用于检测无线装置之间的距离改变的方法、设备和装置可读介质

文档序号:1866180 发布日期:2021-11-19 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 用于检测无线装置之间的距离改变的方法、设备和装置可读介质 (Method, apparatus, and device-readable medium for detecting a change in distance between wireless devices ) 是由 D·桑德曼 S·德维迪 M·洛佩兹 于 2019-02-21 设计创作,主要内容包括:在一个方面,提供一种用于检测第一无线装置和第二无线装置之间的距离改变的方法。方法包括:基于对在第一无线装置和第二无线装置之间传送的第一定时信号的测量来确定参数随时间的变化。参数的变化取决于无线装置之间的距离,并且包括:由于无线装置之间的相对时钟漂移而引起的周期性阶跃转变。方法还包括:基于参数的变化来预测预期发生周期性阶跃转变的时间;以及基于对第二定时信号的测量来确定参数的值。响应于确定参数的确定的值不同于参数的预期值来确定无线装置之间的距离已经改变。(In one aspect, a method for detecting a change in distance between a first wireless device and a second wireless device is provided. The method comprises the following steps: a change in a parameter over time is determined based on a measurement of a first timing signal transmitted between a first wireless device and a second wireless device. The parameter varies depending on the distance between the wireless devices and includes: periodic step transitions due to relative clock drift between wireless devices. The method further comprises the following steps: predicting a time at which a periodic step transition is expected to occur based on the change in the parameter; and determining a value of the parameter based on the measurement of the second timing signal. Determining that the distance between the wireless devices has changed in response to determining that the determined value of the parameter is different than an expected value of the parameter.)

用于检测无线装置之间的距离改变的方法、设备和装置可读 介质

技术领域

本公开的实施例涉及无线装置,并且具体地,涉及用于检测无线装置之间的距离改变的方法、设备和装置可读介质。

背景技术

在IEEE 802.11中,作为在IEEE 802.11mc中引入的精细定时测量(FTM)协议的一部分,飞行时间测量用于确定无线装置之间的距离。根据FTM协议,对在多个无线装置和目标装置之间发送的信号的飞行时间测量可以用于使用三角测量来估计目标装置的位置。

能够由作为发起者的支持FTM协议的任何无线装置来发起FTM过程。为发起FTM过程,第一无线装置(称为发起装置)传送初始FTM请求帧。在作为响应者的支持FTM协议的第二无线装置(称为响应装置)处接收该帧。响应装置用确认来响应于初始FTM请求帧。一旦接收到确认,发起装置便与响应装置发起一个或多个FTM突发。

FTM协议引入额外的帧,即,FTM帧。FTM突发以响应装置向发起装置传送FTM帧开始。然后,响应装置在传送随后的FTM帧之前,等待来自发起装置的确认。该过程可以作为FTM突发的一部分来被重复一次或多次。响应装置记录FTM帧的传送时间戳和对应确认的接收时间戳。类似地,发起装置记录FTM消息的接收时间戳和对应确认的传送时间戳。然后,FTM消息和对应确认的传送时间戳和接收时间戳用于确定消息的往返行程时间,根据消息的往返行程时间能够确定装置之间的距离。如果发起装置将计算它和响应装置之间的距离,则由响应装置传送的FTM帧可以包括:对FTM帧的传送时间戳和对应确认的接收时间戳的指示。

因此,可以通过使用包括四个消息的单个FTM突发来获得两个无线装置之间的距离的估计。然而,经由FTM协议而获得的距离测量的精度受到无线装置的采样间隔的限制。例如,在以标称速率采样的20MHz信道中,两个无线装置之间的距离只能被确定到±7.5m以内。

因此,FTM协议可能对两个无线装置之间的距离的小改变不灵敏。为更准确地测量距离,可以使用多个FTM交换,并且可以计算结果的平均值。然而,这花费时间并消耗无线装置中的能量。

发明内容

本公开的实施例寻求解决这些问题和其他问题。

在一个方面,本公开提供一种检测第一无线装置和第二无线装置之间的距离改变的方法。方法包括:基于对在第一无线装置和第二无线装置之间传送的第一定时信号的测量来确定参数随时间的变化。参数的变化取决于第一无线装置和第二无线装置之间的距离,并且包括:由于第一无线装置和第二无线装置之间的相对时钟漂移而引起的周期性阶跃转变。方法还包括:基于参数的确定的变化来预测预期发生周期性阶跃转变的时间;以及基于对第二定时信号的测量来确定参数的值。第二定时信号随后接近于预测的时间在第一无线装置和第二无线装置之间被传送。响应于确定参数的确定的值不同于参数的预期值,方法还包括:确定第一无线装置和第二无线装置之间的距离已经改变。

还提供用于执行上文阐述的方法的设备和装置可读介质。例如,在一个方面,提供一种用于检测第一无线装置和第二无线装置之间的距离改变的节点。节点包括:处理电路和存储指令的装置可读介质,指令当由处理电路执行时使节点:基于对在第一无线装置和第二无线装置之间传送的第一定时信号的测量来确定参数随时间的变化,其中参数的变化取决于第一无线装置和第二无线装置之间的距离,并且包括:由于第一无线装置和第二无线装置之间的相对时钟漂移而引起的周期性阶跃转变。还使节点:基于参数的确定的变化来预测预期发生周期性阶跃转变的时间;以及基于对第二定时信号的测量来确定参数的值。第二定时信号随后接近于预测的时间在第一无线装置和第二无线装置之间被传送。响应于确定参数的确定的值不同于参数的预期值,还使节点:确定第一无线装置和第二无线装置之间的距离已经改变。

在另一个方面,提供一种用于检测第一无线装置和第二无线装置之间的距离改变的装置可读介质。装置可读介质存储指令,指令当由节点的处理电路执行时使节点:基于对在第一无线装置和第二无线装置之间传送的第一定时信号的测量来确定参数随时间的变化,其中参数的变化取决于第一无线装置和第二无线装置之间的距离,并且包括:由于第一无线装置和第二无线装置之间的相对时钟漂移而引起的周期性阶跃转变。还使节点:基于参数的确定的变化来预测预期发生周期性阶跃转变的时间;以及基于对第二定时信号的测量来确定参数的值。第二定时信号随后接近于预测的时间在第一无线装置和第二无线装置之间被传送。响应于确定参数的确定的值不同于参数的预期值,还使节点:确定第一无线装置和第二无线装置之间的距离已经改变。

附图说明

为更好地理解本公开的示例,并且为更清楚地示出可以如何实施示例,马上将只通过举例的方式来参考以下附图,附图中:

图1示出根据本公开的实施例的无线通信网络;

图2是精细定时测量过程的信令图;

图3示出简化的精细定时测量交换的信令图;

图4是示出第一无线装置和第二无线装置之间的测量的距离随时间的变化的图示;

图5是示出第一无线装置和第二无线装置之间的测量的距离随时间的变化的另外的图示;

图6是示出在第一无线装置和第二无线装置之间传送的信号的时钟差值随时间的变化的图示;

图7是根据本公开的实施例的方法的流程图;以及

图8和图9是根据本公开的实施例的节点的示意图。

具体实施方式

图1示出根据本公开的实施例的无线通信网络100。网络100包括与移动台104通信的无线接入点102。在一个实施例中,网络100实现IEEE 802.11标准(称为“Wi-Fi”)并可以实现它的修正案中的一个或多个修正案,并且包括无线局域网(WLAN)。为方便起见,本文中使用的术语可以对应于在802.11标准中使用的术语(例如,“接入点”、“站点”)。然而,本文中描述的概念也可以应用于其他无线电接入技术。例如,网络100可以实现蜂窝无线电接入技术,如由第三代合作伙伴计划(3GPP)开发的技术,例如,宽带码分多址(WCDMA)、长期演进(LTE)、新空口(NR)等。在这样的情况下,无线接入点102可以称为基站、NodeB、eNodeB、gNodeB、传送-接收点(TRP)等。移动台104可以称为用户设备(UE)、无线装置、无线终端装置等。术语“节点”在本文中用于指任何无线装置和任何合适的网络节点。

尽管图1示出单个无线接入点102和移动台104,但是本领域技术人员将理解,网络100可以包括任何数量的无线接入点和移动台。具体地,如上所述,多个无线接入点102可以用于与移动台104执行多个FTM过程,以便对它的位置进行三角测量。

图2示出根据精细定时测量(FTM)协议在第一无线装置202和第二无线装置204之间交换的消息的信令图。第一无线装置例如可以是关于图1描述的无线接入点102和移动台104之一。第二无线装置例如可以是关于图1描述的无线接入点102和移动台104中的另一个。

该过程以第二无线装置204向第一无线装置202传送FTM请求帧206开始。FTM请求帧可以包括:对与FTM过程有关的一个或多个参数的指示。一个或多个参数例如可以包括以下参数中的一个或多个参数:指示每个FTM突发的持续时间的突发超时参数、指示从一个FTM突发的开始到随后的FTM突发的开始的时间间隔的突发周期、将作为每个FTM突发的一部分来交换的FTM消息的数量以及将执行的FTM突发的数量。

一旦接收到FTM请求帧206,第一无线装置202便向第二无线装置204传送确认208。因此,第一无线装置202充当响应装置,并且第二无线装置204充当发起装置。

在时间t1(1),第一无线装置202传送作为FTM突发的一部分的第一FTM消息210。在时间t2(1),在第二无线装置204处接收第一FTM消息210。响应于接收到第一FTM消息210,第二无线装置204在时间t3(1)向第一无线装置202传送确认。在时间t4(1),在第一无线装置202处接收确认。因此,第一FTM消息210和确认212形成作为FTM突发的一部分的第一FTM交换。

在时间t1(2),第一无线装置202向第二无线装置204传送作为第二FTM交换的一部分的第二FTM消息214。第二FTM消息214可以包括:对由第一无线装置202传送第一FTM消息210的时间以及在第一无线装置202处接收对应的确认212的时间(即,时间t1(1)和t4(1))的测量。响应于在时间t2(2)接收到第二FTM消息214,第二无线装置204在时间t3(2)向第一无线装置202传送确认216。第一无线装置202在时间t4(2)接收确认。

如上所述,在每个无线装置202、204处记录接收和传送特定消息的时间。然而,在第一无线装置202和第二无线装置处的时钟可能彼此偏移,使得在第一无线装置202处记录的时间从在第二无线装置204处的对应时间偏移某个因子(factor)Δ。因此,

经由以下公式,在第一无线装置202和第二无线装置204之间传送的每个信号的飞行时间与相应信号的时间戳有关:

其中,相对时钟偏移可以表示为:

假设相对时钟偏移保持恒定,因此可以根据以下公式来估计第一无线装置和第二无线装置之间的距离:

其中,c是光速。

本领域技术人员将理解,可以由知道t 4t 3t 2t 1的值的任何装置来计算第一无线装置202和第二无线装置204之间的距离。在所示的实施例中,可以由第二无线装置204(发起装置)来计算距离,因为它接收对t 4t 1的值的指示(例如,在第二FTM帧214中)。然而,在备选实施例中,如果向第一无线装置202发送t 3t 2的值,则可以由第一无线装置202来计算距离,或者如果由第一无线装置202和第二无线装置204向第三装置(例如,网络节点)发送t 4t 3t 2t 1的值,则甚至可以由第三装置来计算距离。

如上所述,由于每个时钟的采样频率而导致定时测量不精确,并且因此可以通过在大量的FTM交换上求平均来获得距离估计。在图2中所示的信令图中,只示出单个FTM突发,但是本领域技术人员将理解,更多的FTM突发可以用于确定距离测量。此外,图2中所示的FTM突发包括两个FTM交换,但是将理解,每个FTM突发可以包含比所示的FTM交换更多的FTM交换。对于包括n个FTM交换的FTM过程,可以根据以下公式来获得两个无线装置之间的距离:

该求平均的过程假设,在第一无线装置和第二无线装置处的时钟正以相同的速率运行,使得相对时钟偏移Δ不随时间改变。然而,实际上,时钟可能相对于彼此漂移,这意味着,相对时钟偏移Δ随时间改变。

可以参考图3来演示时钟漂移对FTM距离测量的影响。在(a)中,图3示出第一无线装置302和第二无线装置304之间的第一简化的FTM交换。竖轴示出根据每个无线装置内的本地时钟的时间。将注意,在该示例中,本地时钟没有同步到相同的值(即,存在偏移,如上所述)。

交换包括:由第一无线装置302在时间1传送的第一消息(如FTM消息)。在第二无线装置304处在时间6和时间7之间的时间接收第一消息。然而,由于第二无线装置304的有限采样率,因此第二无线装置304将接收第一消息的时间记录为时间7。然后,第二无线装置304在时间7向第一无线装置传送确认。确认在时间3之前不久在第一无线装置302处被接收,但是被记录为在时间3被接收。因此,该第一FTM交换给出以下飞行时间估计:

在(b)中,图3示出第一无线装置302和第二无线装置304之间的第二简化的FTM交换,其中在第二无线装置304处的时钟已经相对于在第一无线装置302处的时钟而漂移。在第二交换中,第一无线装置302在时间1向第二无线装置304传送第二消息,第二消息在时间6之后不久在第二无线装置304处被接收。由于第二无线装置304的有限采样率,因此在第二无线装置304处接收消息的时间被记录为7。第二无线装置304在时间7用确认消息来响应,确认消息在时间3之后不久在第一无线装置302处被接收并且被记录为在时间4在第一无线装置302处被接收。因此,该第二FTM交换给出以下飞行时间估计:

将注意,示例(a)和(b)中的实际飞行时间大约是0.75。因此,两个测量值都大于实际飞行时间。这是由于在相关事件(例如,信号的传送或接收)之后在时钟转变时一致地执行定时测量的事实造成的。因此,测量值将一致地引入一些额外时间。如果在多个测量上求平均,则该额外时间将等于半个时钟周期。

对于本领域技术人员而言将显而易见,当在无线装置302、304之间存在相对时钟漂移时,在第一无线装置302和第二无线装置304之间的测量的距离按照方波周期性地变化。本领域技术人员将理解,术语“方波”可以视为例如包括矩形波。

这在图4中示出,图4示出在第一无线装置和第二无线装置之间的测量的距离按照时间的函数的变化。基于在第一无线装置和第二无线装置之间传送的定时信号来测量距离。在该特定示例中,在以标称速率采样的20MHz信道上传送信号。在无线装置处的时钟各自具有百万分之4(4ppm)的精度,从而导致这两个无线装置之间的8ppm的相对时钟漂移。如图所示,这两个无线装置之间的实际距离恒定在17.5m。然而,测量的距离按照在第一值(22.5m)和第二值(30m)之间变化的方波而变化,其中当波从第一值转变到第二值时发生周期性阶跃改变。周期性阶跃改变由于无线装置之间的相对时钟漂移而发生。方波的周期对采样时间T S 和相对时钟漂移都灵敏,并且由给出。

如上所述,用于检测两个无线装置之间的距离改变的现有方法根据大量的FTM交换来确定平均值,以获得单个距离测量。为检测两个无线装置之间的距离改变,必须重复该过程至少两次,以确定(在距离已经改变之前的)初始距离估计和(在距离已经改变之后的)第二距离估计。因此,用于使用飞行时间测量来检测距离改变的现有方法需要大量的FTM交换。此外,由于距离估计的有限精度(这是由于有限采样率而导致的),因此现有方法可能对距离的小改变不灵敏。

本公开的实施例解决这些问题和其他问题。一个方面提供一种方法,该方法包括:确定参数随时间的变化,其中参数的变化取决于第一无线装置和第二无线装置之间的距离。参数的变化包括周期性阶跃转变。通过确定参数的在接近于预测的周期性阶跃转变的时间的测量值是否不同于该参数的在该时间的预期值,可以确定第一无线装置和第二无线装置之间的距离是否已经改变。因此,本公开的实施例使得能够检测无线装置之间的距离改变,同时减少开销信令。此外,本公开的实施例允许检测:要不然使用现有的FTM过程可能难以检测或不可能检测的、无线装置之间的距离的较小改变。

如上所述,当两个无线装置之间存在相对时钟漂移时,使用FTM测量的、在这两个无线装置之间的测量的距离按照方波而变化。本公开的实施例利用测量的距离随时间的变化的属性来检测两个无线装置之间的距离改变。参考图5对此更详细地进行描述。

图5示出当两个无线装置之间的实际距离改变时这两个无线装置之间的测量的距离的时间变化如何改变。点线示出当这两个无线装置之间的距离是(如图4中的)17.5m时这两个无线装置之间的测量的距离的变化。当无线装置之间的距离增加到20.5m时(由点划线示出),方波中的峰变宽,使得发生转变的时间改变,其中D是距离改变,是方波的周期,是采样时间,以及c是光速。因此,方波函数的最小值和最大值的持续时间对无线装置之间的距离改变灵敏。

本公开的实施例使用该属性来检测第一无线装置和第二无线装置之间的距离改变。在一个方面,确定第一无线装置和第二无线装置之间的测量的距离随时间的变化。因此,在图5中所示的实施例中,对第一无线装置和第二无线装置之间的距离执行多个测量,以便确定测量的距离随时间的变化(由点线示出)。基于确定的测量的距离随时间的变化,预测预期发生周期性阶跃转变的时间。例如,在图5中所示的实施例中,可以基于周期性阶跃转变在1.042µs发生以及方波的周期(6.250µs)来预测在7.292µs的周期性阶跃转变。

然后,在接近于预测的转变的时间(例如,在接近于7.292µs的时间)确定第一无线装置和第二无线装置之间的测量的距离,并且将它与测量的距离的预期值进行比较,以确定无线装置之间的距离是否已经改变。

在所示的示例中,在预测的转变的两侧在从预测的转变偏移的时间(即,在点502和点504处)求方波的值。通过在该示例中选择D=3,可能检测至少3m的距离改变。因此,基于测量的距离的变化来确定:测量的距离在预测的阶跃转变之前在点502处将具有30m的预期值,并且在预测的阶跃转变之后在点504处将具有22.5m的预期值。如图中所示,测量的距离反而被确定为在点504处具有30m的值,其与22.5m的预期值不同。因此,确定距离已经增加至少3m。如果状态反而在点502处已经改变,则会确定第一无线装置和第二无线装置之间的距离已经减少至少3m。

尽管以上描述已经是关于第一无线装置和第二无线装置之间的测量的距离的变化的,但是本领域技术人员将理解,相同的方法可以应用于随时间的变化取决于第一无线装置和第二无线装置之间的距离的其他参数。

因此,本公开的另外的实施例涉及时钟差值随时间的变化。如图6中所示,时钟差值是信号被记录为在第一无线装置处被传送的时间和该信号被记录为在第二无线装置处被接收的时间之间的差。将注意,时钟差值将随飞行时间变化(例如,随第一无线装置和第二无线装置之间的距离改变)而变化;然而,第一无线装置和第二无线装置之间的时钟偏移是未知的,并且因此飞行时间本身不能根据单个测量来解析。图6中的黑色实线示出在第一无线装置和第二无线装置之间传送的信号的实际飞行时间。

点线示出当在第一无线装置处的时钟和在第二无线装置处的时钟之间存在相对时钟漂移时对在第一无线装置和第二无线装置之间传送的信号的时钟差值的测量的变化。尽管第一无线装置和第二无线装置之间的距离没有改变,但是时钟差值按照递增的阶跃函数变化,其中由于在第一无线装置和第二无线装置之间的相对时钟漂移而引起发生周期性阶跃转变。在阶跃函数中阶跃转变之间的时间也取决于第一无线装置和第二无线装置之间的距离。

将显而易见,例如在无线装置之间的相对时钟漂移为负的情况下,时钟差值反而可以按照递减的阶跃函数变化。

为帮助理解,图6中的虚线示出对在第一无线装置和第二无线装置之间传送的信号的的漂移补偿的测量的变化,即,其中已经将对时钟差值的测量进行调整,以考虑第一无线装置和第二无线装置之间的相对时钟漂移(以及因此考虑时钟偏移)。能够看到,漂移补偿的时钟差值以与上文描述的测量的距离类似的方式按照方波函数变化。正如上文关于图5描述的方波一样,每个周期性阶跃转变发生的时间对第一无线装置和第二无线装置之间的距离灵敏。因此,将图5中的测量的距离替换成时钟差值,上文关于图5概述的相同方法也可以应用于图6。

图7是根据本公开的实施例的检测第一无线装置和第二无线装置之间的距离改变的方法的流程图。例如,可以在第一无线装置或第二无线装置中执行该方法。在备选示例中,第一无线装置和第二无线装置可以形成无线通信网络的一部分,并且该方法可以由无线通信网络中的、与第一无线装置和第二无线装置分离的网络节点执行。

该方法在步骤702中开始,在步骤702中,确定第一无线装置和第二无线装置之间的初始距离。本领域技术人员将理解,存在用于确定无线装置之间的距离的许多合适的方法。

在一个实施例中,初始距离是时间平均的距离测量。可以基于多个定时信号来确定时间平均的距离测量。定时信号可以是FTM信号,并且可以包括一个或多个FTM突发。例如,可以使用上文参考图2描述的FTM过程,在多个FTM信号或FTM突发上对测量的距离求平均来确定初始距离。

在备选实施例中,可以基于无线装置的定位数据来确定无线装置之间的初始距离。例如,可以基于从诸如GPS、GLONASS等的卫星导航系统获得的定位数据来确定无线装置之间的初始距离。

然后,该方法继续进行至步骤704,在步骤704中,基于对在第一无线装置和第二无线装置之间传送的第一定时信号的测量来确定参数随时间的变化。第一定时信号例如可以是FTM信号。因此,可以作为FTM过程的一部分来传送第一定时信号。例如,第一定时信号可以由单个FTM突发组成。

参数可以是第一无线装置和第二无线装置之间的测量的距离。在这方面,测量的距离基于单个FTM交换(即,两个FTM帧和对应的确认),和/或不是在多个测量上对测量的距离求平均。因此,如上文关于图5描述的,测量的距离的变化可以是方波。如上所述,术语“方波”可以视为指:方波或矩形波(即,方波中的最小值的持续时间可以等于或不同于方波中的最大值的持续时间)。

在备选示例中,参数可以是第一无线装置和第二无线装置之间的时钟差值。因此,在一个示例中,参数是信号被记录为从无线装置之一被传送的时间和信号被记录为在无线装置中的另一个处被接收的时间之间的差。

参数的变化取决于第一无线装置和第二无线装置之间的距离,并且包括:由于第一无线装置和第二无线装置之间的相对时钟漂移而引起的周期性阶跃转变。参数的变化还可以取决于定时信号测量的采样频率。因此,周期性阶跃转变还可以是参数的有限分辨率的结果(例如,由于定时信号测量的有限采样频率而导致的参数的量化)。

一旦已经确定参数的变化,该方法便继续进行至步骤706,步骤706包括:基于参数的确定的变化来预测预期发生参数的变化中的周期性阶跃转变的时间。可以基于拟合到参数的确定的变化的模型或函数来确定预测的时间。可以基于参数的确定的变化的一个或多个特性来确定预测的时间。例如,可以基于参数的变化的频率(或等效地,基于参数的变化的周期)来确定预期发生周期性阶跃转变的预测的时间。在另一个示例中,可以基于参数的变化的占空比来确定预测的时间。因此,在变化是方波的情况下,可以基于花费在参数的上限值的预测持续时间和/或花费在参数的下限值的预测持续时间来确定预测的时间。

然后,该方法继续进行至步骤708,在步骤708中,确定参数的在以下时间的值:该时间接近于周期性阶跃改变的预测的时间。基于对在接近于预测的时间的时间(即,在第一定时信号之后)在第一无线装置和第二无线装置之间传送的第二定时信号的测量来确定参数的值。第二定时信号可以是FTM信号。例如,第二定时信号可以由单个FTM突发或单个FTM交换组成。

可以在距离预测的时间的预定间隔处确定参数的值。

在特定实施例中,可以在距离预测的时间的的间隔处确定参数的值,其中是参数的变化的周期,是采样时间,c是光速,以及D是最小可检测的距离改变。

可以在接近于周期性阶跃改变的预测的时间的多于一个时间确定参数的值。在实施例中,基于在周期性阶跃改变的预测的时间之前进行的测量来确定参数的第一值,以及基于在周期性阶跃改变的预测的时间之后进行的测量来确定参数的第二值。因此,可以在周期性阶跃改变的预测的时间之前和之后确定参数。

可以基于参数中的预期噪声水平来选择间隔。在本上下文中的噪声可以视为例如包括信道噪声和/或时钟噪声。本领域技术人员将理解,噪声可能影响发生参数的周期性阶跃转变的时间。因此,可以将间隔选择得足够大,以降低基于噪声而错误地检测第一无线装置和第二无线装置之间的距离改变的风险。例如,可以选择最小可检测的距离改变D的值,使得足够远离预测的阶跃转变来执行测量。

然后,该方法继续进行至步骤710,在步骤710中,将在步骤708中确定的参数值与参数的预期值进行比较。可以采用与阶跃转变的预测的时间类似的方式基于参数随时间的变化来确定参数的预期值。可以基于拟合到参数的确定的变化的模型或函数来确定参数的预期值。可以基于参数的确定的变化的一个或多个特性来确定参数的预期值。

如果确定的参数值没有不同于预期的参数值(即,它们相同,或者它们在某个置信区间内相同),则能够确定:第一无线装置和第二无线装置之间的距离尚未改变,或者尚未改变超过可检测的距离D。在所示的实施例中,该方法返回到步骤706,在步骤706中,预测另外的周期性阶跃转变的时间。因此,该方法可以继续预测周期性阶跃改变,并且将参数的接近于预测的周期性阶跃转变的值与预期值进行比较,以便检测第一无线装置和第二无线装置之间的距离改变。

备选地,如果参数的确定的值不同于预期的参数值,则该方法继续进行至步骤712,在步骤712中确定:第一无线装置和第二无线装置之间的距离已经改变,或者已经改变至少可检测的距离D。因此,在上文关于图5描述的其中两个无线装置最初分隔17.5m的实施例中,测量的距离的在点502和点504处的预期值分别会是30m和22.5m。通过将测量的距离的这些预期值分别与确定的值30m和30m进行比较来确定:第一无线装置和第二无线装置之间的距离已经改变。此外,通过将测量的距离的预期值与测量的距离的确定的值进行比较,可以确定无线装置之间的距离是已经增加还是已经减少,测量的距离的确定的值基于在预测的时间之前和之后进行的测量。

然后,该方法可以可选地继续进行至步骤714,在步骤714中,响应于确定第一无线装置和第二无线装置之间的距离已经改变,重新确定第一无线装置和第二无线装置之间的距离。该步骤可以大体上类似于上文描述的步骤702。因此,距离可以是时间平均的距离。可以基于多个定时信号来确定时间平均的距离测量。定时信号可以是FTM信号,并且可以包括一个或多个FTM突发。例如,可以使用上文参考图2描述的FTM过程,在多个FTM信号或FTM突发上对测量的距离求平均来确定距离。在备选实施例中,可以基于无线装置的定位数据来确定无线装置之间的初始距离。例如,可以基于从诸如GPS、GLONASS等的卫星导航系统获得的定位数据来确定无线装置之间的初始距离。

在步骤702和步骤714中执行的测量可能需要比在步骤708中执行的测量更大量的信令。例如,在步骤702和步骤714中的测量的距离可以基于多个定时测量(例如,多个FTM交换和/或多个FTM突发)的平均。相比之下,在步骤708中的测量的距离可以基于单个FTM交换或单个FTM突发。因此,本公开的实施例通过只在已经检测到无线装置之间的距离改变时才获得对无线装置之间的距离的更准确的测量来减少开销信令。

因此,图7阐述一种允许检测无线装置之间的距离改变的方法。

图8是根据本公开的实施例的用于检测第一无线装置和第二无线装置之间的距离改变的节点或处理装置800的示意图。例如,节点或处理装置800可以配置成执行上文关于图7描述的方法。节点或处理装置800例如可以是第一无线装置或第二无线装置。备选地,第一无线装置和第二无线装置中的一个或多个可以形成无线通信网络的一部分,并且节点或处理装置800可以是无线通信网络中的节点。

节点或处理装置800包括:处理电路802和装置可读介质(如存储器)804。装置可读介质804存储指令,指令当由处理电路802执行时使节点或处理装置800:基于对在第一无线装置和第二无线装置之间传送的第一定时信号的测量来确定参数随时间的变化。参数的变化取决于第一无线装置和第二无线装置之间的距离,并且包括:由于第一无线装置和第二无线装置之间的相对时钟漂移而引起的周期性阶跃转变。还使节点或处理装置800:基于参数的确定的变化来预测预期发生周期性阶跃转变的时间;以及基于对第二定时信号的测量来确定参数的值。第二定时信号随后接近于预测的时间在第一无线装置和第二无线装置之间被传送。响应于确定参数的确定的值不同于参数的预期值,还使节点或处理装置800:确定第一无线装置和第二无线装置之间的距离已经改变。

在所示的实施例中,节点800还包括:用于从其他节点接收信号和/或向其他节点传送信号的一个或多个接口806。接口806可以使用任何适当的通信技术,如电子信令、光学信令或无线(无线电)信令。

尽管图8示出串联耦合在一起的处理电路802、存储器804和(一个或多个)接口806,但是本领域技术人员将理解,节点或处理装置800的组件可以按任何合适的方式(例如,经由总线或其他内部连接)耦合在一起。

图9是根据本公开的另外的实施例的用于检测第一无线装置和第二无线装置之间的距离改变的节点或处理装置900的示意图示。例如,节点或处理装置900可以配置成执行图7的方法。节点或处理装置900例如可以是第一无线装置或第二无线装置。备选地,第一无线装置和第二无线装置中的一个或多个可以形成无线通信网络的一部分,并且节点或处理装置900可以是无线通信网络中的节点。

节点或处理装置900包括参数变化确定模块902。参数变化确定模块902配置成:基于对在第一无线装置和第二无线装置之间传送的第一定时信号的测量来确定参数随时间的变化。参数的变化取决于第一无线装置和第二无线装置之间的距离,并且包括:由于第一无线装置和第二无线装置之间的相对时钟漂移而引起的周期性阶跃转变。

如图所示,节点或处理装置900还包括预测模块904,其配置成:基于参数的确定的变化来预测预期发生周期性阶跃转变的时间。

节点或处理装置900还包括比较模块906。比较模块906配置成:基于对第二定时信号的测量来确定参数的值,其中第二定时信号随后接近于预测的时间在第一无线装置和第二无线装置之间被传送。响应于确定参数的确定的值不同于参数的预期值,比较模块906还配置成:确定第一无线装置和第二无线装置之间的距离已经改变。

节点或处理装置900还可以包括:用于从网络的其他节点接收信号和/或向网络的其他节点传送信号的一个或多个接口模块(未示出)。接口可以使用任何适当的通信技术,如电子信令、光学信令或无线(无线电)信令。

上文关于图9描述的模块可以包括硬件和/或软件的任何组合。例如,在实施例中,模块完全用硬件来实现。如上所述,硬件实现可以包括或涵盖但不限于:数字信号处理器(DSP)硬件、精简指令集处理器、硬件(例如,数字或模拟)电路以及(在适当的情况下)能够执行这样的功能的状态机,硬件(例如,数字或模拟)电路包括但不限于(一个或多个)专用集成电路(ASIC)和/或(一个或多个)现场可编程门阵列((一个或多个)FPGA)。在另一个实施例中,模块可以完全用软件来实现。在又一些另外的实施例中,模块可以用硬件和软件的组合来实现。

因此,本公开提供用于检测无线装置之间的距离改变的方法、设备和装置可读介质。具体地,在参数随时间的变化中的周期性阶跃转变的发生用于:将接近于预测的周期性阶跃转变的、参数的预期值与参数的确定的值进行比较,以便确定第一无线装置和第二无线装置之间的距离是否已经改变。

应当注意,上述实施例说明而非限制本文中公开的概念,并且本领域技术人员将能够设计许多备选实施例而不脱离以下随附权利要求书的范围。词语“包括”不排除存在除了在陈述中所列的元件或步骤以外的元件或步骤,“一”或“一个”不排除多个,并且单个处理器或其他单元可以实现在陈述中所记载的若干单元的功能。权利要求书中的任何附图标记不应当解释为限制它们的范围。

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