Добавочные данные, применимые для определения местоположения устройства

Добавочные данные, применимые для определения местоположения устройства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

1. Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к области беспроводной связи и, в частности, к предоставлению информации, применимой для выполнения операций определения местоположения с использованием сигналов связи.

2. Предпосылки создания изобретения

[0002] Стремление сделать устройства многофункциональными ведет разработчиков к встраиванию в появляющиеся устройства все большего количества функциональных возможностей. Применение устройств с возможностью осуществления беспроводной связи не ограничивается традиционной передачей аудиоинформации, как в случае телефонной связи, но также позволяет передавать видеоинформацию и другие типы информации для поддержки множества приложений. Например, различные приложения могут предоставлять функциональность, основанную на беспроводном взаимодействии. Очевидные примеры таких приложений включают программы, позволяющие пользователям напрямую связываться с другими пользователями или ресурсами, такими как электронная почта, услуги обмена сообщениями, Интернет-браузеры и т.д. Имеются также категории приложений, которые обеспечивают предоставление услуг, напрямую не относящихся к взаимодействию с другими пользователями или ресурсами, но, тем не менее, основанных на беспроводном обмене информацией. Услуги, связанные с определением местоположения, охватывают растущий сегмент приложений, предоставляющих пользователям услуги определения местоположения, такие как составление карты, определение маршрута, слежение и т.д., работа которых основана на беспроводном взаимодействии.

[0003] Услуги, относящиеся к определению местоположения, могут включать известные приложения, связанные с пользователем, такие как визуальное представление различных мест или маршрутов, которые могут отображаться пользователям, в то время как лежащая в основе этого беспроводная связь используется для определения текущего местоположения устройства, направления, ориентации и т.д. Однако в настоящее время становятся доступными другие сферы применения, например, отслеживание пользователя/объекта, социальные сети, зависящие от местоположения, коммерческий обмен сообщениями, улучшенное визуальное распознавание и т.д., что делает возможность определения местоположения устройства желаемой для предоставления в мобильных устройствах характеристикой. Определение местоположения может быть реализовано с использованием множества доступных технологий. Например, устройства могут содержать приемники Глобальной системы определения местоположения (GPS) для приема сигналов со спутников для определения местоположения в абсолютной (фиксированной) системе координат. Наземные технологии (например, сигналы наземной сотовой связи или ближнего беспроводного взаимодействия), хотя и не обеспечивают такой точности, также могут быть использованы для определения абсолютного или относительного (например, относительно источника сигналов) положения устройства.

[0004] Хотя технологии определения местоположения могут быть внедрены в различные устройства, реализация такого внедрения не всегда может оказаться практичной. Операции определения местоположения могут создать перегрузку ресурсов устройства, поскольку скорость, с которой должна обновляться информация о местоположении, может меняться в зависимости от необходимого разрешения, скорости изменения местоположения и т.д. Устройства, обладающие достаточными ресурсами обработки и питания, могут зависеть от средств управления, которые ограничивают объем обработки и потребление энергии. Поэтому можно предвидеть, что реализация услуг определения местоположения в устройствах, имеющих более ограниченные ресурсы, поставит проблему перед разработчиками. Например, желаемые приложения, такие как слежение за пользователем/объектом, могут использовать мобильные устройства с питанием от аккумуляторов, например, маячки, датчики и т.д. Эти устройства имеют чрезвычайно ограниченные возможности обработки и связи и не обладают подходящими размерами для размещения в них аппаратного и/или программного обеспечения определения местоположения а также не имеют емкости питания для поддержки назначенных операции определения местоположения и т.д.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Различные варианты выполнения настоящего изобретения могут относиться к способу, устройству, компьютерному программному продукту, структуре данных и системе для предоставления информации определения местоположения в сигнале беспроводной связи. Например, устройство может определять, предоставлять ли в пакете информацию, применимую для определения местоположения. Если определено, что информация определения местоположения будет предоставлена в пакете, информация заголовка в пакете может быть сконфигурирована для указания на то, что пакет содержит информацию определения местоположения. В этом случае информация определения местоположения может быть включена в передаваемый пакет. В случаях, когда пакет представляет собой пакет объявления, этот пакет может быть передан в заранее заданном канале объявления. Затем устройство, осуществляющее поиск сигналов, принимает пакет и на основе информации заголовка в пакете определяет, включает ли пакет информацию определения местоположения. Если определено, что пакет включает информацию определения местоположения, в устройстве, осуществляющем поиск сигналов, может быть сконфигурировано определение местоположения на основе информации заголовка, и может быть выполнено определение местоположения на основе информации определения местоположения в пакете.

[0006] По меньшей мере в одном примере варианта выполнения настоящего изобретения информация заголовка в пакете может быть сконфигурирована для указания типа включенной в пакет информации определения местоположения, например, информации об угле ухода, информации об угле прихода или комбинации информации об угле ухода и угле прихода. Независимо от указанного типа, информация определения местоположения может быть добавлена к пакету (например, после контрольной суммы) и может включать последовательность битов, используемую для определения местоположения в других устройствах. Другая информация, которая может быть сконфигурирована в заголовке, может включать длину и/или структуру последовательности битов.

[0007] Информация заголовка, содержащаяся в пакете, может быть интерпретирована приемным устройством. Если информация заголовка указывает на то, что в пакете не содержится информации определения местоположения, приемное устройство может также определять, поддерживается ли определение местоположения источником маячкового сигнала. В таких случаях приемное устройство может запросить информацию определения местоположения из источника маячкового сигнала. Если определено, что информация определения местоположения содержится в пакете маячкового сигнала, можно определить по меньшей мере длину последовательности битов, добавленной к пакету, на основе информации заголовка в принятом пакете.

[0008] Выше описано несколько примеров вариантов выполнения настоящего изобретения, которые не предназначены для его ограничения. Эти варианты выполнения настоящего изобретения представлены просто для пояснения выбранных аспектов или шагов, которые могут быть использованы при реализации данного изобретения. Однако очевидно, что один или более аспектов или шагов, относящихся к примеру варианта выполнения настоящего изобретения, могут быть объединены с одним или более аспектами или шагами, относящимися к другим вариантам выполнения настоящего изобретения, с формированием новых вариантов выполнения настоящего изобретения в пределах его сущности. Поэтому специалистам очевидно, что различные варианты выполнения настоящего изобретения могут включать аспекты других вариантов его выполнения или могут быть реализованы в комбинации с ними.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0009] Изобретение станет понятным из последующего описания примеров различных вариантов его выполнения и прилагаемых чертежей.

[0010] На фиг.1А показан пример устройств, систем, конфигураций и т.д., которые могут быть использованы при реализации различных вариантов выполнения настоящего изобретения.

[0011] На фиг.1В раскрыты детали примера конфигурации устройства, которое может быть использовано для реализации различных вариантов выполнения настоящего изобретения.

[0012] На фиг.2А показан пример определения местоположения по углу прихода (angle-of-arrival, AoA) в соответствии по меньшей мере с одним вариантом выполнения настоящего изобретения.

[0013] На фиг.2В показан пример определения местоположения по углу ухода (angle-of-departure, AoD) в соответствии по меньшей мере с одним вариантом выполнения настоящего изобретения.

[0014] На фиг.3 показан пример пакета объявления в соответствии по меньшей мере с одним вариантом выполнения настоящего изобретения.

[0015] На фиг.4А показан первый пример модифицированного пакета объявления в соответствии по меньшей мере с одним вариантом выполнения настоящего изобретения.

[0016] На фиг.4В показаны детали, относящиеся к примеру модификаций, показанных на фиг.4А, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом выполнения настоящего изобретения.

[0017] На фиг.4С показана дополнительные детали, относящиеся к примеру модификаций, показанных на фиг,4А, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом выполнения настоящего изобретения.

[0018] На фиг.4D показана альтернативная конфигурация примера модификаций, показанных на фиг.4С, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом выполнения настоящего изобретения.

[0019] На фиг.5А показан пример информации AoD определения местоположения и обработки информации определения местоположения в соответствии по меньшей мере с одним вариантом выполнения настоящего изобретения.

[0020] На фиг.5В показан пример информации AoA определения местоположения и обработки информации определения местоположения в соответствии по меньшей мере с одним вариантом выполнения настоящего изобретения.

[0021] На фиг.5С показан пример комбинированной информации определения местоположения в соответствии по меньшей мере с одним вариантом выполнения настоящего изобретения.

[0022] На фиг.6 показан пример приложения пеленгации, используемого для навигации внутри помещений в соответствии по меньшей мере с одним вариантом выполнения настоящего изобретения.

[0023] На фиг.7 показана блок-схема примера процесса осуществления связи со стороны передатчика пакетов маячкового сигнала в соответствии по меньшей мере с одним вариантом выполнения настоящего изобретения.

[0024] На фиг.8 показана блок-схема примера процесса осуществления связи со стороны приемника пакетов маячкового сигнала в соответствии по меньшей мере с одним вариантом выполнения настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0025] Хотя ниже изобретение описано на примерах множества вариантов его выполнения, могут быть сделаны различные изменения в пределах сущности изобретения, определяемой формулой изобретения.

I. Пример системы, в которой могут быть реализованы варианты выполнения настоящего изобретения

[0026] На фиг.1А показан пример системы, которая может быть использована для реализации различных вариантов выполнения настоящего изобретения. Система включает элементы, которые могут быть включены в конфигурацию или опущены в зависимости, например, от требований конкретного приложения, и поэтому изобретение не ограничено конкретной конфигурацией.

[0027] Компьютерное устройство 100 может быть, например, ноутбуком. Элементы, представляющие основные примеры компонентов, включающие функциональные элементы в компьютерном устройстве 100, обозначены позициями 102-108. Процессор 102 может включать одно или более устройств, сконфигурированных для выполнения инструкций. По меньшей мере в одном сценарии выполнение процессором 102 программного кода (например, групп исполняемых компьютером инструкций, хранящихся в памяти) заставляет компьютерное устройство 100 выполнять процессы включая, например, шаги способа, результатом которых могут быть данные, события или другие выходные действия. Процессор 102 может быть выделенным (например, интегральным) микропроцессорным устройством или может быть частью сложного устройства, такого как специализированная интегральная микросхема (ASIC), матрица логических элементов, многокристальный модуль (МСМ) и т.д.

[0028] Процессор 102 может быть электрически связан с другими функциональными компонентами в компьютерном устройстве 100 через проводную или беспроводную шину. Например, процессор 102 может осуществлять доступ к памяти 104 для получения хранимой в ней информации (например, программного кода, данных и т.д.), используемой во время обработки. Память 104 обычно включает съемную или встроенную память, которая работает в статическом или динамическом режиме. Кроме того, память 104 может включать постоянную память (ROM), оперативную память (RAM) и перезаписываемую память, например, флэш-память, стираемую программируемую постоянную память (EPROM) и т.д. Код может включать любой интерпретированный или компилированный машинный язык, включая исполняемые инструкции. Код и/или данные могут использоваться для создания программных модулей, таких как операционные системы, утилиты связи, пользовательские интерфейсы, более специализированные программные модули и т.д.

[0029] Один или более интерфейсов 106 могут быть также связаны с различными компонентами в компьютерном устройстве 100. Эти интерфейсы могут обеспечивать связь внутри устройства (например, интерфейс программного обеспечения или протокола), связь типа «устройство-устройство» (например, интерфейс проводной или беспроводной связи) и даже связь между устройством и пользователем (например, пользовательский интерфейс). Эти интерфейсы позволяют компонентам в компьютерном устройстве 100, другим устройствам и пользователям взаимодействовать с компьютерным устройством 100. Кроме того, интерфейсы 106 могут передавать машиночитаемые данные, такие как электрические сигналы, магнитные или оптические сигналы, реализованные на машиночитаемом носителе, или могут преобразовывать действия пользователей в действие, которое может быть распознано компьютерным устройством 100 (например, печатание на клавиатуре, говорение в приемник сотового телефона, касание пиктограммы на сенсорном экране и т.д.). Кроме того, интерфейсы 106 могут позволять процессору 102 и/или памяти 104 взаимодействовать с другими модулями 108. Например, другие модули 108 могут включать один или более компонентов, поддерживающих более специализированную функциональность, предоставляемую компьютерным устройством 100.

[0030] Компьютерное устройство 100 может взаимодействовать с другими устройствами через различные сети, как показано на фиг.1А. Например, концентратор 110 может обеспечивать поддержку проводной и/или беспроводной связи устройствам, таким как компьютер 114 и сервер 116. Концентратор 110 может быть также связан с маршрутизатором 112, который позволяет устройствам в локальной сети (LAN) взаимодействовать с устройствами глобальной сети (WAN), например, Интернетом 120. В таком сценарии другой маршрутизатор 130 может передавать информацию в маршрутизатор 112 и принимать из него информацию для связи устройств в каждой локальной сети. Кроме того, для реализации данного изобретения необязательно использовать все компоненты, показанные в этом примере конфигурации. Например, в локальной сети, обслуживаемой маршрутизатором 130, не требуется дополнительных концентраторов, поскольку эта функция может поддерживаться маршрутизатором.

[0031] Кроме того, взаимодействие с удаленными устройствами может поддерживаться различными провайдерами ближней и дальней беспроводной связи 140. Эти провайдеры могут использовать, например, наземные сотовые системы дальней связи и спутниковую связь и/или точки доступа ближней связи для обеспечения беспроводного соединения с Интернетом 120. Например, персональный цифровой помощник (PDA) 142 и сотовый телефон 144 могут связываться с компьютерным устройством 100 через Интернет-соединение, предоставленное провайдером беспроводной связи 140. Подобная функциональность может быть встроена в устройства, такие как ноутбук 146, в виде ресурсов аппаратного и/или программного обеспечения, сконфигурированных для обеспечения ближней и/или дальней беспроводной связи. Кроме того, любые из раскрытых устройств могут участвовать в прямом взаимодействии, например, ближнем беспроводном взаимодействии, показанном между ноутбуком 146 и устройством 148 беспроводной связи. Примеры устройств 148 беспроводной связи могут включать устройства от более сложных автономных устройств беспроводной связи до периферийных устройств, предназначенных для поддержки функциональности в таких устройствах как ноутбук 146.

[0032] Ниже со ссылкой на фиг.1В рассмотрены дополнительные детали примера компонента интерфейсов 106, описанных в отношении компьютерного устройства 100. Как указано выше, интерфейсы 106 могут включать интерфейсы для передачи данных в компьютерное устройство 100 (например, как показано позицией 150) и другие типы интерфейсов 170, включая, например, пользовательский интерфейс 172. Типичная группа интерфейсов уровня устройства обозначена позицией 150. Например, мультирадио-контроллер 152 может управлять интерфейсом 154 дальней беспроводной связи (например, сотовыми сетями передачи голосовых данных и другими сетями передачи данных), интерфейсом 156 ближней беспроводной связи (например, сетями Bluetooth и беспроводными локальными сетями (WLAN)), интерфейсом 158 беспроводной связи в непосредственной близости (например, для взаимодействий, в которых электронные, магнитные, электромагнитные и оптические сканеры информации интерпретируют машиночитаемые данные), интерфейсы 160 проводной связи (например, Ethernet) и т.д. Примеры интерфейсов, показанные на фиг.1В, представлены только для иллюстрации и не предназначены для ограничения различных вариантов выполнения настоящего изобретения использованием конкретного интерфейса. В вариантах выполнения настоящего изобретения также могут использоваться интерфейсы, которые на фиг.1В не показаны.

[0033] Мультирадио-контроллер 152 может управлять работой некоторых или всех интерфейсов 154-160. Например, мультирадио-контроллер 152 может предотвратить одновременную работу интерфейсов, которые могут создавать помехи друг другу, путем назначения конкретных периодов времени, во время которых разрешено работать каждому интерфейсу. Кроме того, мультирадио-контроллер 152 может обрабатывать информацию окружения, такую как обнаруженные помехи в рабочем окружении, для выбора интерфейса, который будет более устойчив к таким помехам. Эти сценарии управления мультирадио-контроллера не охватывают всего списка возможных функций управления, а даны просто в качестве примера того, как мультирадио-контроллер 152 может взаимодействовать с интерфейсами 154-160, показанными на фиг.1В.

II. Примеры определения местоположения устройства

[0034] Определение местоположения в устройствах может поддерживаться, полностью или частично, с помощью комбинации аппаратных интерфейсов и/или программных приложений, например, описанных со ссылкой на фиг.1А-1В. Например, в устройства с описанными ресурсами для приема сигналов могут быть встроены и интегрированы приемники Глобальной системы определения местоположения (GPS), которые могут использоваться для вычисления координат, соответствующих местоположению устройства. Однако интеграция GPS-приемника может не обеспечивать идеального решения для всех ситуаций. Реализация выделенного GPS-приемника в устройстве может потребовать пространство в устройстве для чипсета приемника, а также ресурсы обработки/питания для управления работой этого приемника. Пространство - это роскошь, которая может оказаться недоступной в небольших устройствах, имеющих ограниченные ресурсы. Более того, GPS-сигналы не всегда достоверны, а в некоторых ситуациях даже недоступны (например, если устройство находится внутри строения, такого как здание). В результате может потребоваться реализация других способов определения местоположения.

[0035] На фиг.2А и 2В показаны два примера радиопеленгации, которая может быть реализована в устройстве. Для объяснения предполагается, что одно или оба устройства 200 и 202 являются «простыми» в том смысле, что они обладают ограниченным пространством, ограниченными ресурсами обработки и/или питания и, таким образом, могут взаимодействовать с использованием средства беспроводной связи с низким энергопотреблением, например, Bluetooth с низким энергопотреблением (Bluetooth LE). Технология Bluetooth LE включает многие из аспектов стандартного Bluetooth, но содержит уровень облегченной линии связи, способный обеспечить сверхнизкое энергопотребление в режиме ожидания, простое обнаружение устройства и надежную передачу данных в режиме «точка-много точек» с использованием усовершенствованного энергосбережения и безопасного шифрованного соединения при минимальной стоимости. Хотя различные варианты выполнения настоящего изобретения будут описаны в связи с использованием технологии Bluetooth LE, данное изобретение не ограничено использованием этого средства связи. Напротив, можно реализовать различные варианты выполнения настоящего изобретения с использованием альтернативных средств беспроводной связи.

[0036] На фиг.2А показан пример сценария, в котором устройство 200 может оценить угол прихода (АоА) сигнала связи, принятого от устройства 202. В ходе этой оценки могут быть измерены различные отсчеты амплитуды и фазы сигнала в каждой антенне в антенной решетке, расположенной в устройстве 200. Результаты измерения амплитуды и фазы можно записывать путем циклического радиочастотного переключения на каждую антенну в решетке. Приемное устройство 200 может затем оценить угол прихода сигнала с использованием записанных отсчетов и параметров, связанных с антенной решеткой. Параметры антенной решетки могут относиться к составу, конфигурации и размещению антенн в пределах антенной решетки и могут быть установлены в устройстве, например, при изготовлении устройства. Как показано на фиг.2А, прежде чем произвести оценку угла прихода, устройство 200 должно быть в состоянии определить, что сигнал пригоден для этой цели. Пригодность сигнала может зависеть от того, знает ли устройство 200, какое содержимое сигнала измерять, включая по меньшей мере длину содержимого сигнала для измерения и, возможно, даже комбинацию битов в содержимом сигнала. Возможность передачи такой информации о сигнале при ограниченных возможностях Bluetooth LE, имеющихся на сегодняшний день, может быть ограниченной.

[0037] На фиг.2В показан пример устройства 200, выполняющего оценку угла ухода (AoD) для сигнала, переданного из устройства 204. В такой конфигурации устройство 202 может передавать «расширенные» пакеты AoD и осуществлять переключение антенн в процессе передачи пакета. Устройство 200 может осуществлять поиск расширенных пакетов AoD и производить выборку отсчетов амплитуды и фазы во время приема этих пакетов. Затем устройство 200 может использовать отсчеты амплитуды и фазы, совместно с информацией о параметрах антенной решетки, для оценки угла ухода на основе пакета, принятого из устройства 204. В соответствии по меньшей мере с одним вариантом выполнения настоящего изобретения, некоторые из фиксированных параметров, связанных с физической конфигурацией антенной решетки в устройстве 204, могут быть получены из удаленного ресурса, например, по линии беспроводной связи к Интернету. И вновь, хотя решение определения местоположения, показанное на фиг.2В, позволяет осуществить оценку направления в устройстве, которое, возможно, не содержит собственного выделенного аппаратного и/или программного обеспечения определения местоположения, устройство 200 перед началом оценки угла ухода должно знать, что пакеты в сигнале, передаваемом устройством 204, представляют собой расширенные пакеты AoD. Технология Bluetooth LE, в ее современной реализации, не обеспечивает эффективного средства для передачи этой информации в устройство 200.

[0038] Для того, чтобы сообщить, что идет передача информации, пригодной для пеленгации, пакеты объявления и/или пакеты данных, используемые для пеленгации, должны содержать информацию, которая может быть сконфигурирована для указания этой цели. Однако, если для пеленгации используются поля в существующей структуре пакета Bluetooth LE (например, служебное поле пакета объявления Bluetooth LE), пакет может быть интерпретирован в приемнике средствами контроля циклическим избыточным кодом (CRC) как ошибочный. Это может иметь место частично из-за задержки, вносимой в процессе переключения антенн и нарушающей нормальный прием пакетов. Кроме того, «отбеливание данных» (например, используемое перед передачей скремблирование как заголовка, так и полезной нагрузки пакета со словом отбеливания данных для рандомизации и, таким образом, исключения из данных слишком избыточных комбинаций и минимизации смещения по постоянному току в пакете), которое используется в технологии Bluetooth LE, может также препятствовать использованию заранее заданных последовательностей битов для определения местоположения, поскольку эти последовательности битов будут скремблированы алгоритмом отбеливания и станут нераспознаваемы. Ранее для того, чтобы избежать проблемы ошибки CRC, было предложено не выполнять проверку CRC при использовании пакета для определения местоположения, поскольку для сигнала, используемого для пеленгации, не требуется декодирования данных и коррекции ошибок. Однако такой подход может привести к нескольким другим проблемам, связанным с обычным приемом данных и коррекцией ошибок. Например, если адрес передающего устройства не был проверен с использованием CRC, имеется вероятность передачи недостоверных данных.

III. Пакеты, модифицированные с включением информации определения местоположения

[0039] Согласно по меньшей мере одному варианту выполнения настоящего изобретения, информация определения местоположения может быть введена в стандартную структуру пакета системы связи. Например, поле, относящееся к пеленгации, может быть добавлено в стандартные структуры пакета, в которых не производятся проверка CRC или отслеживание времени. В некоторых случаях может быть добавлен раздел, не подвергаемый CRC и проверке синхронизации, в качестве расширения в конец пакета, например, после битов CRC стандартного пакета Bluetooth LE, что не повлияет на саму стандартную связь. При добавлении информации определения местоположения (ниже также называемую хвостовыми битами) в конец пакетов любое приемное устройство сможет обрабатывать эти пакеты, как если бы они были нормальными пакетами объявления или пакетами данных. Однако, если приемник имеет возможность и проинструктирован уровнем хоста, он может использовать эти же пакеты для выполнения обработки определения местоположения (например, пеленгации) после процедур нормального приема данных. Этот подход упрощает реализацию приемников пеленгации и позволяет выполнять передачу данных в этом же пакете. Кроме того, различные варианты выполнения настоящего изобретения позволяют двум устройствам одновременно обеспечивать определение местоположения с помощью друг друга как в состоянии соединения (например, связанные в паре), так и при отсутствии соединения (например, при открытой трансляции).

[0040] В примере на фиг.3 показан пакет объявления 300 Bluetooth LE. Хотя для пояснения на фиг.3 показан пакет объявления, простые пакеты данных, передаваемые между двумя или более устройствами, которые уже соединены линией беспроводной связи, также могут быть модифицированы с включением в них информации определения местоположения в соответствии с различными вариантами выполнения настоящего изобретения. В пакете 300 также определены младший значащий бит (LSB) и старший значащий бит (MSB). Пакет 300 может включать 8-битовую преамбулу, за которой следует синхронизирующее 32-битовое слово. За синхронизирующим словом может следовать блок данных протокола (PDU), и, наконец, пакет 300 может завершаться 24-битовым циклическим избыточным кодом (CRC). При обычном использовании обнаружение индикатора уровня принимаемого сигнала (RSSI) может первоначально выполняться устройством, которое стремится выполнить передачу по каналу (например, по каналу объявления) для гарантии того, что этот канал доступен. Если после обнаружения индикатора RSSI устройство считает, что канал доступен, это устройство может передать пакет объявления 300, за которым может следовать период прослушивания, в течение которого устройство может ожидать ответы на пакет объявления 300. В настоящее время технология Bluetooth LE предписывает, чтобы время переключения с передачи на прием, TX->RX, не превышало 150 мкс. Если у типичных приемопередатчиков время переключения TX->RX составляет приблизительно 1 мкс, то по меньшей мере 100 мкс доступны для передачи информации определения местоположения (например, последовательности хвостовых битов, добавленных в конец пакета), и определение местоположения устройства может быть выполнено на основе этой информации определения местоположения.

[0041] При условии вышеуказанного ограничения на переключение ТХ->RX возникает вопрос относительно того, достаточно ли времени в течение этого периода доступно для включения функциональности определения местоположения без нарушения указанных требований к производительности. Время, требуемое для оценки направления, можно вычислить по формуле: количество антенн*(количество отсчетов на антенную/частота выборки + время переключения антенны). Таким образом, минимальное время, необходимое для позиционирования четырех антенн, составляет приблизительно 2,3 мкс, что дает в результате 500 не при полосе частот в 1 МГц и частоте выборки отсчетов 13 МГц (как используется, например, в настоящее время в технологии Bluetooth LE). На практике большее количество отсчетов улучшает производительность, и, таким образом, время, необходимое для пеленгации составляет приблизительно 10 мкс, при этом получают множество отсчетов для каждой антенны, и это все равно намного меньше того, что доступно согласно текущей спецификации Bluetooth LE.

[0042] Пример пакета объявления, включающего информацию определения местоположения, показан на фиг.4А. Пакет 400, показанный в качестве примера, содержит «хвостовые биты» после 24-битового поля CRC. Хвостовые биты могут содержать последовательность битов, используемых для определения местоположения в таких устройствах, которые пригодны для любого из процессов пеленгации, показанных на фиг.2А и 2В. Блок 402 данных протокола (PDU) показан более подробно на фиг.4А и содержит 16-битовый заголовок и полезную нагрузку, длина которой определяется в соответствии с указанием длины. Блок 402 PDU в пакете 400 может быть модифицирован для указания различных параметров информации определения местоположения, которая была добавлена к пакету. При модификации существующей структуры пакета, по меньшей мере в отношении технологии Bluetooth LE, различные варианты выполнения настоящего изобретения не предполагают изменения уже назначенных полей в пакете 400. Вместо этого, пространство в блоке PDU, которое в настоящее время зарезервировано для будущего использования (RFU, reserved for future use), может быть назначено для работы согласно по меньшей мере одному варианту выполнения настоящего изобретения.

[0043] Например, на фиг.4В показан пример зарезервированного пространства RFU, которое может быть назначено для указания на то, была ли добавлена к пакету информация расширения (например, хвостовые биты). Заголовок PDU 402, который более подробно показан позицией 406, может содержать 4-битовый тип PDU, два бита, которые ранее были зарезервированы, а теперь указывают информацию AoA/AoD для пакета 400, 1-битовый индикатор TxAdd, 1-битовый индикатор RxAdd, 6-битовый индикатор длины и два оставшихся бита, которые зарезервированы для будущего использования. Использование двух битов для индикатора AoA/AoD позволяет указать четыре ситуации: 00 - отсутствие информации расширения, 01- наличие информации расширения АоА в пакете 400 10 - наличие информации расширения AoD в пакете 400 и 11 - наличие информации комбинации AoA/AoD в пакете 400. Резервирование дополнительных битов для индикатора позволило бы указать дополнительные типы информации определения местоположения, и, таким образом, число битов, назначенных для индикатора, может быть увеличено на основе количества различных алгоритмов определения местоположения и/или используемых технологий. Устройство, принимающее пакет, который содержит индикатор AoA/AoD, обозначенный позицией 406, немедленно узнает, содержит ли пакет информацию определения местоположения, а также узнает тип информации, включенной в пакет.

[0044] Согласно по меньшей мере одному варианту выполнения настоящего изобретения, приемные устройства могут перед проверкой CRC определять, имеется ли в пакете информация расширения (например, хвостовые биты). В результате выборка отсчетов амплитуды и фазы и/или переключение антенны могут инициироваться быстрее без необходимости возможного ожидания в течение нескольких микросекунд, пока не будет выполнена проверка CRC, что позволяет снизить общую продолжительность процесса определения местоположения. Однако одна из проблем, которая может появиться в результате работы таким способом, возникает, если пакет не проходит проверку циклическим избыточным кодом (CRC). В случае, когда пакет оказывается некорректным с точки зрения проверки CRC, приемник может (в зависимости от конфигурации): 1) игнорировать пакет и остановить обработку расширения или 2) принять пакет и обработать расширение, но сообщить хосту, что пакет не прошел проверку CRC.

[0045] Согласно по меньшей мере одному варианту выполнения настоящего изобретения, на фиг.4С показаны другие индикаторы, которые могут быть сконфигурированы в блоке 402 PDU для выдачи приемным устройствам информации определения местоположения, которая может быть включена в пакет 400. Полезная нагрузка 408 блока 402 PDU может содержать 48-битовое поле AdvA, 8-битовое поле AoA/AoD и структуру данных объявления, которая может изменяться в зависимости от хвостовых битов, которые были добавлены к пакету 400. При наличии этих индикаторов приемные устройства могут не только знать, что пакет 400 содержит информацию определения местоположения, но могут также знать размер и состав информации определения местоположения. Кроме того, независимо от фактического размера информации определения местоположения, включенной в пакет 400, полный размер пакета 400 не будет превышать максимального размера пакета, заданного для технологии Bluetooth LE.

[0046] Ограничение полного размера пакетов, которые содержат информацию определения местоположения, максимальным размером, установленным для конкретного средства беспроводной связи (например, Bluetooth LE), может осуществляться в соответствии по меньшей мере с одним вариантом выполнения настоящего изобретения, как показано на фиг.40. Индикатор длины поля AoA/AoD, показанный на фиг.4С, может быть также определен, как показано позицией 412, как два 4-битовых поля: AoDJength и AoAJength. Если пакет сконфигурирован так, что включает только информацию AoD (например, индикатор AoA/AoD установлен в значение «10»), длина информации AoD, добавленной к пакету, может быть ограничена значением «длина, установленная в заголовке блока PDU (как показано позицией 406 на dpwAD) + 2*AoD_length», что должно быть меньше или равно максимальной длине пакета (например, в случае Bluetooth LE максимальная длина пакета составляет 37 байтов). Аналогично, если пакет сконфигурирован так, что включает только информацию АоА (например, индикатор AoA/AoD установлен в значение «01»), длина информации АоА, добавленной к пакету, может быть ограничена значением «длина, установленная в заголовке PDU + 2*AoAJength». Если пакет сконфигурирован так, что включает комбинированную информацию (например, индикатор AoA/AoD установлен в значение «11»), длина информации АоА и AoD, добавленной к пакету, может быть ограничена значением «длина, установленная в заголовке PDU+2*AoAJength+2 * AoDJength». Поэтому информация определения местоположения, добавляемая к пакетам, может быть ограничена конкретной длиной, чт