(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のワイヤレスデバイスにおいて、前記第１のワイヤレスデバイスの推定されたロケーションを計算する方法であって、前記方法は、
前記第１のワイヤレスデバイスにおいて、前記第１のワイヤレスデバイスから送信された第１の値に少なくとも部分的に基づいて第２のワイヤレスデバイスによって計算された、第１のラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）測定値を受信することと、ここで、前記第１の値は、前記第１のワイヤレスデバイスから第１のフレームが送信された時間のタイムスタンプと、前記第１のフレームの受信に応答して前記第２のワイヤレスデバイスによって送信された第１の肯定応答フレームが前記第１のワイヤレスデバイスによって受信された時間のタイムスタンプと、を含む、
前記第２のワイヤレスデバイスから第２のフレームが送信された時間のタイムスタンプと、前記第２のフレームの受信に応答して前記第１のワイヤレスデバイスによって送信された第２の肯定応答フレームが前記第２のワイヤレスデバイスによって受信された時間のタイムスタンプとに少なくとも部分的に基づいて、第２のＲＴＴ測定値を計算することと、
前記第１のワイヤレスデバイスの前記推定されたロケーションを計算するために、前記第１のＲＴＴ測定値と前記第２のＲＴＴ測定値とに基づいて第３のＲＴＴ測定値を計算することと
を備える、方法。
【請求項２】
前記第１のワイヤレスデバイスがモバイルデバイスを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のワイヤレスデバイスがアクセスポイントを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
第１のワイヤレスデバイスであって、
通信ネットワークにおいてフレームを送信する送信機と、
前記通信ネットワークからフレームを受信する受信機と、
プロセッサであって、
前記受信機において受信される第１のラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）測定値を取得することと、ここで、前記第１のＲＴＴ測定値は、前記第１のワイヤレスデバイスから送信された第１の値に少なくとも部分的に基づいて第２のワイヤレスデバイスによって計算され、前記第１の値は、前記第１のワイヤレスデバイスから第１のフレームが送信された時間のタイムスタンプと、前記第１のフレームの受信に応答して前記第２のワイヤレスデバイスによって送信された第１の肯定応答フレームが前記第１のワイヤレスデバイスによって受信された時間のタイムスタンプと、を含む、
前記第２のワイヤレスデバイスから送信された第２の値に少なくとも部分的に基づいて、第２のＲＴＴ測定値を計算することと、ここで、前記第２の値は、前記第２のワイヤレスデバイスから第２のフレームが送信された時間のタイムスタンプと、前記第２のフレームの受信に応答して前記第１のワイヤレスデバイスによって送信された第２の肯定応答フレームが前記第２のワイヤレスデバイスによって受信された時間のタイムスタンプとを含む、
前記第１のワイヤレスデバイスの推定されたロケーションを計算するために、前記第１のＲＴＴ測定値と前記第２のＲＴＴ測定値とに基づいて第３のＲＴＴ測定値を計算することと
を行うように構成されたプロセッサと
を備える、第１のワイヤレスデバイス。
【請求項５】
前記第１のワイヤレスデバイスがモバイルデバイス上に組み込まれる、請求項４に記載の第１のワイヤレスデバイス。
【請求項６】
前記第１のワイヤレスデバイスがアクセスポイント上に組み込まれる、請求項４に記載の第１のワイヤレスデバイス。
【請求項７】
第１のワイヤレスデバイスであって、
前記第１のワイヤレスデバイスから送信された第１の値に少なくとも部分的に基づいて第２のワイヤレスデバイスによって計算された、前記第１のワイヤレスデバイスと前記第２のワイヤレスデバイスとの間の第１のラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）測定値を受信するための手段と、ここで、前記第１の値は、前記第１のワイヤレスデバイスから第１のフレームが送信された時間のタイムスタンプと、前記第１のフレームの受信に応答して前記第２のワイヤレスデバイスによって送信された第１の肯定応答フレームが前記第１のワイヤレスデバイスによって受信された時間のタイムスタンプと、を含む、
前記第２のワイヤレスデバイスから第２のフレームが送信された時間のタイムスタンプと、前記第２のフレームの受信に応答して前記第１のワイヤレスデバイスによって送信された第２の肯定応答フレームが前記第２のワイヤレスデバイスによって受信された時間のタイムスタンプとに少なくとも部分的に基づいて、前記第１のワイヤレスデバイスと前記第２のワイヤレスデバイスとの間の第２のＲＴＴ測定値を計算するための手段と、
前記第１のワイヤレスデバイスの推定されたロケーションを計算するために、前記第１のＲＴＴ測定値と前記第２のＲＴＴ測定値とに基づいて第３のＲＴＴ測定値を計算するための手段と
を備える、第１のワイヤレスデバイス。
【請求項８】
第１のワイヤレスデバイスのロケーションを推定する動作を実行するためにプロセッサによって実行可能なコードを備える、非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、
前記第１のワイヤレスデバイスから送信された第１の値に少なくとも部分的に基づいて、第２のワイヤレスデバイスによって計算された第１のラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）測定値を取得するためのコードと、ここで、前記第１の値は、前記第１のワイヤレスデバイスから第１のフレームが送信された時間のタイムスタンプと、前記第１のフレームの受信に応答して前記第２のワイヤレスデバイスによって送信された第１の肯定応答フレームが前記第１のワイヤレスデバイスによって受信された時間のタイムスタンプと、を含む、
前記第２のワイヤレスデバイスから第２のフレームが送信された時間のタイムスタンプと、前記第２のフレームの受信に応答して前記第１のワイヤレスデバイスによって送信された第２の肯定応答フレームが前記第２のワイヤレスデバイスによって受信された時間のタイムスタンプとに少なくとも部分的に基づいて、第２のＲＴＴ測定値を計算するためのコードと、
前記第１のワイヤレスデバイスの推定されたロケーションを計算するために、前記第１のＲＴＴ測定値と前記第２のＲＴＴ測定値とに基づいて第３のＲＴＴを計算するためのコードと
を備える、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項９】
前記第２のワイヤレスデバイスは、アクセスポイントを備える、請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のワイヤレスデバイスは、アクセスポイントを備える、請求項８に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１１】
前記第１のワイヤレスデバイスは、モバイルデバイスを備える、請求項８に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]本特許出願は、本出願の譲受人に譲渡され、その全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる、２０１３年３月５日に出願された「REDUCING IMPACT OF CLOCK DRIFT IN WIRELESS DEVICES」と題する米国仮出願第６１／７７２，９３３号の利益を主張する。
【０００２】
[0002]開示する実施形態は、測位およびロケーションベースのアプリケーションにおける精度を改善することを対象とする。より詳細には、例示的な実施形態は、ワイヤレス通信システムにおいて精度を向上させ、エラーを低減するために、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に従って構成されたワイヤレスデバイスにおけるクロックドリフトの効果の低減を対象とする。
【背景技術】
【０００３】
[0003]ワイヤレス通信システムは、ワイヤレスデバイスとアクセスポイント（ＡＰ）とを含み得る。ワイヤレスデバイスは、互いの間でまたはＡＰを通して通信することができるモバイル局（ＳＴＡ）として構成され得る。そのような通信のために、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ、８０２．１１ａｄ、８０２．１１ｖなどの規格が通常使用される。これらの規格は、通信の品質を保証するためにエラー仕様を含み得る。
【０００４】
[0004]ＳＴＡは、少なくとも１つのローカルクロックを含むことができ、それに基づいて、ＳＴＡは、それの通信およびデータ処理を基づかせる。しかしながら、通常、いくつかのＳＴＡの中でローカルクロックを精確に同期させることは不可能であり、したがって、各ローカルクロックは、それ自体のエラーまたはクロックドリフトを有し得る。８０２．１１規格を使用した測位またはロケーションベースのアプリケーションでは、２つのＳＴＡ間の距離の指示を与えるために、たとえば、２つのＳＴＡ間の事前指定されたメッセージまたはダイアログのためのラウンドトリップ時間（ＲＴＴ：round trip time）の決定が使用され得る。ＲＴＴ決定の従来の方法では、送信ＳＴＡが、たとえば、受信ＳＴＡと通信しているときには、送信ＳＴＡのローカルクロックのエラーは、受信ＳＴＡのローカルクロックのエラーにより悪化する。したがって、２つのＳＴＡ間のＲＴＴ決定および対応する距離の計算は、不精確で、極めてエラーを起こしやすい。結果として生じるエラーは、ワイヤレス通信規格によれば、容認できないほど高くなり得る。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]例示的な実施形態は、それぞれのクロックドリフトを有する２つのワイヤレスデバイス間のラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）を、ＲＴＴへのクロックドリフトの影響を低下させながら、計算するためのシステムおよび方法を対象とする。第１のワイヤレスデバイスと第２のワイヤレスデバイスとの間で交換される１つまたは複数のメッセージの第１のセットに基づいて、第１のワイヤレスデバイスと第２のワイヤレスデバイスとの間で第１の方向における第１のＲＴＴが決定される。第２のワイヤレスデバイスと第１のワイヤレスデバイスとの間で交換される１つまたは複数のメッセージの第２のセットに基づいて、第２のワイヤレスデバイスと第１のワイヤレスデバイスとの間で第２の方向における第２のＲＴＴが決定され、第１のＲＴＴと第２のＲＴＴとの平均ＲＴＴが計算され、この平均ＲＴＴは、クロックドリフトの低い影響を有する。
【０００６】
[0006]たとえば、例示的な実施形態は、第１のワイヤレスデバイスにおいて、第１のワイヤレスデバイスから第２のワイヤレスデバイスへのラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）を計算する方法を対象とし、該方法は、１つまたは複数のメッセージの第１のセットに基づいて、第１の方向における第１のＲＴＴの計算を受信することであって、１つまたは複数のメッセージの第１のセットが、第１の方向において第１のワイヤレスデバイスによって送信された第１のフレームを備える、受信することと、１つまたは複数のメッセージの第２のセットに基づいて、第２の方向における第２のＲＴＴを計算することであって、１つまたは複数のメッセージの第２のセットが、第２の方向において第２のワイヤレスデバイスによって送信された第２のフレームを備える、計算することと、平均ＲＴＴを計算することであって、平均ＲＴＴが第１のＲＴＴと第２のＲＴＴとに基づく、計算することと、を備える。
【０００７】
[0007]別の例示的な実施形態は、第１のワイヤレスデバイスにおいてラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）を決定する方法を対象とし、該方法は、第２のワイヤレスデバイスの第２のクロックの第２のクロックエラーを受信することと、第２のクロックエラーに基づいて第２のクロックに第１のワイヤレスデバイスの第１のクロックをロックすることと、ロックされた第１のクロックに基づいてラウンドトリップ時間を決定することとを備える。
【０００８】
[0008]別の例示的な実施形態は、ワイヤレスデバイスによるワイヤレス通信の方法を対象とし、該方法は、２つまたはそれ以上のアクセスポイントに対応する２つまたはそれ以上のクロックエラーを受信することであって、２つまたはそれ以上のクロックエラーが、対応する２つまたはそれ以上のアクセスポイントによってブロードキャストされる、受信することと、２つまたはそれ以上のクロックエラーのうちの最小クロックエラーを決定することと、最小クロックエラーに基づいてワイヤレスデバイスのクロックを同期させることによって、最小クロックエラーに対応するアクセスポイントとの通信を確立することとを備える。
【０００９】
[0009]別の例示的な実施形態は、第１の方向において第１のフレームを送信するように構成された第１の送信機と、送信された第１のフレームを備える１つまたは複数のメッセージの第１のセットに基づいて、第１の方向における第１のラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）の計算を受信するように構成された第１の受信機と、１つまたは複数のメッセージの第２のセットに基づいて、第２の方向における第２のＲＴＴを計算することと、第１のＲＴＴと第２のＲＴＴとの平均を計算することとを行うように構成された第１のプロセッサとを備える、第１のワイヤレスデバイスを対象とする。
【００１０】
[0010]別の例示的な実施形態は、１つまたは複数のメッセージの第１のセットに基づいて、第１の方向における、第１のワイヤレスデバイスと第２のワイヤレスデバイスとの間の第１のラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）の計算を受信するための手段であって、１つまたは複数のメッセージの第１のセットが、第１の方向において第１のワイヤレスデバイスによって送信された第１のフレームを備える、受信するための手段と、１つまたは複数のメッセージの第２のセットに基づいて、第２の方向における、第１のワイヤレスデバイスと第２のワイヤレスデバイスとの間の第２のＲＴＴを計算するための手段であって、１つまたは複数のメッセージの第２のセットが、第２の方向において第２のワイヤレスデバイスによって送信された第２のフレームを備える、計算するための手段と、平均ＲＴＴを計算するための手段であって、平均ＲＴＴが第１のＲＴＴと第２のＲＴＴとに基づく、計算するための手段とを備える、第１のワイヤレスデバイスを対象とする。
【００１１】
[0011]また別の例示的な実施形態は、プロセッサによって実行されたとき、第１のワイヤレスデバイスにおいて、第１のワイヤレスデバイスから第２のワイヤレスデバイスへのラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）を計算するための動作をプロセッサに実行させるコードを備える非一時的コンピュータ可読記憶媒体を対象とし、該非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、１つまたは複数のメッセージの第１のセットに基づいて、第１の方向における第１のＲＴＴの計算を受信するためのコードであって、１つまたは複数のメッセージの第１のセットが、第１の方向において第１のワイヤレスデバイスによって送信された第１のフレームを備える、受信するためのコードと、１つまたは複数のメッセージの第２のセットに基づいて、第２の方向における第２のＲＴＴを計算するためのコードであって、１つまたは複数のメッセージの第２のセットが、第２の方向において第２のワイヤレスデバイスによって送信された第２のフレームを備える、計算するためのコードと、平均ＲＴＴを計算するためのコードであって、平均ＲＴＴが第１のＲＴＴと第２のＲＴＴとに基づく、計算するためのコードと、を備える。
【００１２】
[0012]添付の図面は、本発明の実施形態についての説明を助けるために提示され、実施形態の限定ではなく、実施形態の例示のみのために与えられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】[0013]従来の手法における２つのワイヤレスデバイス間のＲＴＴの計算のためのメッセージ交換のタイムラインを示す図である。
【図２】[0014]例示的なワイヤレス通信システムを示す図である。
【図３】[0015]２つのワイヤレスデバイス間のＲＴＴの計算のためのメッセージ交換の例示的なタイムラインを示す図である。
【図４】[0016]２つのワイヤレスデバイス間のＲＴＴを決定する例示的な方法におけるシーケンスのフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
[0017]本発明の特定の実施形態を対象とする以下の説明および関連する図面において、本発明の態様が開示される。本発明の範囲から逸脱することなく、代替的な実施形態が想到され得る。さらに、本発明の関連する詳細を不明瞭にしないように、本発明のよく知られている要素については詳細に説明しないか、または省略する。
【００１５】
[0018]「例示的」という単語は、本明細書では「例、事例、または例示の働きをすること」を意味するために使用する。本明細書で「例示的」と記載されたいかなる実施形態も、必ずしも他の実施形態よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきであるとは限らない。同様に、「本発明の実施形態」という用語は、本発明のすべての実施形態が、ここに説明する特徴、利点または動作モードを含むことを要求するものではない。
【００１６】
[0019]本明細書で使用する用語は、特定の実施形態について説明するためのものにすぎず、本発明の実施形態を限定するものではない。本明細書で使用する単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈が別段に明確に示すのでなければ、複数形をも含むものとする。さらに、本明細書で使用する「備える（comprises）」、「備えている（comprising）」、「含む（includes）」、および／または「含んでいる（including）」という用語は、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を明示するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらのグループの存在または追加を排除しないことを理解されよう。
【００１７】
[0020]さらに、多くの実施形態について、たとえば、コンピューティングデバイスの要素によって実行されるべき一連のアクションに関して説明する。本明細書で説明する様々なアクションは、特定の回路（たとえば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））によって、１つまたは複数のプロセッサによって実行されるプログラム命令によって、あるいは両方の組合せによって実行され得ることを認識されよう。さらに、本明細書で説明するこの一連のアクションは、実行すると、関連するプロセッサに本明細書で説明する機能を実行させるコンピュータ命令の対応するセットを記憶した任意の形態のコンピュータ可読記憶媒体内で全体として実施されるべきものと見なされ得る。したがって、本発明の様々な態様は、すべてが請求する主題の範囲内に入ることが企図されているいくつかの異なる形態で実施され得る。さらに、本明細書で説明する実施形態の各々について、任意のそのような実施形態の対応する形式について、本明細書では、たとえば、説明するアクションを実行する「ように構成された論理」として説明することがある。
【００１８】
[0021]例示的な実施形態は、ワイヤレス通信システムにおけるクロックドリフトの低減のためのシステムおよび方法を対象とする。いくつかの実施形態では、例示的な通信システムにおけるワイヤレスデバイスは、それらのクロックドリフトを決定し、それを他のワイヤレスデバイスまたはアクセスポイントにアナウンスあるいはブロードキャストするように構成され得る。通信中のワイヤレスデバイスのクロックドリフトの知識を使用して、例示的な技法は、ラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）計算における、結果として生じるエラーを低減することができる。一例では、受信デバイスまたはＳＴＡが、送信ＳＴＡのクロックドリフトに関してそれのクロックドリフトを推定することができ、ここにおいて、送信ＳＴＡは、送信ＳＴＡのクロックドリフトを送信またはブロードキャストする。別の例では、その逆が可能であり、それにより、受信ＳＴＡは、受信ＳＴＡのクロックドリフトを送信またはブロードキャストし、送信ＳＴＡは、受信ＳＴＡのクロックドリフトに関して送信ＳＴＡのクロックドリフトを推定する。また別の例では、送信ＳＴＡまたは受信ＳＴＡあるいはアクセスポイントなどの他の任意のエンティティのいずれかが、送信ＳＴＡと受信ＳＴＡの両方のクロックドリフトを取得することができ、そして、例示的な平均化関数を使用して、送信ＳＴＡと受信ＳＴＡとの間の極めて精確なＲＴＴを取得することができる。
【００１９】
[0022]本明細書で使用する「アクセスポイント」（または「ＡＰ」）は、ワイヤレスデバイスまたはＳＴＡなど、１つまたは複数の他のデバイスへのネットワーク接続をルーティングし、接続し、共有し、および／または何らかの形で提供することが可能な、ならびに／あるいはそれらを行うように構成された、任意のデバイスを指し得る。ＡＰは、そのような接続がそれらを介して与えられ得る、１つまたは複数のイーサネット（登録商標）インターフェースおよび／または１つまたは複数のＩＥＥＥ８０２．１１インターフェースなど、それぞれ、１つまたは複数のワイヤードおよび／またはワイヤレスインターフェースを含み得る。たとえば、ワイヤレスルータなどのＡＰは、ローカルモデムまたは他のネットワーク構成要素（たとえば、スイッチ、ゲートウェイなど）に接続するためのおよび／またはネットワークアクセスが与えられるべきである１つまたは複数の他のデバイスに接続するための１つまたは複数のイーサネットポート、ならびに１つまたは複数の他のデバイスとの接続性を可能にするために１つまたは複数のワイヤレス信号をブロードキャストし、送信し、および／または場合によっては与えるための１つまたは複数のアンテナならびに／あるいはワイヤレスネットワーキングカードを含み得る。
【００２０】
[0023]本明細書で説明する、ワイヤレスデバイスまたはＳＴＡは、システム、加入者ユニット、加入者局、移動局、モバイル、リモート局、リモート端末、モバイルデバイス、ユーザ端末、端末、ワイヤレス通信デバイス、ユーザエージェント、ユーザデバイス、またはユーザ機器（ＵＥ）を含み得る。ＳＴＡは、セルラー電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）電話、ワイヤレスローカルループ（ＷＬＬ）局、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ワイヤレス接続機能を有するハンドヘルドデバイス、コンピューティングデバイス、またはワイヤレスモデムに接続された他の処理デバイスであり得る。
【００２１】
[0024]概して、本明細書で説明する実施形態は、様々なＩＥＥＥ８０２．１１メッセージング規格に従ってワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を利用するデバイスのためのワイヤレス通信に関係し得る。実施形態は、たとえば、ＳＴＡにおけるクロックドリフトがＲＴＴの計算に寄与したエラーを低減することによって、ワイヤレスＡＰを使用してＳＴＡの位置を取得することを改善し得る。衛星ジオ測位データを送信する地上波基地局からの衛星信号または支援データに依拠するのではなく、ＳＴＡは、ワイヤレスＡＰを使用してそれらの地理的ロケーションを取得し得る。ＡＰは、８０２．１１ｇ、８０２．１１ｎ、８０２．１１ａｃ、８０２．１１ａｄ、８０２．１１ｖなど、様々なＩＥＥＥ８０２．１１規格に従ってワイヤレス信号を送信および受信し得る。いくつかの実施形態では、ＳＴＡは、マルチプルなアンテナから信号を送信または受信している間、８０２．１１ａｃおよび８０２．１１ｖ規格に準拠し得る。いくつかの実施形態は、０．１ナノ秒（ｎｓ）増分でタイミング信号をサンプリングし得るが、いくつかの実施形態は、依然としてそれらの規格に準拠しながら、たとえば１．５ｎｓ、２ｎｓ、０．１ｎｓなど、１０ｎｓよりも小さい時間増分で信号をサンプリングし得る。諸実施形態は、マルチプルなアンテナからの送信信号を考慮する定義に基づいて８０２．１１規格からの出発時間（ＴＯＤ）測定および到達時間（ＴＯＡ）測定を実施し得る。いくつかの実施形態では、ＴＯＡとＴＯＤとを送信するのではなく、ＴＯＡとＴＯＤとの間の時間差が送信され得る。いくつかの実施形態では、受信ＳＴＡと送信ＳＴＡの両方は、ＴＯＤ測定値およびＴＯＡ測定値を計算するのに十分な情報を送信し得る。いくつかの実施形態では、これらの新しいメッセージは、改訂された８０２．１１規格において成文化され得る。ＡＰは、ＳＴＡとの間で、ＴＯＡ測定値およびＴＯＤ測定値など、タイミング測定値を送信および受信し得る。ＳＴＡが、ＡＰからの地理的測位情報とともに、３つまたはそれ以上のＡＰからタイミング測定値を取得したとき、ＳＴＡは、マルチプルなタイミング測定値を使用して、たとえば三辺測量など、ＧＰＳ測位と同様の技法を実行することによってそれのロケーションを決定することが可能であり得る。場合によっては（たとえば、特にＳＴＡのうちの少なくとも１つが固定であるとき）、ＳＴＡは、互いの間のＲＴＴおよび距離を取得するために互いの間でタイミング測定値を送信および受信し得る。
【００２２】
[0025]図１を参照すると、たとえば、８０２．１１ｖの２６４ページなどの一部の８０２．１１規格に見られる仕様、図、およびガイドラインに一致し得る、送信ＳＴＡ（ＳＴＡ１）と受信ＳＴＡ（ＳＴＡ２）との間のＲＴＴの計算のための既存の技法について説明する。ＳＴＡ２からの要求およびＳＴＡ１からの肯定応答の後、ＳＴＡ１は、オーバーラップするペアにおいてタイミング測定フレームを送信する。ペアの第１のタイミング測定フレームは、非ゼロのダイアログトークンを含んでいる。ダイアログトークン（Dialog Token）フィールドは、後で送られるべき第２のまたはフォローアップタイミング測定フレームとともに、ペアの第１のものとしてタイミング測定フレームを識別するために送信ＳＴＡによって選択された非ゼロ値である（ダイアログトークンが０である場合、それは、タイミング測定フレームの後に後続のフォローアップタイミング測定フレームが続かないことを示す）。フォローアップタイミング測定フレームは、ペアの第１のフレーム中のダイアログトークンの値に設定されたフォローアップダイアログトークンを含んでいる。第１のタイミング測定フレームでは、両方のＳＴＡがタイムスタンプをキャプチャする。ＳＴＡ１は、タイミング測定フレームが送信される第１の時間（ｔ１）をキャプチャする。ＳＴＡ２は、タイミング測定フレームがＳＴＡ２に到着する第２の時間（ｔ２）と、ＡＣＫ応答がＳＴＡ２から送信される第３の時間（ｔ３）とをキャプチャする。ＳＴＡ１は、ＡＣＫが到着する第４の時間（ｔ４）をキャプチャする。フォローアップタイミング測定フレームでは、ＳＴＡ１は、それがキャプチャしたタイムスタンプ値（ｔ１およびｔ４）をＳＴＡ２に転送する。この情報を用いて、ＳＴＡ２はＲＴＴを［（ｔ４−ｔ１）−（ｔ３−ｔ２）］として取得し得る。しかしながら、ＳＴＡ１およびＳＴＡ２の各々は、上記のように取得されたＲＴＴの精度を低下させる、それらのローカルクロックにおけるクロックドリフトを有する可能性がある。
【００２３】
[0026]例示のために、ＳＴＡ１におけるローカルクロックのクロックドリフトが、予想される周波数からの１００万分の１（ｐｐｍ：parts per million）の変動として測定された、ｐｐｍ１のエラーを有すると仮定する。同様に、ＳＴＡ２はｐｐｍ２のローカルクロックドリフトを有する。再び図１を参照すると、様々なタイムスタンプｔ１〜ｔ４は、上記の仮定を用いてさらに詳細に考察される。ここに見られるように、ｔ２は、ｔ１に、ＳＴＡ１からＳＴＡ２に送られたタイミング測定フレームの飛行時間（ここでＴＯＦはＲＴＴの１／２である）を加えたものに等しく、または言い換えると、ｔ２＝ｔ１＋ＴＯＦである。時間ｔ３は、タイミング測定フレームの持続時間（この持続時間を本明細書では「Ｍ」と呼ぶ）を、ショートインターフレームスペーシング（ＳＩＦＳ：short inter frame spacing）としても知られる、ＳＴＡ２がメッセージに応答するのにかかる時間に加えることから取得されるか、または言い換えると、ｔ３＝ｔ２＋Ｍ＋ＳＩＦＳである。時間ｔ４は、ＳＴＡ２からＳＴＡ１へのＡＣＫについて、ｔ３にＴＯＦを加えたものとして同様に取得される。数学的表現では、ｔ４＝ｔ３＋ＴＯＦである。ＳＴＡ１はｐｐｍ１のエラーによって異なりうるので、ＳＴＡ１において計算される時間ｔ４およびｔ１は、（１＋ｐｐｍ１）の係数を乗算される。同様に、ＳＴＡ２において計算される時間ｔ３およびｔ２は、（１＋ｐｐｍ２）の係数を乗算される。時間ｔ１〜ｔ４の上記の分析により、ＲＴＴは、以下の数式を用いてより詳細に表され得る。
【００２４】
[0027]  
【数１】
0006013632.tif 000002
【００２５】
[0028]Ｍが１００μｓであり、ＳＩＦＳが１６μｓであり、ｐｐｍ１およびｐｐｍ２の各々が±２５ｐｐｍであり、これが、ｐｐｍ１−ｐｐｍ２を５０ｐｐｍにする、実際的な例では、ＲＴＴのエラーは５．８ｎｓほどに高くなり得、それが、約１．７メートルの位置不確実性をまねき得ることがわかる。測位アプリケーションでは、そのような大きさのエラーは、（特にＳＴＡ１とＳＴＡ２とがすぐ近くにある場合）容認できないほど大きくなり得る。したがって、以下のセクションでさらに詳細に説明するように、例示的な実施形態は、ＲＴＴのエラーを低減するためのシステムおよび方法を含む。
【００２６】
[0029]はじめに、図２を参照しながら、ＲＴＴの計算におけるクロックエラーの効果または影響を低減するための例示的な技法を実行するように構成され得る、例示的なシステム２００について説明する。図示のように、システム２００は送信機システム２１０と受信機システム２５０とを含む。一般性の喪失なしに、送信機システム２１０と受信機システム２５０の両方が、ＡＰまたはＳＴＡ中で実装され得る。例示的な例では、送信機システム２１０は、上記のＳＴＡ１など、送信ＳＴＡまたは第１のワイヤレスデバイスを表し、受信機システム２５０は、上記の第２のワイヤレスデバイスまたはＳＴＡ２など、受信ＳＴＡを表す。送信機システム２１０から受信機システム２５０への送信は、順方向リンクまたは第１の方向と呼ばれ、受信機システム２５０から送信機システム２１０への送信は逆方向リンクまたは第２の方向と呼ばれる。
【００２７】
[0030]送信機２１０および受信機システム２５０のいくつかの態様は、例示的な実施形態により、特定の特徴、機能、および変更を実装するように構成されていることが理解されよう。たとえば、現在のＩＥＥＥ８０２．１１規格を実装するように構成された送信機および受信機は、一般に、順方向リンクにおいて送信機側からの対応する複数の送信機によって送信された複数のデータストリームを含み、これは精密タイミング測定（fine timing measurement）のアンビギュイティ（ambiguity）につながる。例示的な実施形態は、これらのアンビギュイティを回避し、たとえば、精密タイミング測定のためのフレームに関係するすべての送信が単一の無線周波数（ＲＦ）チェーンまたはアンテナから行われる必要があるように送信機システム２１０および受信機システム２５０を構成する。この態様は、以下でさらに説明するように、ＴＸデータプロセッサ２１４から、アンテナ２２４に結合された送信機２２２への、トラフィックデータの送信によって実装される。
【００２８】
[0031]第１の方向または順方向リンクでは、送信機システム２１０からのすべての送信に対応するデータストリームは、データソース２１２から送信（ＴＸ）データプロセッサ２１４にトラフィックデータとして与えられる。ＴＸデータプロセッサ２１４は、関連するコーディング方式に基づいて、トラフィックデータのフォーマッティング、コーディング、およびインターリービングを実行する。コーディングされたトラフィックデータは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）技法を使用してパイロットデータと多重化され得る。パイロットデータは、通常、既知の方法で処理される既知のデータパターンであり、チャネル応答を推定するために受信機システムにおいて使用され得る。多重化されたパイロットとコーディングされたトラフィックデータとは、変調シンボルを与えるために（たとえばＢＰＳＫ、ＱＰＳＫなどに従って）変調され、変調シンボルは、次いで、アンテナ２２４を介した送信のために送信機（ＴＭＴＲ）２２２として示される第１の送信機に与えられる。データレート、コーディング、および変調は、メモリ２３２に記憶され、プロセッサ２３０によって実行される命令に基づき得る。
【００２９】
[0032]受信機システム２５０において、送信された変調された信号は、アンテナ２５２によって受信され、受信信号は受信機（ＲＣＶＲ）２５４に与えられる。受信機２５４は、受信信号を調整（たとえば、フィルタ処理、増幅、およびダウンコンバート）し、調整された信号をデジタル化してサンプルを与え、さらにそれらのサンプルを処理して、対応する「受信」シンボルストリームを与える。次いで、ＲＸデータプロセッサ２６０は、受信シンボルストリームを受信し、処理して、「検出」シンボルストリームを与える。ＲＸデータプロセッサ２６０は、次いで、各検出シンボルストリームを復調し、デインターリーブし、復号して、トラフィックデータを復元する。ＲＸデータプロセッサ２６０による処理は、送信機システム２１０におけるＴＸデータプロセッサ２１４によって実行される処理を補足するものである。
【００３０】
[0033]次に第２の方向または逆方向リンクを参照すると、受信機システム２５０におけるプロセッサ２７０は、メモリ２７２に記憶されたいくつかのプリコーディング行列のうちの１つを周期的に決定し、対応する行列インデックス部分とランク値部分とを備える逆方向リンクメッセージを作成する。逆方向リンク送信または逆方向リンクメッセージは、通信リンクおよび／または受信トラフィックデータに関する様々なタイプの情報を備え得る。逆方向リンクメッセージは、データソース２３６からトラフィックデータをも受信するＴＸデータプロセッサ２３８によって処理され、変調器２８０によって変調され、送信機（ＴＭＴＲ）２５４によって調整され、送信機システム２１０に返信される。逆方向送信の場合、受信機システム２５０における送信機ＴＭＴＲは、アンテナ２５２を共有する、ＲＣＶＲ２５４と同じモジュール中に示されており、同様に、送信機システム２１０における第１の受信機または受信機ＲＣＶＲ２２２は、アンテナ２２４を共有する、ＴＭＴＲ２２２と同じモジュール中に示されている。
【００３１】
[0034]送信機システム２１０において、受信機システム２５０からの変調された信号は、アンテナ２２４によって受信され、受信機２２２によって調整され、復調器２４０によって復調され、ＲＸデータプロセッサ２４２によって処理されて、逆方向リンクメッセージが抽出される。次いで、プロセッサ２３０は、メモリ２３２に記憶された複数のプリコーディング行列から、どのプリコーディング行列を使用すべきかを判断し、次いで、抽出されたメッセージを処理する。例示的なシステム２００は図２の示された特徴または機能ブロックに関して図示および説明されているが、様々な機能ブロックの機能は、特定の実装形態に適するように組み合わせられるかまたは変更され得ることを理解されよう。たとえば、送信機２１０のＴＸデータプロセッサ２１４およびプロセッサ２３０に関係する態様は組み合わせられ、第１のプロセッサ中で実装され得る。同様のそのような変更は当業者に明らかである。
【００３２】
[0035]さらに、上記の説明の機能のさらに詳細な説明は、本明細書では明快のために省略されているシステム２００の様々な上述の構成要素の機能の基本的な説明のみを与えることを理解されよう。当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく、精密タイミング測定がＲＴＴの計算におけるクロックエラーの効果または影響を低減することに関する、精密タイミング測定のための開示する技法を、他の同様の送信機および受信機構造に適用することが可能である。
【００３３】
[0036]次に図３を参照して、ＲＴＴの精確な測定に関係する例示的な実施形態についてさらに詳細に説明する。図３では、図２の送信機システム２１０に従ってＳＴＡ１が構成され得、図２の受信機システム２５０に従ってＳＴＡ２が構成され得る。いくつかの実施形態では、図３のシステムは、「精密タイミング測定」のために構成され、それにより、ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間のＲＴＴの精確な測定値が取得され得る。本開示に関係する精密タイミング測定は、現在の８０２．１１ｖ規格への変更を含む。現在のＩＥＥＥ８０２．１１ｖ規格は、同期目的のために、ならびにロケーションまたは測位目的のために使用され得る。以下の表１に示されている、精密タイミング測定に対応する変更のうちのいくつかにより、新しいＩＥＥＥ８０２．１１ｒｅｖ  ｍｃ規格は、様々な８０２．１１規格（たとえば、８０２．１１ｇ、８０２．１１ｎ、８０２．１１ａｃ、８０２．１１ａｄ、８０２．１１ｖなど）にわたるロケーション目的のために使用され得る。
【００３４】
[0037]例示的な実施形態に関連する、新しいＩＥＥＥ８０２．１１ｒｅｖ  ｍｃ規格の態様に関係する表１を以下に示す。  
【表１】
0006013632.tif 000003
【００３５】
[0038]上記の表１は、特に、例示的な実施形態における精密タイミング測定に関する、提案される新しいＩＥＥＥ８０２．１１ｒｅｖ  ｍｃ規格を取得するために、現在のＩＥＥＥ８０２．１１規格への関連する変更を要約するが、提案される新しいＩＥＥＥ８０２．１１ｒｅｖ  ｍｃ規格のさらなる詳細は、概して、本出願の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に組み込まれる、２０１２年１１月１日に出願された「METHODS FOR PRECISE LOCATION DETERMINATIONS AND WIRELESS TRANSMISSIONS IN 802.11 STANDARDS」と題する米国仮出願番号第６１／７２１，４３７号に見つけられ得る。
【００３６】
[0039]より詳細には、開示する実施形態に関して、精密タイミング測定は、たとえば、ＳＴＡ２が、ＳＴＡ２とＳＴＡ１との間のＲＴＴを精確に測定することを可能にする。精密タイミング測定フレームの通常の転送により、受信ＳＴＡ（ＳＴＡ２）が、その環境における他のＳＴＡとのそれの相対ロケーションの変化を追跡することが可能である。
【００３７】
[0040]認識され得るように、ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間のメッセージ転送に関係するタイムラインは、図１の従来の手法に関して説明した要素以外に、追加の要素を含む。より詳細には、図３の例示的な態様では、ＳＴＡ２からの要求は、両側交換がオンにされることを示す。これは、ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間の追加の要求−肯定応答ルーチンを省くが、代替的な実施形態は、両側交換なしに構成され得、それにより、たとえ要求−肯定応答の追加のステップを通してでも、同じ結果が得られ得ることが理解されよう。アクション／ルーチンのシーケンスが、図３に例示的な順序で示されているが、実施形態が同じアクションのルーチンを採用することの要件がないこがを理解されよう。たとえば、アクションが、前のアクションに続くか、またはその後に実行されるものとして説明されていても、アクションと前のアクションとが時間的に分離されなければならないという要件はなく、図３のタイムラインで説明されるアクションのうちのいくつかが、実施形態の範囲から離れることなしに、単一のトランザクションに組み合わせられるか、あるいは同時にまたは並行して実行され得ることが可能である。
【００３８】
[0041]図３のタイムラインを続けると、ＳＴＡ２からの両側要求およびＳＴＡ１からの肯定応答の後に、ＳＴＡ１は、オーバーラップするペアにおいてタイミング測定フレームを送信する。次の数個のメッセージ転送は従来の技法と同様であり、第１のＲＴＴが第１の方向において計算される。たとえばＳＴＡ１に関係する第１のクロックエラーが、第１のＲＴＴに関連づけられ得る。一般性の喪失なしに、第１の方向は、たとえば、ＳＴＡ１からＳＴＡ２に送信され、その後に、ＳＴＡ２からＳＴＡ１に送信された第１のフレームの肯定応答が続く、第１のフレームに対応するタイミング測定フレームのラウンドトリップに関する。したがって、第１の方向における第１のＲＴＴは、１つまたは複数のメッセージの第１のセットに基づいて計算され得、ここで、メッセージは、第１のフレームの送信（たとえば、第１の送信）と、第１のフレームの対応する肯定応答（たとえば、第１の肯定応答）の受信とを備える。より詳細には、前に説明したように、第１のＲＴＴは、たとえば、第１のフレームのＲＴＴ測定に関係するＳＴＡ１において取得され得る、第１および第４の時間、ｔ１およびｔ４に少なくとも部分的に基づく。この場合も、時間ｔ１およびｔ４がＳＴＡ２に転送され得、ここで、ＳＴＡ２は、図１に関して上記で説明したのと同様の方法で、すなわち［（ｔ４−ｔ１）−（ｔ３−ｔ２）］を計算することによって、第１の方向における第１のＲＴＴ、またはここでは単に「ＲＴＴ」、を計算することができる。場合によっては、ＳＴＡ２は、計算されたＲＴＴをＳＴＡ１に転送することができる。
【００３９】
[0042]ＳＴＡ２がｔ１およびｔ４を受信する（さらに、場合によっては、この受信に肯定応答し、および／または計算されたＲＴＴをＳＴＡ１に送る）と、例示的な実施形態は、ＳＴＡ２とＳＴＡ１と間の、第２の方向における第２のＲＴＴ（ここではＲＴＴ’）についての、測定値の第２のセットを取得するための第２のプロトコルが開始されるという点で、従来の技法から離れ、ここで、第２の方向は、第１の方向の逆方向であると見なされ得る。たとえば第２のワイヤレスデバイスＳＴＡ２に対応する、第２のクロックエラーが、第２のＲＴＴに関連づけられ得る。
【００４０】
[0043]第２の方向におけるこの第２のＲＴＴ、またはＲＴＴ’は、第２のフレームの送信と第２のフレームの肯定応答の受信とに関係する１つまたは複数のメッセージの第２のセットに基づいて計算される。より詳細には、ＳＴＡ２は、（たとえば、第２の送信では）たとえば、第５の時間（ｔ１’）において、第２のフレームに関係するタイミング測定フレームをＳＴＡ１に送信する。ＳＴＡ１は、第２のフレームがＳＴＡ１に到着する第６の時間（ｔ２’）と、第２のフレームの肯定応答（たとえば、第２の肯定応答またはＡＣＫ応答）がＳＴＡ１から送信される第７の時間（ｔ３’）とをキャプチャする。ＳＴＡ２は、ＡＣＫがＳＴＡ２において受信される第８の時間（ｔ４’）をキャプチャする。フォローアップタイミング測定フレームでは、ＳＴＡ２は、それがキャプチャしたタイムスタンプ値（ｔ１’およびｔ４’）をＳＴＡ１に転送する。この情報を用いて、ＳＴＡ１は、式：ＲＴＴ’＝［（ｔ４’−ｔ１’）−（ｔ３’−ｔ２’）］によって表される、第８の時間と第５の時間との間の差から第７の時間と第６の時間との間の差を引いたものとして第２のＲＴＴを決定することが可能であり得る。一実施形態では、図示のように、ＳＴＡ１は、計算されたＲＴＴ’をＳＴＡ２に転送することができ、それにより、ＳＴＡ２はＲＴＴとＲＴＴ’の両方を所有することになる。この情報を使用して、ＳＴＡ２は、ＲＴＴ’’として示される、ＲＴＴとＲＴＴ’との平均を取得し得、それにより、クロックドリフトによって引き起こされるエラーの著しい低減に有利につながることがある。より詳細には、平均ＲＴＴ（ＲＴＴ’’）に関連する平均クロックエラーは、第１のＲＴＴ（ＲＴＴ）に関連する第１のクロックエラーおよび第２のＲＴＴ（ＲＴＴ’）に関連する第２のクロックエラーよりも低いエラーである。
【００４１】
[0044]代替的に、ＳＴＡ２が、いくつかの実施形態ではオプションとして前述したように、ＲＴＴをＳＴＡ１に前に転送していた場合、ＳＴＡ１はＲＴＴ’をすでに所有しているので、ＳＴＡ１も、ＲＴＴとＲＴＴ’との平均ＲＴＴ’’を取得するための計算を実行し得る。例示的な実施形態の説明のために、以下ではＲＴＴ’’がＳＴＡ２において計算されるケースが選択されるが、これは非限定的な説明であり、ＲＴＴ’’の以下の計算は、ＳＴＡ１において、あるいはそのことについて、必要なタイムスタンプおよび／またはラウンドトリップ時間値がＳＴＡ１およびＳＴＡ２からそれに転送される、アクセスポイントなどの他のエンティティにおいて実行され得ることに留意されたい。
【００４２】
[0045]簡潔のために、ＲＴＴ’の計算は例示的な実施形態に関して与えられるが、ＲＴＴの計算は、すでに説明した従来の手法におけるものと同様であると想定される。ＳＴＡ１およびＳＴＡ２は、以下の計算について、好ましくは固定であるかまたは非モバイルである（またはそれらの間の距離が不変のままである）と仮定され、したがって、ＴＯＦ値は変化しないことを理解されよう。さらに、ハンドセットがしばしばそうである、ＳＴＡ１およびＳＴＡ２の構成に同一のシステムまたはチップセットが使用される場合、ＳＴＡ１およびＳＴＡ２のためのＳＩＦＳ値も同じである。これらの仮定を用いて、および、この場合も、ＳＴＡ１がｐｐｍ１のエラーをもつクロックドリフトを有すると仮定され、そしてＳＴＡ２がｐｐｍ２の同様のエラーを有することに留意すると、対応するＲＴＴ’は次のように得られる。
【００４３】
[0046]  
【数２】
0006013632.tif 000004
【００４４】
[0047]思い出されるように、ＲＴＴは、ＲＴＴ＝２＊ＴＯＦ＊（１＋ｐｐｍ１）＋（Ｍ＋ＳＩＰＳ）＊（ｐｐｍ１−ｐｐｍ２）として取得される。したがって、ＲＴＴとＲＴＴ’とを平均すると、  
【数３】
0006013632.tif 000005
【００４５】
によって表される平均が得られる。
【００４６】
[0048]前の仮定をそのまま、すなわち、Ｍは１００μｓであり、ＳＩＦＳは１６μｓであり、ｐｐｍ１およびｐｐｍ２の各々は±２５ｐｐｍである、を用いると、ＲＴＴ’’のエラーは、ＳＴＡ１およびＳＴＡ２が１００メートル離れているときには１００／３ｅ８＊１ｅ９＊５０ｅ-6＝．０１６７ｎｓに等しい、ＲＴＴ’’表現における係数ＴＯＦ＊（ｐｐｍ１＋ｐｐｍ２）に対応することがわかる。図１に関して説明した従来の手法における５．８ｎｓエラーと比較して、例示的な実施形態では、エラーが、当業者によって大幅な低減として認識される、３４８分の１に低減されることがわかる。したがって、ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間の両方の方向において時間フレーム測定転送を使用してラウンドトリップ時間値を取得することと、それらを平均することとによって、例示的な実施形態は、ＲＴＴの計算における２つのＳＴＡのクロックドリフトの影響を最小限に抑えることができ、したがって、ＲＴＴの精度を改善することができる。
【００４７】
[0049]上記の図示の例では、ＳＴＡ１は、前に説明したように、ＲＴＴ’を計算し、平均化関数のためにそれをＳＴＡ２に送ったが、ＳＴＡ２において計算されたＲＴＴがＳＴＡ１に送られる、代替的な実施形態が可能であり、すでにＳＴＡ１がＲＴＴ’を計算するように構成されているので、ＳＴＡ１は、ＲＴＴ’’を決定するために平均化関数を計算するためのステップを完了している可能性がある。別の代替形態として、ＳＴＡ１とＳＴＡ２の両方は、ＲＴＴ’’を決定するために、タイムスタンプおよびラウンドトリップ時間計算の一部または全部を、サーバ、ロケーション決定エンティティ、またはＡＰ’など、別のエンティティに転送し得る。たとえば、ＳＴＡ２はＲＴＴを計算してＡＰに送り得、ＳＴＡ１はＲＴＴ’を計算してＡＰに送り得、それにより、ＡＰはＲＴＴ’’を計算することができる。当業者は、両方向におけるＲＴＴを取得することおよびそれらを平均することがＲＴＴ計算におけるクロックドリフトの影響を著しく低減できることに留意しながら、同様のライン上で可能であり得る様々な他の代替形態を認識する。
【００４８】
[0050]さらに、上記で説明した精密タイミング測定および対応するタイムスタンプキャプチャにより、たとえばＲＴＴの計算に関して、ｔ１およびｔ３は、送信されたフレームのためのプリアンブルの開始が、（たとえば、ＳＴＡ１が送信機システム２１０として実装される場合、送信機ＴＭＴＲ２２２に結合されたアンテナ２２４の）送信アンテナポートに現れる時点に対応することに留意されたい。一実装形態は、タイムスタンプが実際に生じる時点よりも早いかまたは遅い送信処理中にタイムスタンプをキャプチャし、時間差を補償するためにその値をオフセットし得る。それに対応して、ｔ２およびｔ４は、着信フレームのためのプリアンブルの開始が、（たとえば、ＳＴＡ２が受信機システム２５０として実装される場合、受信機ＲＣＶＲ２５４に結合されたアンテナ２５２の）受信アンテナポートに到着する時点に対応する。フレームを検出することおよびそれの論理構造と同期させることが時間遅延をまねくので、一実装形態は、タイムスタンプが生じてからしばらく後にタイムスタンプをキャプチャすることと、キャプチャされた値からオフセットを差し引くことにより遅延を補償することとによって、着信フレームのためのプリアンブルの開始がいつ受信アンテナポートに到着したかを決定する。
【００４９】
[0051]次に、さらに別の実施形態について説明する。その実施形態では、ＲＴＴ’’を取得するために上記のようにＲＴＴとＲＴＴ’とを平均する代わりに、２つのＳＴＡのうちの１つ、たとえばＳＴＡ２は、ＳＴＡ２についての係数（１＋ｐｐｍ２）が（１＋ｐｐｍ１−ｒｅｓｉｄｕａｌ＿ｐｐｍ）の形態をとるように、それのクロックをＳＴＡ１のクロックにロックすることができ、ここにおいて、ｒｅｓｉｄｕａｌ＿ｐｐｍは、ＳＴＡ２がＳＴＡ１のクロックにロックした後に残る差分ｐｐｍ２である。当業者が理解するように、ＳＴＡ２は、たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１フレームのプリアンブルのレガシーショートトレーニングフィールド（Ｌ−ＳＴＦ：Legacy Short Training Field）部分の間に、およびレガシーロングトレーニングフィールド（Ｌ−ＬＴＦ：Legacy Long Training Field）部分より前に、粗いやり方で、それのクロックをＳＴＡ１のクロックにロックすることができる。この実施形態では、ＲＴＴ’とＲＴＴ’’とを計算する追加のステップは必要とされない。したがって、前に説明したＲＴＴの計算は、次のように適切に修正される。  
【数４】
0006013632.tif 000006
【００５０】
[0052]例示的な例では、ｒｅｓｉｄｕａｌ＿ｐｐｍが、実際の適用例に対応する１ｐｐｍ程度であると仮定される場合、ＲＴＴのエラーは、（上記と同じ仮定、すなわち、Ｍが１００μｓであり、ＳＩＦＳが１６μｓであり、ｐｐｍ１およびｐｐｍ２の各々が±２５ｐｐｍであり、ＳＴＡ１およびＳＴＡ２が１００メートルである、を用いて）従来の手法におけるエラーよりも約５０分の１の低さの１１６μｓ＊１ｅ-6＝０．１１６ｎｓ＝０．０３ｍに低減される。
【００５１】
[0053]通信がＡＰとＳＴＡとの間の通信に関し（すなわち、上記で説明した２つのＳＴＡ、ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間ではなく）、ワイヤレス通信システムが、ロケーション対応であるいくつかのＡＰを備える、いくつかの実施形態では、ＡＰがそれらの最大クロックエラーまたはｐｐｍ値をアドバタイズまたはブロードキャストするように構成された場合に、実施形態の性能が改善され得る。このようにして、通信システムにおけるすべてのＳＴＡは、最低クロックエラーをもつＡＰにロックオンし得る。さらに、この例では、最小クロックエラーをもつＡＰは、それのネイバーのためのマスタの役割を果たすことができる。したがって、ＳＴＡ１またはＳＴＡ２などのワイヤレスデバイスは、たとえば、２つまたはそれ以上のアクセスポイントによって送信された２つまたはそれ以上のクロックエラーを受信し、２つまたはそれ以上のクロックエラーの最小クロックエラーを決定し得る。ワイヤレスデバイスは、次いで、最小クロックエラーに基づいてワイヤレスデバイスのクロックを同期させることによって、最小クロックエラーに対応するアクセスポイントとの通信を確立し得る。クロックエラー（たとえば、ｐｐｍで）のアドバタイズメントは、ビーコン中で、または、通常は精密タイミング測定交換が実行される前に起こる、精密タイミング測定要求交換などのハンドシェイクプロセスにおいて、ブロードキャストされ得る。さらに、ワイヤレスデバイスはまた、最小クロックエラーＡＰが最小クロックエラーを有する、最小クロックエラーに対応する最小クロックエラーＡＰに通信し得る。これに基づいて、最小クロックエラーＡＰは、それ自体をマスタＡＰとして指定または確立し、マスタＡＰとしてのそれのステータスをネイバーＡＰにアドバタイズし得る。
【００５２】
[0054]諸実施形態は、本明細書で開示されるプロセス、機能および／またはアルゴリズムを実行するための様々な方法を含むことを諒解されよう。たとえば、図４に示されているように、一実施形態は、第１のワイヤレスデバイスにおいて、第１のワイヤレスデバイス（たとえば、ＳＴＡ１）から第２のワイヤレスデバイス（たとえば、ＳＴＡ２）へのラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）を計算する方法の方法を含むことができ、該方法は、１つまたは複数のメッセージの第１のセットに基づいて、第１の方向における第１のＲＴＴ（たとえば、ＳＴＡ２からの受信ＲＴＴ）の計算を受信することであって、１つまたは複数のメッセージの第１のセットが、第１の方向において第１のワイヤレスデバイスによって送信された第１のフレームを備える、受信すること（ブロック４０２）と、１つまたは複数のメッセージの第２のセットに基づいて、第２の方向における第２のＲＴＴ（たとえば、ＲＴＴ’）を計算することであって、１つまたは複数のメッセージの第２のセットが、第２の方向において第２のワイヤレスデバイスによって送信された第２のフレームを備える、計算すること（ブロック４０４）と、平均ＲＴＴ（たとえば、ＲＴＴ’’）を計算することであって、平均ＲＴＴが第１のＲＴＴと第２のＲＴＴとに基づく、計算すること（ブロック４０６）と、を備える。
【００５３】
[0055]いくつかの態様では、第１のワイヤレスデバイスは、第２の方向における第２のＲＴＴの決定に関係する第１のクロックエラーを備え、第１のＲＴＴは、第１の方向において第２のワイヤレスデバイスから受信され得、ここで、第２のワイヤレスデバイスは第２のクロックエラーを備える。平均ＲＴＴは第１のＲＴＴまたは第２のＲＴＴよりも低いエラーを有する。第１および第２のワイヤレスデバイスはモバイルデバイスであり得るか、あるいは第１のワイヤレスデバイスはアクセスポイントであり得るが、第２のワイヤレスデバイスはモバイルデバイスまたはアクセス端末である。さらに、メッセージの第１および第２のセットは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づき得、特に、精密タイミング測定に基づき得る。
【００５４】
[0056]情報および信号は、多種多様な技術および技法のいずれかを使用して表され得ることを当業者は諒解されよう。たとえば、上記の説明全体にわたって言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または磁性粒子、光場または光学粒子、あるいはそれらの任意の組合せによって表され得る。
【００５５】
[0057]さらに、本明細書で開示する実施形態に関して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実装され得ることを、当業者は諒解されよう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップについて、上記では概してそれらの機能に関して説明した。そのような機能がハードウェアとして実装されるか、ソフトウェアとして実装されるかは、特定の適用例および全体的なシステムに課された設計制約に依存する。当業者は、説明した機能を特定の適用例ごとに様々な方法で実装し得るが、そのような実装の決定は、本発明の範囲からの逸脱を生じるものと解釈されるべきではない。
【００５６】
[0058]本明細書で開示する実施形態に関して説明した方法、シーケンスおよび／またはアルゴリズムは、ハードウェアで直接実装されるか、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで実装されるか、またはそれらの２つの組合せで実装され得る。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）メモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体中に常駐し得る。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替として、記憶媒体はプロセッサに一体化され得る。
【００５７】
[0059]したがって、本発明の実施形態は、２つのワイヤレスデバイス間のＲＴＴを決定する際にクロックエラー／ドリフトの影響を低減するための方法を実施するコンピュータ可読媒体を含むことができる。したがって、本発明は、図示の例に限定されるものではなく、本明細書で説明した機能を実行するための任意の手段が本発明の実施形態に含まれる。
【００５８】
[0060]上記の開示は本発明の例示的な実施形態を示しているが、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書において様々な変更および修正が行われ得ることに留意されたい。本明細書で説明した本発明の実施形態による方法クレームの機能、ステップおよび／またはアクションは、特定の順序で実施されなくてもよい。さらに、本発明の要素は、単数形で説明または請求されていることがあるが、単数形に限定することが明示的に述べられていない限り、複数形が企図される。
以下に本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[Ｃ１]  第１のワイヤレスデバイスにおいて、第１のワイヤレスデバイスから第２のワイヤレスデバイスへのラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）を計算する方法であって、前記方法は、
１つまたは複数のメッセージの第１のセットに基づいて、第１の方向における第１のＲＴＴの計算を受信することと、ここにおいて、１つまたは複数のメッセージの前記第１のセットが、前記第１の方向において前記第１のワイヤレスデバイスによって送信された第１のフレームを備える、
１つまたは複数のメッセージの第２のセットに基づいて、第２の方向における第２のＲＴＴを計算することと、ここにおいて、１つまたは複数のメッセージの前記第２のセットが、前記第２の方向から前記第２のワイヤレスデバイスから受信された第２のフレームを備える、
平均ＲＴＴを計算することと、ここにおいて、前記平均ＲＴＴが前記第１のＲＴＴと前記第２のＲＴＴとに基づく、
を備える、方法。
[Ｃ２]  １つまたは複数のメッセージの前記第１のセットが、前記第１のフレームに対応する第１の肯定応答をさらに備え、前記第１の肯定応答が前記第２の方向から前記第２のワイヤレスデバイスから受信される、Ｃ１に記載の方法。
[Ｃ３]  前記第１のフレームが前記第１のワイヤレスデバイスから送信される、第１の時間を決定することと、
前記第１の肯定応答が前記第１のワイヤレスデバイスにおいて受信される、第４の時間を決定することと、
前記第１の時間と前記第４の時間とを送信することと、ここにおいて、前記受信された第１のＲＴＴが前記送信された第１の時間と前記第４の時間とに部分的に基づく、
をさらに備える、Ｃ２に記載の方法。
[Ｃ４]  １つまたは複数のメッセージの前記第２のセットが、前記第２のフレームに対応する第２の肯定応答をさらに備える、Ｃ１に記載の方法。
[Ｃ５]  前記第２のフレームが第２のワイヤレスデバイスによって前記第１のワイヤレスデバイスに送信された第５の時間を受信することと、
前記第２のフレームが前記第１のワイヤレスデバイスにおいて受信された、第６の時間を決定することと、
前記第２の肯定応答が前記第１のワイヤレスデバイスから送信される、第７の時間を決定することと、
前記第２の肯定応答が前記第２のワイヤレスデバイスにおいて受信される、第８の時間を受信することと、
前記第２のＲＴＴを、前記第８の時間と前記第５の時間との間の差から前記第７の時間と前記第６の時間との間の差を引いたものとして計算することと
をさらに備える、Ｃ４に記載の方法。
[Ｃ６]  第１のクロックエラーが前記第１のＲＴＴに関連し、第２のクロックエラーが前記第２のＲＴＴに関連し、前記平均ＲＴＴに関連するクロックエラーが前記第１のクロックエラーおよび前記第２のクロックエラーよりも低い、Ｃ１に記載の方法。
[Ｃ７]  前記第１のワイヤレスデバイスがモバイルデバイスである、Ｃ１に記載の方法。
[Ｃ８]  前記第１のワイヤレスデバイスがアクセスポイントである、Ｃ１に記載の方法。
[Ｃ９]  前記第１のワイヤレスデバイスが受信機を備え、１つまたは複数のメッセージの前記第１のセットまたは１つまたは複数のメッセージの前記第２のセットのうちの少なくとも１つが精密時間測定フレームを備え、前記精密時間測定フレームが、前記受信機との１つまたは複数のメッセージの前記第１および第２のセットの同期より前に、前記受信機のアンテナおよび論理のに関連する遅延に等しい量だけオフセットされる、Ｃ１に記載の方法。
[Ｃ１０]  前記第２のＲＴＴを決定することが、前記第１のワイヤレスデバイスにおいて前記第２のＲＴＴを受信することを備える、Ｃ１に記載の方法。
[Ｃ１１]  第１のワイヤレスデバイスにおいてラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）を決定する方法であって、前記方法が、
第２のワイヤレスデバイスの第２のクロックの第２のクロックエラーを受信することと、
前記第２のクロックエラーに基づいて前記第２のクロックに前記第１のワイヤレスデバイスの第１のクロックをロックすることと、
前記ロックされた第１のクロックに基づいてラウンドトリップ時間を決定することと
を備える、方法。
[Ｃ１２]  ワイヤレスデバイスによるワイヤレス通信の方法であって、前記方法は、
２つまたはそれ以上のアクセスポイントに対応する２つまたはそれ以上のクロックエラーを受信することと、ここにおいて、前記２つまたはそれ以上のクロックエラーが、前記対応する２つまたはそれ以上のアクセスポイントによってブロードキャストされる、
前記２つまたはそれ以上のクロックエラーのうちの最小クロックエラーを決定することと、
前記最小クロックエラーに基づいて前記ワイヤレスデバイスのクロックを同期させることによって、前記最小クロックエラーに対応するアクセスポイントとの通信を確立することと
を備える、方法。
[Ｃ１３]  前記２つまたはそれ以上のクロックエラーを受信することが、前記ワイヤレスデバイスと前記対応する２つまたはそれ以上のアクセスポイントとの間の精密タイミング測定要求交換をさらに備える、Ｃ１２に記載の方法。
[Ｃ１４]  前記２つまたはそれ以上のクロックエラーが、前記対応する２つまたはそれ以上のアクセスポイントの最大クロックエラーである、Ｃ１２に記載の方法。
[Ｃ１５]  前記最小クロックエラーに対応する前記アクセスポイントが、前記２つまたはそれ以上のアクセスポイントのマスタアクセスポイントとしてそれ自体を確立するように構成された、Ｃ１２に記載の方法。
[Ｃ１６]  第１の方向において第１のフレームを送信するように構成された第１の送信機と、
前記送信された第１のフレームを備える１つまたは複数のメッセージの第１のセットに基づいて、前記第１の方向における第１のラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）の計算を受信するように構成された第１の受信機と、
第１のプロセッサであって、
１つまたは複数のメッセージの第２のセットに基づいて、第２の方向における第２のＲＴＴを計算することと、
前記第１のＲＴＴと前記第２のＲＴＴとの平均を計算することと
を行うように構成された第１のプロセッサと
を備える第１のワイヤレスデバイス。
[Ｃ１７]  前記第１の受信機が、前記第１のフレームに対応する第１の肯定応答を受信するようにさらに構成され、１つまたは複数のメッセージの前記第１のセットが、前記第１の肯定応答をさらに備える、Ｃ１６に記載の第１のワイヤレスデバイス。
[Ｃ１８]  前記第１のプロセッサは、
前記第１のフレームが前記第１の送信機から送信される、第１の時間を決定することと、
前記第１の肯定応答が前記第１の受信機において受信される、第４の時間を決定することと
を行うようにさらに構成され、
前記第１の送信機が、前記第１の時間と前記第４の時間とを送信するようにさらに構成され、前記受信された第１のＲＴＴが、前記第１の時間と前記第４の時間とに部分的に基づく、
Ｃ１７に記載の第１のワイヤレスデバイス。
[Ｃ１９]  前記第１の受信機が、第２のフレームを受信するようにさらに構成され、前記第１の送信機が、前記第２のフレームに対応する第２の肯定応答を送信するようにさらに構成され、１つまたは複数のメッセージの前記第２のセットが前記第２のフレームと前記第２の肯定応答とをさらに備える、Ｃ１７に記載の第１のワイヤレスデバイス。
[Ｃ２０]  前記第１の受信機は、前記第２のフレームが第２のワイヤレスデバイスによって前記第１のワイヤレスデバイスに送信された第５の時間を受信するようにさらに構成され、
前記第１のプロセッサは、前記第２のフレームが前記第１の受信機において受信された第６の時間を決定するようにさらに構成され、
前記第１のプロセッサは、前記第２の肯定応答が前記第１の送信機から送信される第７の時間を決定するようにさらに構成され、
前記第１の受信機は、前記第２の肯定応答が前記第２のワイヤレスデバイスにおいて受信される第８の時間を受信するようにさらに構成され、
前記第１のプロセッサが、前記第２のＲＴＴを、前記第８の時間と前記第５の時間との間の差から前記第７の時間と前記第６の時間との間の差を引いたものとして計算するようにさらに構成された、Ｃ１９に記載の第１のワイヤレスデバイス。
[Ｃ２１]  第１のクロックエラーが前記第１のＲＴＴに関連し、第２のクロックエラーが前記第２のＲＴＴに関連し、前記平均ＲＴＴに関連する平均クロックエラーが前記第１のクロックエラーおよび前記第２のクロックエラーよりも低いエラーである、Ｃ１６に記載の第１のワイヤレスデバイス。
[Ｃ２２]  前記第１のワイヤレスデバイスがモバイルデバイス上に組み込まれる、Ｃ１６に記載の第１のワイヤレスデバイス。
[Ｃ２３]  前記第１のワイヤレスデバイスがアクセスポイント上に組み込まれる、Ｃ１６に記載の第１のワイヤレスデバイス。
[Ｃ２４]  １つもしくは複数のメッセージの前記第１のセットまたは１つもしくは複数のメッセージの前記第２のセットのうちの少なくとも１つが精密時間測定フレームを備え、前記精密時間測定フレームが、前記第１の受信機との１つまたは複数のメッセージの前記第１および第２のセットの同期より前に、前記第１の受信機に関連するアンテナおよび論理のに関連する遅延に等しい量だけオフセットされるように構成された、Ｃ１６に記載の第１のワイヤレスデバイス。
[Ｃ２５]  第１のワイヤレスデバイスであって、
１つまたは複数のメッセージの第１のセットに基づいて、第１の方向における、前記第１のワイヤレスデバイスと第２のワイヤレスデバイスとの間の第１のラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）の計算を受信するための手段と、ここにおいて、１つまたは複数のメッセージの前記第１のセットが、前記第１の方向において前記第１のワイヤレスデバイスによって送信された第１のフレームを備える、
１つまたは複数のメッセージの第２のセットに基づいて、第２の方向における、前記第１のワイヤレスデバイスと前記第２のワイヤレスデバイスとの間の第２のＲＴＴを計算するための手段と、ここにおいて、１つまたは複数のメッセージの前記第２のセットが、前記第２の方向において前記第２のワイヤレスデバイスによって送信された第２のフレームを備える、
平均ＲＴＴを計算するための手段と、ここにおいて、前記平均ＲＴＴが前記第１のＲＴＴと前記第２のＲＴＴとに基づく、
を備える第１のワイヤレスデバイス。
[Ｃ２６]  １つまたは複数のメッセージの前記第１のセットが、前記第１のフレームに対応する第１の肯定応答をさらに備え、前記第１の肯定応答が前記第２の方向において前記第２のワイヤレスデバイスから受信される、Ｃ２５に記載の第１のワイヤレスデバイス。
[Ｃ２７]  前記第１のフレームが前記第１のワイヤレスデバイスから送信される第１の時間を決定するための手段と、
前記第１の肯定応答が前記第１のワイヤレスデバイスにおいて受信される第４の時間を決定するための手段と、
前記第１の時間と前記第４の時間とを送信するための手段と、ここにおいて、前記受信された第１のＲＴＴが前記第１の時間と前記第４の時間とに部分的に基づく、をさらに備える、Ｃ２６に記載の第１のワイヤレスデバイス。
[Ｃ２８]  １つまたは複数のメッセージの前記第２のセットが、前記第２のフレームに対応する第２の肯定応答をさらに備える、Ｃ２５に記載の第１のワイヤレスデバイス。
[Ｃ２９]  前記第２のフレームが第２のワイヤレスデバイスによって前記第１のワイヤレスデバイスに送信された第５の時間を受信するための手段と、
前記第２のフレームが前記第１のワイヤレスデバイスにおいて受信された第６の時間を決定するための手段と、
前記第２の肯定応答が前記第１のワイヤレスデバイスから送信される第７の時間を決定するための手段と、
前記第２の肯定応答が前記第２のワイヤレスデバイスにおいて受信される第８の時間を受信するための手段と、
前記第２のＲＴＴを、前記第８の時間と前記第５の時間との間の差から前記第７の時間と前記第６の時間との間の差を引いたものとして計算するための手段と
をさらに備える、Ｃ２８に記載の第１のワイヤレスデバイス。
[Ｃ３０]  プロセッサによって実行されたときに、第１のワイヤレスデバイスにおいて、前記第１のワイヤレスデバイスから第２のワイヤレスデバイスへのラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）を計算するための動作を実行することを前記プロセッサに行わせるコードを備える、非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、
１つまたは複数のメッセージの第１のセットに基づいて、第１の方向における第１のＲＴＴの計算を受信するためのコードと、ここにおいて、１つまたは複数のメッセージの前記第１のセットが、前記第１の方向において前記第１のワイヤレスデバイスによって送信された第１のフレームを備える、
１つまたは複数のメッセージの第２のセットに基づいて、第２の方向における第２のＲＴＴを計算するためのコードと、ここにおいて、１つまたは複数のメッセージの前記第２のセットが、前記第２の方向において前記第２のワイヤレスデバイスによって送信された第２のフレームを備える、
平均ＲＴＴを計算するためのコードと、ここにおいて、前記平均ＲＴＴが前記第１のＲＴＴと前記第２のＲＴＴとに基づく、
を備える、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
[Ｃ３１]  １つまたは複数のメッセージの前記第１のセットが、前記第１のフレームに対応する第１の肯定応答をさらに備え、前記第１の肯定応答が前記第２の方向において前記第２のワイヤレスデバイスから受信される、Ｃ３０に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
[Ｃ３２]  前記第１のフレームが前記第１のワイヤレスデバイスから送信される第１の時間を決定するためのコードと、
前記第１の肯定応答が前記第１のワイヤレスデバイスにおいて受信される第４の時間を決定するためのコードと、
前記第１の時間と前記第４の時間とを送信するためのコードと、ここにおいて、前記受信された第１のＲＴＴが、前記送信された第１の時間と前記第４の時間とに部分的に基づく、をさらに備える、Ｃ３１に記載の方法。
[Ｃ３３]  １つまたは複数のメッセージの前記第２のセットが、前記第２のフレームに対応する第２の肯定応答をさらに備える、Ｃ３０に記載の方法。
[Ｃ３４]  前記第２のフレームが第２のワイヤレスデバイスによって前記第１のワイヤレスデバイスに送信された第５の時間を受信するためのコードと、
前記第２のフレームが前記第１のワイヤレスデバイスにおいて受信された第６の時間を決定するためのコードと、
前記第２の肯定応答が前記第１のワイヤレスデバイスから送信される第７の時間を決定するためのコードと、
前記第２の肯定応答が前記第２のワイヤレスデバイスにおいて受信される第８の時間を受信するためのコードと、
前記第２のＲＴＴを、前記第８の時間と前記第５の時間との間の差から前記第７の時間と前記第６の時間との間の差を引いたものとして計算するためのコードとをさらに備える、Ｃ３３に記載の方法。
[Ｃ３５]  第１のクロックエラーが前記第１のＲＴＴに関連し、第２のクロックエラーが前記第２のＲＴＴに関連し、前記平均ＲＴＴに関連するクロックエラーが前記第１のクロックエラーおよび前記第２のクロックエラーよりも低い、Ｃ３０に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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