处理器,并且可包括ARM TrustZone(信任区)以实现嵌入式安全选项。在一个示例中,无线节点还可包括在处理器上运行的支持多个可信虚拟机的超监督器,该多个可信虚拟机进行被保护以免受可在高级操作系统上运行的恶意软件的侵害的感测操作。
参考图18,并且进一步参考图1至图17,用于检测物理环境的状态变化的方法1800包括所示出的阶段。然而,方法1800是示例而并非进行限制。方法1800可例如通过对各阶段进行添加、移除、重新安排、组合、并发执行和/或将单个阶段拆分成多个阶段来更改。
在阶段1802处,该方法包括:基于与跟一个或多个无线节点交换的第一多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定物理环境的第一状态。包括一个或多个处理器210和收发器215的无线节点诸如UE 200是用于确定物理环境的第一状态的构件。在一个示例中,参考图15A,无线节点(诸如UE 1514、AP 1504、车辆1512和室外相机1510)可被配置为经由RF信号(例如,WiFi、BT、UWB等)无线地通信并且在第一时间获得RTT测量值和RS SI测量值以确定物理环境(例如,住宅1502)的第一状态。RTT测量值和RSSI测量值可用于检测无线节点之间的屏障,诸如窗和门。在第一状态下,窗和门可以是关闭的。其他使用案例可具有其他可能的状态。例如,干燥的地下室、满满的搁架、空的停车场等可限定它们各自的物理环境的状态。
在阶段1804处,该方法包括:基于与跟一个或多个无线节点交换的第二多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定物理环境的第二状态。包括一个或多个处理器210和收发器215的无线节点是用于确定物理环境的第二状态的构件。无线节点可被配置为在第二时间获得附加的RTT测量值和RSSI测量值以确定物理环境的第二状态。例如,RTT测量值和RS SI测量值可诸如在窗或门打开(例如,不衰减RF信号)时检测屏障类型的变化。其他状态变化诸如当水淹没地下室时,当搁架满了、部分满了、空了时,或者当车辆停放在停车场时,以及物理环境的其他变化,这些变化与物理环境处于第一状态时引起的衰减相比将导致RF信号衰减的变化。在一个示例中,RTT测量值和RSSI测量值可用于基于无线节点之间的距离和信号损耗来确定与屏障相关联的屏障类型。在一个示例中,屏障类型信息可存储在本地存储器和/或联网存储器位置中的数据结构中。
在阶段1806处,该方法包括:至少部分地基于第一状态与第二状态的比较来提供对物理环境中的状态变化的指示。包括一个或多个处理器210和收发器215的无线节点是用于提供对状态变化的指示的构件。在一个示例中,UE 1514和/或AP 1504可被配置为在对于第一多个RF信号交换和第二多个RF信号交换来说相对位置保持恒定时检测与其他无线节点交换的RF信号的RSSI测量中的变化。AoA测量和其他位置信息(除了RTT测量之外)也可用于检测物理环境中的状态变化。对状态变化的指示可包括被配置为向用户警告状态变化的例如视觉、听觉或触觉(例如,振动)响应(例如,显示器上的通知)。其他指示可包括向其他控制器(诸如环境控制器1506、音响系统控制器1508和/或被配置为利用状态信息的其他控制器)提供警告/消息。
参考图19,并且进一步参考图1至图17,用于基于屏障检测来生成地图构建信息的方法1900包括所示出的阶段。然而,方法1900是示例而并非进行限制。方法1900可例如通过对各阶段进行添加、移除、重新安排、组合、并发执行和/或将单个阶段拆分成多个阶段来更改。
在阶段1902处,该方法包括:基于与跟一个或多个无线节点交换的多个射频信号相关联的测量信息来检测一个或多个屏障,其中测量信息包括往返时间测量和接收信号强度测量。包括一个或多个处理器210和收发器215的无线节点诸如UE 200是用于检测一个或多个屏障的构件。在一个示例中,参考图11,UE或AP可被配置为在室内区域1120中的各种位置处从无线节点获得RTT和RSSI信息。在一个示例中,UE和AP还可获得AoA和/或RF感测信息。UE和/或AP可被配置为存储RTT、RS SI、AoA和RF感测测量信息以确定位置和屏障类型信息。在一个示例中,位置服务器1110可被配置为接收并分析测量信息。
在阶段1904处,该方法包括:至少部分地基于往返时间测量和接收信号强度测量来确定一个或多个屏障中的每个屏障的位置和材料组成。包括一个或多个处理器210和收发器215的无线节点是用于确定一个或多个屏障中的每个屏障的位置和材料组成的构件。在一个示例中,参考图9,与RTT测量值和RSSI测量值相关联的间距信息之间的差值可用于确定材料组成信息。屏障的位置可基于AoA测量和/或RF感测测量来估计。在一个示例中,可使用其他定位技术(诸如与其他无线节点(例如,锚节点)的多点定位)来确立无线节点的位置和(例如,位于无线节点之间的)一个或多个屏障的所估计位置。在一个示例中,位置服务器1110可被配置为分析RTT、RS SI、AoA、RF感测和/或其他位置信息以确定一个或多个屏障的位置和材料组成。
在阶段1906处,该方法包括:基于一个或多个屏障中的每个屏障的位置和材料组成来生成地图构建信息。包括一个或多个处理器210的无线节点是用于生成地图构建信息的构件。在一个示例中,地图构建信息可包括墙和门(诸如门1108a-1108c)的所估计位置。例如,无线节点和/或位置服务器1110可被配置为将本文所述的屏障检测技术应用于所收集的RTT、RS SI、AoA和RF感测测量以确定木质门1108a、金属门1108b和玻璃门1108c的组成。所生成的地图构建信息可应用于不同的使用案例,诸如接触追踪、机器人的室内导航、残疾人的辅助导航、或紧急出口的路线信息。其他地图构建应用可利用位置和材料组成信息。
参考图20,并且进一步参考图1至图17,用于基于屏障检测信息来授权设备到设备数据交换的方法2000包括所示出的阶段。然而,方法2000是示例而并非进行限制。方法2000可例如通过对各阶段进行添加、移除、重新安排、组合、并发执行和/或将单个阶段拆分成多个阶段来更改。
在阶段2002处,该方法包括:从无线节点接收对数据交换的请求。包括一个或多个处理器210和收发器215的UE 200是用于接收对数据交换的请求的构件。在一个示例中,参考图14A和图14B,UE 1402可经由无线链路从接近无线节点(诸如第二UE 1404或第三UE1424)接收执行数据交换(例如,文件传递、款项信息等)的请求。在一个示例中,数据交换可以是用于进入车辆的电子密钥进入代码,诸如图10A和图10B所述。无线链路可利用WiFi、BT、UWB或被配置用于D2D数据共享的其他侧链路。
在阶段2004处,该方法包括:使用第一定位技术来确定到无线节点的第一间距测量。一个或多个处理器210和收发器215是用于确定第一间距测量的构件。第一间距测量可基于RTT技术,诸如图5所述。例如,RTT测量可利用与无线节点确立的无线链路。到无线节点的间距可基于经由公式(1)确定的RTT值。即,到第一节点的间距等于RTT/2乘以光速。在一个示例中,还可确定RTT消息的AoA。
在阶段2006处,该方法包括:使用不同于第一定位技术的第二定位技术来确定到无线节点的第二间距测量。一个或多个处理器210和收发器215是用于确定第二间距测量的构件。第二测量可利用与无线节点交换的信号的RSSI。在一个示例中,RSSI值可以是基于到无线节点的距离(例如,在阶段2004处获得的第一间距测量)的信号的预期传播(例如,公式(2)),这指示无线节点不在屏障后面。在一个示例中,RS SI值可能由于屏障所导致的衰减而小于预期传播。
在阶段2008处,该方法包括:基于第一间距测量和第二间距测量来允许或拒绝数据交换。一个或多个处理器210和收发器215是用于允许或拒绝数据交换的构件。如果所测量的RSSI值小于预期RSSI值(例如,基于利用RTT测量确定的距离),则可拒绝数据交换。例如,参考图14B,第一间距测量和第二间距测量的差异可指示屏障1422的存在。可将RS SI值与阈值进行比较以确定屏障是显著的(例如,墙、门等)还是较小的(例如,背包、笔记本等)。在一个示例中,阈值可基于UE的当前上下文。例如,与公共区域(例如,公园、校园)相比,可信环境(例如,用户的住宅、办公室)可具有不同的阈值。如果所测量的RSSI值满足预期值(例如,基于预期的传播损耗),或者如果所测量的RSSI值满足所确立的阈值(例如,与较小屏障相关联的RS SI损耗),则可允许数据交换。
参考图21,并且进一步参考图1至图17,用于确定屏障类型信息的方法2100包括所示出的各阶段。然而,方法2100是示例而并非进行限制。方法2100可例如通过对各阶段进行添加、移除、重新安排、组合、并发执行和/或将单个阶段拆分成多个阶段来更改。
在阶段2102处,该方法包括:基于飞行时间测量来估计间距值。包括一个或多个处理器210和收发器215的无线节点诸如UE 200是用于基于飞行时间测量来估计间距值的构件。两个无线节点(诸如UE、AP、IoT设备等)可被配置为交换RTT消息以估计间距值。例如,无线节点可被配置为利用FTM协议(例如,802.11mc D4.3第10.24.6节)来交换往返测量帧(例如,FTM帧)。也可使用其他ToF测量技术来估计间距。
在阶段2104处,该方法包括:基于该间距值来确定预期接收信号强度指示值。包括一个或多个处理器210和收发器215的UE 200是用于确定预期RSSI值的构件。UE 200可被配置为基于已知传播公式(诸如公式(2))来确定预期RSSI值。
在阶段2106处,该方法包括:获得接收信号强度指示测量值。包括一个或多个处理器210和收发器215的UE 200是用于获得RSSI测量值的构件。RS SI值可基于RTT消息交换或在无线节点之间发送的其他信号。
在阶段2108处,该方法包括:基于预期接收信号强度指示值和接收信号强度指示测量值来确定接收信号强度指示Δ值。包括一个或多个处理器210和收发器215的UE 200是用于确定RSSIΔ值的构件。RSSIΔ值可以是在阶段2104处确定的预期RSSI值与在阶段2106处获得的RSSI测量值之间的差值。
在阶段2110处,该方法包括:基于接收信号强度Δ值与一个或多个阈值的比较来确定屏障类型信息。包括一个或多个处理器210和存储器211的UE 200是用于确定屏障类型信息的构件。在一个示例中,参考图9,一个或多个阈值可与不同屏障类型相关联。阈值可存储在本地或联网存储器中的数据结构(例如,LUT)中,并且UE 200可被配置为将RSSIΔ值与数据结构中的阈值进行比较以确定屏障类型信息。
其他示例和具体实施处于本公开和所附权利要求的范围内。例如,由于软件和计算机的本质,上述功能可使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬接线或它们的任何组合来实现。实现功能的特征也可在物理上位于不同位置处,包括被分布以使得在不同物理位置处实现功能的各个部分。例如,以上所讨论的在LMF 120中发生的一个或多个功能或其一个或多个部分可在LMF 120的外部(诸如由TRP 300)执行。
如本文所用,单数形式的″一种″、″一个″和″该″也包括复数形式,除非上下文另有明确指示。例如,″处理器″可包括一个处理器或多个处理器。如本文所用,术语″包括″、″包含″指明所叙述的特征、整数、步骤、操作、元素和/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、元素、组件和/或它们的组的存在或添加。
同样,如本文所用,在接有″中的至少一个″或接有″中的一个或多个″的项目列举中使用的″或″指示析取式列举,以使得例如″A、B或C中的至少一个″的列举或″A、B或C中的一个或多个″的列举表示A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即,A和B和C)、或者具有多于一个特征的组合(例如,AA、AAB、ABBC等)。
可根据具体要求作出实质性变化。例如,也可使用定制的硬件,和/或可在硬件中、由处理器执行的软件(包括便携式软件,诸如小应用程序等)中、或两者中实现特定元素。此外,可采用与其他计算设备诸如网络输入/输出设备的连接。
上文所讨论的系统和设备是示例。各种配置可适当地省略、替代、或添加各种规程或组件。例如,相对于某些配置所述的特征可在各种其他配置中组合。配置的不同方面和元素可按类似的方式组合。此外,技术不断演进,并且因此许多元素是示例而不限制本公开或权利要求的范围。
无线通信系统是其中无线地输送通信的系统,即,通过电磁波和/或声波通过大气空间传播而不是通过导线或其他物理连接来传播。无线通信网络可不使所有通信被无线地发送,而是被配置为使至少一些通信被无线地发送。此外,术语″无线通信设备″或类似术语不要求设备的功能性排他性地或均匀地主要用于通信,或者设备是移动设备,而是指示设备包括无线通信能力(单向或双向),例如,包括至少一个无线电部件(每个无线电部件是发送器、接收器或收发器的一部分)以用于无线通信。
本说明书中给出了具体细节,以提供对示例性配置(包括具体实施)的透彻理解。然而,可在没有这些具体细节的情况下实践配置。例如,已经在没有不必要的细节的情况下示出了公知的电路、过程、算法、结构和技术,以避免混淆这些配置。本说明书提供了示例性配置,而不限制权利要求的范围、适用性或配置。相反,先前对配置的描述提供用于实现所描述的技术的描述。在不脱离本公开的范围的情况下,可对元素的功能和布置作出各种改变。
如本文所用,术语″处理器可读介质″、″机器可读介质″和″计算机可读介质″是指参与提供使机器以特定方式操作的数据的任何介质。使用计算平台,各种处理器可读介质可涉及向处理器提供用于执行的指令/代码,和/或可用于存储和/或携带此类指令/代码(例如,作为信号)。在许多具体实施中,处理器可读介质是物理和/或有形存储介质。此类介质可采取许多形式,包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质包括例如光盘和/或磁盘。易失性介质包括但不限于动态存储器。
值超过(或大于或高于)第一阈值的陈述等效于值满足或超过略大于第一阈值的第二阈值的陈述,例如,在计算系统的分辨率中第二阈值比第一阈值高一个值。值小于第一阈值(或在第一阈值内或低于第一阈值)的陈述等效于值小于或等于略低于第一阈值的第二阈值的陈述,例如,在计算系统的分辨率中第二阈值比第一阈值低一个值。
在以下编号条款中描述了具体实施示例:
条款1.一种用于检测物理环境的状态变化的方法,所述方法包括:基于与跟一个或多个无线节点交换的第一多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的第一状态;基于与跟所述一个或多个无线节点交换的第二多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的第二状态;以及至少部分地基于所述第一状态与所述第二状态的比较来提供对所述物理环境中的状态变化的指示。
条款2.根据条款1所述的方法,其中确定所述第一状态包括:基于与所述第一多个射频信号相关联的所述一个或多个往返时间测量和所述一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的所述第一状态中存在屏障,以及基于与所述第二多个射频信号相关联的所述一个或多个往返时间测量和所述一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的所述第二状态中不存在屏障。
条款3.根据条款2所述的方法,所述方法还包括:确定与所述屏障相关联的屏障类型。
条款4.根据条款3所述的方法,所述方法还包括:向一个或多个控制器提供对所述屏障类型的指示。
条款5.根据条款2所述的方法,其中所述屏障是液体,并且对所述状态变化的所述指示是淹水警报。
条款6.根据条款1所述的方法,其中所述物理环境包括门,并且其中确定所述第一状态包括确定所述门处于打开状态,并且确定所述第二状态包括确定所述门处于关闭状态。
条款7.根据条款1所述的方法,其中所述物理环境包括窗,并且其中确定所述第一状态包括确定所述窗处于打开状态,并且确定所述第二状态包括确定所述窗处于关闭状态。
条款8.根据条款1所述的方法,其中所述物理环境包括多个车辆,其中确定所述第一状态包括确定所述物理环境中存在第一数量的车辆,并且确定所述第二状态包括确定所述物理环境中存在第二数量的车辆,并且其中车辆的所述第二数量不同于车辆的所述第一数量。
条款9.根据条款1所述的方法,其中所述物理环境包括设置在一个或多个货架上的多个物品,其中确定所述第一状态包括确定第一数量的物品设置在所述一个或多个货架上,并且确定所述第二状态包括确定第二数量的物品设置在所述一个或多个货架上,并且其中物品的所述第二数量不同于物品的所述第一数量。
条款10.根据条款1所述的方法,其中所述第一多个射频信号和所述第二多个射频信号利用从由WiFi、蓝牙、超宽带(UWB)和第五代新无线电组成的组中选择的至少一种无线电接入技术。
条款11.根据条款1所述的方法,所述方法还包括:获得所述物理环境的射频感测信息,其中确定所述物理环境的所述第一状态或确定所述物理环境的所述第二状态至少部分地基于所述射频感测信息。
条款12.根据条款1所述的方法,所述方法还包括:获得基于所述第一多个射频信号或所述第二多个射频信号的到达角测量,其中确定所述物理环境的所述第一状态或确定所述物理环境的所述第二状态至少部分地基于所述到达角测量。
条款13.根据条款1所述的方法,其中所述一个或多个无线节点包括用户装备。
条款14.根据条款1所述的方法,其中所述一个或多个无线节点包括接入点。
条款15.一种装置,所述装置包括:存储器;至少一个收发器;至少一个处理器,所述至少一个处理器通信地耦合到所述存储器和所述至少一个收发器,并且被配置为:基于与跟一个或多个无线节点交换的第一多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定物理环境的第一状态;基于与跟所述一个或多个无线节点交换的第二多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的第二状态;以及至少部分地基于所述第一状态与所述第二状态的比较来提供对所述物理环境中的状态变化的指示。
条款16.根据条款15所述的装置,其中所述至少一个处理器被进一步配置为:基于与所述第一多个射频信号相关联的所述一个或多个往返时间测量和所述一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的所述第一状态中存在屏障,以及基于与所述第二多个射频信号相关联的所述一个或多个往返时间测量和所述一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的所述第二状态中不存在屏障。
条款17.根据条款16所述的装置,其中所述至少一个处理器被进一步配置为:确定与所述屏障相关联的屏障类型。
条款18.根据条款17所述的装置,其中所述至少一个处理器被进一步配置为:向一个或多个控制器提供对所述屏障类型的指示。
条款19.根据条款17所述的装置,其中所述屏障是液体,并且对所述状态变化的所述指示是淹水警报。
条款20.根据条款15所述的装置,其中所述物理环境包括门,并且所述至少一个处理器被进一步配置为:确定所述门处于打开状态,或者确定所述门处于关闭状态。
条款21.根据条款15所述的装置,其中所述物理环境包括窗,并且所述至少一个处理器被进一步配置为:确定所述窗处于打开状态,或者确定所述窗处于关闭状态。
条款22.根据条款15所述的装置,其中所述物理环境包括多个车辆,并且所述至少一个处理器被进一步配置为:确定在所述第一状态下,所述物理环境中存在第一数量的车辆;以及确定在所述第二状态下,所述物理环境中存在第二数量的车辆,其中车辆的所述第二数量不同于车辆的所述第一数量。
条款23.根据条款15所述的装置,其中所述物理环境包括设置在一个或多个货架上的多个物品,并且所述至少一个处理器被进一步配置为:确定在所述第一状态下,第一数量的物品设置在所述一个或多个货架上;以及确定在所述第二状态下,第二数量的物品设置在所述一个或多个货架上,并且其中物品的所述第二数量不同于物品的所述第一数量。
条款24.根据条款15所述的装置,其中所述第一多个射频信号和所述第二多个射频信号利用从由WiFi、蓝牙、超宽带(UWB)和第五代新无线电组成的组中选择的至少一种无线电接入技术。
条款25.根据条款15所述的装置,其中所述至少一个处理器被进一步配置为:获得所述物理环境的射频感测信息;以及至少部分地基于所述射频感测信息来确定所述物理环境的所述第一状态或确定所述物理环境的所述第二状态。
条款26.根据条款15所述的装置,其中所述至少一个处理器被进一步配置为:获得基于所述第一多个射频信号或所述第二多个射频信号的到达角测量;以及至少部分地基于所述到达角测量来确定所述物理环境的所述第一状态或确定所述物理环境的所述第二状态。
条款27.根据条款15所述的装置,其中所述一个或多个无线节点包括用户装备。
条款28.根据条款15所述的装置,其中所述一个或多个无线节点包括接入点。
条款29.一种用于检测物理环境的状态变化的装置,所述装置包括:用于基于与跟一个或多个无线节点交换的第一多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的第一状态的构件;用于基于与跟所述一个或多个无线节点交换的第二多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的第二状态的构件;和用于至少部分地基于所述第一状态与所述第二状态的比较来提供对所述物理环境中的状态变化的指示的构件。
条款30.一种包括被配置为使一个或多个处理器检测物理环境的状态变化的处理器可读指令的非暂态处理器可读存储介质,所述非暂态处理器可读存储介质包括用于以下操作的代码:基于与跟一个或多个无线节点交换的第一多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的第一状态;基于与跟所述一个或多个无线节点交换的第二多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的第二状态;以及至少部分地基于所述第一状态与所述第二状态的比较来提供对所述物理环境中的状态变化的指示。

Claims (30)

1.一种用于检测物理环境的状态变化的方法,所述方法包括:
基于与跟一个或多个无线节点交换的第一多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的第一状态;
基于与跟所述一个或多个无线节点交换的第二多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的第二状态;以及
至少部分地基于所述第一状态与所述第二状态的比较来提供对所述物理环境中的状态变化的指示。
2.根据权利要求1所述的方法,其中确定所述第一状态包括:基于与所述第一多个射频信号相关联的所述一个或多个往返时间测量和所述一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的所述第一状态中存在屏障,以及基于与所述第二多个射频信号相关联的所述一个或多个往返时间测量和所述一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的所述第二状态中不存在屏障。
3.根据权利要求2所述的方法,所述方法还包括:确定与所述屏障相关联的屏障类型。
4.根据权利要求3所述的方法,所述方法还包括:向一个或多个控制器提供对所述屏障类型的指示。
5.根据权利要求2所述的方法,其中所述屏障是液体,并且对所述状态变化的所述指示是淹水警报。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述物理环境包括门,并且其中确定所述第一状态包括确定所述门处于打开状态,并且确定所述第二状态包括确定所述门处于关闭状态。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述物理环境包括窗,并且其中确定所述第一状态包括确定所述窗处于打开状态,并且确定所述第二状态包括确定所述窗处于关闭状态。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述物理环境包括多个车辆,其中确定所述第一状态包括确定所述物理环境中存在第一数量的车辆,并且确定所述第二状态包括确定所述物理环境中存在第二数量的车辆,并且其中车辆的所述第二数量不同于车辆的所述第一数量。
9.根据权利要求1所述的方法,其中所述物理环境包括设置在一个或多个货架上的多个物品,其中确定所述第一状态包括确定第一数量的物品设置在所述一个或多个货架上,并且确定所述第二状态包括确定第二数量的物品设置在所述一个或多个货架上,并且其中物品的所述第二数量不同于物品的所述第一数量。
10.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一多个射频信号和所述第二多个射频信号利用从由WiFi、蓝牙、超宽带(UWB)和第五代新无线电组成的组中选择的至少一种无线电接入技术。
11.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括:获得所述物理环境的射频感测信息,其中确定所述物理环境的所述第一状态或确定所述物理环境的所述第二状态至少部分地基于所述射频感测信息。
12.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括:获得基于所述第一多个射频信号或所述第二多个射频信号的到达角测量,其中确定所述物理环境的所述第一状态或确定所述物理环境的所述第二状态至少部分地基于所述到达角测量。
13.根据权利要求1所述的方法,其中所述一个或多个无线节点包括用户装备。
14.根据权利要求1所述的方法,其中所述一个或多个无线节点包括接入点。
15.一种装置,所述装置包括:
存储器;
至少一个收发器;
至少一个处理器,所述至少一个处理器通信地耦合到所述存储器和所述至少一个收发器,并被配置为:
基于与跟一个或多个无线节点交换的第一多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定物理环境的第一状态;
基于与跟所述一个或多个无线节点交换的第二多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的第二状态;以及
至少部分地基于所述第一状态与所述第二状态的比较来提供对所述物理环境中的状态变化的指示。
16.根据权利要求15所述的装置,其中所述至少一个处理器被进一步配置为:基于与所述第一多个射频信号相关联的所述一个或多个往返时间测量和所述一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的所述第一状态中存在屏障,以及基于与所述第二多个射频信号相关联的所述一个或多个往返时间测量和所述一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的所述第二状态中不存在屏障。
17.根据权利要求16所述的装置,其中所述至少一个处理器被进一步配置为:确定与所述屏障相关联的屏障类型。
18.根据权利要求17所述的装置,其中所述至少一个处理器被进一步配置为:向一个或多个控制器提供对所述屏障类型的指示。
19.根据权利要求17所述的装置,其中所述屏障是液体,并且对所述状态变化的所述指示是淹水警报。
20.根据权利要求15所述的装置,其中所述物理环境包括门,并且所述至少一个处理器被进一步配置为:确定所述门处于打开状态,或者确定所述门处于关闭状态。
21.根据权利要求15所述的装置,其中所述物理环境包括窗,并且所述至少一个处理器被进一步配置为:确定所述窗处于打开状态,或者确定所述窗处于关闭状态。
22.根据权利要求15所述的装置,其中所述物理环境包括多个车辆,并且所述至少一个处理器被进一步配置为:确定在所述第一状态下,所述物理环境中存在第一数量的车辆;以及确定在所述第二状态下,所述物理环境中存在第二数量的车辆,其中车辆的所述第二数量不同于车辆的所述第一数量。
23.根据权利要求15所述的装置,其中所述物理环境包括设置在一个或多个货架上的多个物品,并且所述至少一个处理器被进一步配置为:确定在所述第一状态下,第一数量的物品设置在所述一个或多个货架上;以及确定在所述第二状态下,第二数量的物品设置在所述一个或多个货架上,并且其中物品的所述第二数量不同于物品的所述第一数量。
24.根据权利要求15所述的装置,其中所述第一多个射频信号和所述第二多个射频信号利用从由WiFi、蓝牙、超宽带(UWB)和第五代新无线电组成的组中选择的至少一种无线电接入技术。
25.根据权利要求15所述的装置,其中所述至少一个处理器被进一步配置为:获得所述物理环境的射频感测信息;以及至少部分地基于所述射频感测信息来确定所述物理环境的所述第一状态或确定所述物理环境的所述第二状态。
26.根据权利要求15所述的装置,其中所述至少一个处理器被进一步配置为:获得基于所述第一多个射频信号或所述第二多个射频信号的到达角测量;以及至少部分地基于所述到达角测量来确定所述物理环境的所述第一状态或确定所述物理环境的所述第二状态。
27.根据权利要求15所述的装置,其中所述一个或多个无线节点包括用户装备。
28.根据权利要求15所述的装置,其中所述一个或多个无线节点包括接入点。
29.一种用于检测物理环境的状态变化的装置,所述装置包括:
用于基于与跟一个或多个无线节点交换的第一多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的第一状态的构件;
用于基于与跟所述一个或多个无线节点交换的第二多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的第二状态的构件;和
用于至少部分地基于所述第一状态与所述第二状态的比较来提供对所述物理环境中的状态变化的指示的构件。
30.一种包括被配置为使一个或多个处理器检测物理环境的状态变化的处理器可读指令的非暂态处理器可读存储介质,所述非暂态处理器可读存储介质包括用于以下操作的代码:
基于与跟一个或多个无线节点交换的第一多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的第一状态;
基于与跟所述一个或多个无线节点交换的第二多个射频信号相关联的一个或多个往返时间测量和一个或多个接收信号强度测量来确定所述物理环境的第二状态;以及
至少部分地基于所述第一状态与所述第二状态的比较来提供对所述物理环境中的状态变化的指示。
CN202380033140.6A 2022-04-28 2023-02-22 用飞行时间和接收信号强度指示检测物理环境的状态变化 Pending CN118984741A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/731,504 2022-04-28
US17/731,504 US20230353260A1 (en) 2022-04-28 2022-04-28 Barrier type detection using time-of-flight and receive signal strength indication
PCT/US2023/063031 WO2023212435A1 (en) 2022-04-28 2023-02-22 Detecting a change in state of a physical environment using time-of-flight and receive signal strength indication

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118984741A true CN118984741A (zh) 2024-11-19

Family

ID=85772041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202380033140.6A Pending CN118984741A (zh) 2022-04-28 2023-02-22 用飞行时间和接收信号强度指示检测物理环境的状态变化

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230353260A1 (zh)
EP (1) EP4514550A1 (zh)
KR (1) KR20250005134A (zh)
CN (1) CN118984741A (zh)
TW (1) TW202409604A (zh)
WO (1) WO2023212435A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12267693B2 (en) * 2022-07-13 2025-04-01 T-Mobile Innovations Llc In-building coverage analytics using mobile measured data

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200917167A (en) * 2007-10-15 2009-04-16 shi-xiong Li Apparatus and method with memory function for monitoring car door closing
US9841205B2 (en) * 2015-05-20 2017-12-12 Google Llc Systems and methods of detection with active infrared sensors
US10573144B2 (en) * 2016-10-10 2020-02-25 Netgear, Inc. Changing topology in a wireless network
US20180261084A1 (en) * 2017-03-12 2018-09-13 Chi-Hsiung TSAI Apparatus and method for detecting temperature and occupied status of space
US10621840B2 (en) * 2017-07-31 2020-04-14 Transform Sr Brands Llc Presence detection based on signal data
US11544691B2 (en) * 2019-04-30 2023-01-03 Vayyar Imaging Ltd. Radar based sensing for retail applications
US11197262B2 (en) * 2019-08-02 2021-12-07 Dell Products, Lp Systems and methods of room profiling using wireless local area networks
US20210215567A1 (en) * 2020-01-13 2021-07-15 Ronald Koo Water leak detection system integrated with indoor map

Also Published As

Publication number Publication date
TW202409604A (zh) 2024-03-01
KR20250005134A (ko) 2025-01-09
US20230353260A1 (en) 2023-11-02
EP4514550A1 (en) 2025-03-05
WO2023212435A1 (en) 2023-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115699920B (zh) 用户装备定位信号测量和/或传输
US11770703B2 (en) Passive digital key systems
US12073671B2 (en) Ultrawideband range accuracy
KR20230088703A (ko) Wi-fi 포지셔닝 기반 접촉 추적
US20240171945A1 (en) User equipment indoor/outdoor indication
TW202232131A (zh) 視線決定
US11706678B2 (en) Network edge centralized location determination
US20230353260A1 (en) Barrier type detection using time-of-flight and receive signal strength indication
US20240036185A1 (en) Reported mobile device location assessment
US20230354261A1 (en) Barrier type detection using time-of-flight and receive signal strength indication
US12279176B2 (en) Barrier detection to aid contact tracing
US20220078575A1 (en) Barrier detection to aid contact tracing
US12219366B2 (en) Active user equipment counting
US12255696B2 (en) Detection of radio frequency signal transfer anomalies
CN117795578A (zh) 使用交通控制的定位

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination