(57)【要約】  ＷＬＡＮ測位装置の位置を推定するためにＷＬＡＮ対応アクセス・ポイントから情報を収集するシステム及び方法。この装置は、それ自体の位置を推定し、ＷＬＡＮ無線モジュールと、前記受信されたＷＬＡＮから識別情報を抽出するための抽出ロジックと、ＷＬＡＮベースの測位システムと協力するロジックとを含む。その無線は受信専用装置であるか或いは限定された送信能力（例えば、プローブ要求だけ）を有するものであり得る。或る抽出ロジックは、前記装置以外のＷＬＡＮ対応装置に向けられたＷＬＡＮ信号から情報を抽出する。他の抽出ロジックは、複数の、類似するけれども同一ではないＷＬＡＮパケットのヘッダを組み合わせるダイバーシティ及び組み合わせロジックを含む。或る実施態様はキャッシュを含む。他は、前記装置のドップラー周波数の推定を改善するために充分に長いＷＬＡＮパケットについて複数の受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）値を測定する。更に他のものはＷＬＡＮ  ＡＰのアクティブ・スキャニング及びパッシブ・スキャニングのためのフェーズを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＷＬＡＮアクセス・ポイント（ＡＰ）から無線信号情報を収集することに応答してそれ自体の前記位置を推定するための装置であって、前記装置は、
前記装置の有効距離内における複数のＷＬＡＮ  ＡＰにより送信された複数のＷＬＡＮ信号を受信するための受信専用ＷＬＡＮ無線モジュールと、
前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰを識別するために受信された前記複数のＷＬＡＮ信号から情報を抽出するための抽出ロジックと、
前記装置の前記有効距離内の前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰを識別する前記抽出された情報の少なくとも一部に基づいて前記装置の前記位置を推定するためにＷＬＡＮベースの測位システムと協力するロジックと、
を含む、前記装置。
【請求項２】
前記抽出ロジックは、ネットワーク・プロトコルの物理層で動作し、それは前記プロトコルの前記ベース・データ転送速度でパケットを受信する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記装置はＷＬＡＮチャネルにおけるアクティビティーを検出すると共に、アクティビティーを検出したことに応答して前記受信専用ＷＬＡＮ無線モジュールを低電力消費状態から能動的ＷＬＡＮ信号受信状態にアクティブ化するキャリヤ・センス・ロジックを含む、請求項１に記載の前記装置。
【請求項４】
複数のＷＬＡＮアクセス・ポイント（ＡＰ）から無線信号情報を収集することに応答してそれ自体の前記位置を推定するための装置であって、前記装置は、
ＷＬＡＮプローブ要求を送信することだけができる送信モジュールと、
前記装置の有効距離内の複数のＷＬＡＮ  ＡＰからのプローブ応答信号内の情報を受信するための受信モジュールと、
前記装置の有効距離内における前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰが識別されるように前記プローブ応答信号内の情報から前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰの識別情報を抽出するための抽出ロジックと、
前記装置の前記有効距離内の前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰを識別する前記抽出された情報の少なくとも一部に基づいて前記装置の前記位置を推定するためにＷＬＡＮベースの測位システムと協力するロジックと、を含む、前記装置。
【請求項５】
複数のＷＬＡＮアクセス・ポイント（ＡＰ）から無線信号情報を収集することに応答してそれ自体の前記位置を推定するための装置であって、前記装置は、
前記装置の有効距離内における前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰにより送信された複数のＷＬＡＮ信号を受信するためのＷＬＡＮ無線モジュールと、
前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰを識別するために受信された前記複数のＷＬＡＮ信号から情報を抽出するための抽出ロジックと、
前記装置の前記有効距離内の前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰを識別する前記抽出された情報の少なくとも一部に基づいて前記装置の前記位置を推定するためにＷＬＡＮベースの測位システムと協力するロジックと、
を含み、
前記抽出ロジックは、前記装置以外のＷＬＡＮ対応装置に向けられたＷＬＡＮ信号から情報を抽出するロジックを含む、前記装置。
【請求項６】
前記ＷＬＡＮ無線モジュールは、前記装置以外の複数のＷＬＡＮ装置に向けられているＷＬＡＮパケットを傍受する、請求項５に記載の前記装置。
【請求項７】
前記ＷＬＡＮ無線モジュールは、複数のＷＬＡＮ  ＡＰに向けられている複数のＷＬＡＮパケットを傍受する、請求項５に記載の前記装置。
【請求項８】
前記ＷＬＡＮ無線モジュールは、複数のＷＬＡＮ  ＡＰにより発せられた複数のＷＬＡＮパケットを傍受する、請求項５に記載の前記装置。
【請求項９】
前記ＷＬＡＮ無線モジュールは、前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰからブロードキャスト・パケットを受信する、請求項５に記載の前記装置。
【請求項１０】
前記無線モジュールは、前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰから受信された前記信号について少なくとも１つの受信信号強度インジケータ値を測定するためのロジックを含み、前記協力するロジックは前記ＲＳＳＩ値を前記ＷＬＡＮベースの測位システムに提供する、請求項５に記載の前記装置。
【請求項１１】
複数のＷＬＡＮアクセス・ポイント（ＡＰ）から無線信号情報を収集することに応答してそれ自体の前記位置を推定するための装置であって、前記装置は、
前記装置の有効距離内における前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰにより送信された複数のＷＬＡＮ信号を受信するためのＷＬＡＮ無線モジュールと、
前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰを識別するために受信された前記複数のＷＬＡＮ信号から情報を抽出するための抽出ロジックと、
前記装置の前記有効距離内の前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰを識別する前記抽出された情報の少なくとも一部に基づいて前記装置の前記位置を推定するためにＷＬＡＮベースの測位システムと協力するロジックと、
を含み、
前記抽出ロジックは、複数の、類似するけれども同一ではない複数のＷＬＡＮパケットのヘッダを、ＷＬＡＮパケット・ヘッダ・フィールドのサブセットを伴う、前記複数のパケットに関係する複数のＷＬＡＮ  ＡＰを前記抽出ロジックがそれから識別し得るところの組み合わせ複合パケット・ヘッダを形成するために、組み合わせるダイバーシティ及び組み合わせロジックを含む、前記装置。
【請求項１２】
前記協力するロジックは、前記抽出された情報が、誤っているパケットとして各個に検出されたパケットからダイバーシティ及び組み合わせロジックによっていつ導出されたかを示す情報を前記ＷＬＡＮベースの測位システムに提供する、請求項１１に記載の前記装置。
【請求項１３】
前記協力するロジックは、前記抽出された情報が、エラーを伴う訂正不能でもあるパケットからいつ導出されたかを示す情報を前記ＷＬＡＮベースの測位システムに提供する、請求項１１に記載の前記装置。
【請求項１４】
前記ダイバーシティ及び組み合わせロジックは、前記パケット・ヘッダの巡回冗長検査にパスしなかった複数のＷＬＡＮパケットを操作する、請求項１１に記載の前記装置。
【請求項１５】
前記複数のＷＬＡＮパケットは複数のフィールドを含み、前記ダイバーシティ及び組み合わせロジックは、それについて前記フィールドのサブセットが識別情報を有し且つフィールドの他の１つのサブセットがその中に含まれる異なる情報を有するところのパケットを操作する、請求項１１に記載の前記装置。
【請求項１６】
複数のＷＬＡＮアクセス・ポイント（ＡＰ）から無線信号情報を収集することに応答してそれ自体の前記位置を推定するための装置であって、前記装置は、
前記装置の有効距離内における複数のＷＬＡＮ  ＡＰにより送信された複数のＷＬＡＮ信号を受信するためのＷＬＡＮ無線モジュールと、
前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰを識別するために受信された前記複数のＷＬＡＮ信号から情報を抽出するための抽出ロジックと、
前記装置の前記有効距離内の前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰを識別する前記抽出された情報の少なくとも一部に基づいて前記装置の前記位置を推定するためにＷＬＡＮベースの測位システムと協力するロジックと、
を含み、
前記抽出ロジックは、前記装置の有効距離内における前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰの前記抽出された識別情報をキャッシュするためのロジックと、前記対応する複数のＷＬＡＮ  ＡＰにより送信された前記信号の受信の前記時間を示す情報をキャッシュするためのロジックとを含み、
前記協力するロジックは、抽出されキャッシュされた情報を前記ＷＬＡＮベースの測位システムに提供するとき、前記キャッシュされた時間情報を検討する、前記装置。
【請求項１７】
前記キャッシュするためのロジックは、前記装置と他のアクセス・ポイントとの間の通常データ通信から抽出された識別情報をキャッシュするロジックと、前記装置の前記位置を推定するモードの間に前記装置により受信されたＷＬＡＮパケットから抽出された識別情報をキャッシュするロジックとを含む、請求項１６に記載の前記装置。
【請求項１８】
前記キャッシュ・ロジックは前記キャッシュされた情報を規定時間保持する、請求項１６に記載の前記装置。
【請求項１９】
前記キャッシュ・ロジックは所定の項目のために前記キャッシュされた情報を保持する、請求項１６に記載の前記装置。
【請求項２０】
複数のＷＬＡＮアクセス・ポイント（ＡＰ）から無線信号情報を収集することに応答してそれ自体の前記位置を推定するための装置であって、前記装置は、
前記装置の有効距離内における前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰにより送信された複数のＷＬＡＮ信号を受信するためのＷＬＡＮ無線モジュールと、
前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰを識別するために受信された前記複数のＷＬＡＮ信号から情報を抽出するための抽出ロジックと、
前記装置の前記有効距離内の前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰを識別する前記抽出された情報の少なくとも一部に基づいて前記装置の前記位置を推定するためにＷＬＡＮベースの測位システムと協力するロジックと、
を含み、
前記ＷＬＡＮ無線モジュールは、複数のＷＬＡＮ  ＡＰからの複数のＷＬＡＮパケットのＲＳＳＩの前記サンプル・レートを増大させ、これにより前記装置のドップラー周波数の推定を改善するために充分に長いＷＬＡＮパケットについて複数の受信信号強度インジケータ値を測定するためのロジックを含む、前記装置。
【請求項２１】
複数のＷＬＡＮアクセス・ポイント（ＡＰ）から無線信号情報を収集することに応答してそれ自体の前記位置を推定するための装置であって、前記装置は、
前記装置の有効距離内における前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰにより送信された複数のＷＬＡＮ信号を受信するためのＷＬＡＮ無線モジュールと、
前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰを識別するために受信された前記複数のＷＬＡＮ信号から情報を抽出するための抽出ロジックと、
前記装置の前記有効距離内の前記複数のＷＬＡＮ  ＡＰを識別する前記抽出された情報の少なくとも一部に基づいて前記装置の前記位置を推定するためにＷＬＡＮベースの測位システムと協力するロジックと、
を含み、
前記ＷＬＡＮ無線モジュールは、前記装置の有効距離内における複数のＷＬＡＮ  ＡＰのアクティブ・スキャニングのためのフェーズと前記装置の有効距離内における複数のＷＬＡＮ  ＡＰのパッシブ・スキャニングのためのフェーズとを含み、
前記パッシブ・スキャニングのためのフェーズはＷＬＡＮチャネルの所定の選択されたサブセットだけをスキャンする、前記装置。
【請求項２２】
前記所定の選択されたサブセットは、最も多く使用されるＷＬＡＮチャネルである、請求項２１に記載の前記装置。
【請求項２３】
前記ＷＬＡＮ無線モジュールは、複数のＷＬＡＮチャネルを同時にスキャンするパッシブ・スキャニング・フェーズを含む、請求項２１に記載の前記装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互参照
本発明は、米国特許法第１１９条（ｅ）により下記の米国特許仮出願、すなわち：
２００６年７月７日に出願された『ＷＬＡＮ測位システムにおけるクライアント側受信専用ＷＬＡＮ装置の使用（Ｕｓｅ  ｏｆ  ａ  Ｃｌｉｅｎｔ−Ｓｉｄｅ  Ｒｅｃｅｉｖｅ−Ｏｎｌｙ  ＷＬＡＮ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｉｎ  ａ  ＷＬＡＮ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）』と題された米国特許仮出願第６０／８１９，１８２号、
の利益を主張し、その内容は参照により本書に組み込まれる。
【０００２】
本出願は、下記の米国出願に関連する：
２００５年１０月２８日に出願された『位置確認ビーコン・データベース（Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｂｅａｃｏｎ  Ｄａｔａｂａｓｅ）』と題された米国特許出願第１１／２６１，８４８号；
２００５年１０月２８日に出願された『位置確認ビーコン・データベースを更新するためのサーバ（Ｓｅｒｖｅｒ  ｆｏｒ  Ｕｐｄａｔｉｎｇ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｂｅａｃｏｎ  Ｄａｔａｂａｓｅ）』と題された米国特許出願第１１／２６１，８９８号；
２００５年１０月２８日に出願された『ユーザ装置の有効距離の中の検出されたアクセス・ポイントの数に基づいて位置確認アルゴリズムを選択する位置確認ベースのサービス（Ｌｏｃａｔｉｏｎ−Ｂａｓｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  ｔｈａｔ  Ｃｈｏｏｓｅ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  Ｄｅｔｅｃｔｅｄ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔｓ  Ｗｉｔｈｉｎ  Ｒａｎｇｅ  ｏｆ  Ｕｓｅｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）』と題された米国特許出願第１１／２６１，９８８号；
２００５年１０月２８日に出願された『位置確認ビーコン・データベースを構築するための方法及びシステム（Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｂｕｉｌｄｉｎｇ  ａ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｂｅａｃｏｎ  Ｄａｔａｂａｓｅ）』と題された米国特許出願第１１／２６１，９８７号；
２００６年３月１日に出願された『ＷｉＦｉアクセス・ポイント・データベースを符号化し圧縮すること（Ｅｎｃｏｄｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｎｇ  ａ  ＷｉＦｉ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ  Ｄａｔａｂａｓｅ）』と題された米国特許出願第１１／３６５，５４０号；
２００６年１１月２２日に出願された『インターネット検索及び通信のための位置確認ツールバー（Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｔｏｏｌｂａｒ  Ｆｏｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｓｅａｒｃｈ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）』と題された米国特許出願第１１／５６２，５１４号；
２００６年２月２２日に出願された『測位システムにおける現存するアクセス・ポイントの連続的データ最適化（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｄａｔａ  Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｅｘｉｓｔｉｎｇ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔｓ  Ｉｎ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）』と題された米国特許出願第１１／３５９，１５４号；
２００６年２月２２日に出願された『測位システムにおける新しいアクセス・ポイントの連続的データ最適化（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｄａｔａ  Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｎｅｗ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔｓ  Ｉｎ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）』と題された米国特許出願第１１／３５９，１４４号；
２００６年２月２２日に出願された『フィルタリングによる連続的データ最適化と測位システム（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｄａｔａ  Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）』と題された米国特許出願第１１／３５９，２７１号；
２００６年５月８日に出願された『ＷＬＡＮ測位システムにおける移動の速度及び方向の推定（Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  Ｏｆ  Ｓｐｅｅｄ  ａｎｄ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｒａｖｅｌ  Ｉｎ  Ａ  ＷＬＡＮ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）』と題された米国特許出願第１１／４３０，０７９号；
２００７年２月２３日に出願された『ユーザ割り当てされたアクセス・ポイント位置に基づくＷＬＡＮ位置確認システムにおけるユーザ位置を推定する方法及びシステム（Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｆｏｒ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ  ａ  Ｕｓｅｒ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｉｎ  ａ  ＷＬＡＮ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｂａｓｅｄ  Ｏｎ  Ｕｓｅｒ  Ａｓｓｉｇｎｅｄ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ  Ｌｏｃａｔｉｏｎｓ）』と題された米国特許出願第１１／６７８，３０１号；
２００６年５月８日に出願された『ＷＬＡＮ測位システムに使用されるＷＬＡＮアクセス・ポイント特徴づけの質の計算（Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  ＷＬＡＮ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｕｓｅ  Ｉｎ  ａ  ＷＬＡＮ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）と題された米国特許出願第１１／４３０，２２４号；
２００６年５月８日に出願された『ＷＬＡＮ測位システムにおけるＷＬＡＮアクセス・ポイント無線伝播特性を使用する位置の推定（Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｕｓｉｎｇ  ＷＬＡＮ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ  Ｉｎ  ａ  ＷＬＡＮ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）』と題された米国特許出願第１１／４３０，２２２号；
２００６年５月８日に出願された『複数のＷＬＡＮアクセス・ポイントの動的信号強度変化を使用する移動の速度の推定（Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｐｅｅｄ  ｏｆ  Ｔｒａｖｅｌ  Ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ＷＬＡＮ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔｓ）』と題された米国特許出願第１１／４２９，８６２号；
２００６年５月８日に出願された『複数の位置推定を使用するＷＬＡＮ測位システムにおける移動の速度及び方向の推定（Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｐｅｅｄ  ａｎｄ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｒａｖｅｌ  Ｉｎ  Ａ  ＷＬＡＮ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｕｓｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｓ）』と題された米国特許出願第１１／４３０，０６４号；
２００６年７月７日に出願された『アシステッドＧＰＳシステムにおいてＷＬＡＮ測位システムを使用する方法及びシステム（Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  Ｕｓｉｎｇ  ＷＬＡＮ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｉｎ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  ＧＰＳ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）』と題された米国特許仮出願第６０／８１９，２１８号；
２００６年７月１３日に出願された『アシステッドＧＰＳシステムにおいてＷＬＡＮ測位システムを使用する方法及びシステム（Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  Ｕｓｉｎｇ  ＷＬＡＮ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｉｎ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  ＧＰＳ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）』と題された米国特許仮出願第６０／８３０，６２４号；
２００６年８月４日に出願された『クライアント−サーバ・システムに使用されるＷＬＡＮ測位システム・ユーザ位置プリング・モード（ＷＬＡＮ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｕｓｅｒ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｐｕｌｌｉｎｇ  Ｍｏｄｅ  ｆｏｒ  Ｕｓｅ  ｉｎ  Ｃｌｉｅｎｔ−Ｓｅｒｖｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）』と題された米国特許仮出願第６０／８２１，４７９号；
２００７年１月２日に出願された『ＷＬＡＮベースの測位システムの中での測位エラーを推定するためのシステム及び方法（Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｅｒｒｏｒ  ｗｉｔｈｉｎ  ａ  ＷＬＡＮ  Ｂａｓｅｄ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）』と題された米国特許出願第１１／６２５，４５０号；
２００７年４月５日に出願された『ＷＬＡＮ測位システムにおける到着時間差に基づく速度の推定（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｆ  Ａｒｒｉｖａｌ  Ｂａｓｅｄ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｐｅｅｄ  ｉｎ  ａ  ＷＬＡＮ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）』と題された米国特許出願第１１／６９６，８３２号；
２００７年４月５日に出願された『ＷＬＡＮ測位システムにおける到着時間差に基づく移動方向の推定（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｆ  Ａｒｒｉｖａｌ  Ｂａｓｅｄ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｒａｖｅｌ  ｉｎ  ａ  ＷＬＡＮ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）』と題された米国特許出願第１１／６９６，８３３号；
これと同日に出願された『ＷＬＡＮ測位システムによる位置推定のために専用装置を使う方法及びシステム（Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ  ａ  Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｆｏｒ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｂｙ  ａ  ＷＬＡＮ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）』と題された米国特許出願第ＴＢＡ号；
これと同日に出願された『ＷＬＡＮ測位装置の位置推定を改善するためにＷＬＡＮパケット・サンプルを収集するシステム及び方法（Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｇａｔｈｅｒｉｎｇ  ＷＬＡＮ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｓａｍｐｌｅｓ  ｔｏ  Ｉｍｐｒｏｖｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｅｓｔｉｍａｔｅｓ  ｏｆ  ＷＬＡＮ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ）』と題された米国特許出願第ＴＢＡ号；
これと同日に出願された『ＷＬＡＮ測位装置の位置推定を改善するためにＷＬＡＮパケット情報を収集してキャッシュするシステム及び方法（Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｇａｔｈｅｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃａｃｈｉｎｇ  ＷＬＡＮ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｏ  Ｉｍｐｒｏｖｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｅｓｔｉｍａｔｅｓ  ｏｆ  ａ  ＷＬＡＮ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ）』と題された米国特許出願第ＴＢＡ号；
これと同日に出願された『ＷＬＡＮ測位装置のドップラー周波数の推定を改善するためにＷＬＡＮパケット情報のサンプリングを改善するシステム及び方法（Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ  ｏｆ  ＷＬＡＮ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｏ  Ｉｍｐｒｏｖｅ  Ｅｓｔｉｍａｔｅｓ  ｏｆ  Ｄｏｐｐｌｅｒ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｏｆ  ａ  ＷＬＡＮ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ）』と題された米国特許出願第ＴＢＡ号；及び
これと同日に出願された『ＷＬＡＮ測位装置の位置を推定するためのＷＬＡＮ対応アクセス・ポイントのパッシブ及びアクティブ・スキャンニングのシステム及び方法（Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｐａｓｓｉｖｅ  ａｎｄ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｏｆ  ＷＬＡＮ−Ｅｎａｂｌｅｄ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔｓ  ｔｏ  Ｅｓｔｉｍａｔｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ＷＬＡＮ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ）』と題された米国特許出願第ＴＢＡ号。
【０００３】
本発明は、一般的にはＷＬＡＮベースの測位システムに関し、更に詳しくは、ＷＬＡＮ対応装置がユーザの地理的位置を推定し、又はＷＬＡＮ対応装置の動作を最適化し、又は位置推定を改善するためにＷＬＡＮ信号のより多くのサンプルを収集する、いずれかのためにＷＬＡＮベースの測位システムにより使用されるＷＬＡＮデータを集めることに特に専用される装置を使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
近年、モバイル・コンピュータ装置の数が劇的に増え、より進歩したモバイル及び無線サービスのニーズを作り出している。モバイル電子メール、ウォーキー・トーキー・サービス、マルチ・プレーヤ・ゲーム及びコール・フォローイング（ｃａｌｌ−ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ）は、モバイル装置に新しいアプリケーションがどの様に現れるかの例である。更に、ユーザは自分の現在位置を利用するだけではなく、その位置情報を他人と共有するアプリケーションを要求し／捜し始めている。親は自分の子供の跡をたどることを望み、管理者は会社の配送車両の位置を追跡する必要があり、業務旅行者は処方薬を得るために最寄りの薬局を捜す。これらの例は、全て、その人が自分自身の現在位置又は他の誰かのそれを知ることを必要とする。現在まで、私たちは、皆、道順を教えてもらうこと、誰かに電話をかけてその所在を尋ねること、或いは作業員に時々自分たちの位置を記帳させることを当てにしている。
【０００５】
位置ベースのサービスは、その現在の地理的位置を計算してそれをユーザ又はサービスに報告する新装置の能力を利用するモバイル・アプリケーションの新興領域である。これらのサービスの幾つかの例は、局地気象解説サービス、交通最新情報サービス、運転指示サービス、子供追尾サービス、バディ・ファインダー（ｂｕｄｄｙ  ｆｉｎｄｅｒｓ）サービス及びアーバン・コンシェルジェ・サービス（ｕｒｂａｎ  ｃｏｎｃｉｅｒｇｅ  ｓｅｒｖｉｃｅｓ）を含む。このように位置に影響を受ける新しい装置は、全て同じ一般的思想を使用する多様な技術に依拠する。既知基準ポイントから来る無線信号を使用して、これらの装置は、これらの基準ポイントと比較してユーザの位置を数学的に計算し得る。これらのアプローチの各々は、それらが使用する無線技術及び測位アルゴリズムに基づくそれら自体の強みと弱みとを有する。
【０００６】
米国政府により運用されている全地球測位システム（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＧＰＳ））は、基準ポイントとしての数十個の軌道衛星を利用している。セル・タワー三角測量（ｃｅｌｌ  ｔｏｗｅｒ  ｔｒｉａｎｇｕｌａｔｉｏｎ）は、ユーザ又は装置の位置を判定するために無線キャリヤ及びセルラ・キャリヤによって使用される他の方法である。アシステッドＧＰＳ（ａｓｓｉｓｔｅｄ  ＧＰＳ）は、モバイル・ユーザのためにより正確で信頼できる位置計算を生じさせるためにＧＰＳ技術とセルラ・タワー技術との両方を組み合わせた他の１つのモデルである。このモデルにおいて、無線ネットワークは、ＧＰＳ衛星のクロック・オフセットと、セル・タワーの位置に基づくユーザの概略的位置とに関する情報を送信することによって、ＧＰＳがその信号受信の改善を試みる。
【０００７】
ＷＬＡＮ位置確認システムは新しい測位システムであり、モバイル・ユーザの位置を取り出すためにＷＬＡＮアクセス・ポイントを使用する。地下鉄規模のＷＬＡＮベースの測位システムが幾つかの研究施設によって研究されている。この領域における最も重要な研究努力はＰｌａｃｅＬａｂ（
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、マイクロソフト及びインテルにより後援されるプロジェクト）、カリフォルニア大学サンディエゴのＡｃｔｉｖｅＣａｍｐｕｓプロジェクト（ＡｃｔｉｖｅＣａｍｐｕｓ−モバイル技術を通しての支持教育的コミュニティ、技術レポート＃ＣＳ２００２−０７１４（ＡｃｔｉｖｅＣａｍｐｕｓ−Ｓｕｓｔａｉｎｉｎｇ  Ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ  ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ｒｅｐｏｒｔ  ＃ＣＳ２００２−０７１４））、及びＭＩＴキャンパス規模位置確認システムによって行われている。現在、商用のメトロポリタンＷＬＡＮベース位置確認システムが１つだけ市場にあり、それを以下では、ＷＬＡＮ測位システム（ＷＬＡＮ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＷＰＳ））と呼ぶ。
【０００８】
図１は、ＷｉＦｉ信号に基づくＷＬＡＮ測位システムである。この測位システムは、コンピュータ装置１０１に備えられた測位ソフトウェア１０３を含む。特定のターゲット地域全体において、制御／共用チャネル信号を使用して情報を送信する無線アクセス・ポイント１０２が設けられている。クライアント装置は、これらの送信を監視する。各アクセス・ポイントは、ＭＡＣアドレスとして知られている一意なハードウェア識別子を含む。クライアント測位ソフトウェアは、有効距離内の８０２．１１アクセス・ポイントからの送信を受信して、この無線信号からの特性を使用してコンピュータ装置の地理的位置を計算する。これらの特性には、８０２．１１アクセス・ポイントの一意な識別子、これはＭＡＣアドレスとして知られているのだが、到達時間（Ｔｉｍｅ  ｏｆ  Ａｒｒｉｖａｌ（ＴＯＡ））及びクライアント装置に到達した信号の強度が含まれている。クライアント・ソフトウェアは、観察された８０２．１１アクセス・ポイントを、リファレンス・データベース１０４のものと比較するが、これは、装置に有していてもいなくても良い。リファレンス・データベースは、収集システムが集めた全てのアクセス・ポイントの計算された地理的位置とパワー・プロファイルとを含む。このパワー・プロファイルは、種々の位置からの信号強度を示す値の集合から生成されてもよい。これらの既知の位置を使用して、クライアント・ソフトウェアは、ユーザ装置１０１の相対位置を計算し、その地理的座標を緯度指示値及び経度指示値の形で判定する。これらの指示値は、その後、フレンド・ファインダー、ローカル検索ウェブ・サイト、保有車両管理システム及びＥ９１１サービスのような位置ベースのアプリケーションに供給される。
【０００９】
インドア又はアウトドアＷＬＡＮベース測位システムが、位置を推定するロジックを採用するための改変以外の改変を伴わずに既存の既製ＷＬＡＮカードを利用している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ＷＬＡＮ測位装置の位置を推定するためにＷＬＡＮ対応アクセス・ポイントから情報を収集するシステム及び方法を提供する。
【００１１】
本発明は、ＷＬＡＮベースの測位システムによる位置推定のために専用装置を採用するシステム及び方法を提供する。
【００１２】
本発明は、ＷＬＡＮ測位装置の位置推定を改善するためにＷＬＡＮパケット・サンプルを収集するシステム及び方法を提供する。
【００１３】
本発明は、ＷＬＡＮ測位装置の位置推定を改善するためにＷＬＡＮパケット情報を収集してキャッシュする方法及びシステムを提供する。
【００１４】
本発明は、ＷＬＡＮ測位装置のドップラー周波数の推定を改善するためにＷＬＡＮパケット情報のサンプリングを改善するシステム及び方法を提供する。
【００１５】
本発明は、ＷＬＡＮ測位装置の位置を推定するためのＷＬＡＮ対応アクセス・ポイントのパッシブ及びアクティブ・スキャニングのシステム及び方法を提供する。
【００１６】
本発明の一側面において、装置は、複数のＷＬＡＮアクセス・ポイント（ａｃｃｅｓｓ  ｐｏｉｎｔ（ＡＰ））から無線信号情報を収集することに応答してそれ自体の位置を推定する。この装置は、前記装置の有効距離内における複数のＷＬＡＮＡＰにより送信されたＷＬＡＮ信号を受信するための受信専用ＷＬＡＮ無線モジュールと、該複数のＷＬＡＮＡＰを識別するために受信された前記複数のＷＬＡＮ信号から情報を抽出するための抽出ロジックと、前記装置の有効距離内の該ＷＬＡＮＡＰを識別する該抽出された情報の少なくとも一部に基づいて該装置の位置を推定するためにＷＬＡＮベースの測位システムと協力するロジックと、を含む。
【００１７】
本発明の他の１つの側面において、該抽出ロジックは、ネットワーク・プロトコルの物理層で動作し、前記プロトコルのベース・データ転送速度でパケットを受信する。
【００１８】
本発明の他の１つの側面において、該装置はＷＬＡＮチャネルにおけるアクティビティーを検出すると共に、アクティビティーを検出したことに応答して前記受信専用ＷＬＡＮ無線モジュールを低電力消費状態から能動的ＷＬＡＮ信号受信状態にアクティブ化するキャリヤ・センス・ロジックを含む。
【００１９】
本発明の他の１つの側面において、該装置は、受信したＷＬＡＮ信号のヘッダ情報を分析するだけで、ペイロード情報を捨てる。
【００２０】
本発明の他の１つの側面において、それ自体の位置を推定するための装置は、ＷＬＡＮプローブ要求を送信することだけができる送信モジュールと、前記装置の有効距離内における複数のＷＬＡＮＡＰからのプローブ応答信号内の情報を受信するための受信モジュールと、該装置の有効距離内の該複数のＷＬＡＮＡＰが識別するために該プローブ応答信号内の情報から該複数のＷＬＡＮＡＰの識別情報を抽出するための抽出ロジックと、前記装置の有効距離内の該ＷＬＡＮＡＰを識別する該抽出された情報の少なくとも一部に基づいて該装置の位置を推定するためにＷＬＡＮベースの測位システムと協力するロジックと、を含む。
【００２１】
本発明の一側面において、該抽出ロジックは、前記装置以外のＷＬＡＮ対応装置に向けられたＷＬＡＮ信号からの情報を抽出するロジックを含む。
【００２２】
本発明の他の１つの側面において、該ＷＬＡＮ無線モジュールは、前記装置以外のＷＬＡＮ装置に向けられているＷＬＡＮパケット、ＷＬＡＮ  ＡＰに向けられているＷＬＡＮパケット、又はＷＬＡＮ  ＡＰにより発せられたＷＬＡＮパケットをスニッフィングする。
【００２３】
本発明の他の１つの側面において、該ＷＬＡＮ無線モジュールは、前記ＷＬＡＮ  ＡＰからのブロードキャスト・パケットを受信する。
【００２４】
本発明の他の１つの側面において、該無線モジュールは、該ＷＬＡＮ対応アクセス・ポイントから受信した信号について少なくとも１つの受信信号強度インジケータ（ｒｅｃｅｉｖｅｄ  ｓｉｇｎａｌ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ（ＲＳＳＩ））値を測定するためのロジックを含み、該協力するロジックは前記ＲＳＳＩ値を前記ＷＬＡＮベースの測位システムに提供する。
【００２５】
本発明の他の１つの側面において、それ自体の位置を推定するための装置は、前記装置の有効距離内における複数のＷＬＡＮ  ＡＰにより送信された複数のＷＬＡＮ信号を受信するためのＷＬＡＮ無線モジュールと、該ＷＬＡＮ  ＡＰを識別するために受信された前記複数のＷＬＡＮ信号から情報を抽出するための抽出ロジックと、前記装置の有効距離内の該ＷＬＡＮＡＰを識別する該抽出された情報の少なくとも一部に基づいて該装置の位置を推定するためにＷＬＡＮベースの測位システムと協力するロジックと、を含む。該抽出ロジックは、複数の、類似するけれども同一ではないＷＬＡＮパケットのヘッダを、ＷＬＡＮパケット・ヘッダ・フィールドのサブセットを伴う、該複数のパケットに関係するＷＬＡＮ  ＡＰを前記抽出ロジックがそれから識別し得るところの組み合わせ複合パケット・ヘッダを形成するために、組み合わせるダイバーシティ及び組み合わせロジックを含む。
【００２６】
本発明の他の１つの側面において、該協力するロジックは、該抽出された情報が、誤っているパケットとして各個に検出されたパケットからダイバーシティ及び組み合わせロジックによって何時導出されたかを示す情報を該ＷＬＡＮベースの測位システムに提供する。
【００２７】
本発明の一側面において、装置は、複数のＷＬＡＮアクセス・ポイント（ＡＰ）からの無線信号情報を収集することに応答して、それ自体の位置を推定する。該装置は、前記装置の有効距離内の複数のＷＬＡＮ  ＡＰにより送信された複数のＷＬＡＮ信号を受信するためのＷＬＡＮ無線モジュールと、該ＷＬＡＮ  ＡＰを識別するために前記受信されたＷＬＡＮ信号から情報を抽出するための抽出ロジックと、前記装置の有効距離内の該ＷＬＡＮＡＰを識別する該抽出された情報の少なくとも一部に基づいて該装置の位置を推定するためにＷＬＡＮベースの測位システムと協力するロジックと、を含む。該抽出ロジックは、該装置の有効距離内の該複数のＷＬＡＮ  ＡＰの抽出された識別情報をキャッシュするためのロジックと、対応するＷＬＡＮ  ＡＰにより送信された信号の受信の時間を示す情報をキャッシュするためのロジックとを含む。そして、該協力するロジックは、抽出されキャッシュされた情報を前記ＷＬＡＮベースの測位システムに提供するとき、該キャッシュされた時間情報を考慮する。
【００２８】
本発明の他の１つの側面において、該キャッシュするためのロジックは、該装置と他のアクセス・ポイントとの間の通常データ通信から抽出された識別情報をキャッシュするロジックと、該装置の位置を推定するモードの間に該装置により受信されたＷＬＡＮパケットから抽出された識別情報をキャッシュするロジックとを含む。
【００２９】
本発明の一側面において、装置は、複数のＷＬＡＮアクセス・ポイント（ＡＰ）から無線信号情報を収集することに応答して、それ自体の位置を推定する。該装置は、前記装置の有効距離内における複数のＷＬＡＮ  ＡＰにより送信された複数のＷＬＡＮ信号を受信するためのＷＬＡＮ無線モジュールと、該複数のＷＬＡＮ  ＡＰを識別するために受信された前記複数のＷＬＡＮ信号から情報を抽出するための抽出ロジックと、前記装置の有効距離内の該複数のＷＬＡＮ  ＡＰを識別する該抽出された情報に少なくとも部分的に基づいて該装置の位置を推定するためにＷＬＡＮベースの測位システムと協力するロジックとを含む。該ＷＬＡＮ無線モジュールは、ＷＬＡＮ  ＡＰからのＷＬＡＮパケットのＲＳＳＩのサンプル・レートを増大させ、これにより前記装置のドップラー周波数の推定を改善するために充分に長いＷＬＡＮパケットについて複数の受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）値を測定するためのロジックを含む。
【００３０】
本発明の一側面において、装置は、複数のＷＬＡＮアクセス・ポイント（ＡＰ）から無線信号情報を収集することに応答してそれ自体の位置を推定する。該装置は、前記装置の有効距離内における複数のＷＬＡＮ  ＡＰにより送信された複数のＷＬＡＮ信号を受信するためのＷＬＡＮ無線モジュールと、該ＷＬＡＮ  ＡＰを識別するために受信された前記複数のＷＬＡＮ信号から情報を抽出するための抽出ロジックと、前記装置の有効距離内の該ＷＬＡＮＡＰを識別する該抽出された情報の少なくとも一部に基づいて該装置の位置を推定するためにＷＬＡＮベースの測位システムと協力するロジックと、を含む。該ＷＬＡＮ無線モジュールは、前記装置の有効距離内のＷＬＡＮ  ＡＰのアクティブ・スキャニングのためのフェーズと前記装置の有効距離内のＷＬＡＮ  ＡＰのパッシブ・スキャンニングのフェーズとを含み、該パッシブ・スキャンニング・フェーズはＷＬＡＮチャネルの所定の選択されたサブセットだけをスキャンする。
【００３１】
本発明の他の１つの側面において、該所定の選択されたサブセットは、最も多く使用されるＷＬＡＮチャネルである。
【００３２】
本発明の他の１つの側面において、該ＷＬＡＮ無線モジュールは、複数のＷＬＡＮチャネルを同時にスキャンするパッシブ・スキャンニング・フェーズを含む。
【００３３】
本発明の種々の実施態様のより完全な理解のために、添付図面と関連して解釈される以下の記述が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ＷＬＡＮ測位システムの高レベル・アーキテクチャを示す。
【図２】情報がＷＬＡＮ測位システムに送信されるべく無線データ・パケットから抽出されるプロセスを示す。
【図３】ＷＬＡＮ測位システムによって使用される専用装置により収集される情報を示す。
【図４】無線データ・パケットから抽出された情報においてパケット・エラーが識別されるプロセスを示す。
【図５】装置の地理的位置の推定のためにＷＬＡＮ測位システムのためのＷＬＡＮ信号情報を収集するための専用装置の構成を示す。
【図６】装置の地理的位置の推定のためにＷＬＡＮ測位システムのためのＷＬＡＮ信号情報を収集するための専用プローブ要求送信部を有する装置の構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の好ましい実施態様は、ＷＬＡＮ測位システムのクライアントにより使用される無線信号情報を収集する専用装置（本書において“ＷＰＳ専用装置”或いは“専用装置”）を提供する。専用装置は、ＷＬＡＮアクセス・ポイント（ＡＰ）を検出して、該装置の位置、移動の速度及び方向を推定するために使用されるＡＰ信号情報をＷＰＳに提供する。ＷＰＳに使用される専用装置は、電力消費量及び装置コストを最少にすると同時に、なるべく多くの検出可能なＷＬＡＮアクセス・ポイント信号から情報を集めるように設計される。
【００３６】
１つの実施の形態において、ＷＰＳ専用装置のレシーバは、周囲のＡＰのリストを作るために該装置のレシーバにより放送中検出された、ブロードキャスト・パケット、マルチキャスト・パケット、ユニキャスト・パケット、及びデータ・パケットを含む全てのパケットからＭＡＣアドレスを抽出する。すなわち、該専用装置の位置を推定するために該専用装置以外のターゲット・アドレスを有するパケットでも検出され使用される。ＷＰＳユーザの周囲のＷＬＡＮ  ＡＰを検出するために、パケットのソース・アドレス及び宛先アドレスの両方が使用される。ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格は、ヘッダ内のＭＡＣアドレスのタイプを定義する２つのフラグ、Ｔｏ  ＤＳ及びＦｒｏｍ  ＤＳ、を導入した。これら２つのフラグは、ヘッダ内のＡＰのＭＡＣアドレスを識別するために使用される。ヘッダ内のＭＡＣアドレスのタイプと、どれがＡＰに属するかのインジケータが無ければ、全てのＭＡＣアドレスが抽出されてＷＰＳに送られる。ＡＰのＭＡＣアドレスだけがＡＰのデータベース内に存在するので、機械的に、ＷＰＳはＡＰのＭＡＣアドレスを考慮するだけである。ＡＰを含む各ＷＬＡＮ装置に一意のＭＡＣアドレスが割り当てられることに留意されたい。以下で説明されるように、ＭＡＣアドレスがそれから抽出されるところのソース・パケットのタイプと共に全てのパケットの受信信号強度も測定されてＷＰＳに報告され得る。或るタイプのパケットの送信強度はＷＰＳに知られていないかもしれないので、好ましい実施態様はパケットのタイプをＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ（受信信号強度インジケータ））値と共にＷＰＳに送る。或るデータ・パケットの正確な送信強度は装置のレシーバに知られていないかもしれないが、或る信号は既知の強度レベルで送信され、例えば、ビーコン信号は常時最大強度で送信される。
【００３７】
典型的なＷＬＡＮ対応装置は、トランスミッタと、レシーバと、ＷＬＡＮ及びＷＬＡＮ対応装置の間の全二重通信をサポートするためのロジックとから成る。無線ＬＡＮでは、媒体は、全てのユーザ及びユーザ・コンテンツの間で媒体にアクセスして情報を送信するために共有される。このため、各ユーザは、それに宛てられたパケットを検出して取り出すために全てのパケットをデコードしなければならない。その様なＷＬＡＮ通信装置のロジックは、ＷＬＡＮアクセス・ポイントからの一定のタイプの信号（例えば、他のＷＬＡＮ装置に向けられたユニキャスト信号）を無視するように構成される。対照的に、好ましい実施態様の専用装置は、どのパケットも無視せずに、各パケットからＭＡＣアドレス、ＲＳＳＩ、及びその他の、ＷＰＳにとって有益な情報を抽出する。専用装置は、典型的なＷＬＡＮ通信装置に存在するトランスミッタ機能及びレシーバ機能の多くを必要としない。もっぱらＷＰＳに専用されるロジックを有する専用装置は、ハードウェア及びソフトウェア要件が減ぜられているので、より経済的に構成され得る。更に、その様な装置の電力消費量は全二重装置のそれより少量であり得る。
【００３８】
以下で記載される本発明の実施態様は、参照により本書に組み込まれる、上記の関連出願に記載されているＷｉ−Ｆｉベースの位置確認サービス及び方法と共に、又本書で開示される方法と共に、使用されてもよい。これらの出願は、種々の推定の精度を高めるその様なサービス及び技術を利用するＷｉ−Ｆｉ対応装置の地理的位置、速度、及び方位を推定するためにその様なデータが使用されてもよいように、Ｗｉ−Ｆｉアクセス・ポイントのために高品質の位置データを収集する特定の方法を教示した。
【００３９】
一般的に、組み込まれた出願に大幅に詳しく記載されているように、ＷＬＡＮ測位システムでは、ユーザのＷＬＡＮ対応モバイル装置は、該モバイル装置の有効距離内のＷＬＡＮアクセス・ポイントをスキャンする。該モバイル装置は、有効距離内のアクセス・ポイントに関する情報（例えば、該アクセス・ポイントのＭＡＣアドレス及び受信信号強度）を記録し、該アクセス・ポイントの地理的位置を受信するためにデータベースに問い合わせる。このデータベースは、該モバイル装置上に存在し得、或いは中央サーバ上に存在し得、遠隔アクセスされ得る。収集された情報とアクセス・ポイント位置とを使用して、ＷＬＡＮ測位システムはユーザの地理的位置を推定する。好ましい実施態様の技術は、付加的な信号情報が該専用装置によって収集されることを可能にする。例えば、在来のデータ通信技術では無視されるパケットが今や考慮される。同様に、誤っているパケットが使用されることもある。以下で詳しく記載されるように、この付加的情報は、改善された、及び／又はより正確な、位置、速度、及び方位推定をＷＰＳが提供することを可能にする。
【００４０】
ＷＬＡＮ測位システムはクライアント・サーバ・ベースのアーキテクチャで実現され得、その場合には中央データベースはサーバに存在し、クライアントの位置を判定するためにはサーバへの接続が必要である。この接続は、例えば、ＷＬＡＮを使用して、或いは種々の移動電話無線標準規格のうちの１つ以上のような他の無線信号方法を使用して、実現され得る。更に、測位システムはサーバ応答無しでクライアント装置上で実現され得、その場合には、種々のデータベース、テーブル及びアルゴリズムは専用装置上に置かれる。
【００４１】
図２は、ＷＬＡＮ測位システムへ送信される情報が無線パケットから抽出されるプロセスを示す。このプロセスは、送信部を持たないＷＰＳ専用装置を使用して実現され得る。無線信号をＡＰから受信すると、物理層は、受信された全てのパケットのヘッダをデコードする（ステップ２０１）。ロジックは、その後、該パケットからＭＡＣアドレスを抽出し（ステップ２０２）、受信されたパケットのタイプに基づいて該ＭＡＣアドレスを体系化する（ステップ２０３）。例えば、該パケットはブロードキャスト・パケット、マルチキャスト・パケット、又はユニキャスト・パケットであってもよい。収集されたＭＡＣアドレスのこのテーブルは、例えば上で組み込まれた出願に開示されている技術を使用して該専用装置の地理的位置を推定するためにＷＰＳにより使用されるように、検出されたＡＰのリストとしてＷＰＳに送られる（ステップ２０４）。
【００４２】
より多様なパケットから情報を抽出する他に、該専用装置は、ダイバーシティを使用すると共に複数のパケットを組み合わせることによって、弱い無線信号を検出し得る。弱い信号で受信されたパケットはエラーの確率がより高くなる傾向にあり、もしそれらがＣＲＣチェックをパスせず、少なくとも１つのエラーがそれらに検出されたならば、この方法を使用して、複数の異なるパケットの同じ情報を組み合わせることによって、誤っているパケットは訂正され得る。ここで“ダイバーシティ”という語は、或る割合の同じ情報を有する複数の異なるパケットを組み合わせ、それらを組み合わせることによってエラーの確率を低下させるという思想を指す。例えば、受信されたパケットは単に異なったシーケンス番号を持ってもよく、他のフィールドは同じままである。ダイバーシティの在来の定義は、同じ送信されたパケット／情報の複数のコピーを受信して、受信を改善するためにそれらを組み合わせることであるということに留意されたい。最大比組み合わせ（ｍａｘｉｍｕｍ  ｒａｔｉｏ  ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）、選択組み合わせ（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）、或いは等利得組み合わせ（ｅｑｕａｌ  ｇａｉｎ  ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）のような、パケットを組み合わせる様々の既知／在来方法がある。パケットの共通部分を組み合わせるために、ここではどの組み合わせ方法でも使用され得る。提案される方法は、或る割合の共通情報を有する異なるパケットを組み合わせることに基づいているので、組み合わされ得るパケットを識別する必要がある。これは、パケットの類似性を見出すことにより実行され、もしその類似性が閾値より上であれば、組み合わせが検査される。従って、それぞれのパケットは（例えばＣＲＣエラーに起因して）使用できなかったかもしれないけれども、ダイバーシティ及び組み合わせ技術は、（例えばより多くのＷＬＡＮ信号サンプルをＷＰＳに提供することにより）位置推定を改善するために、これらの、さもなければ使用できなかったパケットを使用することを可能にする。
【００４３】
この方法は、複数のパケットからのヘッダ情報を組み合わせることにより受信部の感度を高める。複数のパケットからのヘッダ情報を組み合わせることにより、専用装置は、複数のパケット内の受信情報を利用し、そして誤っているビットを検出し、それらを訂正し、そして専用装置の受信部の感度を効果的に高め得る。低い強度値で受信されるパケットは、誤っている確率がより高い。典型的なＷＬＡＮ対応装置では、受信される強度が減少するに連れて、パケット内のエラーに起因してより多くのパケットが物理層で拒否されるようになる。対照的に、２つ以上のパケットが同じＷＬＡＮ  ＡＰから発しているか或いは同じＷＬＡＮ対応装置（これは専用装置である必要はない）に宛てられているときには、専用装置は、エラーを検出し、該パケットに存在するエラーを訂正するために該パケット内の情報を組み合わせる。
【００４４】
この技術はＡＰからの弱い信号を検出することを可能にする。換言すれば、それは、さもなければ典型的なＷＬＡＮ対応装置により捨てられる付加的な信号情報を利用することによって感度を高める。検出されるＡＰの数を増やせば、位置推定の精度及び有効範囲が増大する。ＡＰを検出するためには、専用装置は、ＭＡＣアドレスを抽出するためにパケット・ヘッダを処理することだけが必要となる。同じＷＬＡＮ装置を終点とする一連のパケットが同じＷＬＡＮ装置から発しているか、或いは同じセッションの一部であるならば、ヘッダ内に多数の共通フィールドがある。共通フィールドを有する複数のパケットを考慮することにより、専用装置は、エラー（単数又は複数）そのものを識別して、少なくとも位置推定のためにパケット情報を使用するのに充分なように該エラー（単数又は複数）をもしかしたら訂正するのに役立ち得る。
【００４５】
データ訂正を行う方法が多数ある。一般的に、該方法の全ては、エラーを識別してそれらを訂正するために一連のパケットで送信された共通情報を使用する。例えば、同じパケットの２つのコピーを受信することにより、装置はそれら２つの間の差異を識別して、ことによるとそれらのエラーを訂正し得る。たとえエラーが訂正され得なくても、ＭＡＣアドレスが正しいことを保証するためにヘッダの誤っている部分の識別が使用され得る。８０２．１１パケットのヘッダはＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ（巡回冗長検査））技術を使用して保護されるということに留意されたい。このため、エラーを検出するためにＣＲＣチェックが使用される。
【００４６】
上記の実施の形態に加えて、ＷＰＳ専用装置は、検出されたＡＰのリストの中の、どんな方法を適用しても訂正され得ないエラーを含むヘッダから抽出されたＭＡＣアドレスを、該アドレスが誤っているパケットから抽出されたことを示すフラグと共に、含む。このため、ＷＰＳに送られる検出されたＡＰのリストは、エラーの無いパケットから抽出されたＡＰ  ＭＡＣアドレスのリストと、エラーのあるパケットから抽出されたＡＰ  ＭＡＣアドレスのリストとを含む。従って、ＷＰＳは、エラーを含むパケットに関連付けられた情報を、該情報が不正確であるかもしれないという事実を考慮に入れる仕方で、使用し得る。検出されるＡＰの数を増やせば、位置推定の精度及び有効範囲が改善する。
【００４７】
図３は、ＷＬＡＮ測位システムにより使用されるべくＷＰＳ専用装置により収集された情報を示す。アクセス・ポイント３０１は、自分のＭＡＣアドレスを含む信号を送信する。モバイル装置３０２はＷＰＳ専用装置を含む。該専用装置は、アクセス・ポイント３０１を含む有効距離内のＡＰから情報を収集し、検出されたＡＰのリスト３０３を生成する。このリストはＷＰＳ３０４に送られる。検出されたＡＰのリスト３０３は、ＭＡＣアドレスを含み、随意に、受信信号強度インジケータ値を含む。該リストのエントリは、ＭＡＣアドレスのソースであったパケットのタイプ（例えば、ブロードキャスト、マルチキャスト、或いはユニキャスト）、及び、専用装置がＣＲＣエラーを検出したか否かに基づいて分類される。このリストは、該装置の位置を推定するためにＷＬＡＮ測位システム３０４に送られる。
【００４８】
図４は、ＷＬＡＮパケットから抽出された情報においてパケット・エラーが識別されるプロセスを示す。最初のステップで、全ての検出可能なパケットが捕捉され、各パケットのヘッダがデコードされる（ステップ４０１）。該パケットを発したＡＰのＭＡＣアドレスがヘッダから抽出されるとき、ＣＲＣチェックをパスしたパケットは正しいフラグでフラグされ（ステップ４０２）、ＣＲＣチェックをパスしなかったパケットはエラー・フラグでフラグされる（ステップ４０３）。次に、ＭＡＣアドレスの全てが、該ＭＡＣアドレスのソースであったパケットのタイプ（例えば、ブロードキャスト、マルチキャスト、或いはユニキャスト）、及び該パケットがＣＲＣチェックをパスしたか否かに基づいて、編成される（ステップ４０４）。最後に、該リストは、該装置の位置を推定するためにＷＬＡＮ測位システムに送られる（ステップ４０５）。
【００４９】
ＷＰＳ専用装置は、ＡＰのＭＡＣアドレスを抽出するためにパケットのヘッダを読むことだけを必要とする。このため、専用装置のレシーバは、ヘッダをデコードする対応する物理層を備えることだけを必要とする。例えば、ヘッダはベース速度で送信されるので、ＷＰＳ専用装置はベース速度をデコードする必要がある。ベース速度は、ＷＬＡＮ標準規格の異なるバージョン間で共通の送信速度である。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格は、データ転送速度を該標準規格のバージョン‘ｂ’のための１１Ｍｂｐｓとバージョン‘ａ’及び‘ｇ’のための５４Ｍｂｐｓとに拡張するために物理層に複数のオプションを提供する。しかし、これらのパケットのヘッダは常に１Ｍｂｐｓのベース速度で送信される。ＲＳＳＩのより正確な測定は（例えば、組み込まれた出願に開示されている技術を使用して）移動の位置、速度、及び方向の推定の精度を高める。しかし、パケットのＲＳＳＩを測定することは、ＷＰＳの動作のために必須ではない。例えば、ＷＰＳは、強度測定無しでパケットのために公称強度値を仮定し得、公称強度値に基づいてモバイル装置の位置を推定し得る。
【００５０】
他の実施態様により、受信専用のＷＰＳ専用装置が提供され、それはＷＬＡＮアクセス・ポイント信号情報を受動的な方法で収集する（すなわち、該装置は、始めにリクエストを送信することを必要とせずに信号を受信する）。一般に、ＷＰＳがクライアント装置の位置を推定することを可能にするためには、クライアント装置は付近のＷＬＡＮアクセス・ポイントを検出しなければならず、随意に、各々の検出されたＡＰに関連するＲＳＳＩ値を測定しなければならない。受信専用ＷＰＳ専用装置は、組み込まれた出願において論じられているようにＷＬＡＮアクセス・ポイントを検出し、他のＷＬＡＮ対応装置に宛てられたＡＰにより発せられたパケットを傍受することにより或いはＷＬＡＮアクセス・ポイントにより送信されたブロードキャスト・パケットを受信することによってパケットを検出してもよい。傍受技術及びブロードキャスト技術は受信専用装置のためには特に有益である。それは、それらの装置が送信部を持っておらず、ＡＰの返答或いは応答を引き起こし得ないからである。パケットを傍受したか或いはブロードキャスト・パケットを受信した後、受信専用ＷＰＳ専用装置は、パケットのヘッダに埋め込まれているＡＰのＭＡＣアドレスを読み、随意に、パケットの関連する信号強度を測定することだけを必要とする。
【００５１】
ＷＰＳ専用装置の電力消費量は、受信部が稼働状態である時間を最小にすることによって最少にされ得る。好ましい実施態様のＷＰＳ専用装置は、低電力消費モード（例えば、スタンバイ・モード）であり、無線媒体上でパケットが検出されたときにアクティブ化される。更に、それはヘッダ・サイズの時間の間だけアクティブ化される。ＷＰＳ専用装置は、ヘッダを受信してそれをデコードすることだけを必要とし、パケットの残余を無視してもよい。ＷＰＳ専用装置は、ＷＬＡＮチャネルにおけるアクティビティーを検出する単純なキャリヤ・センス・モジュールを備え得る。キャリヤ・センス・モジュールは、ＷＬＡＮレシーバ・モジュールより低い電力消費量を有する。ＷＬＡＮレシーバ・モジュールは、検出されたＡＰのＭＡＣアドレスを抽出し、随意に、受信された信号の関連するＲＳＳＩ値を推定するだけであるようにＷＰＳのために最適化され得る。位置推定を求めるリクエストを受信すると、該装置は、キャリヤ・センス・モジュールにＷＬＡＮチャネルを信号アクティビティーについて監視させる。キャリヤ・センス・モジュールがアクティビティーを検出したとき、それはレシーバ・モジュールをアクティブ・モードに変化させ、これはパケット・ヘッダを読んでＷＬＡＮ  ＡＰのＭＡＣアドレスを抽出する。
【００５２】
更に、キャリヤ・センス・モジュールは、電力消費量を最少化するためにパッシブな電子部品で設計され得る。更に、キャリヤ・センス・モジュールは、無線周波数をプロセッサ周波数へ下降変換する必要を無くするためにＲＦ帯域で動作するように設計され得る。従って、レシーバ回路の、キャリヤ感知のために必要とされない部分は、必要とされるまでは低電力消費モード（例えば、スタンバイ・モード）に留まり得る。その時に、キャリヤ・センス・モジュールは、いずれかのチャネルでパケットを検出するとレシーバ回路をアクティブ化する。
【００５３】
図５は、装置の地理的位置を推定するためのＷＬＡＮ測位システムのためにＷＬＡＮ信号情報を収集するための受信専用ＷＰＳ専用装置５００の構成を示す。装置５００は、アンテナ５０１及びＲＦモジュール５０２、或いはキャリヤを検出するためにだけ必要とされるＲＦモジュールの部分、及びＷＬＡＮチャネルにおけるアクティビティーを検出するキャリヤ・センス・モジュール５０３を有する。装置５００は、ＷＬＡＮ信号処理のために必要とされる他のＲＦモジュール５０４と、ベースバンド・モジュール５０５と、パケット・ヘッダを処理してＭＡＣアドレスと信号の関連するＲＳＳＩ値とを抽出するパケット処理モジュール５０６とを含む。
【００５４】
ＷＬＡＮ信号処理に要するＲＦモジュール５０４と、ベースバンド・モジュール５０５と、パケット処理モジュール５０６とは、ＷＬＡＮ信号が検出されたときにのみ必要とされる。従って、これらのモジュールは低電力消費モード（例えば、スリープ・モード）に保たれる。キャリヤ・センス・モジュール５０３がＷＬＡＮチャネルにおけるアクティビティーを検出したとき、キャリヤ・センス・モジュール５０３は電力モード制御接続５０８を介して他の全てのモジュールをアクティブ・モードに変化させる。該チャネル上でパケットが検出されると、キャリヤ・センス・モジュール５０４は、パケットのヘッダをデコードするために、ＲＦモジュール５０２からの信号を電子回路スイッチ５０７を介してレシーバ・モジュールの残余へ経路指定する。
【００５５】
“ビーコン検出器”は、受信専用ＷＰＳ専用装置の１つの実例となるインプリメンテーションである。ビーコンは、ＷＬＡＮアクセス・ポイントによって定期的にブロードキャストされる信号であって、該アクセス・ポイントのＭＡＣアドレスを含む。従って、ビーコン検出器は、ＭＡＣアドレスを抽出し、随意にビーコン信号から関連するＲＳＳＩ値を計算する、簡単な受信専用装置である。
【００５６】
本発明の他の１つの実施態様では、ＷＰＳに使用されるように最適化されたトランスミッタ及びレシーバを含むＷＰＳ専用装置が提供される。付近のＷＬＡＮアクセス・ポイント及び関連するＲＳＳＩ値を検出するために、専用装置は、プローブ要求メッセージをブロードキャストして有効距離内のＷＬＡＮ  ＡＰからプローブ応答を受信することによってＷＬＡＮ  ＡＰを能動的に探る。“プローブ応答”及び“プローブ要求”はＩＥＥＥ８０２．１１標準規格における特定のメッセージを指すけれども、本発明の実施態様は、任意のＷＬＡＮアクセス・ポイントについてのアクティブ・スキャニングという一般的思想も含む。スキャンニングの所要時間は短く、該装置の無線モジュールは短時間給電され、それにより少量の電力を消費するだけであるので、アクティブ・スキャニングはＷＬＡＮ  ＡＰを検出する迅速で電力効率的な（電力効率の高い）方法である。
【００５７】
図６はＷＰＳ専用装置６００の１つの可能な形態を示し、該専用装置の送信部はプローブ要求メッセージだけを送信するように設計されている。これは送信部の構成を大幅に簡単化する。例えば、送信部のベースバンド・モジュールは削除され得る。同様に、送信部は所定のプローブ要求パケットを送信するだけであるように設計されるので、さもなければ送信部を制御するために必要とされることになるソフトウェアの多くは削除され得る。この実例となる実施の形態では、プローブ要求パケットは、予め生成されてプローブ要求送信モジュール６０１に格納される。アクティブ・スキャニングを実行するコマンドを受信すると、プローブ要求パケットはＲＦモジュール６０２に直接供給され得る。ＲＦモジュール６０２は、プローブ要求をアンテナ６０３を介して周囲のＷＬＡＮ  ＡＰに送信する。
【００５８】
有効距離内のＷＬＡＮ  ＡＰはプローブ応答で応答し、それらはアンテナ６０３及びＲＦモジュール６０２により専用レシーバ・モジュール６０４に送られる。レシーバ・モジュール６０４は、プローブ応答からＭＡＣアドレスを抽出し、関連するＲＳＳＩ値を計算する。レシーバ・モジュール６０４は、プローブ応答以外のメッセージをデコードできなくても良い。ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格のプローブ応答及びプローブ要求はベース速度で送信される。従って、プローブ要求送信モジュール６０１、ＲＦモジュール６０２、及びレシーバ６０４は、プローブ要求及びプローブ応答の物理層をサポートすることだけを必要とする。随意に、レシーバの設計は、上記のように全てのパケットのヘッダ・ファイルの全てを放送中に読んで、検出されたＡＰのアドレス指定されているＭＡＣ及びＲＳＳＩ値のリストを作るように拡張され得る。その様なインプリメンテーションでは、専用装置は、要求に応じて周囲のＷＬＡＮ  ＡＰから情報を収集できると共に放送中の検出可能な任意のＷＬＡＮ無線信号から情報を抽出できるという二重の利益を有する。装置は、その時、位置推定を実行するためにローカル・データベースを調べてもよいし、或いはリモート・データベースへの他の形のアップリンクを使用してもよい（例えば、セルラ・リンク）。
【００５９】
既知のＷＰＳ対応装置のための典型的な手法は、クライアントの装置（例えば、ラップトップ、ＰＤＡ、或いはセル電話）に組み込まれている（或いは付加されている）既存のＷＬＡＮトランシーバを利用することである。しかし、上記のように、好ましい実施態様のＷＰＳ対応装置は、ＷＬＡＮ  ＡＰ信号情報を収集するために典型的ＷＬＡＮカードの機能の全ては必要としない。ユーザの装置が典型的ＷＬＡＮカードを備えていないときには、それをＷＰＳ対応とするためにユーザ装置（ラップトップ、セル電話、或いはＰＤＡ）にＷＰＳ専用装置が付加され得る。従って、本発明の実施態様の１つの潜在的な用途は、標準的な既製のＷＬＡＮトランシーバを備えていない装置をＷＰＳ対応化することである。これは、ＷＰＳ専用装置をユーザ装置に付加することにより、或いはＷＰＳ専用装置を汎用集積回路に統合することによって達成され得る。例えば、ＧＰＳ装置、ラップトップ、ＰＤＡ、及び移動電話は、これらの装置のマイクロプロセッサ及び／又はチップセットにＷＰＳ専用装置を包含させることによってＷＰＳ対応化され得る。
【００６０】
本発明の実施態様は、任意のモバイル装置の汎用チップセット（例えば、ＧＰＳ或いはマイクロプロセッサ）との統合の主な問題点のうちの幾つかに対処する。殆ど全ての統合事例に当てはまる２つの一般的問題点は、価格及び電力消費量である。更に、本発明の実施態様は、特定の装置へのＷＬＡＮトランシーバの統合に関して発生する特定の問題点にも対処する。例えば、ＷＬＡＮトランシーバは、ＧＰＳ装置との干渉を引き起こし得る。送信部を削除するか或いは送信部の使用を制限することにより、共に上に記載されたように、潜在的な干渉が低減又は除去される。同様に、ここに開示されている技術を採用することにより、ハードウェアのコスト及び電力消費量が低減され得る。更に、ＷＰＳ専用装置をＧＰＳレシーバに統合するときには、ＧＰＳ及びＷＰＳ専用装置はレシーバ・ハードウェアを共有し得る。例えば、受信部は、アンテナ及び／又は局部発振器を共有し得る。
【００６１】
ＷＰＳ専用装置は、特定の目的のために構築され得、或いは既製のＷＬＡＮカードを使用することによって構築され得る。後者の場合、不要なモジュール及び装置は植え込まれない。他の構成では、標準的な既製のＷＬＡＮカードは完全に植え込まれるけれども、不要なモジュールは無効にしてもよい。他の構成では、典型的な既製のＷＬＡＮ対応装置がＷＰＳに使用されるようにカスタマイズされる。その様な場合には、既製のインターフェースのアプリケーション・プログラミング・インターフェースは、上記の技術を実行するようにカスタマイズされる。例えば、以下に記載されるように、ＷＬＡＮ対応装置は、なるべく多くのＷＬＡＮ  ＡＰを検出し、余分の信号測定を実行し、及び／又は、移動の位置、速度、及び方向の推定の精度を高めるために信号測定のうちの或るものをＷＰＳに対して明らかにするように指令され得る。
【００６２】
本発明の他の１つの実施態様により、ＷＬＡＮ対応装置のスキャンニング・プロセスは、パッシブ・スキャニング及びアクティブ・スキャニングを組み合わせることによって最適化され得る。
【００６３】
パッシブ・スキャニング及びアクティブ・スキャニングはＩＥＥＥ８０２．１１標準規格の一部である。幾つかのＷＬＡＮ装置製造業者によってハイブリッド・スキャンニングが提案されており、それは、全チャネルのパッシブ・スキャンが後に続くアクティブ・スキャン、又は動作し続けているチャネルのパッシブ・スキャンが後に続くアクティブ・スキャンとして記述される。スキャンニングを実行するリクエストを受信すると、ＷＬＡＮ対応装置は全チャネルでアクティブ・スキャニングを実行し、その後にパッシブ・スキャニングが続く。パッシブ・スキャニングは、最も多く使用されるチャネルで実行され得る。例えば、米国におけるＩＥＥＥ８０２．１１使用のためには、パッシブ・スキャニングはチャネル１、６、及び１１で実行され得るが、それは、これらが最もポピュラーなチャネルだからである。更に、２．４ＧＨｚスペクトラムにおけるＩＥＥＥ８０２．１１標準規格での実施のために、２６個のＭＨｚチャネルがオーバーラップされて僅か５ＭＨｚで分離される。このため、２つ以上のチャネルがパッシブ・スキャニング及びアクティブ・スキャニングのために一度にスキャンされ得る。ＲＦハードウェアは、既知の方法を使用して、装置が一度に２つ以上のチャネルをスキャンすることを可能にするように設計され得る。例えば、ＲＦフィルタは、２つ以上のチャネルの信号が通過し得るように広い帯域幅を持たされ得る。もしスキャンニング・プロセスが、アクティブ・スキャニング、最も多く使用されるＷＬＡＮチャネルのパッシブ・スキャニング及び全チャネルのパッシブ・スキャニングである複数のステップに分割されるならば、スキャンニングはスキャンニングの各ステップの結果に基づいて更に最適化され得る。換言すれば、報告されたＡＰの数がエンド・ユーザの位置を推定するために十分であるならば、スキャンニングは各ステップの後に停止され得る。エンド・ユーザの位置を推定するために必要とされるＡＰの最少数と電力消費量との間には釣り合いがある。エンド・ユーザの位置を推定するために必要とされるＡＰの最少数を増大させると、より多くのステップをスキャンする確率が高まると共により多くの電力を消費するけれども、それはエンド・ユーザの総合的な精度を高める。
【００６４】
本発明の上記実施態様の拡張により、ＷＬＡＮ対応装置の周囲のＷＬＡＮ  ＡＰのスキャンニングのプロセスは、該ＷＬＡＮ対応装置のステータスに基づいて最適化される。目標は、該ＷＬＡＮ対応装置のステータスについての情報を使用することにより該ＷＬＡＮ対応装置の最適化のためのスキャンニングに起因する電力消費量を最少にすることである。例えば、もしＷＬＡＮ対応装置が低電力消費量モードになっていてどのＡＰとも関連していなければ、短いアクティブ・スキャニングが使用され得て該装置は速やかに低電力消費量モードに戻り得る。もしＷＬＡＮ対応装置が低電力消費量モードになっているけれどもＡＰと関連していて該装置の通常動作の一部として定期的にアクティブ・モードになるならば、最適化のためのスキャンニングは、該ＷＬＡＮ対応装置が他の理由からアクティブ化されるのと同時に実行され得る。最適化と他のアクティビティーとを結び付けることは、該イベント間の最大時間差に合わせて決定され得る。換言すれば、もし最適化のためにスキャンするリクエストと他のアクティビティーとの時間が時間閾値を上回るならば、それらは独立に計画し得、さもなければそれらは互いに結び付けられて同時に起こり得る。もしＷＬＡＮ対応装置がアクティブになっていてＡＰと関連しているならば、該ＷＬＡＮ装置はとにかくアクティブなので、パッシブ・スキャニングが後に続くアクティブ・スキャニングが実行され得る。“関連（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）”という語はＩＥＥＥ８０２．１１標準規格に導入されていて、それは、ＷＬＡＮ対応装置とＷＬＡＮ  ＡＰとの間に論理的接続が確立されていることを意味する。
【００６５】
本発明の他の１つの実施態様により、ＷＬＡＮ装置は、検出されたどのＡＰも記録して、局所的に、それに、最後の所与の期間の間或いは最近検出されたＷＬＡＮアクセス・ポイントの最大数まで、時間タグを付ける。
【００６６】
典型的ＷＬＡＮ対応装置の通常動作においては、該装置は、パケットが該装置に向けられているか否かを判定するためにパケットをデコードするか或いはビーコン・ブロードキャスト信号をデコードする。周囲のＡＰのＭＡＣアドレスは、デコードされたパケット又はビーコン信号から抽出され得るけれども、それらは無視されるか或いは後の使用のために保存されない。ＷＬＡＮ対応装置を改変することにより、検出されたＡＰのリストは検出の時間と共に局所的に保存される。
【００６７】
その後、将来の時点で、キャッシュされた情報は、検出の時間を示す時間タグと共に、位置推定を求める要求に応答して、ＷＰＳに送られ得る。検出されたＡＰの履歴の格納は、移動の位置、速度、及び方向の推定の精度を高めるために使用され、それは、一番最新のスキャンがデータベース中のどのＡＰも報告しない場合に有効範囲も増大させる。
【００６８】
キャッシュされた情報及び関連する時間タグは、ＷＰＳがユーザの移動の履歴を利用し、ユーザを追跡し、移動の位置、速度、及び方向の推定の精度を高めることを可能にする。更に、もしＡＰスキャンニング要求が受信されたときにＷＬＡＮ対応装置がＡＰを検出し得なければ、キャッシュされた信号情報がＷＰＳ対応装置の後の位置を予測するために使用され得る。
【００６９】
ナビゲーションシステムでは、２クラスの位置推定が導入される、すなわちエンド・ユーザの位置は移動の履歴を使用して、或いは移動の履歴を使用せずに、推定され得る。履歴を使用しないのは単発推定であって、それは瞬時受信信号に基づく。それはエンド・ユーザの位置の一時推定（ａ  ｏｎｅ  ｔｉｍｅ  ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）である。移動の履歴を使用する場合、ユーザの位置及びユーザ移動のパターンの過去の履歴がシステムに知られていて、ユーザの現在位置が信号の瞬間的な表示だけに基づかなくて以前の移動の履歴の全体をも考慮する。これはトラッキングを使用する位置推定とも称される。移動の履歴を使用する場合の推定の精度は単発推定より高い。移動の履歴は、将来の時点でのユーザの位置を予測するためにも使用され得る。このため、現在の時点でのユーザの位置を確認すると共に測位システムの有効範囲を改善するために利用し得る信号が無ければ、予測された位置が報告され得る。
【００７０】
本発明の他の１つの実施態様により、各パケットについて複数のＲＳＳＩサンプルが提供される。各パケットは複数のセグメントに分割され、ＲＳＳＩは各セグメントについて別々に測定される。これらのＲＳＳＩ値は、既知の方法を使用して各ＡＰについてドップラー周波数基準を推定するために使用される。例えば、マルチパスに起因する強度変動の分布の強度スペクトル密度の帯域幅はレイリー及びリシアン分布（Ｒａｙｌｅｉｇｈ  ａｎｄ  Ｒｉｃｉａｎ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）についてはドップラー周波数に等しい。知られているように、レイリー分布又はリシアン分布の強度スペクトル密度の帯域幅を推定するために、理想的には、数個の強度サンプルがナイキスト・サンプリング理論を満たすべきである。理想的ナイキスト・サンプリング速度に近づけば、ドップラー推定の精度が向上する。従って、強度サンプリングレートは、この方法で測定され得る最大ドップラー周波数に関して限定要因であり得る。ＷＰＳ専用装置と上記の技術とは、それが検出する各パケットについて強度測定値を提供することにより及び／又は所与のパケットについて複数の強度読取り値を提供することにより（例えば、該パケットの第１半分に関連する１つの強度測定値と該パケットの第２半分に関連する他の１つの強度測定値）、強度分布のサンプリングレートの増加を可能にする。各ＡＰのＲＳＳＩ値は他のＡＰ  ＲＳＳＩ値とは別に考慮される。
【００７１】
時間的強度変動に基づくドップラー周波数の推定に関しては広範な取りくみ及び研究がある。ＷＬＡＮ対応装置により提供される強度サンプルは、高い周波数を推定するのに充分であるほどには頻繁でないので、既知のどのＷＬＡＮベース測位システムもドップラー周波数を推定するためにこれらの方法を使用しない。このため、既製のＷＬＡＮカードを使用するこの方法は非常に小さなドップラー周波数又は非常に小さな速度を推定するために使用され得るけれども、実際的なユーザ速度の全範囲をカバーするためには、より多い１秒当たり強度サンプルが必要である。
【００７２】
上記のように、本発明の種々の実施態様では、キャリヤ周波数の値を、受信されたパケットに含まれている情報と共に集め、それらを位置、速度、及び方位を推定するためにＷＰＳエンジンに送り得る。
【００７３】
本発明は上記実施態様に限定されるものではなく、添付されている請求項により定義されるものであるということが認識されるであろう。そしてこれらの請求項は、記載されたものに対する改変及び改良を含むであろう。例えば、実施態様はクライアント・サーバ・アーキテクチャを有するものとして記載されている。しかし、本発明の実施態様はユーザのモバイル装置において実現され得、その場合モバイル装置はアクセス・ポイント位置データを包含して、ユーザの位置を判定するのに必要な全ての技術を実行する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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