JP5420245B2 - クライアント装置補助ロケーションデータ獲得方式 - Google Patents

Description

関連出願情報
本願は、２００５年９月１日に出願した米国特許出願第６０／７１２，８１９号の優先権を主張し、かかる出願の明細書の記載内容は参照文献として本明細書にはっきりと組込まれる。
本発明は、無線通信システムに関するものである。一層特に、本発明は移動端末装置のロケーション（位置）情報獲得に関する。

無線ユーザ装置のロケーションを知ることは、無線ユーザ装置及び無線ユーザ装置をサポートするネットワーク基盤施設（組織）の両方にとって有用であり得る。例えば、ユーザ装置は、ユーザ装置がそのロケーションを知ると、指示ガイダンスを受けることができる。また、他の対象物（例えば、ビジネス及びその他のコマーシャル対象物）は、ユーザ装置の最新のロケーションに基いてユーザ装置に対してクーポンやその他の奨励物を提供し得る。さらに、基本的な一つ又は複数のネットワークは、ユーザ装置のロケーションが分かると、ユーザ装置に種々のサービスを良好に割当て得る。従来の方法では、全て同じセットアップをもつ一致したネットワーク施設が必要とされる。例えば、従来のロケーション方法では、特殊なプロトコルを使用ししかも特殊なネットワークに接続して無線装置のロケーションを決定できるようにする無線装置が必要とされる。

しかし、異なった環境において無線ユーザ装置のロケーションを知ることは困難である。しばしば、対象物（能動又は受動）による干渉は、無線装置で受けることのできる同種の信号の数を制限したり、或いは無線装置からの信号を検知できる装置の数を制限する。資源（リソース）の数の制限は、移動端末装置のロケーションの決定を困難にしている。ネットワークは、移動端末装置がネットワークの充足領域内であることを実現できるが、ネットワークは移動端末装置の実際の位置を決定できない。

本発明は、上述の一つ以上の問題点を解決して改良型のネットワーク性能を提供することにある。本発明は移動端末装置からの信号強度を位置監視システムへ伝送できる信頼できるユーザ装置を用いて移動端末装置の位置を決定する。位置監視システムは、信頼できるクライアント装置からの情報に基いて移動端末装置のロケーションを決定できる。これら及びその他の特徴は以下に詳細に説明する。

本発明の特徴は例として示され、同じ要素を同じ番号で示す添付図面に限定されない。

本発明は、ネットワークを利用して多チャンネルおいてモニタし伝送するシステム及び方法に関する。以下に記載する一つ以上のアプローチを用いることにより、パケットのネットワーク処理は改善され得る。例えば、パケット処理能力及びパケット遅延の少なくとも一方は改善され得る。

以下の説明において要素間に種々の接続がなされることが認められる。これらの接続は、一般に、特に記述しない限り、直接でも間接でもよく、本明細書はこの点に関して限定するものでないことが認められる。

ロケーション判断に必要な信号強度データを収集し更新する冗長なタスクは、信頼できる無線クライアント装置を用いて解決される。さらに、本発明は、無線信号が時間と共に変わる特性を考慮してロケーションの問題点を解決する。

先行技術の幾つかのロケーション判断方式は、超音波、赤外線、ブルートゥース及び８０２．１１ＲＦネットワークを含む種々の無線技術を用いて実施されてきた。

通常、文献に記載されたロケーション判断方式では、信号強度ＳＳは‘トレーニング’又は‘オフライン’状態中にサイトを通して多くのロケーション置いて収集される。ロケーションに関連した信号強度と共にロケーション情報から成る参照表が構成される。この参照表は、全サイトの信号強度ＳＳを判断するのに後で用いられ、サイトの無線マップを画定する。任意のクライアント装置のロケーションは、‘実時間’すなわち‘オンライン’状態中に、最新のＳＳ測定値及び種々の判断法に基いて該無線マップを用いて判断され得る。

本発明の複数の特徴によれば、無線クライアント装置は、８０２．１１ＲＦ信号強度に基いてロケーション決定される。種々の方式に集約された８０２．１１ネットワークに対してロケーション判断に対する先行技術のアプローチは、単に８０２．１１ＲＦ技術だけを用いてトレーニング状態中に参照表を構成する際に使用した。

幾つかのアプローチでは、データは、１０，５００平方フィートのエリアについてほぼ５フィートの間隔で収集され、そして、それぞれ３フィート及び５フィートの平均距離間隔でデータを収集する他のアプローチにおいて参照表を構成するのに用いられてきた。

さらに別のアプローチでは、参照表は、特殊なロケーションについてよりむしろ平均セルサイズは２６５．１平方フィートであるセル（領域）に対して構成されてきた。１３５，１７８平方フィートのエリアをカバーする参照表を構成するのに必要な時間は２８人時、５１２のセルの場合には、単位セル当たり２．７分であった。しかし、データ収集のための総時間を約１４人時に短縮するため、データ収集のために単位セル当たり最短で１分が奨励されてきた。この操作は、全サイトについて一度だけ信号強度データを収集し、そしてこのデータを僅かな最新のデータ値を用いて校正することで、時間と共に変動する影響を補償することによってロケーション決定をしていた。

幾つかのアプローチでは、データ収集及び屋内ＲＦ信号伝播モデルの使用によって無線マップが構築され得る。

さらに別のアプローチにおいては、データの収集は、‘定常エミッタ’を用いて行われる。‘定常エミッタ’は少数のパケットに周期的に伝送する標準の安価な無線送信機として記載され得る。結果は３２，４００平方フィートに対して１２、２８、３８の‘定常エミッタ’を用いて得られた。

さらに別のアプローチにおいては、セキュリティアプリケーションの場合のロケーション判断方式が記載される。

超音波、赤外線及びブルートゥースを含む８０２．１１ネットワークにおけるロケーションに対して異なる方法を用いる場合には、付加的なハードウエアが必要であり、従ってコスト上有利ではない。また、赤外線では、視界線に限定されしかも太陽光によって影響されるので、多くの欠点がある。

幾つかの公知のアプローチでは、データは、短い距離間隔で、手動で収集される。このタスクの広大さは、大規模に展開する、特にエンタープライズ・ネットワーク・スパン多数構築を行うには実際的でなくさせる。さらに、データは、構築する構造体、ネットワーク再構成などの変更のような無線伝播環境変化の場合には収集しなおさなければならない。

レーダに基くアプローチでは、伝播モデルを用いることによって構築された無線マップは正確でないことがわかった。これは、無線マップを構築するのに屋内環境をモデリングすることが冗長でないにしても、ロケーション判断に大きな誤差が伴うことを犠牲にし得ることを意味している。

さらに別のアプローチにおいては、‘定常エミッタ’と呼ばれる付加的なハードウエアが必要とされる。このような装置を得るために掛かる費用は別として、設置や電源のような設備費は、大規模に展開するためには考慮される必要がある。

ロケーション判断のデータは、いかなる付加的なハードウエアも必要とせずに、ネットワークに接続した信頼できるクライアント装置を用いて、比較的有効に収集され得る。図１には、この作業のために考えられたセットアップを示している。一般的に、無線ネットワークの展開は無線サブネットワーク１０１から成り、無線クライアント装置１０２は、無線によりアクセス・ポイントＡＰ１０８及びルータ１０１１を介して有線ネットワーク１０１６に接続される。この作業では、ロケーション判断は、無線探知器１０４、１０１０を用いてネットワークによって行われると仮定される。無線探知器１０４、１０１０は、全ての８０２．１１パケットの周囲の無線環境をモニタし、近傍の無線クライアント装置１０２からのパケットの信号強度を受動的に記録できる必要ある。例えば、探知器は、全ての入ってくる８０２．１１ａ／ｂ／ｇを読取る多数の無線カードを備えたラップトップであり得る。また、８０２．１１を読取ることによって、パケットを伝送した無線クライアント装置１０２を決定でき、従って無線クライアント装置１０２について受信したパケットの信号強度をマップできる。

代わりに、探知器は、既知のロケーションに位置される専用クライアント装置であり得る。既知のロケーションは、他の専用の又は専用でない無線クライアント装置に接続することによって決定され得、或いはＧＰＳ、信号強度、信号強度、ＩＲ、ブルートゥース、短波、信号の８０２．１１ファミリーなどを含むがそれらに限定されない他のロケーション決定アプローチを介して位置決定され得る。

グローバル・モニタＧＭ１０１５は、バックボーン有線ネットワーク１０１６を介して探知器に接続した任意のコンピュータであり得る。ＧＭ１０１５は、全ての探知器を制御し、そして探知器１０４、１０１０及びクライアント装置１０２を通して得られたデータを記録するようにロケーション・データベース２０１を維持する。論理リンク１０６、１０７、１０１３は、ＧＭ１０１５を探知器１０４、１０１０及び無線クライアント装置１０２に接続することを示している。無線リンク１０３及び有線の物理的リンク１０５、１０９、１０１２、１０１４は種々の対象物（アクセス・ポイント１０８、データベース１０１１及び有線サブネットワーク１０１６）への接続を示している。

クライアント装置に基くデータ収集方式では、無線クライアント装置１０２は、無線装置に導入された‘クライアント・エージェント’３０５と呼ばれるアプリケーション・プログラムを備えている。このアプリケーション・プログラムは、例えばエンタープライズ環境においては必須である他のソフトウエアと共に導入され得る。クライアント・エージェント３０５により、ユーザ装置は、ＧＭ１０１５によって要求された際に、それらユーザ装置のロケーションを決定できる。ロケーション判断は、クライアント装置１０２で感知されたＡＰ１０８の信号強度を用いることによって改善され得る。クライアント・エージェント３０５は、この機能性を結合し、そしてＡＰ１０８の信号強度をそれのロケーションと共にＧＭ１０１５へ報告するように変更され得る。さらに、クライアント装置が限定エリアから無線ネットワーク１０１をアクセスしていることをＧＭ１０１５が認識すると、１）ＧＭ１０１５を用いてユーザ装置をネットワークに通知し、そしてネットワークからそのユーザ装置を遮断し得、或いは２）信頼できる無線命令検知システムＷＩＤＳのような外部セキュリティ管理システムに通知してユーザ装置をネットワークアクセスから分離させ得る。限定エリアは、例えば建物の外部のアクセス限定ロケーションなどを含み得る。

図２に示すデータベース２０１は、ＧＭ１０１５によって維持され、そしてＧＭ１０１５自体に存在し得、或いはその他の場所に存在し得る。データベースにおける表２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２１１は、テンプ表２０２、優先表２０４、２０５、２０６、及び平均表２１１として指定される。表対象物は、探知器１０４、１０１０によって感知されたクライアント装置の信号強度読取り値及び相応したロケーション情報から成るロケーションベクトルである。‘ｍ’個の互いに異なる探知器でモニタされたロケーションはロケーションベクトル＜ロケーションＩＤ；ＳＳ１；．．．．；ＳＳｍ＞を備え、ロケーションＩＤはそのロケーションに関連したタグすなわち床面におけるそれの座標であり、またＳＳｉは探知器‘ｉ’で感知されたクライアント装置ＳＳである。

テンプ表２０２は、単一繰り返し中にクライアント装置補助データ収集方法を用いて構築したロケーションベクトルを含み得る。ロケーションベクトルは、種々のロケーションからのクライアント装置１０２が応答する際に動的に構築される。データはある一定のタイム・ウインドウの間に、例えば一日の間に収集され得る。

優先表２０４、２０５、２０６は、‘ｎ’個の別個の表であり、これらの表は、‘ｎ’個の前の繰り返しによるデータを含んでいる。テンプ表２０２が完了した後すなわちタイム・ウインドウが終了した後、優先表２０４、２０５、２０６のうち最も前の表は新たに形成したテンプ表２０２に置き換えられる。

平均表２０１１は、種々のロケーションベクトルの平均から成っている。各ロケーションベクトルは、‘ｎ’個の優先表２０４、２０５、２０６、及びテンプ表２０２の各々における相応したロケーションベクトルの平均化によって得られる。

平均値は、簡単な算術平均化操作を通して又は適切な重み付け関数を用いて重み付けした平均化操作を通して得られ得る。

表の情報は、探知器によって連続して供給され得、または周期的に（一日一回）伝送され得、あるいは例えばデータベース２０１又は他のポーリング装置によって投票された時にのみ伝送され得る。他の間隔も当然可能であり、用いることができる。

付加的な表２０３は、ロケーション判断を改善するのに必要な新しいパラメータを提供するのに用いられ得る。例えば、ロケーションに基くアクセスを実行するために、あるロケーションにおいてユーザ装置群の特権を規定する表が構成され得る。

クライアント装置補助データ収集方式は、会社従業員のような信頼できるクライアント装置によって基準ポイントを獲得する有効なデータ収集方式として提供される。

探索ベクトルを構築するデータ収集プロセスは、時間線３０８を通して図３Ａに示されている。ＧＭ３０６、１０１５は、クライアント・エージェント３０５を用いて、クライアント装置１０２をそれらのロケーションについて問い合わせ３０１をすることによりプロセスを開始する。ユーザ装置は、ユーザ装置の目下存在している部屋番号を入れるように又はエージェント３０５によって提出されたフロアプランにおいてそれのロケーションをクリックするように求められ得る。クライアント装置１０２が応答すると、クライアント・エージェント３０５はクライアント装置のロケーションをＧＭ３０６、１０１５に通知する。ＧＭ３０６、１０１５は、クライアント装置１０２の信号強度のモニタを開始するように探知器３０７、１０７、１０１０に要求３０３する。所与ロケーションについてのデータ収集プロセスは一分以内に完了され、クライアント装置はその間、静止状態にあると仮定される。クライアント装置の信号強度が探知器３０７、１０７、１０１０で記録された後、読取りはＧＭ３０６、１０１５へ報告３０４される。こうしてＧＭ３０６、１０１５は、クライアント装置１０２で提供されたロケーション及び探知器３０７、１０７、１０１０で記録された信号強度に基いてロケーションベクトルを構築する。種々のロケーションによるロケーションベクトルはテンプ表２０２に記録される。テンプ表２０２が完成すると、すなわちタイム・ウインドウが終了されると、優先表２０４、２０５、２０６はテンプ表２０２を用いて更新される。それで平均表２０１１は‘ｎ’個の優先表２０４、２０５、２０６の各々における相応したロケーションベクトルを平均化することによって構築される。

図３Ｂには、ロケーション情報を集合する代わりのアプローチを示している。この場合、探知器３０７−３１０は、ステップ３０４で示すように、信号強度情報をグローバル・モニタ３０６へ伝送する。次に、グローバル・モニタ３０６はステップ３１１においてこの情報をクライアント・エージェント３０５へ伝送する。

任意ではあるが、クライアント装置は、（可能ならば又は既知であるならば）ステップ３１２において、自体のロケーションをグローバル・モニタ３０６へ伝送するようにしてもよい。また、クライアント装置は、任意ではあるが、それのロケーションを確認し、それのロケーション情報を修正し、或いはまたステップ３１３においてグローバル・モニタからのロケーション情報を確認するようにしてもよい。

グローバル・モニタは、クライアント装置のロケーション情報をクライアント装置へ周期的に供給するようにしてもよい。代わりに、グローバル・モニタ３０６は、クライアント装置から要求のあった時のみロケーション情報を供給してもよい。さらに、グローバル・モニタ３０６は、クライアント装置のロケーション情報を他の対象物（ビジネス、ネットワークサービスプロバイダー、無線クライアント装置のロケーションに関心のある会社などを含む）にも供給するようにしてもよい。

グローバル・モニタ３０６は単一対象物でも多数の対象物でもよいことが認められる。無線クライアント装置の提供元すなわちサービスプロバイダー、ビリング対象物、予め規定されたアレンジメントなどを含む種々の基準に基いて種々の形式の無線クライアント装置に利用できる。

所与繰り返し中に幾つかのクライアント装置１０２は応答し得ず、すなわち幾つかのロケーションはカバーされえず、その結果部分的に満たされた表となる。ＧＭ３０６、１０１５はネットワークによって認証されるクライアント装置のみに問い合わせでき、すなわちロケーション問い合わせ３０１中にクライアント装置のニン使用を確認するように求め得る。幾つかのロケーション応答３０２は、クライアント装置がセキュリティ基準を満たしていない場合にＧＭ３０６、１０１５によって破棄され得る。ロケーションベクトルがない場合には単に無視され、平均表２０１１が構築される。不完全な表の影響は、優先表２０４、２０５、２０６に記憶された種々の参照表を通して平均な参照表を用いることにより軽減される。

この作業は、探知器１０４、１０１０の代わりにＡＰ１０８からの無線クライアント装置の信号強度読取り値を用いてネットワークに基くロケーション判断に拡張され得ることが指摘されるべきである。さらにまた、種々のロケーションに位置した利用可能なアクセス・ポイント１０８のおける信号強度読取り値に基いてクライアント装置１０２で実行されるロケーション判断方式に適用され得る。

ネットワークに接続した信頼できるクライアント装置を用いてロケーションデータを収集するデータ収集方式は、このエリアで提案された先の解決法とは異なっている。

先の解決法ではロケーションデータの収集は手動でか又は付加的なハードウエアを用いで行われる。この作業において記載した方式は、クライアント・エージェント３０５プログラム及びグローバル・モニタ１０１５を用いて既存のネットワークを通じて使用され得る。

本明細書で説明したデータ収集プロセスは、比較的効率的にされ得る。さらに、本発明による方式は無線信号の時間変動性に向けられている。

多くの研究で集中した領域はロケーション判断方式である。ロケーション参照表データは、通常この方式をテストするように収集され、従って手動的になされる。

ロケーションを判断すべき同一対象物からデータを収集することは、考え出すのが困難である。ある幾つかの研究では、データ収集プロセスを自動化するために、サイトを通してビーコンを分配して設けることが提案されてきた。しかし、この方式では、付加的なハードウエアを使用する必要がある。

この作業においてはエンタプライズ環境が考えられるので、クライアント装置の使用者は共動することが想定される。しかし、この想定は、ホットスポットのような他のシナリオの場合には必ずしも当てはまらない。

参照表のデータは３０の異なるロケーションにおいて６日間において収集された。毎日、参照表をトレーニング状態において構築した後、オンライン状態でロケーション判断を実行した。ロケーションを判断するために収集したこのデータは検証データと呼ばれ、参照表を構築するのに用いたものと同じロケーションにおいてその日の異なる時間に別個に収集された。

本明細書では、クライアント装置補助データ収集方式の性能を評価するため判断が使用される。ロケーションを評価するために基本的な三角測量法を使用した。しかし、より良好な結果を得るためにソフィスティケーテッド判断法を用いてもよい。検証データ読取り値は参照表におけるロケーションベクトルと比較され、所与検証読取り値について、最小平均二乗誤差ＭＳＥに相当する参照表からのロケーションは評価ロケーションとして選択される。

判断の正確さを高めるために、判断にはある許容距離誤差が導入される。第２の最低ＭＳＥに相当する参照表エントリはロケーションを評価するのに用いられる。第２の最低ＭＳＥ評価が最小平均二乗誤差ＭＳＥ評価に近い場合には、評価したロケーションは二つの評価の中間点である。ロケーションの隣接は、そのロケーションに物理的に隣接する参照表における任意の他のロケーションである。各ロケーションは異なった数の隣接をもち、この情報は付加的な表２０３としてデータベースに記憶される。

評価したロケーション領域は隣接領域間の距離に依存している。ここで、隣接領域間の距離は約２０フィートであり、従って評価した領域の範囲は相応した評価ロケーションの周りの約１０フィートである。この方式を用いた正しい評価を百分率で表Ｉに示す。

単一日の検証データによるロケーションは、異なった日に構築した参照表を用いて評価される。その結果を表Ｉに示している。表には、異なる参照表を用いた際の検証データ内の正しい評価を百分率で示している。たとえば、日２における参照表を日１からの検証データに対して用いた場合に、日１における検証読取り値の８１．２５％が正しく評価された。

表Ｉの任意の単一日の参照表の結果コラムは、単に単一参照表が用いられているので、優先作業で得られた結果として分析され得る。表Ｉに見られるように、日に依存して参照表が構築され、正しい判断の百分率は変動している。

ここで、全六日の参照表は都合よく収集され得、従って本発明の特徴は全六日の参照表を優先表２０４、２０５、２０６として記憶する。平均表２０１１はこれらの優先表２０４、２０５、２０６に基いて計算される。六つの参照表の平均を用いた検証データの性能は表ＩＩに示す。

表ＩＩも同じ日の参照表を用いた場合に得られた正しい評価の平均百分率から成っている。この表は、任意の単一日の参照表の代わりに平均化した参照表を用いることによって改善された結果が得られることを表わしている。この表はまた、この方式で得られた結果が先行技術の方式で得られた平均結果より良好であることを示している。優先作業において、全六日のデータを手動で収集することによって或いは付加的なハードウエアを導入することによって同様な結果を得ることができることが認められるべきである。しかし、この方式では、全日のデータはクライアント装置の補助を用いて、従ってコスト及び労力の面で比較的効率的に収集される。

図４には、部分的に満たした平均参照表を用いた正しいロケーション評価の百分率を示している。

全てのロケーション読取り値は、部分的に満たした表となる所与タイム・ウインドウ内では得られ得ないことが認められるべきである。これにより、参照表毎に異なるロケションベクトルセットをもつ不完全な参照表となり得る。しかし、優先表に多くの参照表が記憶され、従ってこれらの平均は、全３０のロケーションデータを含むものと考えられ得る。単にデータの限定された時間期間（例えば六日）だけが考慮され得るので、日１による参照表は、この場合には収集されない優先表の平均として考えられ得る。部分的に完成した参照表のシナリオを模写するために、単にデータポイントのある一定の百分率が最後の五日２〜６の参照表からランダムに選択された。これらは、日１の参照表と平均化され、平均参照表を形成している。図４には、１６．６７、３０、５０、７０、８３．３３及び１００％のロケーションベクトルを五つの各表からランダムに選択した場合の正しい評価の百分率を示している。

データは各表からランダムに選択して平均参照表を構築し、示された結果は十回の繰り返しの結果を平均化することによって得られることが指摘されるべきである。図４には、比較的多くのポイントが参照表を構築するために考察されるので、結果が改善することを表わしている。図４にはまた、各日の参照表に関連した不確定性が伴っても本方式は平均において単一日の参照表より良好に実施できることを示している。

図５には、探知器１０４、１０１０で検知される無線サブネットワークＡにおける無線クライアント装置１０２を示している。無線サブネットワークＡはアクセス・ポイント１０８Ａで形成される。ここで、探知器１０４、１０１０はまたサブネットワークＢ、Ｃにおける無線クライアント装置も検出し得る。無線サブネットワークＡ、Ｂはそれぞれアクセス・ポイント１０８Ｂ、１０８Ｃによって形成される。探知器１０４、１０１０はアンテナ又は他の無線サブネットワークＢ、Ｃをモニタする他のシステムを備え得る。代わりに、探知器は種々のサブネットを巡回し、各々における無線クライアント装置のロケーションを決定し、次の無線サブネットワークへ移り得る。

一つの利点は、多数のサブネットワークが交叉する無線クライアント装置のロケーションを僅かな数の探知器で正確に決定できることにある。

図６には、図５の探知器の代わりの形式の探知器を示している。図６には、それぞれアクセス・ポイント１０８Ａ−１０８Ｃによって形成した無線サブネットワークＡ−Ｃを示している。ここで、探知器１０４、１０１０は全ての無線サブネットワークＡ、Ｂ、Ｃにはアクセスできない。例えば、探知器１０４は単に無線サブネットワークＡにアクセスできる。探知器１０１０は単に無線サブネットワークＡ、Ｂにアクセスできる。探知器６０１は無線サブネットワークＢ、Ｃにアクセスできる。探知器６０１は単に無線サブネットワークＣにアクセスできる。ここで、これらの探知器は、同一時間又はそれらの間の期間において多数のサブネットワークにアクセスできるもの及び単に一つのサブネットワークにアクセスできるものを含む異なるハードウエアの組合せである。

サブネットワークは、チャンネルによって又は異なる伝送法（例えば８０２．１１ｂに対比される８０２．１１ａ又はブルートゥース）によって分離され得る。

図７には、種々のサブネットワークＡ、Ｂ、Ｃ、Ｎに接続する四つの探知機７０１−７０４を示している（当然四つ以上または四つ以下のサブネットワークを使用でき、Ｎは付加的なサブネットワークに対する変数である）。ここで、探知器７０１はアンテナを備え、又はサブネットワークＡ、Ｂ、Ｎに接続するように巡回する。探知器７０２はアンテナを備え、又はサブネットワークＡ、Ｂ、Ｎに接続するように巡回する。探知器７０３はアンテナを備え、又はサブネットワークＡに接続するように巡回する。探知器７０４はアンテナを備え、又はサブネットワークＢ、Ｃ、Ｎに接続するように巡回する。

図８には代わりのプロセスを示し、無線クライアント装置１ ８０１及び２ ８０３はそれぞれ異なるネットワークＡ、Ｂに接続される。各ネットワークはそれ自体のアクセス・ポイント（ネットワークＡに対するアクセス・ポイント１ ８０２及びネットワークＢに対するアクセス・ポイント１ ８０４）を有している。無線クライアント装置８０１は、ネットワークＢを用いて無線クライアント装置２ ８０３の信号強度を検出するアンテナを備えている。信号強度で決定した情報は、図２に示すようなデータベースに関連させるために無線クライアント装置１ ８０１とアクセス・ポイント１ ８０２との間に形成した経路を介して伝送される。同様に、無線クライアント装置２ ８０３は、ネットワークＡにおいて無線クライアント装置８０１からの信号を探知するアンテナを備え、そして、無線クライアント装置８０１からのパケットの信号強度に関連する情報を、アクセス・ポイント２ ８０４と無線クライアント装置２ ８０３との間に形成した経路に沿ってアクセス・ポイント２ ８０４に伝送する。情報は、図２に示すデータベースに送られ得る。ここで、一つの利点は、無線クライアント装置１、２が他のクライアント装置に対してそれら自体探知し、それにより任意の所与エリアに対する探知器の数を増えることにある。

アクセス・ポイント１ ８０２、２ ８０４は一つ以上のクライアント装置８０１、８０３からのデータ及び／又は信号強度をモニタし得る。信号強度は、クライアント装置のロケーションを決定する一つ以上のロケーションモニタ８０５に送られ得る。

図８には、アクセス・ポイント１ ８０２からクライアント装置２ ８０３へまたアクセス・ポイント２ ８０４からクライアント装置１ ８０１への任意のデータ通信経路を示している。例えば、アクセス・ポイント１ ８０２、２ ８０４はブルートゥース、Ｗｉ−Ｆｉ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ブルートゥース、を介して、或いは有線接続を用いてクライアント装置と通信し得る。

さらに、クライアント装置２ ８０３は有線又は無線クライアント装置であり得る。クライアント装置２ ８０３が有線クライアント装置である場合には、ネットワーク・ノード（例えばサーバ８０６）と通信し得る。ネットワーク・ノード８０６は感知した信号強度を一つ又は複数のロケーションモニタ８０５に送られ得る。

図９には、探知器として作用する無線クライアント装置に対するさらに別の代わりのアプローチを示している。この場合、二つのサブネットワークは符号９０１、９０２で示されている。無線クライアント装置１ ９０２は、アクセス・ポイント１ ９０５を用いてサブネットワーク９０１に接続する単一アンテナを備えている。クライアント装置２ ９０４はサブネットワーク９０１におけるアクセス・ポイント１に接続するアンテナを備えている。クライアント装置２ ９０４は、無線サブネットワーク９０２に接続させる別のアンテナを備え得る。代わりに、無線クライアント装置２は、単一アンテナを用いてサブネットワーク９０１への接続とサブネットワーク９０２への接続との間で巡回し得る。さらに、クライアント装置２ ９０４は有線インターフェースを備えることができ、この有線インターフェースは、クライアント装置２ ９０４をネットワーク・ノード９０６（アクセス・ポイント２）と通信させる。要するに、クライアント装置２ ９０４とアクセス・ポイント２／ネットワーク・ノード９０６との間の接続は任意の形式の接続（有線、無線、有線と無線との組合せなど）であり得ることが認められる。

この場合、無線クライアント装置９０４は、無線クライアント装置９０３から信号強度情報を探知し、そしてその情報をサブネットワーク９０２におけるアクセス・ポイント（又はネットワーク・ノード）９０６に供給し、無線クライアント装置１ ９０３をロケーション決定するために図２に示すデータベースに関連させる。図９に示すアプローチの利点は、二つの異なるサブネットワーク間で巡回する又はこれらサブネットワークに接続する能力を備える無線クライアント装置がなお、この形式の情報を提供できない他の無線クライアント装置についてのロケーション決定情報を提供できることにある。

グローバル・モニタが無線クライアント装置のロケーションを決定するプロセスは、前記の信号強度表に基き得る。図１０には、これらの表を構築する一つの可能な仕方を示している。ここで、ネットワーク・ノード１００１はクライアント装置１ １００２に対して探知ソフトウエアを使用する。クライアント装置１ １００２は、カート又は手持ち型のプロセッシング装置などにおける無線コンピュータ又は有線コンピュータであり得る。さらに、クライアント装置１ １００２は無線インターフェースを備えたデイストップコンピュータであり得る。クライアント装置１ １００２は種々のロケーション、記録されたロケーション、及び信号強度アクセス・ポイントへ移動され得る。代わりに、クライアント装置１ １００２が固定型のデイストップである場合には、そのロケーションは認識され得、信号強度情報も記録される。クライアント装置１ １００２からのデータ（位置情報及び信号強度情報）はネットワーク・ノード１００１に戻され得る。クライアント装置１は単に情報を一緒にまとめて戻すことができ、或いは新しいネットワーク・ノード、アクセス・ポイント又はアクティビティ（他のクライアント装置からの無線信号又はアクセス・ポイントの受信に影響し得る物理的構造の構成し直しを含む）を考慮する規則的な概念に基いて処理され得る。

ネットワーク・ノード１００１はデータを記憶装置１００３へ伝送し得る。記憶装置１００３は一つ以上のクライアント装置からのロケーション情報を記憶する。ロケーション情報及び被モニタ信号強度に関する新しい情報はステップ１００４において処理され得る。この処理は前述のように記憶した表を更新する。

図１１には、クライアント装置のロケーションの決定の仕方を例示する。記憶装置１１０１は前に組合わされた信号強度情報に関連させてロケーション情報を含み得る。使用した探知器１１０２は、クライアント装置２に関する信号強度情報を探知する。使用した探知器１１０２からの信号強度情報は一つ又は複数のプロセッサ１１０３に送られる。プロセッサ（又は複数のプロセッサ）１１０３は使用した探知器１１０２からの信号強度情報を記憶装置１１０１からの信号強度に基くロケーション情報と相関させる。プロセッサ（又は複数のプロセッサ）１１０３はクライアント装置２のロケーションを出力する。例えば、プロセッサ（又は複数のプロセッサ）１１０３は、クライアント装置２のロケーションをクライアント装置２へ戻し、或いは他の対象物又は付加的なサービス１１０４へ出力する。

本発明の特徴に関して、ローカリゼイションのコストは、手動的にか又は付加的なハードウエアを導入することによってデータを収集する従前の方法より少ない。

データ収集プロセスは自動化されるので、無線環境における信号強度の時間と共に変動する特性を考慮して頻繁にデータは収集され得る。これは手動データ収集を教示している従前の方法では困難である。得られたデータは実際の信号強度であり、従って従前の読取り及び僅かな電流の測定に基いて信号強度を計算する方式より一層正確である。

クライアント・エージェント３０５プログラムを用いてセキュリティ方針も実行され得る。

本発明の特徴は、種々の無線ユーザ装置をロケーション決定するエンタプライズ用のローカリゼイション・サービスにおいてもたらされ得る。それらは、ネットワークをアクセスするセキュリティ方針に基くロケーションを実行するのに用いられ得る。

種々のエンタプライズに対してロケーション・サービスを実行する対象物は、ここに記載したアプローチを使用し得る。例えば、プライベートな医療研究センターは、ユーザ特権及びアクセス・ロケーションに基く無線アクセスを制限することに関心がある。これについて、かかる方式を実行するためには、Ｃｉｓｃｏ、ＩＢＭ、Ｔｅｌｃｏｒｄｉａ、及びＡｖａｙａ Ｌａｂｓを含むがこれらに限定されない無線セキュリティにおける専門家を備えた会社にアプローチできる。

本発明の特徴は、コンピュータ実行型プログラムの形態のコンピュータで読取り可能な媒体に記憶される前述のプロセスを含んでいる。この媒体は、スタテック・メモリ、ダイナミック・メモリ、携帯型及び固定型を含む当該技術において公知の種々の形態をとり得る。

本発明は好ましい実施形態について説明してきた。特許請求の範囲の範囲及び精神内の種々の他の実施形態、変更及び変形は本明細書の説明から当業者にはなされる。

本発明の特徴による無線サブネットワークにおける無線クライアント装置及び有線サブネットワークにおけるグローバルなモニタ装置を示す線図。 本発明の特徴によるデータベースを示す図。 本発明の特徴によるデータ収集プロセスを示す図。 本発明の特徴によるデータ収集プロセスを示す図。 本発明の特徴による正確なロケーション評価とロケーションベクトルとの関係を示すグラフ。 本発明の特徴による種々の無線サブネットワークに存在する探知器を示す図。 本発明の特徴による同一無線サブネットワークに存在しない探知器を示す図。 本発明の特徴による種々の無線サブネットワークに対する種々の接続を備えた探知器を示す図。 本発明の特徴による、他の無線クライアント装置を監視し、そして他の無線クライアント装置の一つ又は複数の無線アクセス・ポイントに対する他の無線クライアント装置のロケーションを報告する無線クライアント装置を示す図。 本発明の特徴による、図８のアプローチにおける変形例を示す図。 本発明の特徴による、記憶装置に対するクライアントホーワーディング探知データを示す図。 本発明の特徴による、クライアント装置のロケーションを決定する方法を示す図。

Claims (12)

1. 無線サブネットワークにおける無線クライアント装置のロケーションを決定するシステムであって、
   前記無線クライアント装置と；
   前記無線クライアント装置の接続される、前記無線サブネットワークを設けるアクセス・ポイントと；
   前記無線クライアント装置からデータパケットを受信し、前記無線クライアント装置からの前記データパケットに関連する信号強度をモニタする少なくとも一つの探知器と；
   前記少なくとも一つの探知器から、前記データパケットに関連して前記信号強度に関する情報を受け、ロケーション情報を提供するために前記情報を記憶するデータベースと；
   を有し、
   前記少なくとも一つの探知器はモバイル探知器を含み、
   前記少なくとも一つの探知器は、クライアント・エージェントプログラムを備え、前記データパケットをモニタするためにコンピュータ命令を実行する別の無線クライアント装置であり、
   前記無線クライアント装置は３つ有り、そのうち２つは、前記無線サブネットワークについてクライアント・エージェントプログラムを備えるモバイル無線クライアント装置であり、前記クライアント・エージェントプログラムを備えた前記無線クライアント装置は、無線ネットワークと異なる無線パスウェイ上のグローバルなモニター・データベースと通信することを特徴とするシステム。
2. 前記システムは、二つの探知器を含んでいることを特徴とする請求項１記載のシステム。
3. さらに、グローバル・モニタを有することを特徴とする請求項１記載のシステム。
4. 前記データベースは、前記検出した信号強度に関連する情報を受信し、
   周期的な方式で前記検出した信号強度に関連する前記情報を受け取ってロケーション情報を提供するために前記情報を記憶することを特徴とする請求項１記載のシステム。
5. 前記探知器が、有線及び無線インターフェースを備えたクライアント装置であることを特徴とする請求項１記載のシステム。
6. 前記探知器が複数のサブネットワークをアクセスすることを特徴とする請求項１記載のシステム。
7. 前記探知器が該アクセス・ポイントの単一の無線サブネットワークに限定されることを特徴とする請求項１記載のシステム。
8. 前記探知器のロケーションが入力情報に基いて知られることを特徴とする請求項１記載のシステム。
9. 前記探知器のロケーションがＧＰＳを用いて知られることを特徴とする請求項１記載のシステム。
10. 前記探知器のロケーションは、他の探知器の使用によってデータベースに知られることを特徴とする請求項１記載のシステム。
11. 無線サブネットワークにおける無線クライアント装置のロケーションを決定する方法であって、
    少なくとも１つの探知器における前記無線クライアント装置からデータパケットの信号の信号強度を探知するステップと；
    前記データパケットに関連する信号強度情報をデータベースへ伝送するステップと；
    前記情報を前記データベースに記憶するステップと；
    前記データベースから前記情報を抽出することによって前記無線クライアント装置のロケーションを決定するステップと；
    を含み、
    前記少なくとも一つの探知器はモバイル探知器を含み、
    前記少なくとも一つの探知器は、クライアント・エージェントプログラムを備え、前記データパケットをモニタするためにコンピュータ命令を実行する別の無線クライアント装置であり、
    前記無線クライアント装置は３つ有り、そのうち２つは、前記無線サブネットワークについてクライアント・エージェントプログラムを備えるモバイル無線クライアント装置であり、前記クライアント・エージェントプログラムを備えた前記無線クライアント装置は、無線ネットワークと異なる無線パスウェイ上のグローバルなモニター・データベースと通信することを特徴とする方法。
12. 前記少なくとも１つの探知器は、他の探知器の使用によってデータベースに知られることを特徴とする請求項１１記載の方法。

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