クロック周波数オフセットに起因する２つのトランシーバ間の双方向測距の誤差を低減するための方法
【課題】周波数オフセットに起因するトランシーバ間の双方向測距の誤差を低減する。
【解決手段】第１のトランシーバが、要求フレームを送信し応答フレームを受信する間の時間ＣＡ１と、応答フレームの最初の情報ビットを受信し応答フレームの最後の情報ビットを受信する間の時間ＣＡ２とを測定する。第２のトランシーバが、要求フレームを受信し応答フレームの最後の情報ビットを送信する間の時間ＣＢ２と、要求フレームの最初の情報ビットを受信し要求フレームの最後の情報ビットを受信する間の時間ＣＢ１とを測定する。補正係数
が
により適用される。
【解決手段】第１のトランシーバが、要求フレームを送信し応答フレームを受信する間の時間ＣＡ１と、応答フレームの最初の情報ビットを受信し応答フレームの最後の情報ビットを受信する間の時間ＣＡ２とを測定する。第２のトランシーバが、要求フレームを受信し応答フレームの最後の情報ビットを送信する間の時間ＣＢ２と、要求フレームの最初の情報ビットを受信し要求フレームの最後の情報ビットを受信する間の時間ＣＢ１とを測定する。補正係数
が
により適用される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は包括的には無線通信システムに関し、より詳細には、無線測距として知られている双方向測距を用いてトランシーバ間の距離を求めることに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示されるように、無線ネットワークのための従来の通信フレーム１００は、フィールドとして、プリアンブル１１０、フレーム開始デリミタ（ＳＦＤ）１２０、物理層ヘッダ（PHY）１３０及び物理層サービスデータユニット（ＰＳＤＵ）１４０を含む。
【０００３】
ＰＳＤＵは典型的にはペイロードを含む。参照により援用されるＩＥＥＥ８０２．１５．４ａ−Ｄ７標準規格（２００６年１１月）を参照されたい。プリアンブル１１０は、捕捉及び測距のために用いることができる。ＳＦＤ１２０はフレーム同期のために用いられる。ＳＦＤの検出は、PHY１３０及びＰＳＤＵ１４０の先頭を指示する。フレーム１００はＴ１１６０の持続時間を有し、PHY及びＰＳＤＵの持続時間はＴ２１５０である。
【０００４】
図２は、従来の測距方法を示す。無線通信ネットワーク内の第１のトランシーバＡ２１０と第２のトランシーバＢ２２０との間の距離を推定するために、第１のトランシーバＡ２１０は、第２のトランシーバＢ２２０に要求フレームを送信する（２０１）。図２は、トランシーバＡのための時間軸２４０及びトランシーバＢ２２０のための時間軸２５０も示す。トランシーバＡ２１０は、トランシーバＡ２１０のクロックに従って要求フレームが送信された時刻ｔ１を記録する。要求フレームを受信すると、トランシーバＢ２２０は、トランシーバＡ２１０に応答フレームを送信する（２０２）。トランシーバＡ２１０は、そのクロックに従って、応答フレームの到着時刻（ＴＯＡ）ｔ２を測定する。
【０００５】
要求フレームを受信してから応答フレームを送信するまでの間のトランシーバＢ２２０における遅延はTｔａＢ２５０である。トランシーバＢ２２０は、タイムスタンプ報告において、トランシーバＡ２１０に遅延２５０を送信する（２０５）。トランシーバＡ２１０とトランシーバＢ２２０との間の距離Ｄの推定値は、以下（１）式のように、往復にかかる時間ＴroundA２７０からトランシーバＢ２２０における遅延を引いた値を２で割って、光の速度を掛けた値である。
【０００６】
【数１】
【０００７】
対応する一方向の飛行時間Ｔｔ２６０は以下の（２）式のとおりである。
【０００８】
【数２】
【０００９】
ＩＥＥＥ８０２．１５．４ａ標準規格ドラフト７の方法において規定されるような従来の方法は、トランシーバのクロック間の周波数オフセットに起因する誤差を取り扱わない。実際には、実用的な用途では、TroundA及びTｔａＢの測定値は、周波数オフセットに起因して、その真の値とは異なる。トランシーバＡ２１０のクロック許容偏差はｅＡであり、トランシーバＢ２２０のクロック許容偏差はｅＢである。
【００１０】
クロック許容偏差を計算に入れた後、一方向の飛行時間Ｔｔハットは以下の（３）式のようになる。
【００１１】
【数３】
【００１２】
残留誤差ｅｔｗは、理想的なクロックによる飛行時間推定値と、許容偏差ｅＡ及びｅＢを有するクロックによる飛行時間推定値との間の差である。その際、以下の（４）式が成り立つ。
【００１３】
【数４】
【００１４】
一般的には、ＴｔａＢ＞＞Ｔｔである。それゆえ、（４）式は以下の（５）式のように近似される。
【００１５】
【数５】
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
残留誤差ｅｔｗを低減することが望ましい。それゆえ、クロック周波数オフセットが距離誤差に及ぼす影響を低減するための仕組みが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、無線トランシーバ間の双方向測距におけるクロック周波数オフセットに起因する測距誤差を低減するための方法を提供し、その方法は、双方向の到着時刻の測定値を用いて、クロック周波数オフセットが２つのデバイス間の距離推定値に及ぼす影響を最小限に抑える。
【００１８】
第１のトランシーバが、要求フレームを送信すること及び応答フレームを受信することの間の時間ＣＡ１と、応答フレームの最初の情報ビットを受信すること及び応答フレームの最後の情報ビットを受信することの間の時間ＣＡ２とを測定する。
【００１９】
第２のトランシーバが、要求フレームを受信すること及び応答フレームの最後の情報ビットを送信することの間の時間ＣＢ２と、要求フレームの最初の情報ビットを受信すること及び要求フレームの最後の情報ビットを受信することの間の時間ＣＢ１とを測定する。
【００２０】
補正係数αｃ＝√（ＣＢ１／ＣＡ２）が、ＣＢ２ハット＝ＣＢ２／αｃにより適用され、一方向への飛行時間は、Ｔｔハット＝（ＣＡ１−ＣＢ２ハット）／２×Ｔｉであり、Ｔｉはトランシーバのクロックの理想的な周期である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施形態は、無線通信ネットワーク内の第１のトランシーバＡと第２のトランシーバＢとの間の距離を推定するための双方向測距方法を提供する。その方法は、トランシーバのクロック内の周波数オフセットに起因する誤差を低減する。
【００２２】
図３に示されるように、要求フレーム３００が、フィールドとして、プリアンブル３０１、フレーム開始デリミタ（ＳＦＤ）３０２、物理層ヘッダ（PHY）３０３及び要求物理層サービスデータユニット（ＰＳＤＵｒｅｑｕｅｓｔ）３０４を含む。PHY３０３及びＰＳＤＵｒｅｑｕｅｓｔ３０４は、要求フレーム３００のデータ又は情報ビットを搬送することができる。データ又は情報ビットのフィールド３０３及び３０４の持続時間は、Ｔｆｒａｍｅ１３５０によって表される。
【００２３】
図４に示されるように、応答フレーム４００が、プリアンブル３０１、フレーム開始デリミタ（ＳＦＤ）３０２、物理層ヘッダ（PHY）４０３及び応答物理層サービスデータユニット（ＰＳＤＵｒｅｐｌｙ）４０４を含む。応答フレームのデータ又は情報ビットのフィールド４０３及び４０４の持続時間は、Ｔｆｒａｍｅ２４５０である。
【００２４】
情報ビットのための持続時間Ｔｆｒａｍｅ１３５０及びＴｆｒａｍｅ２４５０は異なり得る。しかしながら、本明細書の説明を簡単にするために、Ｔｆｒａｍｅ１３５０及びＴｆｒａｍｅ２４５０の両方のための持続時間はまとめて、Ｔｆｒａｍｅによって表すことができる。
【００２５】
図５は、本発明の一実施形態による測距方法のタイミング図である。その方法のブロック図が図６に示される。図７は、方法のステップを示す。トランシーバＡ５１０は送信クロック５１１を含み、トランシーバＢ５２０は受信クロックＢ５１２を含む。
【００２６】
理想的なクロック周期（サイクル）はＴｉである。クロック周期は、クロックの水晶振動子の周波数によって決定される。理想的なクロック周波数は製造業者によって指定される。しかしながら、実際のシステムでは、クロック周波数は、たとえば、製造時の不整合、又は環境条件に起因して、理想的な周波数からオフセットされることがある。それゆえ、トランシーバＡ５１０の実際のクロック周期はＴａであり、トランシーバＢ５２０の実際のクロック周期はＴｂである。この周波数オフセットに起因する誤差を最小限に抑えることが望ましい。
【００２７】
図６に示されるように、トランシーバＡ５１０は要求フレームをトランシーバＢ５２０に送信する。このとき、フレーム開始フィールド及びフレーム終了フィールドのための図６中の差込図３００を参照されたい。要求フレーム３００のＳＦＤ３０２が第１のトランシーバのアンテナ７００によって放出されるときに、トランシーバＡ５１０は、第１の送信カウンタＡ１を始動する（７４０）。
【００２８】
要求フレームは第２のトランシーバＢ５２０において受信される。トランシーバＢ５２０は、第２のトランシーバＢ５２０のアンテナ７２０において要求フレーム３００のＳＦＤ３０２の終了を検出するときに、第１の受信カウンタＢ１及び第２の受信カウンタＢ２を始動する（７７０）。
【００２９】
トランシーバＢ５２０は、要求ＰＳＤＵ３０４の最後にある、要求フレーム３００の最後の情報ビットを受信するときに、その第１の受信カウンタＢ１を停止する（７３０）。
【００３０】
トランシーバＢ５２０は、第１の受信カウンタＢ１の開始値と停止値との間の差を求める。第１の受信カウンタＢ１は、持続時間ＣＢ１７０３を測定する。ただし、以下の（６）式が成り立つ。
【００３１】
【数６】
【００３２】
トランシーバＢ５２０は応答フレーム４００を準備し、応答フレームをトランシーバＡ５１０に送信する。
【００３３】
トランシーバＢ５２０は、応答フレーム４００のＳＦＤ３０２の終わりが、そのアンテナ７２０によって放出されるときに、第２の受信カウンタＢ２を停止する（７６０）。第２の受信カウンタＢ２の開始値と停止値との間の差はＣＢ２７０４として表され、それは、以下の（７）式のように、ターンアラウンド時間を測定する。
【００３４】
【数７】
【００３５】
ただし、ＴｔａＢは、理想的なクロック周期による真のターンアラウンド時間である。
【００３６】
ステップ７５０では、トランシーバＡ５１０は、受信した応答フレーム４００のＳＦＤ３０２の終わりを検出するときに、その第１の送信カウンタＡ１を停止し、第２の送信カウンタＡ２を始動する。
【００３７】
第１の受信カウンタＡ１の開始値と停止値との間の差ＣＡ１７０１は以下の（８）式に対応する。
【００３８】
【数８】
【００３９】
ただし、ＴｔはトランシーバＡ５１０からトランシーバＢ５２０への一方向のフレーム飛行時間である。
【００４０】
トランシーバＡ５１０は、アンテナ７００において受信した応答フレーム４００のＰＳＤＵｒｅｐｌｙ４０４の最後のビットを受信するときに、第２の送信カウンタＡ２を停止する（７８０）。第２の送信カウンタＡ２の開始値と停止値との間の差はＣＡ１７０２として表され、それは以下（９）式で示される時間を測定する。
【００４１】
【数９】
【００４２】
トランシーバＢ５２０は、タイムスタンプ報告５００において、カウンタ値ＣＢ１７０３及びＣＢ２７０４をトランシーバＡ５１０に送信する。
【００４３】
トランシーバＡ５１０は、ＣＢ１及びＣＡ２の比の平方根として補正係数
【００４４】
【数１０】
【００４５】
７０５を求める。式（６）を式（９）で割った後に、以下の式が明らかになる。
【００４６】
【数１１】
【００４７】
トランシーバＡ５１０は、ＣＢ２７０４を補正係数αｃ７０５で割ることによって、推定値ＣＢ２ハット７０７を求める。
【００４８】
飛行時間推定値Ｔｔハット７０８はトランシーバＡ５１０によって以下の（１０）式のように求められる。
【００４９】
【数１２】
【００５０】
理想的な時間周期Ｔｉ７０６は、両方のトランシーバがわかっていること、すなわち、それは製造業者によって規定された時間であることに留意されたい。
【００５１】
測距例
測距システムは以下の値例を有する。
Ｔｆｒａｍｅ＝１００μｓ
理想的なクロック周波数は５００ＭＨｚであり、すなわち理想的な周期Ｔｉ＝１／５００ＭＨｚである。
トランシーバＡ５１０のクロック周波数は４９５ＭＨｚであり、すなわち、Ｔａ＝１／４９５ＭＨｚである。
トランシーバＢ５２０のクロック周波数は４９５ＭＨｚであり、すなわち、Ｔｂ＝１／４９５ＭＨｚである。
トランシーバＡとＢとの間の距離は１０ｍであり、すなわち、
真の一方向への飛行時間はＴｔ＝３０ｎｓであり、
真のターンアラウンド時間は、ＴｔａＢ＝１ｍｓである。
【００５２】
要求フレーム及び応答フレームを送信した後に、対応するカウンタ値例は、
【００５３】
ＣＢ１＝トランシーバＢのクロックに基づいて５１５１５クロック周期
ＣＡ２＝トランシーバＡのクロックに基づいて４８５２９クロック周期
【００５４】
【数１３】
【００５５】
ＣＢ２＝トランシーバＢのクロックに基づいて５１０，０００クロック周期
ＣＡ１＝トランシーバＡのクロックに基づいて４９５，０３０クロック周期
【００５６】
【数１４】
【００５７】
である。
【００５８】
これは、トランシーバＡとＢとの間が１０メートルだけ離れている場合の真の飛行時間に等しい。
【００５９】
方法概説
図７に示されるように、本発明の実施形態は、２つのトランシーバのクロック間のクロック周波数オフセットの影響に起因する測距誤差を低減するための方法を提供する。実際には、トランシーバクロック周波数は、限定はしないが、制御できない製造工程及び環境条件を含む、多数の条件のうちのいずれかに起因して、製造業者によって規定されるような理想的なクロック周波数とは異なることがある。２つのトランシーバ５１０及び５２０が測距を実行している場合には、それらのトランシーバは、異なるクロック周期又は周波数を有することがある。
【００６０】
たとえば、１ナノ秒のタイミング誤差によって、３０ｃｍの距離誤差が生じる。それゆえ、センチメートルの単位で正確に測距するためには、正確な時間測定が重要である。
【００６１】
本発明の実施形態によれば、測距しているトランシーバが、その相対的なクロック周波数オフセットがわかっている場合には、周波数オフセットに関連する距離誤差を低減することができる。これを果たすために、以下に説明されるように、且つ図面に示されるように、各トランシーバは２つのカウンタ又は単一のカウンタの２つの瞬間を用いて、種々の時間周期を測定する。
【００６２】
第１のトランシーバ５１０は、要求フレーム３００の送信と応答フレーム４００の受信との間のクロックサイクル又は周期の数を、すなわちタイミング情報ＣＡ１７０１を測定する。
【００６３】
またトランシーバ５１０は、応答フレームの第１のデータ又は情報ビット、すなわちＰＨＹヘッダの先頭の受信と、応答フレームの最後の情報ビット、すなわちＰＳＤＵｒｅｐｌｙのデータペイロードの終わりの受信との間のクロックサイクルの数も測定する。このカウンタ値は、ＣＡ２７０２として表される。
【００６４】
対応する第２のトランシーバ５２０は、要求フレームの受信と、応答フレームの送信の完了との間のクロックサイクルの数を測定する。このカウンタ値はＣＢ２７０４として表される。
【００６５】
第２のトランシーバ５２０は、要求フレームの最初の情報ビット、すなわちＰＨＹヘッダの先頭の受信と、要求フレームの最後の情報ビット、すなわちＰＳＤＵｒｅｑｕｅｓｔのデータペイロードの終わりの受信との間のクロックサイクルの数も測定する。このカウンタ値は、ＣＢ１７０３として表される。
【００６６】
第２のトランシーバ５２０は、第１のトランシーバ５１０にＣＢ１及びＣＢ２を送信する。
【００６７】
第１のトランシーバ５１０は、下式のように補正係数７０５を求める。
【００６８】
【数１５】
【００６９】
その後、第１の受信機５１０は、その補正係数をＣＢ２に適用して、以下のように最良の推定値７０７を求める。
【００７０】
【数１６】
【００７１】
その後、第１のトランシーバは、以下のように、一方向への飛行時間７０８を求めることができる。
【００７２】
【数１７】
【００７３】
この飛行時間は、２つのトランシーバ間のレンジ又は距離に対応する。
【００７４】
第１のトランシーバがそのタイミング情報を第２の受信機に送信し、第２のトランシーバが測距を実行することができることに留意されたい。
【００７５】
本発明は好ましい実施形態を例示することによって説明されてきたが、本発明の精神及び範囲内で、種々の他の適合及び変更を実施できることは理解されたい。それゆえ、添付の特許請求の範囲の目的は、本発明の真の精神及び範囲内に入るような全てのそのような変形及び変更を包含することである。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】トランシーバ間の無線通信において用いられる従来のフレームのブロック図である。
【図２】従来の双方向到着時刻を基にする測距方法のタイミング図である。
【図３】本発明の一実施形態による要求フレーム３００の構造のブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態による応答フレーム４００の構造のブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態による双方向測距方法のブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態による、トランシーバにあるタイミングカウンタの動作のブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態による方法の流れ図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は包括的には無線通信システムに関し、より詳細には、無線測距として知られている双方向測距を用いてトランシーバ間の距離を求めることに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示されるように、無線ネットワークのための従来の通信フレーム１００は、フィールドとして、プリアンブル１１０、フレーム開始デリミタ（ＳＦＤ）１２０、物理層ヘッダ（PHY）１３０及び物理層サービスデータユニット（ＰＳＤＵ）１４０を含む。
【０００３】
ＰＳＤＵは典型的にはペイロードを含む。参照により援用されるＩＥＥＥ８０２．１５．４ａ−Ｄ７標準規格（２００６年１１月）を参照されたい。プリアンブル１１０は、捕捉及び測距のために用いることができる。ＳＦＤ１２０はフレーム同期のために用いられる。ＳＦＤの検出は、PHY１３０及びＰＳＤＵ１４０の先頭を指示する。フレーム１００はＴ１１６０の持続時間を有し、PHY及びＰＳＤＵの持続時間はＴ２１５０である。
【０００４】
図２は、従来の測距方法を示す。無線通信ネットワーク内の第１のトランシーバＡ２１０と第２のトランシーバＢ２２０との間の距離を推定するために、第１のトランシーバＡ２１０は、第２のトランシーバＢ２２０に要求フレームを送信する（２０１）。図２は、トランシーバＡのための時間軸２４０及びトランシーバＢ２２０のための時間軸２５０も示す。トランシーバＡ２１０は、トランシーバＡ２１０のクロックに従って要求フレームが送信された時刻ｔ１を記録する。要求フレームを受信すると、トランシーバＢ２２０は、トランシーバＡ２１０に応答フレームを送信する（２０２）。トランシーバＡ２１０は、そのクロックに従って、応答フレームの到着時刻（ＴＯＡ）ｔ２を測定する。
【０００５】
要求フレームを受信してから応答フレームを送信するまでの間のトランシーバＢ２２０における遅延はTｔａＢ２５０である。トランシーバＢ２２０は、タイムスタンプ報告において、トランシーバＡ２１０に遅延２５０を送信する（２０５）。トランシーバＡ２１０とトランシーバＢ２２０との間の距離Ｄの推定値は、以下（１）式のように、往復にかかる時間ＴroundA２７０からトランシーバＢ２２０における遅延を引いた値を２で割って、光の速度を掛けた値である。
【０００６】
【数１】
【０００７】
対応する一方向の飛行時間Ｔｔ２６０は以下の（２）式のとおりである。
【０００８】
【数２】
【０００９】
ＩＥＥＥ８０２．１５．４ａ標準規格ドラフト７の方法において規定されるような従来の方法は、トランシーバのクロック間の周波数オフセットに起因する誤差を取り扱わない。実際には、実用的な用途では、TroundA及びTｔａＢの測定値は、周波数オフセットに起因して、その真の値とは異なる。トランシーバＡ２１０のクロック許容偏差はｅＡであり、トランシーバＢ２２０のクロック許容偏差はｅＢである。
【００１０】
クロック許容偏差を計算に入れた後、一方向の飛行時間Ｔｔハットは以下の（３）式のようになる。
【００１１】
【数３】
【００１２】
残留誤差ｅｔｗは、理想的なクロックによる飛行時間推定値と、許容偏差ｅＡ及びｅＢを有するクロックによる飛行時間推定値との間の差である。その際、以下の（４）式が成り立つ。
【００１３】
【数４】
【００１４】
一般的には、ＴｔａＢ＞＞Ｔｔである。それゆえ、（４）式は以下の（５）式のように近似される。
【００１５】
【数５】
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
残留誤差ｅｔｗを低減することが望ましい。それゆえ、クロック周波数オフセットが距離誤差に及ぼす影響を低減するための仕組みが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、無線トランシーバ間の双方向測距におけるクロック周波数オフセットに起因する測距誤差を低減するための方法を提供し、その方法は、双方向の到着時刻の測定値を用いて、クロック周波数オフセットが２つのデバイス間の距離推定値に及ぼす影響を最小限に抑える。
【００１８】
第１のトランシーバが、要求フレームを送信すること及び応答フレームを受信することの間の時間ＣＡ１と、応答フレームの最初の情報ビットを受信すること及び応答フレームの最後の情報ビットを受信することの間の時間ＣＡ２とを測定する。
【００１９】
第２のトランシーバが、要求フレームを受信すること及び応答フレームの最後の情報ビットを送信することの間の時間ＣＢ２と、要求フレームの最初の情報ビットを受信すること及び要求フレームの最後の情報ビットを受信することの間の時間ＣＢ１とを測定する。
【００２０】
補正係数αｃ＝√（ＣＢ１／ＣＡ２）が、ＣＢ２ハット＝ＣＢ２／αｃにより適用され、一方向への飛行時間は、Ｔｔハット＝（ＣＡ１−ＣＢ２ハット）／２×Ｔｉであり、Ｔｉはトランシーバのクロックの理想的な周期である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施形態は、無線通信ネットワーク内の第１のトランシーバＡと第２のトランシーバＢとの間の距離を推定するための双方向測距方法を提供する。その方法は、トランシーバのクロック内の周波数オフセットに起因する誤差を低減する。
【００２２】
図３に示されるように、要求フレーム３００が、フィールドとして、プリアンブル３０１、フレーム開始デリミタ（ＳＦＤ）３０２、物理層ヘッダ（PHY）３０３及び要求物理層サービスデータユニット（ＰＳＤＵｒｅｑｕｅｓｔ）３０４を含む。PHY３０３及びＰＳＤＵｒｅｑｕｅｓｔ３０４は、要求フレーム３００のデータ又は情報ビットを搬送することができる。データ又は情報ビットのフィールド３０３及び３０４の持続時間は、Ｔｆｒａｍｅ１３５０によって表される。
【００２３】
図４に示されるように、応答フレーム４００が、プリアンブル３０１、フレーム開始デリミタ（ＳＦＤ）３０２、物理層ヘッダ（PHY）４０３及び応答物理層サービスデータユニット（ＰＳＤＵｒｅｐｌｙ）４０４を含む。応答フレームのデータ又は情報ビットのフィールド４０３及び４０４の持続時間は、Ｔｆｒａｍｅ２４５０である。
【００２４】
情報ビットのための持続時間Ｔｆｒａｍｅ１３５０及びＴｆｒａｍｅ２４５０は異なり得る。しかしながら、本明細書の説明を簡単にするために、Ｔｆｒａｍｅ１３５０及びＴｆｒａｍｅ２４５０の両方のための持続時間はまとめて、Ｔｆｒａｍｅによって表すことができる。
【００２５】
図５は、本発明の一実施形態による測距方法のタイミング図である。その方法のブロック図が図６に示される。図７は、方法のステップを示す。トランシーバＡ５１０は送信クロック５１１を含み、トランシーバＢ５２０は受信クロックＢ５１２を含む。
【００２６】
理想的なクロック周期（サイクル）はＴｉである。クロック周期は、クロックの水晶振動子の周波数によって決定される。理想的なクロック周波数は製造業者によって指定される。しかしながら、実際のシステムでは、クロック周波数は、たとえば、製造時の不整合、又は環境条件に起因して、理想的な周波数からオフセットされることがある。それゆえ、トランシーバＡ５１０の実際のクロック周期はＴａであり、トランシーバＢ５２０の実際のクロック周期はＴｂである。この周波数オフセットに起因する誤差を最小限に抑えることが望ましい。
【００２７】
図６に示されるように、トランシーバＡ５１０は要求フレームをトランシーバＢ５２０に送信する。このとき、フレーム開始フィールド及びフレーム終了フィールドのための図６中の差込図３００を参照されたい。要求フレーム３００のＳＦＤ３０２が第１のトランシーバのアンテナ７００によって放出されるときに、トランシーバＡ５１０は、第１の送信カウンタＡ１を始動する（７４０）。
【００２８】
要求フレームは第２のトランシーバＢ５２０において受信される。トランシーバＢ５２０は、第２のトランシーバＢ５２０のアンテナ７２０において要求フレーム３００のＳＦＤ３０２の終了を検出するときに、第１の受信カウンタＢ１及び第２の受信カウンタＢ２を始動する（７７０）。
【００２９】
トランシーバＢ５２０は、要求ＰＳＤＵ３０４の最後にある、要求フレーム３００の最後の情報ビットを受信するときに、その第１の受信カウンタＢ１を停止する（７３０）。
【００３０】
トランシーバＢ５２０は、第１の受信カウンタＢ１の開始値と停止値との間の差を求める。第１の受信カウンタＢ１は、持続時間ＣＢ１７０３を測定する。ただし、以下の（６）式が成り立つ。
【００３１】
【数６】
【００３２】
トランシーバＢ５２０は応答フレーム４００を準備し、応答フレームをトランシーバＡ５１０に送信する。
【００３３】
トランシーバＢ５２０は、応答フレーム４００のＳＦＤ３０２の終わりが、そのアンテナ７２０によって放出されるときに、第２の受信カウンタＢ２を停止する（７６０）。第２の受信カウンタＢ２の開始値と停止値との間の差はＣＢ２７０４として表され、それは、以下の（７）式のように、ターンアラウンド時間を測定する。
【００３４】
【数７】
【００３５】
ただし、ＴｔａＢは、理想的なクロック周期による真のターンアラウンド時間である。
【００３６】
ステップ７５０では、トランシーバＡ５１０は、受信した応答フレーム４００のＳＦＤ３０２の終わりを検出するときに、その第１の送信カウンタＡ１を停止し、第２の送信カウンタＡ２を始動する。
【００３７】
第１の受信カウンタＡ１の開始値と停止値との間の差ＣＡ１７０１は以下の（８）式に対応する。
【００３８】
【数８】
【００３９】
ただし、ＴｔはトランシーバＡ５１０からトランシーバＢ５２０への一方向のフレーム飛行時間である。
【００４０】
トランシーバＡ５１０は、アンテナ７００において受信した応答フレーム４００のＰＳＤＵｒｅｐｌｙ４０４の最後のビットを受信するときに、第２の送信カウンタＡ２を停止する（７８０）。第２の送信カウンタＡ２の開始値と停止値との間の差はＣＡ１７０２として表され、それは以下（９）式で示される時間を測定する。
【００４１】
【数９】
【００４２】
トランシーバＢ５２０は、タイムスタンプ報告５００において、カウンタ値ＣＢ１７０３及びＣＢ２７０４をトランシーバＡ５１０に送信する。
【００４３】
トランシーバＡ５１０は、ＣＢ１及びＣＡ２の比の平方根として補正係数
【００４４】
【数１０】
【００４５】
７０５を求める。式（６）を式（９）で割った後に、以下の式が明らかになる。
【００４６】
【数１１】
【００４７】
トランシーバＡ５１０は、ＣＢ２７０４を補正係数αｃ７０５で割ることによって、推定値ＣＢ２ハット７０７を求める。
【００４８】
飛行時間推定値Ｔｔハット７０８はトランシーバＡ５１０によって以下の（１０）式のように求められる。
【００４９】
【数１２】
【００５０】
理想的な時間周期Ｔｉ７０６は、両方のトランシーバがわかっていること、すなわち、それは製造業者によって規定された時間であることに留意されたい。
【００５１】
測距例
測距システムは以下の値例を有する。
Ｔｆｒａｍｅ＝１００μｓ
理想的なクロック周波数は５００ＭＨｚであり、すなわち理想的な周期Ｔｉ＝１／５００ＭＨｚである。
トランシーバＡ５１０のクロック周波数は４９５ＭＨｚであり、すなわち、Ｔａ＝１／４９５ＭＨｚである。
トランシーバＢ５２０のクロック周波数は４９５ＭＨｚであり、すなわち、Ｔｂ＝１／４９５ＭＨｚである。
トランシーバＡとＢとの間の距離は１０ｍであり、すなわち、
真の一方向への飛行時間はＴｔ＝３０ｎｓであり、
真のターンアラウンド時間は、ＴｔａＢ＝１ｍｓである。
【００５２】
要求フレーム及び応答フレームを送信した後に、対応するカウンタ値例は、
【００５３】
ＣＢ１＝トランシーバＢのクロックに基づいて５１５１５クロック周期
ＣＡ２＝トランシーバＡのクロックに基づいて４８５２９クロック周期
【００５４】
【数１３】
【００５５】
ＣＢ２＝トランシーバＢのクロックに基づいて５１０，０００クロック周期
ＣＡ１＝トランシーバＡのクロックに基づいて４９５，０３０クロック周期
【００５６】
【数１４】
【００５７】
である。
【００５８】
これは、トランシーバＡとＢとの間が１０メートルだけ離れている場合の真の飛行時間に等しい。
【００５９】
方法概説
図７に示されるように、本発明の実施形態は、２つのトランシーバのクロック間のクロック周波数オフセットの影響に起因する測距誤差を低減するための方法を提供する。実際には、トランシーバクロック周波数は、限定はしないが、制御できない製造工程及び環境条件を含む、多数の条件のうちのいずれかに起因して、製造業者によって規定されるような理想的なクロック周波数とは異なることがある。２つのトランシーバ５１０及び５２０が測距を実行している場合には、それらのトランシーバは、異なるクロック周期又は周波数を有することがある。
【００６０】
たとえば、１ナノ秒のタイミング誤差によって、３０ｃｍの距離誤差が生じる。それゆえ、センチメートルの単位で正確に測距するためには、正確な時間測定が重要である。
【００６１】
本発明の実施形態によれば、測距しているトランシーバが、その相対的なクロック周波数オフセットがわかっている場合には、周波数オフセットに関連する距離誤差を低減することができる。これを果たすために、以下に説明されるように、且つ図面に示されるように、各トランシーバは２つのカウンタ又は単一のカウンタの２つの瞬間を用いて、種々の時間周期を測定する。
【００６２】
第１のトランシーバ５１０は、要求フレーム３００の送信と応答フレーム４００の受信との間のクロックサイクル又は周期の数を、すなわちタイミング情報ＣＡ１７０１を測定する。
【００６３】
またトランシーバ５１０は、応答フレームの第１のデータ又は情報ビット、すなわちＰＨＹヘッダの先頭の受信と、応答フレームの最後の情報ビット、すなわちＰＳＤＵｒｅｐｌｙのデータペイロードの終わりの受信との間のクロックサイクルの数も測定する。このカウンタ値は、ＣＡ２７０２として表される。
【００６４】
対応する第２のトランシーバ５２０は、要求フレームの受信と、応答フレームの送信の完了との間のクロックサイクルの数を測定する。このカウンタ値はＣＢ２７０４として表される。
【００６５】
第２のトランシーバ５２０は、要求フレームの最初の情報ビット、すなわちＰＨＹヘッダの先頭の受信と、要求フレームの最後の情報ビット、すなわちＰＳＤＵｒｅｑｕｅｓｔのデータペイロードの終わりの受信との間のクロックサイクルの数も測定する。このカウンタ値は、ＣＢ１７０３として表される。
【００６６】
第２のトランシーバ５２０は、第１のトランシーバ５１０にＣＢ１及びＣＢ２を送信する。
【００６７】
第１のトランシーバ５１０は、下式のように補正係数７０５を求める。
【００６８】
【数１５】
【００６９】
その後、第１の受信機５１０は、その補正係数をＣＢ２に適用して、以下のように最良の推定値７０７を求める。
【００７０】
【数１６】
【００７１】
その後、第１のトランシーバは、以下のように、一方向への飛行時間７０８を求めることができる。
【００７２】
【数１７】
【００７３】
この飛行時間は、２つのトランシーバ間のレンジ又は距離に対応する。
【００７４】
第１のトランシーバがそのタイミング情報を第２の受信機に送信し、第２のトランシーバが測距を実行することができることに留意されたい。
【００７５】
本発明は好ましい実施形態を例示することによって説明されてきたが、本発明の精神及び範囲内で、種々の他の適合及び変更を実施できることは理解されたい。それゆえ、添付の特許請求の範囲の目的は、本発明の真の精神及び範囲内に入るような全てのそのような変形及び変更を包含することである。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】トランシーバ間の無線通信において用いられる従来のフレームのブロック図である。
【図２】従来の双方向到着時刻を基にする測距方法のタイミング図である。
【図３】本発明の一実施形態による要求フレーム３００の構造のブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態による応答フレーム４００の構造のブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態による双方向測距方法のブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態による、トランシーバにあるタイミングカウンタの動作のブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態による方法の流れ図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロック周波数オフセットに起因する２つのトランシーバ間の双方向測距の誤差を低減するための方法であって、
第１のトランシーバにおいて、要求フレームの送信と応答フレームの受信との間の時間ＣＡ１と、前記応答フレームの最初の情報ビットの受信と前記応答フレームの最後の情報ビットの受信との間の時間ＣＡ２とを測定すること、
第２のトランシーバにおいて、前記要求フレームの受信と前記応答フレームの前記最後の情報ビットの送信との間の時間ＣＢ２と、前記要求フレームの最初の情報ビットの受信と前記要求フレームの最後の情報ビットの受信との間の時間ＣＢ１とを測定すること、
前記時間ＣＢ２に補正係数
【数１】
を適用して、推定された時間
【数２】
を求めること、及び
【数３】
に基づいて一方向への飛行時間を求めること
を含み、
Ｔｉは前記第１のトランシーバ及び前記第２のトランシーバの前記クロックの理想的な周期であり、前記一方向への飛行時間は、前記２つのトランシーバ間の距離に対応する、
ことを特徴とする、クロック周波数オフセットに起因する２つのトランシーバ間の双方向測距の誤差を低減するための方法。
【請求項２】
前記要求フレームは、プリアンブルと、フレーム開始デリミタ（ＳＦＤ）と、物理層ヘッダ（PHY）と、要求物理層サービスデータユニット（ＰＳＤＵｒｅｑｕｅｓｔ）とを含み、該ＳＦＤ及び該ＰＳＤＵｒｅｑｕｅｓｔの持続時間はＴｆｒａｍｅ１であり、前記応答フレームは、前記プリアンブルと、前記フレーム開始デリミタ（ＳＦＤ）と、前記物理層ヘッダ（PHY）と、応答物理層サービスデータユニット（ＰＳＤＵｒｅｐｌｙ）とを含み、該ＳＦＤ及び該ＰＳＤＵｒｅｐｌｙの持続時間はＴｆｒａｍｅ２である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記理想的な時間周期Ｔｉは、前記第１のトランシーバ及び前記第２のトランシーバに認識されている、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記持続時間Ｔｆｒａｍｅ１及びＴｆｒａｍｅ２は異なるものである、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のトランシーバ及び前記第２のトランシーバの前記クロックは周波数オフセットを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記PHY及び前記ＰＳＤＵは情報ビットを搬送する、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
【数４】
であり、Ｔａ及びＴｂはそれぞれ、前記第１のトランシーバ及び前記第２のトランシーバ前記クロックの実際の周期である、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
【数５】
であり、
ＴｔａＢは、前記理想的なクロック周期による真のターンアラウンド時間である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
【数６】
であり、Ｔｔは前記一方向への飛行時間である、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
【数７】
である、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
タイムスタンプ報告においてＣＢ１及びＣＢ２を前記第１のトランシーバに送信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
クロック周波数オフセットに起因する、２つのトランシーバ間の双方向測距における誤差を低減するための方法であって、
無線通信ネットワーク内の第１のトランシーバのクロックを用いて要求フレームを送信することに関連する送信タイミング情報を測定しながら、該第１のトランシーバから第２のトランシーバに該要求フレームを送信すること、
前記第２のトランシーバのクロックを用いて前記要求フレームを受信することに関連する受信タイミング情報を測定しながら、前記第２のトランシーバにおいて前記要求フレームを受信することであって、前記第１のトランシーバのクロック及び該第２のトランシーバのクロックは周波数オフセットを有する、受信すること、
前記要求フレームを受信するのに応答して、前記第２のトランシーバの前記クロックを用いて、応答フレームを送信することに関連する送信タイミング情報を測定しながら、前記第２のトランシーバから前記第１のトランシーバに該応答フレームを送信すること、
前記第１のトランシーバの前記クロックを用いて測定しながら、該第１のトランシーバにおいて前記応答フレームを受信すること、
前記要求フレームを受信することに関連する前記受信タイミング情報、及び前記応答フレームを送信することに関連する前記送信情報を前記第１のトランシーバに送信すること、及び
前記要求フレームを送信することに関連する前記送信タイミング情報と、前記要求フレームを受信することに関連する前記受信タイミング情報と、前記応答フレームを前記第１のトランシーバに送信することに関連する前記送信情報と、前記応答フレームを受信することに関連する前記受信タイミング情報とを用いて、前記第１のトランシーバ及び前記第２のトランシーバの前記クロックの前記周波数オフセットの比を求めて、前記周波数オフセットに起因する測距誤差を補正すること
を含む、クロック周波数オフセットに起因する、２つのトランシーバ間の双方向測距における誤差を低減するための方法。
【請求項１３】
前記第１のトランシーバから前記第２のトランシーバに前記要求フレームを送信することであって、前記要求フレームは、プリアンブルと、フレーム開始デリミタ（ＳＦＤ）と、物理層ヘッダ（PHY）と、要求物理層サービスデータユニット（ＰＳＤＵｒｅｑｕｅｓｔ）とを含み、該ＳＦＤ及び該ＰＳＤＵｒｅｑｕｅｓｔの持続時間はＴｆｒａｍｅ１である、送信すること、
前記要求フレームの前記ＳＦＤが前記第１のトランシーバのアンテナによって放出されるときに、前記第１のトランシーバの第１の送信カウンタＡ１を始動することであって、該第１の送信カウンタの周期は、周期Ｔａを有する送信クロックに基づいて決定される、始動すること、
前記第２のトランシーバのアンテナにおいて前記要求フレームの前記ＳＦＤの終わりを検出するときに、前記第２のトランシーバの第１の受信カウンタＢ１及び第２の受信カウンタＢ２を始動することであって、該第１の受信カウンタ及び該第２の受信カウンタの周期は、周期Ｔｂを有する送信クロックに基づいて決定される、始動すること、
前記要求フレームの最後のビットを受信するときに、前記第１の受信カウンタＢ１を停止すること、
前記第１の受信カウンタＢ１の開始値と停止値との間の差を求めること、
持続時間
【数８】
を測定することであって、Ｔｉは理想的なクロック周期である、測定すること、
前記要求フレームを受信するのに応答して、前記第２のトランシーバから前記第１のトランシーバに前記応答フレームを送信することであって、該応答フレームは、前記プリアンブルと、前記フレーム開始デリミタ（ＳＦＤ）と、前記物理層ヘッダ（PHY）と、応答物理層サービスデータユニット（ＰＳＤＵｒｅｐｌｙ）とを含み、該ＳＦＤ及び該ＰＳＤＵｒｅｐｌｙの持続時間はＴｆｒａｍｅ２である、送信すること、
前記応答フレームの前記ＳＦＤの終わりが前記第２のトランシーバの前記アンテナによって放出されるときに、前記第２の受信カウンタＢ２を停止すること、
持続時間
【数９】
を測定することであって、
ＴｔａＢは前記理想的なクロック周期Ｔｉに基づく真のターンアラウンド時間である、測定すること、
前記第１のトランシーバが前記応答フレームの前記ＳＦＤの終わりを検出するときに、第２の送信カウンタＡ２を始動すると共に、前記第１の送信カウンタＡ１を停止すること、
【数１０】
に対応する前記第１の受信カウンタＡ１の前記開始値と前記停止値との間の差を測定することであって、Ｔｔは、前記第１のトランシーバから前記第２のトランシーバまでの前記フレームの一方向への飛行時間である、測定すること、
前記第１のトランシーバの前記アンテナにおいて受信した前記応答フレームの前記ＰＳＤＵｒｅｐｌｙの最後のビットを検出するときに前記第２の送信カウンタＡ２を停止すること、
【数１１】
を測定すること、
前記第１の受信値ＣＢ１及び前記第２の受信値ＣＢ２を前記第１のトランシーバに送信すること、
前記第１のトランシーバにおいて、ＣＢ１及びＣＡ２の比の平方根として補正係数αｃ＝Ｔａ／Ｔｂを求めること、
ＣＢ２を前記補正係数αｃで除算して、推定値ＣＢ２ハットを求めること、及び
前記第１のトランシーバにおいて、
【数１２】
として、飛行時間推定値Ｔｔハットを推定することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１】
クロック周波数オフセットに起因する２つのトランシーバ間の双方向測距の誤差を低減するための方法であって、
第１のトランシーバにおいて、要求フレームの送信と応答フレームの受信との間の時間ＣＡ１と、前記応答フレームの最初の情報ビットの受信と前記応答フレームの最後の情報ビットの受信との間の時間ＣＡ２とを測定すること、
第２のトランシーバにおいて、前記要求フレームの受信と前記応答フレームの前記最後の情報ビットの送信との間の時間ＣＢ２と、前記要求フレームの最初の情報ビットの受信と前記要求フレームの最後の情報ビットの受信との間の時間ＣＢ１とを測定すること、
前記時間ＣＢ２に補正係数
【数１】
を適用して、推定された時間
【数２】
を求めること、及び
【数３】
に基づいて一方向への飛行時間を求めること
を含み、
Ｔｉは前記第１のトランシーバ及び前記第２のトランシーバの前記クロックの理想的な周期であり、前記一方向への飛行時間は、前記２つのトランシーバ間の距離に対応する、
ことを特徴とする、クロック周波数オフセットに起因する２つのトランシーバ間の双方向測距の誤差を低減するための方法。
【請求項２】
前記要求フレームは、プリアンブルと、フレーム開始デリミタ（ＳＦＤ）と、物理層ヘッダ（PHY）と、要求物理層サービスデータユニット（ＰＳＤＵｒｅｑｕｅｓｔ）とを含み、該ＳＦＤ及び該ＰＳＤＵｒｅｑｕｅｓｔの持続時間はＴｆｒａｍｅ１であり、前記応答フレームは、前記プリアンブルと、前記フレーム開始デリミタ（ＳＦＤ）と、前記物理層ヘッダ（PHY）と、応答物理層サービスデータユニット（ＰＳＤＵｒｅｐｌｙ）とを含み、該ＳＦＤ及び該ＰＳＤＵｒｅｐｌｙの持続時間はＴｆｒａｍｅ２である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記理想的な時間周期Ｔｉは、前記第１のトランシーバ及び前記第２のトランシーバに認識されている、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記持続時間Ｔｆｒａｍｅ１及びＴｆｒａｍｅ２は異なるものである、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のトランシーバ及び前記第２のトランシーバの前記クロックは周波数オフセットを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記PHY及び前記ＰＳＤＵは情報ビットを搬送する、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
【数４】
であり、Ｔａ及びＴｂはそれぞれ、前記第１のトランシーバ及び前記第２のトランシーバ前記クロックの実際の周期である、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
【数５】
であり、
ＴｔａＢは、前記理想的なクロック周期による真のターンアラウンド時間である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
【数６】
であり、Ｔｔは前記一方向への飛行時間である、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
【数７】
である、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
タイムスタンプ報告においてＣＢ１及びＣＢ２を前記第１のトランシーバに送信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
クロック周波数オフセットに起因する、２つのトランシーバ間の双方向測距における誤差を低減するための方法であって、
無線通信ネットワーク内の第１のトランシーバのクロックを用いて要求フレームを送信することに関連する送信タイミング情報を測定しながら、該第１のトランシーバから第２のトランシーバに該要求フレームを送信すること、
前記第２のトランシーバのクロックを用いて前記要求フレームを受信することに関連する受信タイミング情報を測定しながら、前記第２のトランシーバにおいて前記要求フレームを受信することであって、前記第１のトランシーバのクロック及び該第２のトランシーバのクロックは周波数オフセットを有する、受信すること、
前記要求フレームを受信するのに応答して、前記第２のトランシーバの前記クロックを用いて、応答フレームを送信することに関連する送信タイミング情報を測定しながら、前記第２のトランシーバから前記第１のトランシーバに該応答フレームを送信すること、
前記第１のトランシーバの前記クロックを用いて測定しながら、該第１のトランシーバにおいて前記応答フレームを受信すること、
前記要求フレームを受信することに関連する前記受信タイミング情報、及び前記応答フレームを送信することに関連する前記送信情報を前記第１のトランシーバに送信すること、及び
前記要求フレームを送信することに関連する前記送信タイミング情報と、前記要求フレームを受信することに関連する前記受信タイミング情報と、前記応答フレームを前記第１のトランシーバに送信することに関連する前記送信情報と、前記応答フレームを受信することに関連する前記受信タイミング情報とを用いて、前記第１のトランシーバ及び前記第２のトランシーバの前記クロックの前記周波数オフセットの比を求めて、前記周波数オフセットに起因する測距誤差を補正すること
を含む、クロック周波数オフセットに起因する、２つのトランシーバ間の双方向測距における誤差を低減するための方法。
【請求項１３】
前記第１のトランシーバから前記第２のトランシーバに前記要求フレームを送信することであって、前記要求フレームは、プリアンブルと、フレーム開始デリミタ（ＳＦＤ）と、物理層ヘッダ（PHY）と、要求物理層サービスデータユニット（ＰＳＤＵｒｅｑｕｅｓｔ）とを含み、該ＳＦＤ及び該ＰＳＤＵｒｅｑｕｅｓｔの持続時間はＴｆｒａｍｅ１である、送信すること、
前記要求フレームの前記ＳＦＤが前記第１のトランシーバのアンテナによって放出されるときに、前記第１のトランシーバの第１の送信カウンタＡ１を始動することであって、該第１の送信カウンタの周期は、周期Ｔａを有する送信クロックに基づいて決定される、始動すること、
前記第２のトランシーバのアンテナにおいて前記要求フレームの前記ＳＦＤの終わりを検出するときに、前記第２のトランシーバの第１の受信カウンタＢ１及び第２の受信カウンタＢ２を始動することであって、該第１の受信カウンタ及び該第２の受信カウンタの周期は、周期Ｔｂを有する送信クロックに基づいて決定される、始動すること、
前記要求フレームの最後のビットを受信するときに、前記第１の受信カウンタＢ１を停止すること、
前記第１の受信カウンタＢ１の開始値と停止値との間の差を求めること、
持続時間
【数８】
を測定することであって、Ｔｉは理想的なクロック周期である、測定すること、
前記要求フレームを受信するのに応答して、前記第２のトランシーバから前記第１のトランシーバに前記応答フレームを送信することであって、該応答フレームは、前記プリアンブルと、前記フレーム開始デリミタ（ＳＦＤ）と、前記物理層ヘッダ（PHY）と、応答物理層サービスデータユニット（ＰＳＤＵｒｅｐｌｙ）とを含み、該ＳＦＤ及び該ＰＳＤＵｒｅｐｌｙの持続時間はＴｆｒａｍｅ２である、送信すること、
前記応答フレームの前記ＳＦＤの終わりが前記第２のトランシーバの前記アンテナによって放出されるときに、前記第２の受信カウンタＢ２を停止すること、
持続時間
【数９】
を測定することであって、
ＴｔａＢは前記理想的なクロック周期Ｔｉに基づく真のターンアラウンド時間である、測定すること、
前記第１のトランシーバが前記応答フレームの前記ＳＦＤの終わりを検出するときに、第２の送信カウンタＡ２を始動すると共に、前記第１の送信カウンタＡ１を停止すること、
【数１０】
に対応する前記第１の受信カウンタＡ１の前記開始値と前記停止値との間の差を測定することであって、Ｔｔは、前記第１のトランシーバから前記第２のトランシーバまでの前記フレームの一方向への飛行時間である、測定すること、
前記第１のトランシーバの前記アンテナにおいて受信した前記応答フレームの前記ＰＳＤＵｒｅｐｌｙの最後のビットを検出するときに前記第２の送信カウンタＡ２を停止すること、
【数１１】
を測定すること、
前記第１の受信値ＣＢ１及び前記第２の受信値ＣＢ２を前記第１のトランシーバに送信すること、
前記第１のトランシーバにおいて、ＣＢ１及びＣＡ２の比の平方根として補正係数αｃ＝Ｔａ／Ｔｂを求めること、
ＣＢ２を前記補正係数αｃで除算して、推定値ＣＢ２ハットを求めること、及び
前記第１のトランシーバにおいて、
【数１２】
として、飛行時間推定値Ｔｔハットを推定することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２８６７８２（Ｐ２００８−２８６７８２Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００８−３４７８８（Ｐ２００８−３４７８８）
【出願日】平成２０年２月１５日（２００８．２．１５）
【出願人】（５９７０６７５７４）ミツビシ・エレクトリック・リサーチ・ラボラトリーズ・インコーポレイテッド (484)
【住所又は居所原語表記】２０１ ＢＲＯＡＤＷＡＹ， ＣＡＭＢＲＩＤＧＥ， ＭＡＳＳＡＣＨＵＳＥＴＴＳ ０２１３９， Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３４７８８（Ｐ２００８−３４７８８）
【出願日】平成２０年２月１５日（２００８．２．１５）
【出願人】（５９７０６７５７４）ミツビシ・エレクトリック・リサーチ・ラボラトリーズ・インコーポレイテッド (484)
【住所又は居所原語表記】２０１ ＢＲＯＡＤＷＡＹ， ＣＡＭＢＲＩＤＧＥ， ＭＡＳＳＡＣＨＵＳＥＴＴＳ ０２１３９， Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
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