(57)【要約】  本発明は、無線ネットワーク（１００）の中で、例えば、アクセス・ポイント（「ＡＰ」）（１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ）及びクライアント装置（１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ）などの装置の位置を概算することに関する。位置推定値は、ＡＰによって送信又は受信されたパケット（３１４）を観察／分析することによって得ることができる。例えば、パケットに関連したデータ転送速度情報は、装置とＡＰとの間の距離を概算するために使用される。これは既知の位置決め情報と接続して、ＡＰの概略の位置を推定することができる。装置がＡＰであるか又はその位置についての信頼度やメトリクス（４０４、４０６、４０８、４１０）も決定される。位置決定の精度は、伝搬及び環境要因、送信電力、アンテナ利得及びダイバーシチなどによって影響される。ＡＰの位置情報データベース（１１２）は、種々の装置からの時間にわたる測定値を使用できる。そのような情報は、クライアント装置の位置を特定し、かつそれらに位置ベースのサービスを提供できる。
2012506207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線装置から第２の無線装置に送信されたデータ・パケットを取得するステップと、
前記第１及び第２の無線装置の１つが無線アクセス・ポイントであるかどうかを判断するステップと、
前記送信されたデータ・パケットのデータ転送速度を測定するステップと、
前記第１及び第２の無線装置の１つが無線アクセス・ポイントである場合、測定されたデータ転送速度を所定の基準に対して評価するステップと、
前記評価に基づいて、推定された位置を前記無線アクセス・ポイントに割り当てるステップと
を含む、無線装置の位置を推定するコンピュータによる方法。
【請求項２】
前記所定の基準が、ルックアップ・テーブルの中に記憶され、前記評価するステップが、測定されたデータ転送速度に関連した前記ルックアップ・テーブル内の距離を識別するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
データ転送速度に関連した距離を識別するステップをさらに含み、前記送信されたデータ・パケットがクライアント装置によって取得され、前記距離が、前記第１の無線装置と前記クライアント装置との間を分離するものとして使用される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記クライアント装置が既知の位置にある場合、前記無線アクセス・ポイントと前記クライアント装置との間の距離を、前記第１の無線装置と前記クライアント装置との間の距離と同じになるように割り当てるステップと、推定位置を得るために、前記クライアント装置の既知の位置、前記第１の無線装置と前記クライアント装置との間の距離、及び前記無線アクセス・ポイントと前記クライアント装置との間の距離を用いて前記無線アクセス装置の位置を三角測量するステップとをさらに含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記クライアント装置がＧＰＳ受信機を用いて既知の位置を取得する請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記所定の基準が、少なくとも１つのパラメータに基づいた最悪の場合の距離推定値を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つのパラメータが、１つ以上のチャネル伝搬特性、送信機特性及び受信機特性を含む請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記無線アクセス・ポイントによって送信又は受信された複数のデータ・パケットに基づいて、前記無線アクセス・ポイントの推定位置を変更するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記無線アクセス・ポイントの推定位置に基づいて、前記クライアント装置の位置を決定するステップと、
前記決定された位置に基づいて、位置ベースのサービスを前記クライアント装置に提供するステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
第１の無線装置から第２の無線装置に送信された１つ以上のデータ・パケットを取得するステップと、
前記各データ・パケットのフレーム・タイプを識別するため、前記１つ以上の送信されたデータ・パケットを評価するステップと、
前記少なくとも１つのデータ・パケットに対する識別されたフレーム・タイプに基づいて、前記第１の無線装置又は前記第２の無線装置を無線アクセス・ポイントとして識別するステップと、
前記無線アクセス・ポイントの識別に対して信頼度を割り当てるステップと
を含む、無線装置の状態の信頼度を評価するコンピュータによる方法。
【請求項１１】
前記それぞれのデータ・パケットの少なくとも１つのフレーム・タイプが管理フレームである場合、前記第１の無線装置を無線アクセス・ポイントとして識別し、前記無線アクセス・ポイントの識別に対する信頼度を最大信頼度に設定する請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記それぞれのデータ・パケットの少なくとも１つのフレーム・タイプが管理フレームでない場合、前記それぞれのデータ・パケットの幾つかのフレーム・タイプが制御フレームであるかどうかを判断し、前記それぞれのデータ・パケットの少なくとも１つのフレーム・タイプが制御フレームである場合、前記第１の無線装置を無線アクセス・ポイントとして識別し、前記無線アクセス・ポイントの識別に対する信頼度を最大信頼度と最小信頼値との間の値に設定する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の無線装置又は前記第２の無線装置を無線アクセス・ポイントとして識別するステップが、前記各装置によって送信又は受信された多数のフレームを分析するステップをさらに含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
第１の無線装置から第２の無線装置に送信された１つ以上のデータ・パケットを取得するステップと、
送信されたパケットに基づいて、前記第１又は第２の無線装置が無線アクセス・ポイントであると判断するステップと、
前記無線アクセス・ポイントの推定位置を明らかにするステップと、
信頼度を前記推定位置に割り当てるステップと
を含む、無線装置の位置の信頼度を評価するコンピュータによる方法。
【請求項１５】
前記信頼度が、前記無線アクセス・ポイントが着目する特定の領域内に含まれるパーセンテージ確度を示す請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記推定位置が複数のデータ・ポイントに基づく請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
信頼コードが前記各データ・ポイントに対して適用される請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記各データ・ポイントに対する信頼コードが、重み関数を用いて計算される請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記各データ・ポイントに対する信頼コードは、前記データ・ポイントが有効又は異常値である確度を示す請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
無線装置の位置を推定するように動作できるプロセッサを備えた装置であって、
プロセッサが、
第１の無線装置から第２の無線装置に送信されたデータ・パケットを取得し、
前記第１又は第２の無線装置の１つが無線アクセス・ポイントであると判断し、
前記送信されたデータ・パケットのデータ転送速度を測定し、
前記第１及び第２の無線装置の１つが無線アクセス・ポイントである場合、前記測定されたデータ転送速度を所定の基準に対して評価し、
前記評価に基づいて、推定された位置を前記無線アクセス・ポイントに割り当てる、装置。
【請求項２１】
第１の無線装置から第２の無線装置に送信されたデータ・パケットを取得するステップと、
前記第１又は第２の無線装置の１つが無線アクセス・ポイントであると判断するステップと、
前記送信されたデータ・パケットのデータ転送速度を測定するステップと、
前記第１及び第２の無線装置の１つが無線アクセス・ポイントである場合、前記測定されたデータ転送速度を所定の基準に対して評価するステップと、
前記評価に基づいて、推定された位置を前記無線アクセス・ポイントに割り当てるステップと
を含む、無線装置の位置を推定する工程を実行するプロセッサによって使用される、コンピュータ・プログラムを用いて記録されたコンピュータ可読の記憶媒体。
【請求項２２】
無線装置の状態の信頼度を評価するように動作できるプロセッサを備えた装置であって、
前記プロセッサが、
第１の無線装置から第２の無線装置に送信された１つ以上のデータ・パケットを取得し、
前記各データ・パケットのフレーム・タイプを識別するために、前記１つ以上の送信されたデータ・パケットを評価し、
前記少なくとも１つのデータ・パケットに対する識別されたフレーム・タイプに基づいて、前記第１の無線装置又は前記第２の無線装置を無線アクセス・ポイントとして識別し、
前記無線アクセス・ポイントの識別に対して信頼度を割り当てる、装置。
【請求項２３】
第１の無線装置から第２の無線装置に送信されたデータ・パケットを取得するステップと、
前記各データ・パケットのフレーム・タイプを識別するため、前記１つ以上の送信されたデータ・パケットを評価するステップと、
前記少なくとも１つのデータ・パケットに対する識別されたフレーム・タイプに基づいて、前記第１の無線装置又は前記第２の無線装置を無線アクセス・ポイントとして識別するステップと、
前記無線アクセス・ポイントの識別に対して信頼度を割り当てるステップと
を含む、無線装置の状態の信頼度を推定する工程を実行するプロセッサによって使用される、コンピュータ・プログラムを用いて記録されたコンピュータ可読の記憶媒体。
【請求項２４】
無線装置の位置に対する信頼度を評価するように動作できるプロセッサを備える装置であって、
前記プロセッサが、
第１の無線装置から第２の無線装置に送信された１つ以上のデータ・パケットを取得し、
前記送信されたパケットに基づいて、前記第１又は第２の無線装置が無線アクセス・ポイントであると判断し、
前記無線アクセス・ポイントの評価された位置を決定し、
前記評価された位置に信頼度を割り当てる、装置。
【請求項２５】
第１の無線装置から第２の無線装置に送信された１つ以上のデータ・パケットを取得するステップと、
前記送信されたパケットに基づいて、前記第１又は第２の無線装置が無線アクセス・ポイントであると判断するステップと、
前記無線アクセス・ポイントの推定された位置を決定するステップと、
前記推定された位置に信頼度を割り当てるステップと
を含む、無線装置の位置の信頼度を推定する工程を実行するプロセッサによって使用される、コンピュータ・プログラムを用いて記録されたコンピュータ可読の記憶媒体。
【請求項２６】
無線ネットワーク内の複数の装置に関連した情報を記憶するためのメモリと、
無線ネットワーク内で１つ以上の複数の装置と通信するための手段と、
アクセス・ポイント装置に送信された又はそこから受信されたデータ・パケット情報に基づいて、前記無線ネットワーク内の前記アクセス・ポイント装置の位置を推定するように動作するプロセッサと
を具備する、無線ネットワークの中で使用するための装置であって、前記プロセッサは、位置を推定すると、前記アクセス・ポイント装置に関連した１つ以上のクライアント装置に位置ベースのサービス情報を提供するように適合される、装置。
【請求項２７】
所定のデータ・パケットに対する前記データ・パケット情報は、前記所定のデータ・パケットに関するデータ転送速度を含み、前記メモリ内に記憶された情報は、様々なデータ転送速度に関連した距離推定値を含み、また前記プロセッサは、所定のデータ・パケットのデータ転送速度を、メモリ内に記憶された様々なデータ転送速度及び距離推定値と比較することによって、アクセス・ポイント装置の位置推定値を決定する請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記プロセッサは、前記アクセス・ポイント装置に送信された又はそこから受信された複数のデータ・パケットに対するデータ・パケット情報を使用して、前記アクセス・ポイント装置の位置を推定するように動作することができ、かつ前記プロセッサは、複数のデータ・パケットのそれぞれに対してデータ・パケット情報を格付けして、それぞれのそのようなパケットに基づいて概算の距離を得るようにさらに動作することができる請求項２６に記載の装置。
【請求項２９】
前記プロセッサが、概算距離の図心を用いて位置を推定する請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記プロセッサが、信頼度を前記アクセス・ポイント装置の推定位置に割り当てるようにさらに動作することができる請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
前記信頼度が、前記アクセス・ポイント装置が所定の領域内に存在する確度を示す請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記信頼度が、前記アクセス・ポイント装置に関連した選択された装置の空間ダイバーシチ、選択された装置の受信機特性、選択された装置の送信機特性、及びメモリ内に記憶された情報又は前記アクセス・ポイント装置に送信された又はそこから受信されたデータ・パケット情報の鮮度の少なくとも１つに基づく請求項３０に記載の装置。
【請求項３３】
前記プロセッサが、分散されたアーキテクチャの中に複数のプロセッシング装置を具備し、また１つ以上の複数のプロセッシング装置が情報にアクセス可能になるように、メモリが情報を記憶する請求項２６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２００８年１０月１５日に出願された「Wireless Network-Based Location Approximation」という名称の米国仮特許出願第６１／１９６，１６７号の出願日に関する優先権及び利点を請求する。その全ての開示内容は、参照することによって本願に組み込まれるものとする。
【０００２】
［発明の分野］
本発明は、全体的に、無線アクセス・ポイント（「ＡＰ」）及びクライアント装置などの電子装置の位置を近似することに関する。
【背景技術】
【０００３】
無線ネットワークは、多数の異なるアーキテクチャを用いる多種多様のサービスを提供している。携帯電話、ラップトップ及びＰＤＡなどのクライアント装置は、セルラー／ＰＣＳ式ネットワーク及びＩＥＥＥ８０２．１１、ブルーテュース（登録商標）又は他のＷｉ−Ｆｉ（登録商標）ネットワークなどの無線ローカルエリア・ネットワーク（「ＷＬＡＮ」）を介してＡＰに接続することができる。
【０００４】
位置ベースのサービスは、クライアント装置の物理的位置を活用して、ユーザに対して高度のサービス又は技術を提供することができる。位置ベースのサービスは、位置を決定するための幾つかの技術の１つを用いることによって、ユーザの位置を決定し、次に、この位置及び可能な他の情報を用いて、個別のアプリケーションやサービスを提供することができる。
【０００５】
従来のセルラー／ＰＣＳ式ネットワークは、特定のカバレッジ基準に基づいて自身のＡＰ（例えば、基地局）を位置付けることができる。これらの基地局の位置は、周知の位置に配置されている。そのようなネットワーク内のクライアント装置はＧＰＳ使用可能式ハンドセットを含むことができ、これにより、装置の位置は正確に決定されることができる。
【０００６】
対照的に、ＷＬＡＮネットワークは、比較的小さい又は携帯用のＡＰ（例えば、小型基地局又は無線ルータ）を含むことができ、これらは必要な位置に配置される。この状態でＡＰの正確な位置を知ることはできない。例えば、会社の無線ネットワークは、会社の構内の全体にわたって分散された多数のＡＰを有している。ＡＰが十分なカバレッジを提供する限り、どのビルにＡＰが存在するかといった全体的な知識で十分である。
【０００７】
ＡＰの特定の位置が知られていない別の種類のシナリオは、ビル全体（例えば、空港ターミナル）又は都市全体のメッシュ又は特別なＷｉＦｉネットワークの中に存在する。そのような場合、ユーザは１つ以上のサービス・プロバイダによって設定されたＡＰにアクセスできる。
【０００８】
そのような場合には、ＡＰやクライアント装置自身はＧＰＳを使用できない。又は装置が室内若しくはＧＰＳが動作しない他の環境の中に配置されている可能性がある。このため、ＡＰ及び／又はクライアント装置の位置を決定する何らかの方法がない場合は、位置ベースのサービスを提供することは困難又は不可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、ＡＰ位置及びそのような位置に対する信頼度及び精度を推定するシステム及び方法を提供する。そのような情報を使用して、クライアント装置の位置も決定され、これは、位置ベースのサービスを使用可能にする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施形態では、無線装置の位置を推定するコンピュータによる方法が提供される。この方法は、第１の無線装置から第２の無線装置に送信されたデータ・パケットを取得するステップ、第１及び第２の無線装置の１つが無線アクセス・ポイントであるかどうかを判断するステップ、送信されたデータ・パケットのデータ転送速度を測定するステップ、第１及び第２の無線装置の１つが無線アクセス・ポイントである場合、測定されたデータ転送速度を所定の基準に対して評価するステップ、及びその評価に基づいて、推定された位置を無線アクセス・ポイントに割り当てるステップを含んでいる。
【００１１】
１つの別の実施形態では、所定の基準は、ルックアップ・テーブルなどのデータベースに記憶される。ここで、評価するステップは、測定されたデータ転送速度に関連したルックアップ・テーブル内の距離を識別するステップを含んでいる。１つの実施例では、送信されたデータ・パケットはクライアント装置によって取得され、この方法はデータ転送速度に関連した距離を識別するステップをさらに含む。ここで、この距離は、第１の無線装置とクライアント装置との間を分離するものとして使用される。このとき、クライアント装置が既知の位置にある場合、この方法は、無線アクセス・ポイントとクライアント装置との間の距離を、第１の無線装置とクライアント装置との間の距離と同じになるように割り当てるステップ、及び推定位置を得るために、クライアント装置の既知の位置、第１の無線装置とクライアント装置との間の距離、及び無線アクセス・ポイントとクライアント装置との間の距離を用いて無線アクセス装置の位置を三角測量するステップをさらに含む。この実施例では、クライアント装置はＧＰＳ受信機を用いて、既知の位置を得ることができる。
【００１２】
別の実施例では、所定の基準は、少なくとも１つのパラメータに基づいた最悪の場合の距離推定値を含んでいる。１つの実施例では、この少なくとも１つのパラメータは、１つ以上のチャネル伝搬特性、送信機特性及び受信機特性を含んでいる。
【００１３】
さらに別の実施例では、この方法は、無線アクセス・ポイントによって送信又は受信された複数のデータ・パケットに基づいて、無線アクセス・ポイントの推定位置を変更するステップをさらに含む。
【００１４】
別の実施例では、この装置は、無線アクセス・ポイントの推定位置に基づいて、クライアント装置の位置を決定するステップ、及びこの決定された位置に基づいて、位置ベースのサービスをクライアント装置に提供するステップをさらに含む。
【００１５】
本発明の別の実施形態によれば、無線装置の状態の信頼度を推定するコンピュータによる方法が提供される。この方法は、第１の無線装置から第２の無線装置に送信された１つ以上のデータ・パケットを取得するステップ、各データ・パケットのフレーム・タイプを識別するために、１つ以上の送信されたデータ・パケットを評価するステップ、少なくとも１つのデータ・パケットに対する識別されたフレーム・タイプに基づいて、第１の無線装置又は第２の無線装置を無線アクセス・ポイントとして識別するステップ、及び無線アクセス・ポイントの識別に対して信頼度を割り当てるステップを含んでいる。
【００１６】
１つの実施形態では、それぞれのデータ・パケットの少なくとも１つのフレーム・タイプが管理フレームである場合、第１の無線装置を無線アクセス・ポイントとして識別する。この場合、この方法は、無線アクセス・ポイントの識別に対する信頼度を最大信頼度に設定する。オプションとして、それぞれのデータ・パケットの少なくとも１つのフレーム・タイプが管理フレームでない場合、この装置は、それぞれのデータ・パケットの幾つかのフレーム・タイプが制御フレームであるかどうかを判断する。ここで、それぞれのデータ・パケットの少なくとも１つのフレーム・タイプが制御フレームである場合、この方法は、第１の無線装置を無線アクセス・ポイントとして識別し、この無線アクセス・ポイントの識別に対する信頼度を最大信頼度と最小信頼度との間の値に設定する。
【００１７】
別の実施形態では、第１の無線装置又は第２の無線装置を無線アクセス・ポイントとして識別するステップは、各装置によって送信又は受信された多数のフレームを分析するステップをさらに含む。
【００１８】
本発明の別の実施形態によれば、無線装置の位置の信頼度を評価するコンピュータによる方法が提供される。この場合、この方法は、第１の無線装置から第２の無線装置に送信された１つ以上のデータ・パケットを取得するステップ、送信されたパケットに基づいて、第１又は第２の無線装置が無線アクセス・ポイントであると判断するステップ、この無線アクセス・ポイントの推定位置を明らかにするステップ、及び信頼度を推定位置に割り当てるステップを含む。
【００１９】
１つの実施形態では、信頼度は、無線アクセス・ポイントが着目する特定の領域内に含まれるパーセンテージ確度を示す。別の実施形態では、推定位置は複数のデータ・ポイントに基づく。この場合、信頼コード（confidence code）が各データ・ポイントに対して適用される。１つの実施例では、各データ・ポイントに対する信頼コードが、重み関数を用いて計算される。別の実施例では、各データ・ポイントに対する信頼コードは、そのデータ・ポイントが有効又は異常値である確度を示す。
【００２０】
本発明のさらに別の実施形態では、無線ネットワークの中で使用する装置は、無線ネットワーク内の複数の装置に関連した情報を記憶するためのメモリ、無線ネットワーク内で複数の装置の１つ以上と通信するための手段及びプロセッサを備えている。このプロセッサは、アクセス・ポイント装置に送信された又はそこから受信されたデータ・パケット情報に基づいて、無線ネットワーク内のアクセス・ポイント装置の位置を推定するように動作できる。このプロセッサは、位置を推定すると、アクセス・ポイント装置に関連した１つ以上のクライアント装置に位置ベースのサービス情報を提供するように適合されている。
【００２１】
１つの別の実施形態では、所定のデータ・パケットに対するデータ・パケット情報は、この所定のデータ・パケットに関するデータ転送速度を含む。ここで、メモリ内に記憶された情報は、様々なデータ転送速度に関連した距離推定値を含んでいる。プロセッサは、所定のデータ・パケットのデータ転送速度を、メモリ内に記憶された様々なデータ転送速度及び距離推定値と比較することによって、アクセス・ポイント装置の位置推定値を求める。
【００２２】
別の実施形態では、プロセッサは、アクセス・ポイント装置に送信された又はそこから受信された複数のデータ・パケットに対するデータ・パケット情報を使用して、アクセス・ポイント装置の位置を推定するように動作できる。このプロセッサは、複数のデータ・パケットのそれぞれに対してデータ・パケット情報を格付けして、それぞれのそのようなパケットに基づいて概算の距離を得るようにさらに動作することができる。１つの実施例では、このプロセッサは、概算距離の図心を用いて位置を推定する。別の実施例では、このプロセッサは、信頼度をアクセス・ポイント装置の推定位置に割り当てるようにさらに動作することができる。この信頼度は、アクセス・ポイント装置が所定の領域内に存在する確度を示すことができる。オプションとして、この信頼度は、アクセス・ポイント装置に関連した選択された装置の空間ダイバーシチ、選択された装置の受信機特性、選択された装置の送信機特性、及びメモリ内に記憶された情報又はアクセス・ポイント装置に送信された又はそこから受信されたデータ・パケット情報の鮮度の少なくとも１つに立脚する。
【００２３】
さらに別の実施形態では、プロセッサは、分散されたアーキテクチャの中に複数のプロセッシング装置を具備し、また１つ以上の複数のプロセッシング装置が情報にアクセス可能になるように、メモリが情報を記憶する。
【００２４】
前述された方法及び処理のそれぞれは、ＣＰＵ、マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ又は他のコンピュータ装置などのプロセッサによって実行される。さらに、そのような方法や処理は、プロセッサが実行するために、コンピュータ可読の記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ブルー・レイ・ディスク、フラッシュ・メモリなど）に記憶される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の態様による代表的な無線ネットワークを例示する図である。
【図２】本発明の態様による無線ネットワークの外観を例示する図である。
【図３】本発明の態様に基づいて、装置の位置を推定するための代表的な構成を例示する図である。
【図４】本発明の態様による代表的な信頼度・位置決め図を例示する図である。
【図５】位置を推定するための代表的な動的シナリオを例示する図である。
【図６】本発明の態様に基づいて使用するための代表的な無線装置を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の態様、特徴及び利点は、下記の好ましい実施形態の説明及び添付された図面を参照して考察すれば理解されるであろう。種々の図面の同じ参照番号は、同じ又は同様の構成部品を識別することができる。さらに、下記の説明は、本発明を限定するものではない、より正確に言えば、本発明の範囲は添付された請求の範囲及び同等物によって定義される。
【００２７】
図１は、代表的なＷＬＡＮ１００を提供している。このＷＬＡＮ１００は、図示のように、多数のＡＰ１０２（例えば、１０２Ａ、１０２Ｂ及び１０２Ｃ）及び１つ以上のクライアント装置１０４（例えば、１０４Ａ、１０４Ｂ及び１０４Ｃ）を有している。このＡＰ１０２は、様々な製造業者による様々な種類の装置を備えることができ、また種々の機能を有している。幾つかのＡＰ１０２は、何十ものクライアント装置をサポートできる無線ルータとすることができ、同時に幾つかのＡＰは信号中継器として動作できる。クライアント装置１０４も様々な種類があり、種々の機能を有している。例えば、図示のように、クライアント装置１０４ＡはＰＤＡとし、１０４Ｂはラップトップ／ノートブック・コンピュータ、及び１０４Ｃは携帯電話とすることができる。
【００２８】
このＷＬＡＮ１００は、幾つかの又は全てのＡＰ１０２と有線又は無線で通信するサーバ１１０も備えている。データベース１１２が、サーバ１１０と関連付けられている。このデータベース１１２は、ＡＰ１０２及び／又はクライアント装置１０４に関連したデータを記憶するように使用されることができる。例えば、このデータベース１１２は、ＡＰ１０２に対する位置に関連した記録を保持することができる。
【００２９】
各ＡＰ１０２、各クライアント装置１０４及びサーバ１１０は、少なくとも１つのプロセッサ、メモリ及び一般にコンピュータの中に存在する他の部品を備えている。図２は、１つのＡＰ１０２、１つのクライアント装置１０４及びそのような構成要素を識別するサーバ１１０の別の図２００を例示している。図示のように、ＡＰ１０２は、プロセッサ２０２及びメモリ２０４を備えている。トランシーバや電源機構などの構成要素は、図２のどの装置にも示されていない。
【００３０】
メモリ２０４は、プロセッサ２０２がアクセス可能な情報を記憶しており、プロセッサ２０２が実行可能な命令２０６及びプロセッサが検索、操作又は記憶することができるデータ２０８を含んでいる。このメモリは、ハード・ドライブ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、フラッシュ・メモリ、書込み可能又は読み出し専用メモリなどの、プロセッサがアクセス可能な情報を記憶できる任意の種類のものとすることができる。プロセッサ２０２は、Intel Corporationが販売しているプロセッサなどの任意の数の周知のプロセッサを備えることができる。別の方法では、プロセッサは、操作を実行するための、ＡＳＩＣなどの専用のコントローラとすることができる。
【００３１】
命令２０６は、プロセッサによって直接的（マシン・コードなど）又は間接的に（スクリプトなど）実行される命令の任意のセットを含むことができる。その点において、「命令」、「ステップ」及び「プログラム」という用語は、本願では交換できるように使用される。これらの命令は、オブジェクト・コード又はソース・コードのモジュールといった任意のコンピュータ言語又はフォーマットで記憶される。本発明による命令の機能、方法及びルーチンは、下記でより詳細に説明される。
【００３２】
データ２０８は、命令２０６に基づきプロセッサ２０２によって検索、記憶又は変更されることができる。このデータは、データの集合として記憶される。例えば、本発明は特定のデータ構造によって限定されることはないが、データは、複数の種々のフィールド及びレコードを有するテーブルとして、コンピュータ・レジスタやリレーショナル・データベースの中に記憶されることができる。
【００３３】
このデータは、限定されることはないが、バイナリ値、ＡＳＣＩＩ又はＥＢＣＤＩＣ（拡張２進化１０進コード）などの任意のコンピュータ可読の形式でフォーマットされることもできる。さらに、このデータは、説明文、商標コード、ポインタ、他のメモリの中に記憶されたデータへの参照（他のネットワーク位置を含む）、関連したデータを計算するための関数として使用される情報などの、関連した情報を識別するに十分な任意の情報を含むことができる。
【００３４】
プロセッサ２０２及びメモリ２０４は図２では、同じブロック内にあるように機能的に例示されているが、プロセッサ及びメモリは、実質的には、同じ物理的な筐体又は位置内に記憶される又は記憶されない複数のプロセッサ及びメモリを含むことができることは理解されよう。例えば、幾つかの又は全ての命令やデータは、着脱可能なＣＤ−ＲＯＭや読取り専用のコンピュータ・チップの中の他の装置に記憶される。幾つかの又は全ての命令やデータは、プロセッサ２０２から物理的に離れているが、プロセッサ２０２がアクセス可能な位置に記録される。同様に、プロセッサ２０２は、並列に動作できる又は動作できないプロセッサの集合を、実際に含むことができる。データは、ハード・ドライブなどの複数のメモリ２０４にわたって分散されかつ記憶される。
【００３５】
１つの態様では、ＡＰ１０２は、無線ネットワーク２１０（例えば、８０２．１１ｇネットワーク又はブルーテュース（登録商標）形ネットワークなどのＷｉ−Ｆｉ（登録商標）形ネットワーク）を経由して、１つ以上のクライアント装置１０４及びサーバ１１０と通信する。各クライアント装置１０４及びサーバ１１０は、プロセッサ２０２、メモリ２０４及び命令２０６、並びに１つ以上のユーザ入力装置２１２及びディスプレイ２１４などのユーザ出力装置を備えるＡＰ１０２と同様に構成されることができる。各クライアント装置１０４及びサーバ１１０は、人が使用するように意図された汎用コンピュータとすることができる。この汎用コンピュータは、中央処理ユニット（「ＣＰＵ」）、ディスプレイ、ＣＤ−ＲＯＭ又はＤＶＤドライブ、ハード・ドライブ、マウス、キーボード、タッチ・センシティブ・スクリーン、スピーカ、マイクロフォン、無線モデム及びこれらの構成部品を互いに接続するために使用される全ての部品などの、パーソナル・コンピュータの中で通常見つけられる全ての構成要素を有している。
【００３６】
ネットワーク１００上の各装置は、割り当てられたスペクトル部分（周波数帯域）のセグメント（チャネル）の中で、周知のプロトコルに基づいてデータ（パケット）を送信及び受信することができる。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコル・シリーズは、様々な種類のパケットのフォーマットを規定している。これらのパケットは、２．４ＧＨｚ周波数範囲の中に配置されたＩＳＭ帯域又は４．９ＧＨｚ周波数範囲内に配置された公衆安全周波数帯域などの、スペクトルのプリセット・チャネルの中で送信されることができる。
【００３７】
それらの構成によって決まるが、各ＡＰは、図１に示されているように、カバレッジ領域１０６Ａ、１０６Ｂ及び１０６Ｃなどのカバレッジ領域１０６を有している。多くの場合、隣り合ったＡＰ１０２のカバレッジ領域１０６は、重なり領域１０８によって示されるように、重なり合うことがある。現実世界の実施形態の中で、カバレッジ領域１０６は、送信電力に関する要求事項、信号の減衰、多重通路及び他の要因のために影響さることに注意されたい。
【００３８】
前述したように、位置ベースのサービスをクライアント装置に提供することが望ましい。幾つかのクライアント装置はＧＰＳ受信機又は他のツールを有して、その装置の位置を決定する及び／又はそれと通信するが、多くのクライアント装置はそのような機器又は機能を備えていない。このため、本発明の１つの態様によれば、所定のクライアント装置の位置は、単独で又は他のネットワーク関連情報と併せて、１つ以上のＡＰの位置に基づいて決定されることができる。
【００３９】
そのようなシナリオでは、１つの重要な問題では、多くの場合、ＡＰ１０２の特定の位置が知られていないことである。このため、本発明の別の態様によれば、ＡＰと１つ以上のクライアント装置との間のデータ転送速度情報を用いて、ＡＰの位置を推定するためのシステム及び方法が提供される。図３は、カバレッジ領域３０４を有する１つのＡＰ３０２の具体例としての構成３００を例示している。第１のクライアント装置３０６と第２のクライアント装置３０８とが、カバレッジ領域３０４の中に配置されている。
【００４０】
この実施例では、クライアント装置３０６がＡＰ３０２に「関連付けられて」いて、ＡＰ３０２にパケットを送信したり、ＡＰ３０２からパケットを受信している。ここで、クライアント装置３０６はＧＰＳを使用できない、また別の方法で自分の位置を決定するように構成されていない。それにひきかえ、クライアント装置３０８は、ＧＰＳ受信機又は位置決めを行う他の手段を備えている。
【００４１】
この実施例では、クライアント装置３０６はＡＰ３０２から第１の距離３１０に位置付けられ、一方クライアント装置３０８はＡＰから第２の距離３１２に位置付けられている。さらに、クライアント装置３０６は、クライアント装置３０８から第３の距離３１６に位置付けられている。クライアント装置３０８は、ＧＰＳ受信機又は自身の位置を正確に決定する他の手段を用いて位置決めを行う。
【００４２】
さらに、このクライアント装置３０８は、ＡＰ３０２に又はそこから送信されたフレーム３１４などのデータ・パケットを観察又は取り込むように構成される。一例として、クライアント装置３０８は、無線トランシーバを備えたラップトップとすることができ、この無線トランシーバは、「スニファ（sniffer）」モード又は「モニタ」モードで動作して、これにより、ＡＰ３０２に関連付けるようにクライアント装置３０８に要求することなく、送信されたフレーム３１４を処理することができる。
【００４３】
１つの実施形態によれば、このクライアント装置３０８は、フレーム３１４を受信して取り込む。クライアント装置３０８は、そのプロセッサによって実行される分析プログラムを用いて、フレーム３１４を分析することができる。別の方法では、サーバ１１０が分析プログラムを実行できる。この分析プログラムは、フレーム３１４の様々な部分を構文解析し、またフレーム３１４上でエラー・チェックを行うことができる。分析の一部として、どの装置（例えば、ＡＰ３０２又はクライアント装置３０６）がフレーム３１４を送信したか、及び送信機がフレーム３１４を送信したデータ転送速度が決定される。データ転送速度は、フレーム３１４自身の中のデータによって識別される、又は他の場合は特定可能である。例えば、このデータ転送速度は、ＡＰ３０２からクライアント装置３０６に対する又はクライアント装置３０６からＡＰ３０２への送信速度である。あるいはまた、クライアント装置３０８がＡＰ３０２と関連付けられて、ＡＰ３０２と通信している場合（単にスニフィング・パケットではなく）、このデータ転送速度は、ＡＰ３０２からクライアント装置３０８に対して又はクライアント装置３０８からＡＰ３０２に送信された速度になる。
【００４４】
この情報を用いて、クライアント装置３０８又はサーバ１１０は、ＡＰ３０２及び／又はクライアント装置３０６に対するクライアント装置３０８の距離を推定することができる。例えば、このデータ転送速度は、クライアント装置３０８とＡＰ３０２との間又はクライアント装置３０８とクライアント装置３０６との間の物理的な分離を示すチャネル品質の評価値として使用される。１つの実施例では、ルックアップ・テーブルが、距離を推定するために使用されることができる。具体例としてのルックアップ・テーブルが、以下に提供される、
【００４５】
【表１】
2012506207.tif 000003
【００４６】
この実施例に示されているように、データ転送速度が高ければそれだけ距離は短い。しかしながら、この距離は、以下で説明されるように、種々のパラメータによって調整されることができる。ルックアップ・テーブルの中の距離は、伝搬特性、送信電力、アンテナ利得、受信機の感度及び送信機及び受信機の両方に対する他の無線特性、並びに地形のタイプなどの種々のチャネル・パラメータに基づいて、最悪事態の推定値を用いて概算されることができる。
【００４７】
別の態様によれば、クライアント装置３０８が送信されたフレームを含むパケットを取り込みそして適切にデコードできる限り、クライアント装置３０８と送信エンティティ（例えば、ＡＰ３０２又はクライアント装置３０６）との間の距離が必ず最悪事態の推定値の中に入ると判断される。クライアント装置３０８がＡＰ３０２に関連付けられていない場合は、幾つかのプラットフォームがフレームを提供又は処理しないことがある。クライアント装置３０８がＡＰ３０２に関連付けられている場合は、ＡＰ３０２に関するより多くの情報を入手することができ、これはＡＰの位置の精度を向上するように使用される。例えば、クライアント装置３０８がＡＰ３０２とクライアント装置３０６との間で観察するフレームに加えて、クライアント装置３０８はＡＰ３０２によって自身に送信されたフレームも有する。これらのフレームは、それらに関連したデータ転送速度情報も有しているため、これはＡＰ３０２とクライアント装置３０８との間の距離の推定値を得る別の機会である。
【００４８】
このため、１つの別の態様では、ＡＰ３０２とクライアント装置３０６との間で観察されたフレームは、第１の推定値又は複数の推定値を提供し、この推定値は、第１の概算距離３１０を決定するために使用される。同時に、ＡＰ３０２からクライアント装置３０８によって受信されたフレームは、第２の概算距離３１２を決定するために使用できる第２の推定値又は複数の推定値を提供する。この場合、重み又は格付けを第１及び第２の概算距離に与えて、合成距離３１２に到達する。言うまでもなく、領域３０４の中にはＡＰ３０２と通信する他のクライアント装置が存在する可能性があることは理解されたい。そのような場合には、より正確な合成距離３１２に到達するために計算された／重み付けられたより多くの概算距離３１２が存在する。
【００４９】
パッケージがデコードされることができない場合又は修正不能エラーでデコードされた場合、距離を概算することは実行されない。別の方法では、パケットが適切にデコードされることができない場合は、ＡＰ３０２とクライアント装置３０８との間の距離３１２はＡＰ３０２とクライアント装置３０６との間の距離３１０よりも大きいと推論される。
【００５０】
上記のルックアップ・テーブルは、距離に加えて付加的な要因に基づいて、補足又は別の方法ではパラメータ化されることができる。例えば、このテーブルは、送信機の送信電力値に基づいてパラメータ化されることができる。又は、送信電力値が未知の場合、一般の送信電力値の特定の分布が近似値として使用される。このテーブルは、パケット／フレームが取り込まれた環境に基づいてパラメータ化されることもできる。例えば、高密度の都会の環境では、高いマルチパス係数が期待される。これに引き換え、田舎の環境では、伝搬パターンが極めて対称的な形をしているため、同じデータ転送速度に対してより大きな距離をもたらすことが期待される。このテーブルは、感度、アンテナ利得及び該当する任意のダイバーシチ・メトリクス（diversity metrics）（例えば、複数のアンテナ）などの受信機の無線特性に基づいてパラメータ化されることもできる。
【００５１】
ルックアップ・テーブルのキャリブレーション又はさもなければ更新は、電力、無線感度及び／又は種々の装置のベンダー情報に基づいて行われる。例えば、各種の無線機は大変異なるＲＦ特性を有している。幾つかのＡＰは、他よりも高い電力で送信するように動作できる。このため、同じデータ転送速度で、より高い電力のＡＰは、低い電力のＡＰよりもより遠く離して配置されることができる。
【００５２】
同様に、クライアント装置３０８の受信機の感度を評価することは有益である。一例として、専用のスニファ／スキャナは、ラップトップ上の無線受信機よりも遙かに高い利得のアンテナ／受信機チェーンを有し、これは今度は、携帯電話上の無線機よりも高い利得を有することができる。
【００５３】
所定の装置及びその無線機／受信機に関するベンダー及びモデル情報は、装置のＭＡＣアドレス（例えば、オブジェクト識別子（「ＯＩＤ」）を用いて）及び装置によって送信されたフレームに基づいて判断されることができる。これは今度は、無線機／受信機の電力及び感度を評価するために使用される。
【００５４】
フレームを含むパケットが適切にデコードされると、このフレームはそれはＡＰ３０２又はクライアント装置３０６（又は他のエンティティ）によって送信されたものかどうかを判断するために検査される。この情報は、個別のＡＰ３０２又はクライアント装置３０６の指定に付加的な見通しを提供することができる。例えば、フレーム情報がＡＰ３０２を特定のタイプであると識別すると、それはＡＰ３０２が動作する電力レベルを示すことができる。
【００５５】
デコードされたフレームがＡＰ３０２によって送信されると、ルックアップ・テーブルを用いて決定された距離は、クライアント装置３０８とＡＰ３０２との間の隔離距離に対して正確な上限を与える。これは、その自己位置決めによって与えられたクライアント装置３０８の位置と連結される。このため、カバレッジ領域３０４に類似した円の中心におけるクライアント装置３０８から始めると、ＡＰ３０２はこの円の半径内に存在すると判断される。ここで、この半径は、ルックアップ・テーブルによって識別された距離である。
【００５６】
デコードされたフレームがクライアント装置３０６によって送信された場合、ルックアップ・テーブルを用いて識別された距離は、クライアント装置３０６とクライアント装置３０８との間の最大隔離距離を特定する。同様に、ルックアップ・テーブル内のデータ転送速度（及び恐らく他の情報）を用いて決定された距離も、クライアント装置３０６とＡＰ３０２との間の最大隔離距離を提供する。三角不等式として周知の幾何学的原理を用いて、ＡＰ３０２とクライアント装置３０８との最大隔離距離は、ルックアップ・テーブルを用いて決定された距離の２倍に過ぎない。
【００５７】
前述されたように、クライアント装置３０８はＧＰＳ受信機を有しているか、又は他の場合は、位置決め手段を用いて自身の位置を決定できるため、クライアント装置３０８の位置は知られている。このため、本発明の別の態様によれば、ＡＰ３０２の位置は、クライアント装置３０６と３０８との間の距離及びＡＰ３０２とクライアント装置３０８との間の距離を用いる三角測量によって決定される。
【００５８】
この工程は、ＡＰ３０２とクライアント装置３０６との間（又はカバレッジ領域３０４の中にある他のクライアント装置）で送信された複数のパケットを分析することによって繰り返される。ＡＰ３０２の位置に関する複数の推定が、クライアント装置３０８及び／又は位置決め機能を有する他のクライアント装置によって行われる。
【００５９】
別の方法では、ＡＰ３０２の位置の推定が、ＡＰ３０２に関連した複数の点の図心（平均位置）を用いて行うことができる。これらの点は、同じ又は異なる時間でＡＰ３０２を用いて同じ又は異なるクライアント装置３０８によって得られた位置に対応する。ＡＰ３０２のカバレッジ半径は、コレクション内のほとんどの又は全ての点がカバーされるように推定されることもできる。
【００６０】
所定のパケット／フレームがクライアント装置３０８によって取り込まれかつデコードされると、ＡＰ３０２に対する位置推定工程がクライアント装置３０８、ＡＰ３０２又は図１のサーバ１１０などの他のエンティティによって行われる。ほんの一例として、ルックアップ・テーブルがデータベース１１２の中に記憶される。このデータベースは、サーバ１１０だけ、幾つかの又は全てのＡＰ１０２、及び／又は幾つかの又は全てのクライアント装置１０４がアクセス可能である。別の方法では、このデータベース１１２は、幾つかのＡＰ１０２及び／又はサーバ１１０を含む無線ネットワークの様々なノードの中に拡散された分散形データベースとすることができる。
【００６１】
図３に戻ると、ＡＰ３０２の位置が推定されると、その情報は位置ベースのサービスをクライアント装置３０６に提供するように使用されることができる。例えば、これは単にＡＰ３０２の位置に依存して行われ、そしてその位置推定値はクライアント装置３０６のユーザに対して位置決め可能な機能を提供するときに使用される。別の方法では、クライアント装置３０６自身の位置は、ＡＰ３０２に関して前述された処理を用いて判断される。ここで、例えば、ＡＰ３０２の位置が推定値されると、三角不等式又は他の位置決め技術（例えば、到来時間差（「ＴＤＯＡ」）、到来角（「ＡＯＡ」）、など）を使用して、クライアント装置３０６の位置を推定することができる。上記のように、繰り返された測定値を使用して、位置決め可能なサービスをクライアント装置３０６のユーザに提供する前又はその間に位置を決定することができる。
【００６２】
本発明の別の態様によれば、ＡＰの位置の信頼度が評価される。この信頼度決定動作には、送信しているエンティティが実際にはＡＰであるかどうかについて評価する動作が含まれる。また、この信頼度決定動作には、その送信しているエンティティに対する物理的位置の相対精度を評価する動作が含まれる。
【００６３】
１つの評価では、着目する装置が実際にＡＰであるかどうかを判断することは重要である。これは、着目する装置に送信された（又はそこから受信された）フレームの種々のタイプを評価することによって行われることができる。ＷＬＡＮのプロトコルによるが、ネットワーク内で装置によって送信及び受信される、管理フレーム、制御フレーム、データ・フレームなどが存在する。図３の実施例では、クライアント装置３０８がビーコン・フレームなどの管理フレームをデコードすると、送信エンティティはＡＰ３０２であることが決定される。しかしながら、デコードされたフレームが「送信要求」（「ＲＳＴ」）、「送信可」（「ＣＴＳ」）、「肯定応答」（「ＡＣＫ」）、「パワー・セーブ−ポール（Power Save - Poll）」（「ＰＳ−ＰＯＬＬ」）、「コンテンション・フリー−エンド（Contention Free - End）」（「ＣＦ−ＥＮＤ」）などの制御フレームである場合、送信者はＡＰ３０２の可能性がある、又はその可能性はない。
【００６４】
着目する装置がＡＰ３０２であるかどうかに関する別のインジケータは、装置が送信するフレームの数である。例えば、短い時間で送信される制御フレームなどの多数のフレーム（例えば、２分で送信される１００個の制御フレーム）は、この装置がＡＰであることを暗示する。同様に、多数のフレームが受信される場合も、この装置がＡＰであることを暗示する。
【００６５】
着目する装置に関するデータや計量は、同じ又は異なる時間で種々のクライアント装置３０８によって得ることができる。そのような情報は、データベース１１２などのデータベースに記録される。これらの種々のインジケータは分析されて、この装置がＡＰであるという信頼度を提供する。ほんの一例として、この信頼度は、着目する装置がＡＰであるとのパーセント値（例えば、９０％）として表される。代表的なアルゴリズムは多数の要因に依存して、信頼レベル／信頼度を得ることができる。例えば、ＧＰＳ測定値の空間的ダイバーシチ、時間的ダイバーシチ及び／又はプラットフォーム・ダイバーシチは関連しているであろう。その上、データ・フレーム、管理フレーム及び／又は制御フレームなどの、測定において使用されるフレームのタイプは、信頼度に影響する可能性がある。そして、測定のソースがＯｐｅｎ ＡＰＩインプリメンテーションを通してＧＰＳ測定値のアップロードに対するＧＰＳ測定値の読取りを提供する信頼された集まりである場合ように、測定のソースは関連要因である場合がある。
【００６６】
別の実施形態では、ＡＰ３０２の位置における信頼度が判断される。ここでは、例えば、着目する装置がある半径／領域の中に存在する可能性が９０％であるというように、信頼度をパーセンテージで表すことができる。この分析に影響する要因には、ＡＰと相互作用する種々のクライアント装置の空間ダイバーシチが含まれる。さらに、クライアント装置のタイプが異なっているかどうかは、評価に関係する。例えば、受信機のアンテナ利得や全体的な堅牢性は、行われる測定の精度に影響する可能性がある。ここで、利得が高い、複数の空間的に多様なアンテナを有する高品質の受信機によって得られたデータは、１つの低利得のアンテナを有する受信機から得られたデータよりも、分析において高い重みが与えられる。
【００６７】
さらに、ＧＰＳ又は他の位置決め装置の精度は、精度計算に影響する可能性がある。ここで、例えば、差動式ＧＰＳ受信機は、クライアント装置３０８の位置を１メートル以下で決定することができるが、一方非差動式ＧＰＳ受信機は位置を、５〜２５メートルを超える範囲で決定する。さらに、晴天の屋外でのＧＰＳ測定の精度は最適に近いが、都会の谷間の環境では性能劣化が生じることがある。この環境では、「目に見える」衛星の数は少なく、また特に、ＧＰＳ受信機が屋内にある場合はそうである。後者の場合、ＧＰＳ受信機は、位置を決定することは全く不可能である。その上、収集されたデータの「鮮度」が、信頼度決定に影響する可能性がある。ここで、より最近のデータには、分析においてより古いデータよりも高い重みが与えられる。前述されたように、例証的なアルゴリズムは、精度を得るために多数の付加的な要因に依存する。例えば、ＧＰＳ測定値の空間的ダイバーシチ、時間的ダイバーシチ及び／又はプラットフォーム・ダイバーシチは関連しているであろう。その上、データ・フレーム、管理フレーム及び／又は制御フレームなどの、測定において使用されるフレームのタイプは、信頼度に影響する可能性がある。そして、測定のソースがＯｐｅｎ ＡＰＩインプリメンテーションを通してＧＰＳ測定値のアップロードに対するＧＰＳ測定値の読取りを提供する信頼された集まりである場合ように、測定のソースは関連要因である場合がある。
【００６８】
本発明の別の態様によれば、ＡＰ位置の精度を決定する工程が提供される。１つの実施形態では、種々のクライアント装置によって得られた測定値は、所定のＡＰが一定の領域の中に存在する信頼度を決定する。所定のＡＰの予想位置を表す１つ以上のデータ点は、本願で説明された種々の要因に基づいて計算される。「信頼コード」が、各データ点に適用される。
【００６９】
この信頼コードは、加重関数を用いて計算される。加重関数によって使用される重みは、コレクションの大きさ（例えば、コレクション内の点の濃度すなわち数）、クライアント装置のプラットフォーム情報、クライアント装置に対応する点の時間的及び／又は空間的ダイバーシチなどの収集されたデータの情報に基づいて取得される。ＡＰの位置に関する１つ以上の推定値は、計算された信頼コードに基づいて調整されることができる。モンテカルロ式分析も実行することができる。
【００７０】
ＡＰ位置及びカバレッジ領域に対してより正確な推定を行うために、幾つかの要因を考慮に入れて、そのような推定値の精度を分析することができる。これらの要因には、ポストの数、対応するクライアント装置のプラットフォーム情報、ポイントの時間的ダイバーシチ、ポイントの空間的ダイバーシチなどが含まれる。例えば、所定のＡＰに対する推定位置は、推定により多くのポイントを使用すれば一層正確になるであろう。
【００７１】
クライアント装置のより多くの様々なプラットフォームは、このＡＰに対してより多くのユーザを示すため、推定の精度を高めることができる。時間的ダイバーシチに関して、複数の別個の時間にわたる点は、より少ない別個の時間にわたる点よりも、より正確な推定を行うことに貢献することができる。また、空間的ダイバーシチに関しては、より大きな空間に広がる点を用いることによって、より小さな領域に群がる点よりも一層正確な推定を実現することができる。多重関数を使用して、上記の情報に基づいて信頼コードを計算することができる。その結果、所定のＡＰに対する推定位置及びカバレッジ半径は、信頼コードに基づいて調整される。
【００７２】
１つの実施例では、信頼コードは、特定のデータ点が有効であるか又は異常値であるかに関する可能性を表す。例えば、この可能性は、パーセンテージとして（例えば、データ点が有効である可能性は９０％）、ランキングとして（例えば、１〜５のスケールで４、この場合、１は最低の信頼度であり５は最高の信頼度を表す）、又は他の相対インジケータで表すことができる。この信頼コードは、次に、異常値を廃棄するために使用されることができる。これが行われると、システムは着目するＡＰの有望な位置を表す「最良の円（best circle）」を計算することができる。
【００７３】
別の実施例では、図４の信頼度・位置決め図４００の中で示されているように、複数の円が提供される。この実施例では、ＡＰ４０２は、複数の同心円４０４、４０６、４０８及び４１０の中心に配置される。各円は、領域と信頼度の両方に関連付けられている。例えば、最も内側の円４０４は、ＡＰ４０２がその円の中心点から１０メータ以内に存在する可能性が５０％であることを示している。２番目に小さい円４０６は、ＡＰ４０２がその円の中心点から２５メータ以内に存在する可能性が６７パーセントであることを示すために用いられる。次の円４０８は、ＡＰ４０２がその円の中心点から５０メータ以内に存在する可能性が７５パーセントであることを示すために用いられる。そして、最も外側の円４１０は、ＡＰ４０２がその円の中心点から１２５メータ以内に存在する機会が９０％であることを示すために使用される。１つの実施例では、Ｏ（ｎ２）アルゴリズムを使用して、異常値を検出することができる。これは、下記のように行われる。最初に、所定の数の点の図心が計算される。次に、各点に対して、図心までのその距離が計算される。所定の点に対する距離がしきい値を超える場合、その点は異常値としてマークされるか、又は別の方法では区別される。この工程は、幾つかの／全ての異常値を除くことによって、また上記を繰り返すことによって磨かれる。この工程は、異常値がなくなるまで又はアルゴリズムが集束するまで繰り返される。
【００７４】
本願で説明されたように、所定のＡＰの位置は、１つ以上のクライアント装置によって取り込まれた多数の測定値に基づいている。クライアント装置によって収集された未加工データは、ローカルに処理されるか又は処理するために中央の記憶装置（例えば、図１のサーバ１１０）に送られる。どの装置が計算を実行したかには関係なく、各距離及び／又は各位置に関する推定値が、例えば、位置テーブルの一部としてデータベースの中に記憶される。この位置テーブルは、１つ以上のＡＰに対して、ＡＰに対する特別な識別子（ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス又はＳＳＩＤなど）、位置推定値（例えば、緯度及び経度座標及び／又は高度）、位置推定値が取得／計算された時間、ＡＰ用のカバレッジ半径、位置推定値に対する信頼度（例えば、特定の位置から５０メータ以内に存在する可能性が９０％）、装置のタイプ（例えば、トランシーバのブランド／モデル）及び／又はＲＳＳＩ情報を記憶することができる。複数の位置測定値が作られると、それらの幾つか又は全てが位置テーブルの中に記憶されることができる。図４に関連して上述された計算された位置及び関連した推定値も、位置テーブル内に記憶される。
【００７５】
サーバ１１０は、要求に応じて、ＡＰ位置情報を位置テーブルからユーザに提供することができる。さらに、位置が所定のクライアント装置に対して必要とされる場合は、このサーバ１１０は、１つ以上のＡＰに対する関連情報を位置テーブルから得て、それらをクライアント装置に提供するか、又はクライアント装置の位置に対する位置計算を実行することができる。
【００７６】
一例として、位置決め機能がないクライアント装置はスキャニング又はスニフィング動作を実行して、クライアント装置が観察できる全てのＡＰのリストを得ることができる。次に、このリストは前述された位置テーブルなどのＡＰのデータベースに対して評価されて、観察されたＡＰの特定の又は推定された位置を決定することができる。（有望な）ＡＰ位置が与えられると、クライアント装置の位置が、前述されたように推定される。
【００７７】
本発明の別の態様によれば、クライアント装置が静止している又は移動していることがある。どちらかの状態でも、所定のクライアント装置と機能しているＡＰとの間のデータ転送速度が変化することがある。これは、マルチパス干渉やエラー率などの多数の要因に起因する可能性がある。例えば、クライアント装置は、最初にＡＰと通信するために最大データ転送速度（例えば、５４Ｍｂｐｓ）を使用することがある。ＡＣＫ制御フレームをＡＰから受け取れない場合、クライアント装置はそのデータ転送速度を２４Ｍｐｂｓ以下に、ＡＣＫを受信するまで落とす又は低下させる。このため、１つの実施例では、所定のクライアント装置とＡＰとの間のデータ転送速度における変化を、位置推定値の精度を高めるために使用することができる。様々な測定値が種々のデータ転送速度で生じるため、所定のＡＰに対して複数の距離推定値及び／又は位置推定値が存在する。統計処理が、所定の信頼レベルに対して平均距離又は最も有望な位置推定値を得るために使用される。クライアント装置がＧＰＳ受信機を備えている場合は、その装置がＡＰに関連した複数のフレームを取り込むと、その装置は複数のＧＰＳ測定値も得ることができ、データ転送速度を境界要因として使用できる。そのようなＧＰＳ信号の測定値及び／又はフレームは位置工程の中に集められて、ＡＰの位置に関してより正確な推定値を得ることができる。
【００７８】
フレーム寸法及びフレーム／パケットのチェックサムを用いて、距離及び精度を推定することもできる。例えば、フレーム寸法が大きければそれだけ、フレームが送信の間に損なわれる可能性が大きくなる。このため、クライアント装置が大きなフレーム（例えば、５００バイト）をＡＰから受け取る／スニフする（sniff）場合、このＡＰはパケット／フレームが送信されるデータ転送速度に対する平均距離よりも近い可能性がある。逆に、フレームが極めて小さい（例えば、１０バイト以下）場合、その距離は平均距離よりも遠い可能性がある。この平均距離は、計算されるか又は別の方法では、ルックアップ・テーブルの発展の一部として決定される。例えば、平均値又は中央値の計算が、平均距離を得ために、複数のデータ点に対して行われる。さらに、ルックアップ・テーブルは、ビット・エラー率に対する分析モデルを用いて構築され、そしてその情報を用いて、パケットが特定のデータ転送速度で受信される装置がどの位離れているかを決定する。あるいは、さらに又は別の方法では、このルックアップ・テーブルは、実験データを用いて構築することができる。
【００７９】
さらに別の方法では、着目するＷＬＡＮは、広帯域ベースアーキテクチャなどで複数のＡＰが単一周波数チャネルを共有することができるようにする。しかしながら、実施形態によれば、特定の周波数チャネルを使用する種々のＡＰ及び／又はクライアント装置は、許容できるノイズ又はエラー率を維持しながらチャネルを共有するために、それらのデータ転送速度及び／又は電力レベルを調整する必要がある場合もある。このシナリオでは、同じチャネルを使用する複数のＡＰが存在して、しかもデータ転送速度が比較的低い（例えば、５４Mbpsではなく１Mbps）場合、所定の送信機に対する距離推定値が増加する可能性がある。増加する大きさは、同じチャネルの中のＡＰの数に関係する可能性がある。ほんの一例として、距離推定値は、およそ５〜２０％程度というような一定のパーセンテージで増加される場合がある。
【００８０】
図５は、別のシナリオ５００を例示している。このシナリオでは、１つのＡＰ５０２と、このＡＰ５０２から第１の距離５０６でＡＰ５０２に関連付けられた第１のクライアント装置５０４とが存在する。この第１のクライアント装置５０４は、静止している。対照的に、第２のクライアント装置５０８は、時間Ｔ１で第１の位置から時間Ｔ２で第２の位置に移動する。時間Ｔ１でクライアント装置５０８とＡＰ５０２との間の距離は線５１０で示され、一方時間Ｔ２では、クライアント装置５０８とＡＰ５０２との間の距離は線５１２で示される。
【００８１】
本発明の別の態様によれば、このシステムは、時間Ｔ１での受信された信号強度示度（「ＲＳＳＩ」）及びデータ転送速度を時間Ｔ２でのＲＳＳＩ及びデータ転送速度と比較することができる。時間Ｔ１及びＴ２におけるパケット・デコーディング成功率がＲＳＳＩ及びデータ転送速度と比較及び評価されて、距離推定値をさらに向上することができる。２つの点しか示されていないが、任意の数の点を使用することができる。このため、クライアント装置５０８を自動車の中に配置して、データを連続的に又は所定の時間増分で得ることができる。さらに、クライアント装置５０８の速度は、同様に要因の１つとして分析に含められうる。
【００８２】
さらに別の実施例では、送信されたフレームをスキャニング又はスニフィングするクライアント装置は、複数のアンテナ及び／又は複数の受信チェーン（receive chain）を備えた受信機を内蔵している。そのようなアーキテクチャは、空間的及び／又は時間的なダイバーシチを提供するために、また三角測量計算の精度を向上することができる「ステレオ」効果を与えるために使用される。例えば、１つの実施形態では、２つの別個の受信機が自動車の各側に配置されている。両方の受信機は１つの処理装置（例えば、ラップトップ）に電気的に接続され、また両方ともデータ・パケットを同時にスキャンすることができる。図５に関連して説明された移動式の実施例と同様に、各受信機に対するＲＳＳＩ及びパケット・デコーディングにおける成功率の差により、距離推定値が改善されることがあり得る。言うまでもなく、３つ以上の受信機及び／又はアンテナも使用できる。
【００８３】
図６Ａ及び図６Ｂは、本発明に基づいて使用するための無線装置の一般的なアーキテクチャを例示している。特に、図６Ａは代表的なＧＰＳ使用可能な装置６００を提供し、一方、図６ＢはＧＰＳを使用できない代表的な装置６０２を提供する。図６Ａ及び図６Ｂで示されているように、各装置６００おび６０２は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）又は他の種類の、アンテナ６０６を使用する、ＷＬＡＮ上でデータ・パケットを送信及び受信するように動作できるトランシーバ６０４を備えている。１つのアンテナ６０６しか示されていないが、複数のアンテナ（及び／又は複数の受信チェーン）が、本願で説明されたように多様性を求めるために使用される。
【００８４】
各装置は、マイクロプロセッサ又はコントローラ６０８及び命令及び／又はデータを記録するためのメモリ６１０も備えている。ユーザ・インターフェース６１２が、１つ以上のアプリケーション６１４と一緒に設けられている。このアプリケーション６１４は、アプリケーション・メモリ（図示せず）又はメモリ６１０に記憶されることができる。装置６００と６０２との間に示された主要な相違点は、装置６００のＧＰＳ受信機６１６及び関連したアンテナ６１８である。このＧＰＳ受信機６１６は、ハードウェア、ソフトウェア又はその組合せで実現される。ＧＰＳ受信機６１６は、装置６００の位置を特定するために使用される。図３の前の実施例に戻って参照すると、クライアント装置３０８は、装置６００などのＧＰＳ使用可能装置とすることができ、一方、クライアント装置３０６及び／又はＡＰ３０２は、装置６０２のようにＧＰＳ受信機なしで構成される。
【００８５】
本願の発明を特定の実施形態を参照して説明してきたが、これらの実施形態は本発明の原理及びアプリケーションを単に例証するものであることは理解されよう。このため、これらの例証となる実施形態に対して多数の変形例を作ることができ、また添付のクレームによって定義された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、別の装置を発明することができることは理解されよう。さらに、特定の処理が添付された図面の中で具体的な順序で示されているが、そのような処理は、そのような順序が本願で明白に記述されない限り、いずれの特定の順序にも限定されることはない。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、ネットワーク・サービスや無線装置用のアプリケーションを含む広い産業上の利用可能性を有しているが、これらに限定されることはない。
【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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