CN110858799A - 无线通信系统中的标签设备、电子设备、通信方法及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及无线通信系统中的标签设备、电子设备、无线通信方法及存储介质。根据本公开的标签设备信道参数估计方法，包括：发出识别标签设备的寻呼信号；发送训练序列信息，在标签设备的非工作时段接收第一训练序列反馈信息，在标签设备的工作时段接收经过标签设备调制的第二训练序列反馈信息，根据所述训练序列反馈信息和第二训练序列反馈信息，估计标签设备信道参数。可以由本公开的具备至少一个天线的标签设备调制载波信号以传输信息，具有传输速率快、传输数据量大、抗干扰能力强、能适应不同的应用场景等优势。

Description

无线通信系统中的标签设备、电子设备、通信方法及存储介质
技术领域
本公开涉及无线通信的技术领域，具体地涉及无线通信系统中的标签设备、电子设备、用于在无线通信系统中进行无线通信的方法以及计算机可读存储介质。
背景技术
物联网(Internet of Things，缩写IoT)是互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。物联网一般为无线网，而由于每个人周围的设备可以达到一千至五千个，所以物联网可能要包含500兆至一千兆个物体。在物联网上，每个人都可以应用例如射频标签的电子标签将真实的物体联网，在物联网上都可以查出它们的具体位置。通过物联网可以用中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制，也可以对家庭设备、汽车进行遥控，以及搜索位置、防止物品被盗等，类似自动化操控系统，同时透过收集这些小事的数据，最后可以聚集成大数据，包含重新设计道路以减少车祸、都市更新、灾害预测与犯罪防治、流行病控制等社会的重大改变，实现物和物相联。物联网将现实世界数字化，应用范围十分广泛。物联网聚集分散的信息，统整物与物的数字信息。物联网的应用领域主要包括以下方面：运输和物流领域、工业制造、健康医疗领域范围、智能环境(家庭、办公、工厂)领域、个人和社会领域等，具有广阔的应用前景。
射频标签是产品电子代码(EPC)的物理载体，附着于可跟踪的物品上，可全球流通并对其进行识别和读写，其本身可具备传感器电路，用于对待检测的感测信息进行感测并在标签的电路中上存储检测到的感测信息。RFID(Radio Frequency Identification)技术作为构建物联网(IoT)的关键技术近年来受到人们的关注。RFID技术是一种自动识别技术，目前主要应用于身份证件和门禁控制、供应链和库存跟踪、汽车收费、防盗、生产控制、资产管理等。
本发明提出一种关于标签通信的技术方案。
发明内容
这个部分提供了本公开的一般概要，而不是其全部范围或其全部特征的全面披露。
本公开的目的在于提供一种无线通信系统中的标签设备、电子设备、用于在无线通信系统中进行无线通信的方法以及计算机可读存储介质。
根据本公开的一方面，提供了一种标签设备信道参数估计方法，包括：发出识别标签设备的寻呼信号；发送训练序列信息，在所述标签设备的非工作时段接收所述第一训练序列反馈信息，在所述标签设备的工作时段接收经过所述标签设备调制的第二训练序列反馈信息，根据所述第一训练序列反馈信息和所述第二训练序列反馈信息，估计标签设备信道参数。
根据本公开的另一方面，提供了一种与电子设备通信的方法，包括：在工作状态时，检测来自所述电子设备的寻呼信号；基于对所述寻呼信号的识别，调制从所述电子设备接收的其他信号；将经调制的其他信号发送至所述电子设备。
根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个天线，和一个或多个处理电路，所述处理电路被配置为：发出识别标签设备的寻呼信号；发送训练序列信息，在所述标签设备的非工作时段接收所述第一训练序列反馈信息，在所述标签设备的工作时段接收经过所述标签设备调制的第二训练序列反馈信息，根据所述第一训练序列反馈信息和所述第二训练序列反馈信息，估计标签设备信道参数。
根据本公开的另一方面，提供了一种标签设备，包括：至少一个天线，和一个或多个处理电路，所述处理电路被配置为：在工作状态时，检测来自所述电子设备的寻呼信号；基于对所述寻呼信号的识别，调制从所述电子设备接收的其他信号；将经调制的其他信号发送至所述电子设备。
根据本公开的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，包括可执行计算机指令，所述可执行计算机指令当被计算机执行时使得所述计算机执行根据本公开所述的方法。
使用根据本公开的标签设备、电子设备、无线通信方法及存储介质，可以由具备至少一个天线的标签设备调制载波信号以传输信息，具有传输速率快、传输数据量大、抗干扰能力强、能适应不同的应用场景等优势。
从在此提供的描述中，进一步的适用性区域将会变得明显。这个概要中的描述和特定例子只是为了示意的目的，而不旨在限制本公开的范围。
附图说明
在此描述的附图只是为了所选实施例的示意的目的而非全部可能的实施，并且不旨在限制本公开的范围。在附图中：
图1是示出根据本公开的实施方式的标签中的示例性的能量检测电路的结构图；
图2是示出根据本公开的实施方式的一种单独设计的寻呼信号的示意图；
图3是示出了根据本公开的实施方式的通过改变蜂窝信号的能量方式实现寻呼信号的方式的示意图；
图4是示出按照图3示出的方式编码后的寻呼信号的示意图；
图5是示出根据本公开的实施方式的信号经标签反向散射以及经环境反射的示意图；
图6是示出根据本公开的实施方式的标签处于静默状态下的环境自干扰反射信号的示意图；
图7是示出根据本公开的实施方式的标签处于工作状态下的反射信号的示意图；
图8是示出根据本公开的实施方式的通过标签的一个天线接收、调制并反射信号的示意图；
图9是示出根据本公开的实施方式的通过标签的另一个天线接收、调制并反射信号的示意图；
图10是示出根据本公开的实施方式的标签处于静默状态下的经环境自干扰反射的多天线信号的示意图；
图11是示出根据本公开的实施方式的标签处于工作状态下的反射信号至多个天线的示意图；
图12是示出根据本公开的实施方式通过AP的两个天线发射和接收信号的示意图；
图13是示出根据本公开的实施方式的配备2根天线的AP和配备2根天线的标签所组成的多入多出系统MIMO的示意图；
图14是示出根据本公开的实施方式的配备2根天线的AP和各配备1根天线的两个标签所组成多标签MIMO的示意图；
图15是示出根据本公开的实施方式的环境反向反射信道中的标签通信的流程图；
图16是示出根据本公开的实施方式的MISO系统中的工作时序图；
图17是示出根据本公开的实施方式的SIMO系统中的工作时序图；
图18是示出根据本公开的实施方式的配备2根天线的AP和配备2根天线的标签所组成的MIMO系统中的工作时序图；
图19是示出根据本公开的实施方式的配备2根天线的AP和各配备1根天线的两个标签所组成多标签MIMO系统中的工作时序图；
图20是示出根据本公开的实施方式的另一种环境反向散射通信系统；
图21是示出图20的环境反向散射通信系统中的工作时序图；
图22是示出适用于本公开的eNB(evolution Node Base Station，演进节点基站)或gNB(第5代通信系统中的基站)的示意性配置的第一示例的框图；
图23是示出适用于本公开的eNB或gNB的示意性配置的第二示例的框图；
图24是示出适用于本公开的智能电话的示意性配置的示例的框图；以及
图25是示出适用于本公开的汽车导航设备的示意性配置的示例的框图。
虽然本公开容易经受各种修改和替换形式，但是其特定实施例已作为例子在附图中示出，并且在此详细描述。然而应当理解的是，在此对特定实施例的描述并不打算将本公开限制到公开的具体形式，而是相反地，本公开目的是要覆盖落在本公开的精神和范围之内的所有修改、等效和替换。要注意的是，贯穿几个附图，相应的标号指示相应的部件。
具体实施方式
现在参考附图来更加充分地描述本公开的例子。以下描述实质上只是示例性的，而不旨在限制本公开、应用或用途。
提供了示例实施例，以便本公开将会变得详尽，并且将会向本领域技术人员充分地传达其范围。阐述了众多的特定细节如特定部件、装置和方法的例子，以提供对本公开的实施例的详尽理解。对于本领域技术人员而言将会明显的是，不需要使用特定的细节，示例实施例可以用许多不同的形式来实施，它们都不应当被解释为限制本公开的范围。在某些示例实施例中，没有详细地描述众所周知的过程、众所周知的结构和众所周知的技术。
本公开所涉及的UE(User Equipment，用户设备)包括但不限于移动终端、计算机、车载设备等具有无线通信功能的终端。进一步，取决于具体所描述的功能，本公开所涉及的UE还可以是UE本身或其中的部件如芯片。此外，类似地，本公开中所涉及的基站可以例如是eNB(evolution Node Base Station，演进节点基站)，也可以是gNB(第5代通信系统中的基站)，或者是eNB或gNB中的部件如芯片。本公开所涉及的标签可以是在任意通信环境下进行通信的标签，该环境包括但不限于例如第4代通信系统环境、第5代通信系统环境、Wi-Fi通信环境等。本公开所涉及的标签的上行和下行通信方式可以相同或不同。
传统的RFID的激励信号通常是经特殊设计后用于给标签使用的，例如900MHz的正弦波。然而为了能充分利用周围环境中已有的射频信号(例如Wi-Fi信号)作为激励信号而无需使用经特殊设计的专用信号，出现了环境反向散射通信技术。与传统的RFID相比，由于用于使用环境散射通信技术的标签的激励信号不是经特殊设计的，所以本发明涉及的标签设备的通信方式与RFID不同，且具有更高的复杂度。但是，正是由于可以利用周围环境中已有的射频信号，所以本发明涉及的标签设备的应用范围比传统的RFID的应用范围更广，同时也不需要产生激励信号的专用设备。
此外，随着传统的RFID变得越来越小、越来越多，为它们供电变得更加困难。线缆通常是不可行的，而电池则增加了重量、体积和成本，并且无法实现对大量的RFID的电池的充电/更换此外。由于本发明涉及的使用环境反向散射通信技术的标签利用了已有的环境射频RF信号，因此也无需像传统的RFID那样使用专用的电源基础设施。
环境反向散射通信通过利用现有的通信环境传输解决关于标签的上述问题，标签本身并不产生无线电波而是通过对接收到的信号进行调制并反射以实现信息的发送。这种技术能够实现无处不在的通信，标签的数量可以达到前所未有的规模以及可以在之前无法访问的位置之间进行通信。此外，环境反向散射通信技术将现有的无线信号转换为电源和通信介质，因此比传统无线电通信的功率效率高几个数量级。
然而，在环境反向散射通信环境中，利用标签反射传输信息的方式同样会遭遇干扰问题。
此外，随着通信技术和芯片技术的发展，标签能够采集的数据量将不断增加，而随之需要传输的数据量也将相应增大。然而，现有的环境反向散射通信系统无法满足这样的应用场景。
除上述问题之外，现有的环境反向散射通信系统还存在以下问题，即：当标签处于移动中时，散射信道会不断发生变化。如果信道进入深衰落，则会降低接收信号的信噪比，而因此产生大量的误码。另外，当标签所处的环境发生变化后，标签与读取器原有的信道也会发生变化，如果受到深衰落的影响，系统将变得不再稳定。
根据本公开的实施方式，提供了一种与标签通信的方法，包括：发出针对标签的寻呼信号；通过在标签的静默时段发送第一信号并接收第一信号来估计环境信道参数；通过在标签的工作时段发送第二信号并接收经过所述标签调制的第二信号来估计标签信道参数；以及基于环境信道参数和标签信道参数与标签通信。
具体地，仅出于示例的目的首先对寻呼信号的识别方式进行说明，可以由例如基站的接入点设备AP(也可以由其他设备)发出寻呼信号，根据本公开的寻呼信号可以承载某一特定的识别(ID)信号，该特定的识别信号与某一个特定标签相对应，也可以使得多个不同特定的识别信号与同一个特定标签相对应，或者某个特定的识别信号与多个特定标签相对应，或者多个特定的识别信号中的每一个均与多个特定标签相对应。在此，寻呼信号通过能量来表示识别信号，以便于标签能够通过能量检测的方式读取出寻呼内容。而采用能量表征信号的方式的原因还在于，标签通常只具有简单的电路结构，因此无法进行例如变频、离散傅里叶变换DFT等复杂的数字信号处理操作，因此优选地采用能量检测的方式读取寻呼信号的内容，但应认识到，并不限于采用这种识别方式来检测寻呼信号，例如也可以如图2所示采用独立设计的寻呼信号，该设计方式将在下面详细说明。以上仅出于示出的目的针对仅具备简单电路结构的标签检测寻呼信号的方式进行说明。
图1示出了根据本公开的实施方式的标签中的示例性的能量检测电路。如图1可见，标签的检测电路包括了天线、检波器、峰值查找器、设置门限、比较器。借助如图1所示的相对简单的电路结构能够实现对于寻呼信号的检测。
图2示出了本公开的实施方式的一种单独设计的寻呼信号。如图2所示，该寻呼信号是由比特1和0组成的伪随机序列(Pseudo-random sequence)。例如当传输比特1时，由例如基站的接入点设备AP(也可以是其他设备)发送一个特定周期和特定功率的脉冲，当比特为0时，例如基站的接入点设备AP(也可以是其他设备)不发送任何信号。而所发送的伪随机序列与标签的地址相对应，不同的伪随机序列对应于不同的标签地址，这样标签在检测状态下可以通过对脉冲的检测确定伪随机序列，并将与自身地址匹配的伪随机序列对应的寻呼信号确定为用于寻呼自己的寻呼信号，随后基于该匹配激活后续操作。由于根据上述描述，该寻呼信号不是下行(Downlink)信号，因此当标签在例如蜂窝通信系统的环境中工作时，需要改变现有的通信标准，例如可以在发送寻呼信号时中断下行蜂窝信号的传输以避免干扰。
图3示出了通过改变蜂窝信号的能量方式实现寻呼信号的方式。图4示出了按照图3方式编码后的寻呼信号。其中，通过改变蜂窝信号的能量方式实现寻呼信号的方式。以LTE系统为例，假设在一个资源块(Resource Block，简称RB)中，控制信道中的物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel，简称PDCCH)和下行导频保持不变。为了改变每个OFDM符号的功率，采用改变数据信道中的物理下行共享信道(Physical DownlinkShared Channel，简称PDSCH)的传输速率或采用打孔(Puncture)的方式。当采用改变传输速率的方式时，通过只在某些OFDM符号上传输数据来降低数据率，如图3所示。当采用打孔的方式时，将某些OFDM符号上的数据去除掉，由此产生的性能损失可以通过信道编译码技术补偿，比如LDPC或Polar码等。在接收端处设置预设阈值(Threshold)，当接收到信号时，将高于该阈值的判为1，低于该阈值的判为0，可得到一个如图4所示的1和0组成的序列，该序列与相应的标签的地址对应。通过将不同的符号功率变化模式与标签的地址建立一一对应的关系，就可以在不中断下行蜂窝信号传输的同时发送寻呼信号。相比于图2所示的方案，该方案可以在不改变现有的通信标准的情况下发送寻呼信号。
根据本公开的实施方式，所述寻呼信号包括标签设备的ID和/或除标签外的电子设备的ID。
根据本公开的实施方式，提供了一种与标签通信的方法，包括：发出针对标签的寻呼信号；通过在标签的静默时段发送第一信号并接收第一信号来估计环境信道参数；通过在标签的工作时段发送第二信号并接收经过所述标签调制的第二信号来估计标签信道参数；以及基于环境信道参数和标签信道参数与标签通信。
具体地，对估计环境信道参数的方式进行详细说明，在对寻呼信号进行检测后的时间内，标签需保持静默，因为为了计算仅由环境造成的反射干扰，需要去除标签反射信号造成的误计算，因此使标签保持静默，然后由例如基站的接入点设备AP(也可以是其他设备)的信号源发送用于反射估计环境信道参数的信号，该信号可以是导频序列，因为导频序列是在一个固定的频率上持续发送的已知信号，常用于信道估计和同步。作为替选，也可以发送训练序列，如所知，训练序列是在发送的数据帧前面的已知码元(常处于一帧的头部)，用于接收端的时间和频率同步和信道估计。作为另一替选，也可以在此时就发送蜂窝用户所需的数据信号。由于上述这些信号对于发送设备来说是已知的，因此均可与导频序列类似地用于估计信道参数。在环境反向散射通信系统中，由例如基站的接入点设备AP(也可以是其他设备)的信号源发送的信号仅经过环境反射后回到例如基站的接入点设备AP(也可以是其他设备)的信号源。通过测量环境反射信道参数，可以估计出由于环境反射而形成的自干扰信号。只有将自干扰信号消除后，才可以在存在环境干扰的情况下解调出经标签调制的信号。
图5示出了信号经标签反向散射以及经环境反射的示意图。在图5中可以看出，信号源AP发出的信号不仅被工作状态的标签反向散射，还被环境中的遮挡物例如墙反射，因此当需要实时地确定标签中的信息时，需要在此之前确定信号被标签接收和反射的标签信道参数以及信号被环境接收和反射的环境信道参数。由于，环境信道参数的计算需要在当信号仅被环境接收和反射时进行，因此可以令环境中的标签处于静默状态。然而还应考虑到环境中可能存在其他正在或即将发送信号的干扰源，因此在信号源AP发出寻呼信号之前，信号源AP通过例如有线或无线的方式向其覆盖的环境发送要求(除标签之外的)其它设备保持静默的信号，以使其覆盖范围内的(除标签之外的)其它设备保持静默以取消发送信号、停止发送信号或中止发送信号，以便信号源AP在接下来的步骤中可以接收标签的信号。在蜂窝网传播环境下，通常一个小区由一个信号源基站AP覆盖，在这种情况下，可以省略让其他设备静默的处理。当一个小区有多个信号源AP同时覆盖时，信号源AP通过协调使其它AP保持静默，直到标签的数据传输完成为止。另外，本发明以蜂窝信号系统进行说明仅仅出于示例的目的而非限制的目的，本发明并不限于蜂窝信号系统，而是也可以应用于其它通信系统，诸如经由电视塔产生无线电视信号的无线电视信号系统、经由局域网路由器产生Wi-Fi信号的局域网信号系统或经由独立信号源产生特殊信号的独立信号系统等等。在这些通信系统中，当一个覆盖区域有多个AP时，除了信号源AP，其它AP需保持静默。
在环境中仅存在可能对信号源AP发射的信号进行反射的标签和环境中的障碍物(墙)的情况下，下面结合图5和图6对于估计环境信道参数的具体方式进行说明。
图6示出了标签处于静默状态下的环境自干扰反射信号的示意图。
假设信号源AP发送信号x(t)(如上所述，信号x(t)可以包括但不限于是导频序列、训练序列、蜂窝信号)，经过如图4所示的环境(例如墙)的反射后返回到到达还用作接收端的信号源AP的信号为：
Figure BDA0001776761660000091
其中，henv(t)表示环境信道参数。由于x(t)对于信号源AP来说是已知的，通过接收到的信号和已知的x(t)利用公式(1)可经过计算得出henv(t)的估计值。henv(t)表示当前的信号源AP发出的信号经环境反射所经过的信道对于信号的改变程度，因此表征了当前环境下由环境造成的干扰的环境信道参数。
根据本公开的实施方式，提供了一种与标签通信的方法，包括：发出针对标签的寻呼信号；通过在标签的静默时段发送第一信号并接收第一信号来估计环境信道参数；通过在标签的工作时段发送第二信号并接收经过所述标签调制的第二信号来估计标签信道参数；以及基于环境信道参数和标签信道参数与标签通信。
具体地，对估计标签信道参数的方式进行详细说明，图7示出了根据本公开实施方式的标签处于工作状态下的反射信号的示意图。
假设信号源发送信号x(t)，到达标签的天线1后，天线1调制例如导频信号ejθ(t)，反射后到达接收端的信号为：
Figure BDA0001776761660000101
其中，
Figure BDA0001776761660000102
表示x(t)从信号源到达标签的天线1所经历的前向信道；
Figure BDA0001776761660000103
表示信号从标签返回到信号源AP所经历的反向信道，如图7所示。需要注意的是，在估计标签接收信号的前向信道和反射信号的后向信道的信道参数时，需要使用预设的信息调制经由标签接收的信号，在公式(2)ejθ(t)即为预先确定的信息，显然，这里的预设信息是相位改变量，由于在公式(2)中x(t)和ejθ(t)均是已知的，因此通过接收经标签反射的信号，信号源可以估计出标签天线1的往返信道参数因此可以依据下面的公式(3)计算出是天线1的复合信道参数
Figure BDA0001776761660000105
Figure BDA0001776761660000106
根据本公开的实施方式，提供了一种与标签通信的方法，包括：发出针对标签的寻呼信号；通过在标签的静默时段发送第一信号并接收第一信号来估计环境信道参数；通过在标签的工作时段发送第二信号并接收经过所述标签调制的第二信号来估计标签信道参数；以及基于环境信道参数和标签信道参数与标签通信。
具体地，对基于环境信道参数和标签信道参数与标签通信的方式进行详细说明，图8示出了根据本公开的实施方式的通过标签的一个天线接收、调制并反射信号的示意图。
首先对标签如何利用待发送的信息调制接收到的信号进行说明，标签可通过改变接收到的信号(激励信号)的相位或幅度的方式来调制信号。通过图1的电路结构，可以实现对信号的相位的改变和/或信号的幅度的改变，而在接收端AP可以解调出相位的改变和/或信号的幅度的改变，从而获得标签待传输的信息。由于标签的电路简单且能量有限，传输的信号速率较低，符号周期大约在500-2000ns左右，而信道的时延大约在50-80ns左右。因此，可将标签信号看成是一个未知的常量。
假设信号源AP发送信号x(t)，标签的天线1调制数据信号ejθ(t)，反射后到达接收端的信号为：
其中，yenv为信号源AP产生的自干扰信号，且已在根据图6的描述中被估计出，因此可以借助公式(4)直接消除掉。
Figure BDA0001776761660000112
为天线1的复合信道参数，也已在根据图6的描述中被估计出，由此可解调出未知的ejθ(t)。需要注意的是根据图8描述的ejθ(t)虽然与根据图7描述的ejθ(t)看起来相同，但两者的不同是，为了估计标签接收和反射信号的信道参数，根据图7描述的ejθ(t)是预先已知的或预设的，而根据图8描述的ejθ(t)是通过例如待发送的标签信息调制的调制信息，因此是未知的。
鉴于前述提到的问题：随着通信技术和芯片技术的发展，标签能够采集的数据量将不断增加，而随之需要传输的数据量也将相应增大。然而，现有的环境反向散射通信系统无法满足这样的应用场景。
对此，考虑使标签包含多个天线来增加传输速率以应对数据量增大的环境反向散射通信场景。这里的多个天线的表述并不限制天线的数量，可以是例如5G NR应用场景下的大规模天线阵列。下面仅以增加一个天线为例进行说明，对于增加更多数量的天线的情况可以类似地推知，并无需赘述。
在标签具有另一个天线的情况下，由于需要经由该天线调制信号，因此也需要对经该天线接收和反射的信道的信道参数进行估计，因此类似对于图8所示的对于标签的一个天线的信道环境的检测方式，在与第一个天线工作的时间片不同的第二个时间片上，标签的天线2调制数据，标签的天线1不调制信号，即调制信号0。此时，接收信号表示为：
Figure BDA0001776761660000113
其中，
Figure BDA0001776761660000114
表示x(t)从信号源AP到达标签的天线2所经历的前向信道；
Figure BDA0001776761660000121
表示信号从标签返回到AP所经历的反向信道。公式(5)中，由于x(t)和ejθ(t)已知，AP因此可以估计出标签天线2的往返信道参数
Figure BDA0001776761660000122
并将
Figure BDA0001776761660000123
认为是天线2的复合信道参数。
图9示出了根据本公开的实施方式的通过标签的另一个天线接收、调制并反射信号的示意图。
由于图8和图9是同一个系统下的标签的两个天线分别工作的图示，下面假设这两个天线以时分复用的方式工作，因此结合图8和图9进行说明。假设信号源AP发送信号x(t)，标签调制信号的周期是T。在第一个时间内，标签的天线1调制数据信号ejθ(t)，天线2调制0，反射后到达AP的信号为：
其中，yenv为信号源AP产生的自干扰信号，且已在根据图6的描述中被估计出，因此可以直接消除掉。为天线1的复合信道参数，也已在根据图7的描述中被估计出，由此可解调出未知的ejθ(t)。需要注意的是根据图8和图9描述的ejθ(t)与根据图7描述的ejθ(t)虽然看起来相同，但两者实际上是不同的，为了估计标签接收和反射信号的信道参数，根据图7描述的ejθ(t)是预先已知的或预设的，而根据图8和图9描述的ejθ(t)是通过例如待发送的标签信息调制的调制信息，因此是未知的。在第二个时间内，标签的天线2调制数据信号ej θ(t)，天线1调制0，反射后到达接收端的信号为：
Figure BDA0001776761660000131
其中，yenv为信号源AP产生的自干扰信号，且已在根据图6的描述中被估计出，因此可以直接消除掉。
Figure BDA0001776761660000132
为天线2的复合信道参数，也可类似于根据图6和图7的描述中被估计出。
图8和图9所示的系统即为多入单出系统MISO，在这种类型的系统中，由于标签信号是经由多于一根天线反射的，因此反射信号经历了不同的信道，增加了分集增益，因此可以降低误码率，提高系统在环境发生变化或移动状态下的鲁棒性(Robustness)。
与多入单出系统MISO相对应的，也可以采用单入多出系统SIMO，即当信号源AP具有多天线而标签具有单天线的情况。在这样的系统中，信号源AP需要轮流在多根天线上向标签的单天线发送导频序列、训练序列或蜂窝信号。例如：信号源AP具有两根天线时，先在天线1上发送导频序列、训练序列、或蜂窝信号，此时天线2不发送任何信号。然后，信号源AP在天线2上发送导频序列、训练序列或蜂窝信号，此时天线1不发送任何信号。
图10示出了根据本公开的实施方式的标签处于静默状态下的经环境自干扰反射的多天线信号的示意图。
与前述类似的，需要首先估计出信号源AP的各个天线对应的环境信道参数，假设AP发送信号x(t)，经过如图10所示的一堵墙，反射后到达AP的信号分别为：
Figure BDA0001776761660000133
Figure BDA0001776761660000134
其中，
Figure BDA0001776761660000135
为第1根天线上的信道参数；
Figure BDA0001776761660000136
为第2根天线上的信道参数。由于x(t)是已知的，因此可得到两根天线上信道参数的估计值。
图11示出了根据本公开的实施方式的标签处于工作状态下的反射信号至多个天线的示意图。
假设信号源AP发送信号x(t)，标签调制导频信号ejθ(t)，反射后到达AP天线1的信号为：
Figure BDA00017767616600001410
其中，hf(t)表示x(t)从信号源AP到达标签所经历的前向信道；
Figure BDA0001776761660000141
表示信号从标签返回到AP的天线1所经历的反向信道，如图11所示。公式(11)中，由于x(t)、和ejθ(t)已知，AP可以估计出AP天线1的往返信道参数
Figure BDA0001776761660000143
并将
Figure BDA0001776761660000144
认为是天线1的复合信道参数。
类似的，反射后到达AP天线2的信号为：
Figure BDA0001776761660000145
其中，hf(t)表示x(t)从AP到达标签所经历的前向信道；表示信号从标签返回到AP的天线2所经历的反向信道。公式(13)中，由于x(t)、
Figure BDA0001776761660000147
和ejθ(t)已知，AP可以估计出AP天线2的往返信道参数
Figure BDA0001776761660000148
并将
Figure BDA0001776761660000149
认为是天线2的复合信道参数。
图12示出了根据本公开的实施方式通过AP的两个天线发射和接收信号的示意图。
假设AP发送信号x(t)，标签调制数据信号ejθ(t)，反射后到达接收端天线1的信号为：
Figure BDA0001776761660000151
其中，
Figure BDA0001776761660000152
为AP天线1产生的自干扰信号，且已在之前估计出，可以直接消除掉。
Figure BDA0001776761660000153
为AP天线1的复合信道参数，也已在之前估计出，由此可解调出ejθ(t)。AP天线2接收到的信号为：
Figure BDA0001776761660000154
其中，为AP天线2产生的自干扰信号，且已在之前估计出，可以直接消除掉。
Figure BDA0001776761660000156
为天线2的复合信道参数，也已在之前估计出，由此可解调出ejθ(t)。
与MISO系统类似，在SIMO系统中，由于标签信号是在多于一根天线上接收到的，经历了不同的信道，增加了分集增益，因此可以降低误码率，提高系统在环境发生变化或移动状态下的鲁棒性。
图13示出了根据本公开的实施方式的配备2根天线的AP和配备2根天线的标签所组成的多入多出系统MIMO的示意图。
还可以将如上所述的SIMO与MISO相结合以进一步提高数据传输能力，即多入多出系统MIMO系统中的AP具有多个天线并且标签也具有多个天线。由于前面已经估计出了多天线下的环境信道参数和标签信道参数。因此下面仅针对调制过程进行说明。
假设AP发送信号x(t)，Tag分别在天线1和2上调制数据信号ejθ(t)和ejφ(t)，反射后到达接收端的信号为：
Figure BDA0001776761660000157
其中，
Figure BDA0001776761660000158
为AP第1根天线上发送的信号经过环境反射后到达的第1根接收天线的信道参数；
Figure BDA0001776761660000159
为AP第2根天线上发送的信号经过环境反射后到达的第1根接收天线的信道参数；
Figure BDA0001776761660000161
为AP第1根天线上发送的信号经过环境反射后到达的第2根接收天线的信道参数；
Figure BDA0001776761660000162
为AP第2根天线上发送的信号经过环境反射后到达的第2根接收天线的信道参数。消除掉自干扰之后，得到
Figure BDA0001776761660000163
其中，
Figure BDA0001776761660000165
Figure BDA0001776761660000166
Figure BDA0001776761660000167
已经在之前被估计出。于是，得到一个MIMO系统，在解调过程中，可采用诸如最小均方误差估计MMSE、最大似然估计MLE等方法进行解调。
图14示出了根据本公开的实施方式的配备2根天线的AP和各配备1根天线的两个标签所组成多标签MIMO的示意图。
假设AP发送信号x(t)，标签1分别在天线1和2上调制数据信号ejθ(t)和ejφ(t)，标签2分别在天线3和4上调制数据信号ejγ(t)和ejη(t)，反射后到达接收端的信号为：
Figure BDA0001776761660000168
其中，
Figure BDA0001776761660000169
为AP第1根天线上发送的信号经过环境反射后到达的第1根接收天线的信道参数；
Figure BDA00017767616600001610
为AP第2根天线上发送的信号经过环境反射后到达的第1根接收天线的信道参数；
Figure BDA00017767616600001611
为AP第1根天线上发送的信号经过环境反射后到达的第2根接收天线的信道参数；
Figure BDA00017767616600001612
为AP第2根天线上发送的信号经过环境反射后到达的第2根接收天线的信道参数，它们都已在步骤4中得到。消除掉自干扰之后，得到
Figure BDA0001776761660000171
其中，
Figure BDA0001776761660000173
Figure BDA0001776761660000174
Figure BDA0001776761660000175
已经在之前被估计出。于是，得到一个MIMO系统，在解调过程中，可采用诸如最小均方误差估计MMSE、最大似然估计MLE等方法进行解调。
在MIMO系统中，由于多个标签的多个天线中的每个天线都可以传送来自AP的多个天线的多个信号，因此进一步地提高了数据的传输速率，增加了标签系统的频谱效率。
根据本公开的各实施方式，标签为了节约能量，平时处于休眠模式，不传输任何信号。当标签(的传感器)收集到足够的信息需要传输时，唤醒标签，并检测是否有信号来寻呼自己。上述过程可以由标签自动完成。由于标签通常布置在一些特殊场景，不会经常更换电池，因此需要通过采用这样的休眠-唤醒模式能够节约电量。
根据本公开的各实施方式，标签还可以周期地被唤醒以检测是否有寻呼信号来寻呼自己。
图15是示出根据本公开的实施方式的环境反向反射信道中的标签通信的流程图。根据本公开的实施方式，还可以以如下方法步骤实现环境反向反射信道中的标签通信。方法步骤流程如图15所示。该方法包括：步骤1：标签为了节约能量，在S1501处于休眠模式，不传输任何信号。当标签(的传感器)在S1502收集到足够的信息需要传输时或者针对被周期性唤醒的标签在达到预定时间时，在S1503唤醒标签，并检测是否有信号来寻呼自己，否则标签保持休眠；步骤2：在S1504信号源AP通过有线或无线发送静默信号，使其覆盖范围内的其它AP保持静默，以便信号源AP在接下来的步骤中可以接收标签的信号；步骤3：在S1505信号源AP发送寻呼信号，用于通知对应标签；步骤4：在S1506标签保持静默，不调制信号。在S1507信号源AP在此期间发送导频序列、训练序列或蜂窝信号等，用于估计经过环境反射后到达的自干扰信号的信道参数；步骤5：标签进入工作状态，标签接收、用预设信息调制并反射AP发送的信号，以便信号源AP估计经过标签反射的信道环境；步骤6：标签调制所需发送的信号到经过其反射的载波信号上；步骤7：该标签传输结束后，AP发送寻呼信号，通知其它标签或天线进行传输。
下面结合图16至19对以上描述的各个系统中的各步骤中涉及的工作时序进行说明。需要注意的是，以下说明仅仅出于示例的目的，而非对本发明的限制。
参照图16示出了如前所述的MISO系统中的工作时序。由于环境反向散射通信系统没有反馈信道，所以为了完成通信过程的准备工作，通常采用固定时序。图16给出了MISO系统中各事件的时间线，图中的各事件与本公开内容的步骤对应关系如下：
Figure BDA0001776761660000181
Figure BDA0001776761660000191
步骤2的时间根据系统的拓扑等实际情况决定，步骤1、步骤6和步骤7的时间由系统的配置以及采集的数据等因素决定。各步骤或事件的具体工作流程为：步骤2结束后，进入步骤3；时长为16μs的步骤3结束后直接进入步骤4；时长为16μs的步骤4结束后直接进入步骤5；步骤5中天线#1和#2的操作共需64μs，结束后进入步骤6。需要注意的是这里的事件时间取的是一个典型值，也可以根据环境和系统的实际情况进行改变。
参照图17示出了如前所述的SIMO系统中的工作时序。由于环境反向散射通信系统没有反馈信道，所以为了完成通信过程的准备工作，通常采用固定时序。图17给出了SIMO系统中各事件的时间线，图中的各事件与本发明的步骤对应关系如下：
步骤2的时间根据系统的拓扑等实际情况决定，步骤1、步骤6和步骤7的时间由系统的配置以及采集的数据等因素决定。各步骤或事件的具体工作流程为：步骤2结束后，进入步骤3；时长为16μs的步骤3结束后直接进入步骤4；时长为16μs的步骤4结束后直接进入步骤5；32μs结束后进入步骤6。需要注意的是这里的事件时间取的是一个典型值，也可以根据环境和系统的实际情况进行改变。
参照图18示出了配备2根天线的AP和配备2根天线的标签所组成的MIMO系统中的工作时序。由于环境反向散射通信系统没有反馈信道，所以为了完成通信过程的准备工作，通常采用固定时序。图18给出了该MIMO系统中各事件的时间线，图中的各事件与本发明的步骤对应关系如下：
Figure BDA0001776761660000201
步骤2的时间根据系统的拓扑等实际情况决定，步骤1、步骤6和步骤7的时间由系统的配置以及采集的数据等因素决定。各步骤或事件的具体工作流程为：步骤2结束后，进入步骤3；16μs的步骤3结束后直接进入步骤4；16μs的步骤4结束后直接进入步骤5；天线#1和#2共需64μs，结束后进入步骤6。需要注意的是这里的事件时间取的是一个典型值，也可以根据环境和系统的实际情况进行改变。
参照图19示出了配备2根天线的AP和各配备1根天线的两个标签所组成多标签MIMO系统中的工作时序。由于环境反向散射通信系统没有反馈信道，所以为了完成通信过程的准备工作，通常采用固定时序。图19给出了该MIMO系统中各事件的时间线，图中的各事件与本发明的步骤对应关系如下：
Figure BDA0001776761660000211
步骤2的时间根据系统的拓扑等实际情况决定，步骤1、步骤6和步骤7的时间由系统的配置以及采集的数据等因素决定。各步骤或事件的具体工作流程为：步骤2结束后，进入步骤3；16μs的步骤3结束后直接进入步骤4；16μs的步骤4结束后直接进入步骤5；天线#1和#2共需64μs，结束后进入步骤6。需要注意的是这里的事件时间取的是一个典型值，也可以根据环境和系统的实际情况进行改变。
图20示出了根据本公开的实施方式的另一种环境反向散射通信系统。
参照图20所示，示出了UE#1作为环境信号源、UE#2作为阅读器所组成的物物直连sidelink标签系统。
在这个系统中，环境散射信号(激励信号)为蜂窝系统中UE与UE之间通信的sidelink信号。在目前的4G和5G移动通信系统标准中，sidelink通常复用的是上行链路的资源。为了防止其他上行用户的干扰，在步骤2中，基站通过控制信令，协调在UE#1信号覆盖内的其他UE保持静默，直到标签传完数据。另外，这里的阅读器可以是UE#2，也可以是UE#1本身，这里仅以阅读器为UE#2为例。需要注意的是如果阅读器为UE#2，需要UE#1一直发送UE#2已知的信号，或利用一些特殊的信号结构。比如在LTE系统中，上行链路一个时隙由7个OFDM符号组成，中间第四个符号全部是导频信号，由于该信号是UE#2已知的，因此标签的信息可以调制在该符号上，而其余的符号不处理。如果阅读器为UE#1本身，可以和UE#2进行正常通信，因为UE#1知道自己发送的信号。相应的工作原理也可以推广到多天线场景，即UE和标签安装有多天线。由于多天线场景前面几个例子已经详细描述了，因此下面仅针对UE和标签都具有单天线的情况进行说明。
由于环境反向散射通信系统没有反馈信道，所以为了完成通信过程的准备工作，通常采用固定时序。图21给出了sidelink标签系统中各事件的时间线，图中的各事件与本发明的步骤对应关系如下：
Figure BDA0001776761660000221
步骤2的时间根据系统的拓扑等实际情况决定，步骤1、步骤6和步骤7的时间由系统的配置以及采集的数据等因素决定。各步骤或事件的具体工作流程为：步骤2结束后，进入步骤3；16μs的步骤3结束后直接进入步骤4；16μs的步骤4结束后直接进入步骤5；32μs结束后进入步骤6。需要注意的是，这里的事件时间取的是一个典型值，也可以根据环境和系统的实际情况进行改变。
在步骤4中，假设UE#1发送给UE#2已知的信号x(t)，不考虑噪声，到达UE#2的信号为：
Figure BDA0001776761660000222
其中，hd(t)表示UE#1与UE#2之间直接连接的信道参数。由于x(t)是已知的，因此可得到hd(t)的估计值。
在步骤5中，假设AP发送信号x(t)，到达Tag后，Tag调制导频信号ejθ(t)，反射后到达UE#2的信号为：
Figure BDA0001776761660000223
其中，hf(t)表示x(t)从信号源(UE#1)到达标签所经历的信道；hb(t)表示信号从标签到达阅读器(UE#2)所经历的信道。公式(26)中，由于x(t)和ejθ(t)已知，UE#2可以估计出经过标签的信道参数hf(t)*hb(t)，并将
Figure BDA0001776761660000224
认为是标签的复合信道参数。
在步骤6中，假设UE#1发送信号x(t)，标签调制数据信号ejθ(t)，到达UE#2的信号为：
Figure BDA0001776761660000231
其中，yenv为UE#1与UE#2之间直接连接产生的干扰信号，且已在步骤4中估计出，可以直接消除掉。为经过Tag的复合信道参数，已在步骤5中估计出，由此可解调出ejθ(t)。
在以上提出的sidelink标签系统中，由于UE具有移动性，可以靠近标签，因此增加了激励信号的强度，可以降低误码率，提高系统在环境发生变化或移动状态下的鲁棒性。
本发明可以应用但不限于金融、生物、物流、智能家居等领域。以下仅出于示例的目的用于说明本发明的应用，但并不用于限制。
智能卡转账与支付。智能卡可以从周边的无线信号获取能量，并通过对信号的反向散射实现相互之间的直接通信，如可以通过反向散射技术实现两张无源银行卡之间的及时转账。
物流追踪。物品上附有电子标签，使物品一直处于识别状态，可以时刻追踪到物流信息，并且一旦物品丢失，可以及时发出警报并定位。
嵌入式生物芯片。电子芯片嵌入生物体内，利用反向散射技术和外界进行通信。即生物体外发射射频信号使电子芯片工作并反向散射该信号，将信息传输到生物体外。
智能家居。在Wi-Fi网关与通信设备正常通信的场景下，智能家居中的传感器可以借助Wi-Fi信号反向散射自身的状态信息，网关利用反向散射技术并结合全双工技术可以实现在和便携终端通信的同时对需要的环境或设备参数信息进行采集以进一步用于分析处理。
另外，需要说明的是，根据本公开的另一实施例，还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质可以包括可执行计算机指令，所述可执行计算机指令当被计算机执行时使得计算机可以执行根据本公开的实施方式的方法。
本公开的技术能够应用于各种产品。例如，本公开中提到的接入点AP可以是基站，该基站可以被实现为任何类型的演进型节点B(eNB)，诸如宏eNB和小eNB。小eNB可以为覆盖比宏小区小的小区的eNB，诸如微微eNB、微eNB和家庭(毫微微)eNB。代替地，基站可以被实现为任何其他类型的基站，诸如NodeB和基站收发台(BTS)。基站可以包括：被配置为控制无线通信的主体(也称为基站设备)；以及设置在与主体不同的地方的一个或多个远程无线头端(RRH)。另外，下面将描述的各种类型的终端均可以通过暂时地或半持久性地执行基站功能而作为基站工作。
例如，本公开中提到的UE可以被实现为移动终端(诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、笔记本式PC、便携式游戏终端、便携式/加密狗型移动路由器和数字摄像装置)或者车载终端(诸如汽车导航设备)。UE还可以被实现为执行机器对机器(M2M)通信的终端(也称为机器类型通信(MTC)终端)。此外，UE可以为安装在上述终端中的每个终端上的无线通信模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块)。
图22是示出可以应用本公开的技术的作为基站的eNB的示意性配置的第一示例的框图。eNB 1000包括一个或多个天线1010以及基站设备1020。基站设备1020和每个天线1010可以经由RF线缆彼此连接。
天线1010中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在多输入多输出(MIMO)天线中的多个天线元件)，并且用于基站设备1020发送和接收无线信号。如图22所示，eNB 1000可以包括多个天线1010。例如，多个天线1010可以与eNB 1000使用的多个频带兼容。虽然图22示出其中eNB 1000包括多个天线1010的示例，但是eNB 1000也可以包括单个天线1010。
基站设备1020包括控制器1021、存储器1022、网络接口1023以及无线通信接口1025。
控制器1021可以为例如CPU或DSP，并且操作基站设备1020的较高层的各种功能。例如，控制器1021根据由无线通信接口1025处理的信号中的数据来生成数据分组，并经由网络接口1023来传递所生成的分组。控制器1021可以对来自多个基带处理器的数据进行捆绑以生成捆绑分组，并传递所生成的捆绑分组。控制器1021可以具有执行如下控制的逻辑功能：该控制诸如为无线资源控制、无线承载控制、移动性管理、接纳控制和调度。该控制可以结合附近的eNB或核心网节点来执行。存储器1022包括RAM和ROM，并且存储由控制器1021执行的程序和各种类型的控制数据(诸如终端列表、传输功率数据以及调度数据)。
网络接口1023为用于将基站设备1020连接至核心网1024的通信接口。控制器1021可以经由网络接口1023而与核心网节点或另外的eNB进行通信。在此情况下，eNB 1000与核心网节点或其他eNB可以通过逻辑接口(诸如S1接口和X2接口)而彼此连接。网络接口1023还可以为有线通信接口或用于无线回程线路的无线通信接口。如果网络接口1023为无线通信接口，则与由无线通信接口1025使用的频带相比，网络接口1023可以使用较高频带用于无线通信。
无线通信接口1025支持任何蜂窝通信方案(诸如长期演进(LTE)和LTE-先进)，并且经由天线1010来提供到位于eNB 1000的小区中的终端的无线连接。无线通信接口1025通常可以包括例如基带(BB)处理器1026和RF电路1027。BB处理器1026可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行层(例如L1、介质访问控制(MAC)、无线链路控制(RLC)和分组数据汇聚协议(PDCP))的各种类型的信号处理。代替控制器1021，BB处理器1026可以具有上述逻辑功能的一部分或全部。BB处理器1026可以为存储通信控制程序的存储器，或者为包括被配置为执行程序的处理器和相关电路的模块。更新程序可以使BB处理器1026的功能改变。该模块可以为插入到基站设备1020的槽中的卡或刀片。可替代地，该模块也可以为安装在卡或刀片上的芯片。同时，RF电路1027可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1010来传送和接收无线信号。
如图22所示，无线通信接口1025可以包括多个BB处理器1026。例如，多个BB处理器1026可以与eNB 1000使用的多个频带兼容。如图22所示，无线通信接口1025可以包括多个RF电路1027。例如，多个RF电路1027可以与多个天线元件兼容。虽然图22示出其中无线通信接口1025包括多个BB处理器1026和多个RF电路1027的示例，但是无线通信接口1025也可以包括单个BB处理器1026或单个RF电路1027。
图23是示出可以应用本公开的技术的作为基站的eNB的示意性配置的第二示例的框图。eNB 1130包括一个或多个天线1140、基站设备1150和RRH 1160。RRH 1160和每个天线1140可以经由RF线缆而彼此连接。基站设备1150和RRH 1160可以经由诸如光纤线缆的高速线路而彼此连接。
天线1140中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件)并且用于RRH 1160发送和接收无线信号。如图23所示，eNB 1130可以包括多个天线1140。例如，多个天线1140可以与eNB 1130使用的多个频带兼容。虽然图23示出其中eNB1130包括多个天线1140的示例，但是eNB 1130也可以包括单个天线1140。
基站设备1150包括控制器1151、存储器1152、网络接口1153、无线通信接口1155以及连接接口1157。控制器1151、存储器1152和网络接口1153与参照图22描述的控制器1021、存储器1022和网络接口1023相同。
无线通信接口1155支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进)，并且经由RRH1160和天线1140来提供到位于与RRH 1160对应的扇区中的终端的无线通信。无线通信接口1155通常可以包括例如BB处理器1156。除了BB处理器1156经由连接接口1157连接到RRH1160的RF电路1164之外，BB处理器1156与参照图22描述的BB处理器1026相同。如图23所示，无线通信接口1155可以包括多个BB处理器1156。例如，多个BB处理器1156可以与eNB 1130使用的多个频带兼容。虽然图23示出其中无线通信接口1155包括多个BB处理器1156的示例，但是无线通信接口1155也可以包括单个BB处理器1156。
连接接口1157为用于将基站设备1150(无线通信接口1155)连接至RRH 1160的接口。连接接口1157还可以为用于将基站设备1150(无线通信接口1155)连接至RRH 1160的上述高速线路中的通信的通信模块。
RRH 1160包括连接接口1161和无线通信接口1163。
连接接口1161为用于将RRH 1160(无线通信接口1163)连接至基站设备1150的接口。连接接口1161还可以为用于上述高速线路中的通信的通信模块。
无线通信接口1163经由天线1140来传送和接收无线信号。无线通信接口1163通常可以包括例如RF电路1164。RF电路1164可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1140来传送和接收无线信号。如图23所示，无线通信接口1163可以包括多个RF电路1164。例如，多个RF电路1164可以支持多个天线元件。虽然图23示出其中无线通信接口1163包括多个RF电路1164的示例，但是无线通信接口1163也可以包括单个RF电路1164。
图24是示出可以应用本公开的技术的作为用户设备的智能电话1200的示意性配置的示例的框图。智能电话1200包括处理器1201、存储器1202、存储装置1203、外部连接接口1204、摄像装置1206、传感器1207、麦克风1208、输入装置1209、显示装置1210、扬声器1211、无线通信接口1212、一个或多个天线开关1215、一个或多个天线1216、总线1217、电池1218以及辅助控制器1219。
处理器1201可以为例如CPU或片上系统(SoC)，并且控制智能电话1200的应用层和另外层的功能。存储器1202包括RAM和ROM，并且存储数据和由处理器1201执行的程序。存储装置1203可以包括存储介质，诸如半导体存储器和硬盘。外部连接接口1204为用于将外部装置(诸如存储卡和通用串行总线(USB)装置)连接至智能电话1200的接口。
摄像装置1206包括图像传感器(诸如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS))，并且生成捕获图像。传感器1207可以包括一组传感器，诸如测量传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器和加速度传感器。麦克风1208将输入到智能电话1200的声音转换为音频信号。输入装置1209包括例如被配置为检测显示装置1210的屏幕上的触摸的触摸传感器、小键盘、键盘、按钮或开关，并且接收从用户输入的操作或信息。显示装置1210包括屏幕(诸如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器)，并且显示智能电话1200的输出图像。扬声器1211将从智能电话1200输出的音频信号转换为声音。
无线通信接口1212支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进)，并且执行无线通信。无线通信接口1212通常可以包括例如BB处理器1213和RF电路1214。BB处理器1213可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时，RF电路1214可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1216来传送和接收无线信号。无线通信接口1212可以为其上集成有BB处理器1213和RF电路1214的一个芯片模块。如图24所示，无线通信接口1212可以包括多个BB处理器1213和多个RF电路1214。虽然图24示出其中无线通信接口1212包括多个BB处理器1213和多个RF电路1214的示例，但是无线通信接口1212也可以包括单个BB处理器1213或单个RF电路1214。
此外，除了蜂窝通信方案之外，无线通信接口1212可以支持另外类型的无线通信方案，诸如短距离无线通信方案、近场通信方案和无线局域网(LAN)方案。在此情况下，无线通信接口1212可以包括针对每种无线通信方案的BB处理器1213和RF电路1214。
天线开关1215中的每一个在包括在无线通信接口1212中的多个电路(例如用于不同的无线通信方案的电路)之间切换天线1216的连接目的地。
天线1216中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件)，并且用于无线通信接口1212传送和接收无线信号。如图24所示，智能电话1200可以包括多个天线1216。虽然图24示出其中智能电话1200包括多个天线1216的示例，但是智能电话1200也可以包括单个天线1216。
此外，智能电话1200可以包括针对每种无线通信方案的天线1216。在此情况下，天线开关1215可以从智能电话1200的配置中省略。
总线1217将处理器1201、存储器1202、存储装置1203、外部连接接口1204、摄像装置1206、传感器1207、麦克风1208、输入装置1209、显示装置1210、扬声器1211、无线通信接口1212以及辅助控制器1219彼此连接。电池1218经由馈线向图24所示的智能电话1200的各个块提供电力，馈线在图中被部分地示为虚线。辅助控制器1219例如在睡眠模式下操作智能电话1200的最小必需功能。
图25是示出可以应用本公开的技术的汽车导航设备1320的示意性配置的示例的框图。汽车导航设备1320包括处理器1321、存储器1322、全球定位系统(GPS)模块1324、传感器1325、数据接口1326、内容播放器1327、存储介质接口1328、输入装置1329、显示装置1330、扬声器1331、无线通信接口1333、一个或多个天线开关1336、一个或多个天线1337以及电池1338。
处理器1321可以为例如CPU或SoC，并且控制汽车导航设备1320的导航功能和另外的功能。存储器1322包括RAM和ROM，并且存储数据和由处理器1321执行的程序。
GPS模块1324使用从GPS卫星接收的GPS信号来测量汽车导航设备1320的位置(诸如纬度、经度和高度)。传感器1325可以包括一组传感器，诸如陀螺仪传感器、地磁传感器和空气压力传感器。数据接口1326经由未示出的终端而连接到例如车载网络1341，并且获取由车辆生成的数据(诸如车速数据)。
内容播放器1327再现存储在存储介质(诸如CD和DVD)中的内容，该存储介质被插入到存储介质接口1328中。输入装置1329包括例如被配置为检测显示装置1330的屏幕上的触摸的触摸传感器、按钮或开关，并且接收从用户输入的操作或信息。显示装置1330包括诸如LCD或OLED显示器的屏幕，并且显示导航功能的图像或再现的内容。扬声器1331输出导航功能的声音或再现的内容。
无线通信接口1333支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进)，并且执行无线通信。无线通信接口1333通常可以包括例如BB处理器1334和RF电路1335。BB处理器1334可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时，RF电路1335可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1337来传送和接收无线信号。无线通信接口1333还可以为其上集成有BB处理器1334和RF电路1335的一个芯片模块。如图25所示，无线通信接口1333可以包括多个BB处理器1334和多个RF电路1335。虽然图25示出其中无线通信接口1333包括多个BB处理器1334和多个RF电路1335的示例，但是无线通信接口1333也可以包括单个BB处理器1334或单个RF电路1335。
此外，除了蜂窝通信方案之外，无线通信接口1333可以支持另外类型的无线通信方案，诸如短距离无线通信方案、近场通信方案和无线LAN方案。在此情况下，针对每种无线通信方案，无线通信接口1333可以包括BB处理器1334和RF电路1335。
天线开关1336中的每一个在包括在无线通信接口1333中的多个电路(诸如用于不同的无线通信方案的电路)之间切换天线1337的连接目的地。
天线1337中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件)，并且用于无线通信接口1333传送和接收无线信号。如图25所示，汽车导航设备1320可以包括多个天线1337。虽然图25示出其中汽车导航设备1320包括多个天线1337的示例，但是汽车导航设备1320也可以包括单个天线1337。
此外，汽车导航设备1320可以包括针对每种无线通信方案的天线1337。在此情况下，天线开关1336可以从汽车导航设备1320的配置中省略。
电池1338经由馈线向图25所示的汽车导航设备1320的各个块提供电力，馈线在图中被部分地示为虚线。电池1338累积从车辆提供的电力。
在本公开的系统和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
此外，本公开可以具有如下所述的配置。
方案1.一种标签设备信道参数估计方法，包括：
发出识别标签设备的寻呼信号；
发送训练序列信息，
在所述标签设备的非工作时段接收所述第一训练序列反馈信息，
在所述标签设备的工作时段接收经过所述标签设备调制的第二训练序列反馈信号，
根据所述第一训练序列反馈信息和所述第二训练序列反馈信息，估计标签设备信道参数。
方案2.根据方案1所述的方法，其中，根据所述第一训练序列反馈信息估计环境干扰信息。
方案3.根据方案1所述的方法，还包括，基于所述环境干扰信息和所述标签设备信道参数与所述标签设备通信。
方案4.根据方案1所述的方法，其中，当所述环境中只有一个信号源时，不发出静默信号。
方案5.根据方案1所述的方法，其中，当所述环境中存在多个信号源时，发出静默信号。
方案6.根据方案1所述的方法，
向所述标签设备的多个天线中的至少一个发送信号或从所述标签设备的多个天线中的至少一个接收信号。
方案7.根据方案1所述的方法，其中，
通过改变数据信道的数据传输速率生成所述寻呼信号。
方案8.根据方案1所述的方法，其中，
通过打孔数据信道上的数据生成所述寻呼信号。
方案9.根据方案1所述的方法，其中，
所述寻呼信号为伪随机序列，根据所述标签设备的数量确定所述伪随机序列的序列长度。
方案10.根据方案1所述的方法，其中所述寻呼信号包括所述标签设备的ID。
方案11.根据方案5所述的方法，其中，
在发出所述寻呼信号之前，发出所述静默信号以通知其他设备停止向标签设备发送信号。
方案12.根据方案1至11之一所述的方法，其中，
所述训练序列是蜂窝信号或导频序列。
方案13.根据方案1至11之一所述的方法，进一步地，
以时分复用的方式依次与多个标签设备通信。
方案14.根据方案6所述的方法，
依次向所述标签设备的多个天线中的以时分复用方式工作的至少一个天线发射信号或依次从所述标签设备的多个天线中的以时分复用方式工作的至少一个天线接收信号。
方案15.一种与电子设备通信的方法，包括：
在工作状态时，检测来自所述电子设备的寻呼信号；
基于对所述寻呼信号的识别，调制从所述电子设备接收的其他信号；
将经调制的其他信号发送至所述电子设备。
方案16.根据方案15所述的方法，其中
当收集到预定量的要传输的信息时，切换到所述工作状态。
方案17.根据方案15所述的方法，其中，
从所述电子设备的多个天线中的至少一个接收信号或将经调制的信号发送至所述电子设备的所述多个天线中的至少一个。
方案18.根据方案15所述的方法，其中所述寻呼信号包括所述电子设备的ID。
方案19.根据方案15至18之一所述的方法，其中，
响应于收集到预定量的信息激活对所述寻呼信号的检测。
方案20.根据方案15至18之一所述的方法，其中，
以能量检测的方式识别所述寻呼信号。
方案21.根据方案15至18之一所述的方法，其中，
所述经调制的其他信号被发送至除所述电子设备以外的其他设备，用于与所述其他设备通信。
方案22.根据方案15至18之一所述的方法，其中，
在所述寻呼信号被识别出之后，停止接收来自所述电子设备以外的寻呼信号。
方案23.根据方案15至18之一所述的方法，其中
所述其他信号为蜂窝信号或导频序列。
方案24.一种电子设备，包括：
至少一个天线，和
一个或多个处理电路，所述处理电路被配置为：
发出识别标签设备的寻呼信号；
发送训练序列信息，
在所述标签设备的非工作时段接收所述第一训练序列反馈信息，
在所述标签设备的工作时段接收经过所述标签设备调制的第二训练序列反馈信号，
根据所述第一训练序列反馈信息和所述第二训练序列反馈信息，估计标签设备信道参数
方案25.一种标签设备，包括：
至少一个天线，和
一个或多个处理电路，所述处理电路被配置为：
在工作状态时，检测来自所述电子设备的寻呼信号；
基于对所述寻呼信号的识别，调制从所述电子设备接收的其他信号；
将经调制的其他信号发送至所述电子设备。
方案26.一种通信系统，包括：根据方案24所述的电子设备和根据方案25所述的标签设备。
方案27.一种计算机可读存储介质，包括可执行计算机指令，所述可执行计算机指令当被计算机执行时使得所述计算机执行根据方案1至23之一所述的方法。
以上虽然结合附图详细描述了本公开的实施例，但是应当明白，上面所描述的实施方式只是用于说明本公开，而并不构成对本公开的限制。对于本领域的技术人员来说，可以对上述实施方式作出各种修改和变更而没有背离本公开的实质和范围。因此，本公开的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。

Claims (10)

1.一种标签设备信道参数估计方法，包括：
发出识别标签设备的寻呼信号；
发送训练序列信息，
在所述标签设备的非工作时段接收所述第一训练序列反馈信息，
在所述标签设备的工作时段接收经过所述标签设备调制的第二训练序列反馈信息，
根据所述第一训练序列反馈信息和所述第二训练序列反馈信息，估计标签设备信道参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述第一训练序列反馈信息估计环境干扰信息。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括，基于所述环境干扰信息和所述标签设备信道参数与所述标签设备通信。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述环境中只有一个信号源时，不发出静默信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述环境中存在多个信号源时，发出静默信号。
6.根据权利要求1所述的方法，
向所述标签设备的多个天线中的至少一个发送信号或从所述标签设备的多个天线中的至少一个接收信号。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，
通过改变数据信道的数据传输速率生成所述寻呼信号。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，
通过打孔数据信道上的数据生成所述寻呼信号。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，
所述寻呼信号为伪随机序列，根据所述标签设备的数量确定所述伪随机序列的序列长度。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述寻呼信号包括所述标签设备的ID。
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