CN112055299A - Tof基站调度方法及其装置 - Google Patents

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CN112055299A CN202010712400.0A CN202010712400A CN112055299A CN 112055299 A CN112055299 A CN 112055299A CN 202010712400 A CN202010712400 A CN 202010712400A CN 112055299 A CN112055299 A CN 112055299A
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Abstract

本申请公开了TOF基站调度方法及其装置，该方法包括，标签发送多次普通帧，每次普通帧包括基站的标识列表及上一次发送普通帧时回复应答帧的基站与标签之间的距离，直至所有基站的标识被包括在多次普通帧的多个标识列表的集合中则停止发送普通帧；标签发送多次接入帧，每次接入帧包括最后一次发送普通帧或上一次发送接入帧时回复应答帧的基站与标签之间的距离，直至没有基站回复应答帧或发送接入帧的次数达到预定次数则停止发送接入帧；标签发送结束帧，结束帧包括最后一次发送接入帧时回复应答帧的基站与标签之间的距离；对所有回复应答帧的基站的接收信息进行排序，根据TOF最大接收个数将排序靠前的多个基站的标识列表作为下一轮调度的初始列表。

Description

TOF基站调度方法及其装置
技术领域
本发明属于高精度定位技术领域，涉及一种TOF基站调度方法及其装置。
背景技术
在高精度定位领域，TDOA(time difference of arrival，到达时间差)和TOF(Time ofFlight，飞行时间)是两种常见的定位方式。
对于TOF定位方式，相关技术中给出了一种无线TOF快速定位方法，该定位方法相较于传统的TOF定位方法缩短了工作流程的时间，提升了系统容量。但是在该方法中，排在越后面的基站，发射Resp帧(应答帧)的时刻离标签发射Poll帧(普通帧)的时刻越远，导致频偏越大，从而计算出来的距离精度越差，最终定位精度也越差。
上述方法中各个基站的回复顺序是由服务器中预设的时间决定的。如果标签不断在不同的区域运动，需要与不同基站进行TOF定位，那么由服务器预设基站回复顺序的调度方法难以满足基站调度的实时性要求。
上述方法中，如果某个基站没有收到标签发射的Poll帧或该基站回复的Resp帧没有被标签收到，那么标签与该基站的测距将会失败。
发明内容
本发明的目的在于提供一种TOF基站调度方法及其装置，以解决背景技术中存在的问题，提高基站调度的实时性，降低不同标签之间的无线冲突，增加TOF测距的成功率。
本申请的一实施例中公开了一TOF基站调度方法，包括：
标签发送多次普通帧，每次普通帧包括基站的标识列表及上一次发送普通帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，直至所有基站的标识被包括在所述多次普通帧的多个标识列表的集合中则停止发送普通帧；
所述标签发送多次接入帧，每次接入帧包括最后一次发送普通帧或上一次发送接入帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，直至没有基站回复应答帧或发送接入帧的次数达到预定次数则停止发送接入帧；
所述标签发送结束帧，所述结束帧包括最后一次发送接入帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离；
对所有回复应答帧的基站的接收信息进行排序，根据TOF最大接收个数将排序靠前的多个基站的标识列表作为下一轮调度的初始列表。
在一优选例中，所述“标签发送多次普通帧，每次普通帧包括基站的标识列表及上一次发送普通帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，直至所有基站被包括在所述多次普通帧的多个标识列表的集合中则停止发送普通帧”的步骤，包括：
标签发送第一次普通帧，所述第一次普通帧包括基站的第一标识列表，各基站接收所述第一次普通帧，包括在所述第一标识列表中的基站回复应答帧，所述标签根据回复的应答帧解算与相应基站之间的距离；
所述标签发送第二次普通帧，所述第二次普通帧中包括第二标识列表，所述第二标识列表包括与所述第一标识列表中不同的基站标识及发送第一次普通帧时所述标签与相应基站之间的距离，各基站接收所述第二次普通帧，包括在所述第二标识列表中的基站回复应答帧，所述标签根据回复的应答帧解算与相应基站之间的距离；
重复发送多次普通帧，直至所有基站的标识被包括在所述多次普通帧的多个标识列表的集合中则停止发送普通帧。
在一优选例中，该方法还包括：
上一次发送普通帧时，若包括在所述标识列表中的基站没有回复应答帧，将该基站的标识加入本次发送普通帧的标识列表中。
在一优选例中，该方法还包括：
在本次发送普通帧时，若该基站没有回复应答帧，则将该基站的标识加入下一次发送普通帧的标识列表中，直至该基站的标识被发送的次数达到预定重发次数。
在一优选例中，所述“标签发送多次接入帧，每次接入帧包括最后一次发送普通帧或上一次发送接入帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，直至没有基站回复应答帧或发送接入帧达到预定次数则停止发送接入帧”的步骤，包括：
所述标签发送第一次接入帧，所述接入帧包括所述最后一次发送普通帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，若基站没有回复过该标签，则回复应答帧，所述标签根据回复的应答帧解算与相应基站之间的距离；
所述标签发送第二次接入帧，所述第二次接入帧包括发送第一次接入帧时所述标签与相应基站之间的距离，若基站没有回复过该标签，则回复应答帧，所述标签根据回复的应答帧解算与相应基站之间的距离；
重复发送所述接入帧，直至没有基站回复应答帧或发送接入帧达到预定次数则停止发送接入帧。
在一优选例中，还包括：所述标签每次发送普通帧和接入帧时，对信道进行监听退避。
在一优选例中，所述对信道进行监听退避的步骤，包括：
判断退避次数是否大于最大退避次数，如果是，则退出；如果否，则打开接收机进行监听，直到接收到数据帧或者达到监听时长；
关闭接收机，如果没有接收到数据帧，则发送普通帧或接入帧并退出；如果接收到数据帧，则退避次数加1；
重复上述步骤，直到发送普通帧或接入帧，或者所述退避次数达到最大退避次数，并且将退避次数清零。
在一优选例中，所述“对所有回复应答帧的基站的接收信息进行排序”的步骤，包括：根据回复应答帧的基站与所述标签之间的距离的远近，或RSSI大小，或该两者的组合进行排序，其中，距离越近，排列越靠前，或RSSI强度越大，排列越靠前。
本申请的另一实施例中还公开了一TOF基站调度装置，包括：
普通帧发送模块，用于根据标签发送多次普通帧，每次普通帧包括基站的标识列表及上一次发送普通帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，直至所有基站的标识被包括在所述多次普通帧的多个标识列表的集合中则停止发送普通帧；
接入帧发送模块，用于根据所述标签发送多次接入帧，每次接入帧包括最后一次发送普通帧或上一次发送接入帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，直至没有基站回复应答帧或发送接入帧的次数达到预定次数则停止发送接入帧；
结束帧发送模块，用于根据所述标签发送结束帧，所述结束帧包括最后一次发送接入帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离；
排列模块，用于对所有回复应答帧的基站的接收信息进行排序，根据TOF最大接收个数将排序靠前的多个基站的标识列表作为下一轮调度的初始列表。
本申请还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现如前文描述的方法中的步骤。
相对于现有技术，本申请的方法具有以下有益效果：
1)通过标签调度TOF基站，标签自行决定各基站的回复顺序，该过程无需服务器参与，增强了基站调度的实时性。
2)一轮TOF调度流程中，标签既可以只发一次请求帧，然后各个待回复基站顺次回复；也可以发多次请求帧，不同的基站向不同的请求帧回复不同的应答帧。这样在系统容量和定位精度之间可以自由调整。
3)标签每次发射请求帧前，执行监听退避流程，通过监听退避，不同标签之间发生无线冲突的概率降低。
4)由于调度在标签上实现，因此每轮TOF标签都知道需要哪些基站回复应答帧，当某基站没有收到标签发射的请求帧或者该基站回复的应答帧没有被标签收到时，标签可以通过重发机制再次向该基站发起请求帧，从而增加了TOF的测距成功率。
5)请求帧同时具备接入、测距、上传测距基站结果等多个功能。
6)本发明既支持在没有服务器的场合下标签和基站以离线模式工作，也支持标签通过基站连接到服务器以在线模式工作。
7)本发明给出的TOF基站调度方法中，标签发射的请求帧分为三种类型——普通帧，接入帧，结束帧。基站接收到普通帧和接入帧后，会向标签回复应答帧帧，基站接收到结束帧后，不向标签回复任何帧。标签与基站之间的UWB数据帧只有请求帧和应答帧两类，没有传统TOF流程中的结束帧，缩短了TOF流程的工作时间，增加了系统容量。
附图说明
图1是本发明一实施例中TOF基站调度方法的流程图。
图2是本发明一实施例中第一实施方式中TOF基站调度方法的流程图。
图3是本发明一实施例中第一实施方式中退避监听方法的流程图。
图4是本发明一实施例中第一实施方式中基站重发的流程图。
具体实施方式
在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各项权利要求所要求保护的技术方案。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明的部分创新点在于：
本发明中，在一轮TOF调度过程中，标签发送请求(Poll)帧，请求帧的类型包括：普通帧，接入帧和结束帧。基站回复应答(Resp)帧。首先，标签发送多次普通帧，每次普通帧包括基站的标识列表及上一次发送普通帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，直至所有基站的标识被包括在所述多次普通帧的多个标识列表的集合中则停止发送普通帧。标签发送普通帧的作用在于，对标签已经发现或实现通信的基站进行调度。随后，所述标签发送多次接入帧，每次接入帧包括最后一次发送普通帧或上一次发送接入帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，直至没有基站回复应答帧或发送接入帧的次数达到预定次数则停止发送接入帧。其中，标签发送接入帧的作用在于，对没有被标签发现或未与标签实现通信的基站进行发现。最后，所述标签发送结束帧，所述结束帧包括最后一次发送接入帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离。
在该轮TOF调度过程中，标签与已经发现和新发现的基站建立了连接，并且，对这些基站(所有回复应答帧的基站)的接收信息进行排序，将排序靠前的多个基站的标识列表作为下一轮调度的初始列表。在下一轮TOF调度过程中，将信号强度靠前的几个基站作为首次发送普通帧的标识列表，从而快速建立连接，调高调度的效率。
本发明的调度方法可以具有离线和在线两种工作模式：当标签与基站不连接到服务器时，本发明给出的方法可以使标签与基站以离线模式工作。因为基站调度与接入均在标签上实现，无需服务器参与。只需通过配置工具将工作参数配置给标签和基站，标签和基站便可自行实现调度与接入，从而进行TOF测距，这在一些单纯的测距应用，如抗疫、社交管控、防丢等应用场景中，可以取得良好的效果。另一方面，标签也可以通过基站连接到服务器，使得标签与基站以在线模式工作，这样可以根据实际需要，灵活修改系统参数，如最大TOF基站接收个数，Poll帧单次请求个数，最大接入次数，最大重发次数等。同时，可以通过基站收到与标签的距离信息，上传到服务器就可以完成标签的位置解算，实现大规模的定位应用。这可以应用在常见的定位场景中。
本发明TOF基站调度方法，具体解决的技术问题或达到的有益效果有：
1)通过标签调度TOF基站，标签自行决定各基站的回复顺序，该过程无需服务器参与，增强了基站调度的实时性。
2)一轮TOF调度流程中，标签既可以只发一次Poll帧，然后各个待回复基站顺次回复(即不同的基站向同一个Poll帧回复Resp帧)；也可以发多次Poll帧，不同的基站向不同的Poll帧回复不同的Resp帧，这样在系统容量和定位精度之间可以自由调整。
3)标签每次发射Poll帧前，执行监听退避流程，通过监听退避，不同标签之间发生无线冲突的概率降低。
4)由于调度在标签上实现，因此每轮TOF标签都知道需要哪些基站回复Resp帧，当某基站没有收到标签发射的Poll帧或者该基站回复的Resp帧没有被标签收到时，标签可以通过重发机制再次向该基站发起Poll帧，从而增加了TOF的测距成功率。
5)Poll帧同时具备接入、测距、上传测距基站结果等多个功能。
6)本发明既支持在没有服务器的场合下标签和基站以离线模式工作，也支持标签通过基站连接到服务器以在线模式工作。
本申请的第一实施方式中公开了一TOF基站调度方法，图1是该调度方法的流程图，该方法包括：
步骤101，标签发送多次普通帧，每次普通帧包括基站的标识列表及上一次发送普通帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，直至所有基站的标识被包括在所述多次普通帧的多个标识列表的集合中则停止发送普通帧。具体来说，该步骤，进一步可以包括：
标签发送第一次普通帧，所述第一次普通帧包括基站的第一标识列表，各基站接收所述第一次普通帧，包括在所述第一标识列表中的基站回复应答帧，所述标签根据回复的应答帧解算与相应基站之间的距离；
所述标签发送第二次普通帧，所述第二次普通帧中包括第二标识列表，所述第二标识列表包括与所述第一标识列表中不同的基站标识及发送第一次普通帧时所述标签与相应基站之间的距离，各基站接收所述第二次普通帧，包括在所述第二标识列表中的基站回复应答帧，所述标签根据回复的应答帧解算与相应基站之间的距离；
重复发送多次普通帧，直至所有基站的标识被包括在所述多次普通帧的多个标识列表的集合中则停止发送普通帧。
应当注意，每次发送普通帧，包括在标识列表中的基站可能没有回复应答帧，如出现链路中断、断电等异常情况。为了确保所有基站的正常连接，可以采用重发机制，即对没有回复应答帧的基站进行再次请求。具体的，在一实施例中，该方法还可以包括：上一次发送普通帧时，若包括在所述标识列表中的基站没有回复应答帧，将该基站的标识加入本次发送普通帧的标识列表中。进一步的，在本次发送普通帧时，若该基站没有回复应答帧，则将该基站的标识加入下一次发送普通帧的标识列表中，直至该基站的标识被发送的次数达到预定重发次数。
步骤102，所述标签发送多次接入帧，每次接入帧包括最后一次发送普通帧或上一次发送接入帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，直至没有基站回复应答帧或发送接入帧的次数达到预定次数则停止发送接入帧。
具体来说，该步骤，进一步可以包括：
所述标签发送第一次接入帧，所述接入帧包括所述最后一次发送普通帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，若基站没有回复过该标签，则回复应答帧，所述标签根据回复的应答帧解算与相应基站之间的距离；
所述标签发送第二次接入帧，所述第二次接入帧包括发送第一次接入帧时所述标签与相应基站之间的距离，若基站没有回复过该标签，则回复应答帧，所述标签根据回复的应答帧解算与相应基站之间的距离；
重复发送所述接入帧，直至没有基站回复应答帧或发送接入帧达到预定次数则停止发送接入帧。
步骤103，所述标签发送结束帧，所述结束帧包括最后一次发送接入帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离。发送结束帧后，本轮的TOF调度结束。
步骤104，对所有回复应答帧的基站的接收信息进行排序，将接收信息靠前的多个基站的标识列表作为下一轮调度的初始列表。在一优选例中，所述“对所有回复应答帧的基站的接收信息进行排序”的步骤，进一步包括：根据回复应答帧的基站与所述标签之间的RSSI(Received Signal Strength Indication,接收的信号强度指示)大小进行排序，其中RSSI强度越大，排列越靠前。当然，也可以根据距离的远近进行排序，距离越近，排列越靠前。在另一实施例中，还可以根据距离的远近和RSSI大小两者的组合进行排序。
在一实施例中，该方法还可以包括：所述标签每次发送普通帧和接入帧时，对信道进行监听退避。对信道进行监听退避的步骤，进一步可以包括：
判断退避次数是否大于最大退避次数，如果是，则退出；如果否，则打开接收机进行监听，直到接收到数据帧或者达到监听时长；
关闭接收机，如果没有接收到数据帧，则发送普通帧或接入帧并退出；如果接收到数据帧，则退避次数加1；
重复上述步骤，直到发送普通帧或接入帧，或者所述退避次数达到最大退避次数，并且将退避次数清零。
应当注意，每发送一次普通帧或接入帧，都需要对信道进行监听退避，通过监听退避，不同标签之间发生无线冲突的概率可以降低。
为了说明本发明的技术方案，下面以具体的实施例进行说明。应当理解的是，这些例子中罗列的具体细节主要是为了便于理解，不作为对本申请保护范围的限制。
图2是给示例中TOF基站调度方法的流程图。包括：
步骤1，标签发射普通帧，普通帧中带有基站ID列表，如BS1和BS2，由此实现标签自行决定各基站的回复顺序。
步骤2，各基站接收到该帧后，解析数据帧中的基站列表并与自己的基站ID对比，若基站列表不包含自己，则不回复Resp帧；若基站列表包含自身ID，则按照基站列表中的顺序依次回复Resp帧。
步骤3，标签根据基站回复的Resp帧的时间戳信息，计算该标签到BS1与BS2之间的距离，标签再次发送普通帧，带有新的待测距基站列表，以及上一流程中标签与BS1和BS2之间的距离。
步骤4，重复步骤2和3，直到基站列表发送完毕。此时，所有基站ID都至少被发送一次。
标签对本轮TOF流程中普通帧回复应答帧的基站的RSSI，根据TOF最大接收个数，取出RSSI最靠前的基站，例如，前三个基站，作为下一轮TOF流程普通帧的基站列表，并通过普通帧向这些基站发起TOF测距。
当标签在不同的区域不断运动时，标签附近的基站也在不断变化，通过每轮TOF基站回复的RSSI，标签都可以立刻得知各基站距离标签的远近程度，通过对普通帧和接入帧所回基站的RSSI进行排序，标签可以实时找到离自己较近的基站，并通过下一轮的普通帧对这些基站进行调度，从而大大增强了基站调度的是实时性。
步骤5，标签发送接入帧，该接入帧不带有基站列表，但带有上次(最后一次)普通帧所回基站的距离信息。
步骤6，基站接收到接入帧后，若本轮TOF流程中已回复过该标签，则不回复Resp帧，若本轮TOF流程中未回复过该标签，则立即向标签回复Resp帧。
步骤7，标签收到基站回复后计算与该基站的距离，将距离带入下一次接入帧并再次发射接入帧。
步骤8，重复步骤6和7，直到没有基站回复或者接入帧的发射次数达到了最大接入次数。
当基站接收到标签发射的接入帧时，如果该基站在本轮TOF流程中没有回复过该标签，那么向该标签回复Resp帧，标签通过接入帧即可发现新的TOF基站。将每一轮接入帧所回基站与普通帧所回基站共同进行RSSI排序，并作为下一次普通帧的基站列表，由此，若新的TOF基站离标签较近，则该TOF基站可以迅速被标签调度至普通帧。
当标签初次接入系统时，还没有基站调度列表，此时标签不发射普通帧，直接发射接入帧，当基站回复接入帧后，即可生成调度列表，并通过下次的普通帧向该基站发起测距。
步骤9，标签发射结束帧，结束帧中带有最后一次接入帧所回基站的距离信息。
步骤10，各基站接收到结束帧后，均不回复Resp帧，至此，一轮TOF流程结束。
在以上流程中，标签发射的Poll帧不论是普通帧、接入帧还是结束帧，其共同特点是带有上一次Poll帧所回基站的距离信息，相当于每次TOF基站回复Resp帧后的距离信息都由下一次Poll帧发射到基站。由此可见，本发明中Poll帧的作用不仅是本次测距的发起帧，同时也是上次测距结果的回传帧，它同时包含了传统TOF流程中的Poll帧的功能和Final帧的功能。因此，本发明给出的TOF调度方法不包含传统TOF流程中的Final帧。
在一实施例中，标签每次发送Poll帧都要进行监听和退避，监听退避流程如图3所示。
步骤10，退避次数清零；
步骤20，退避次数是否大于最大退避次数，如果是，那么退出监听退避流程，本次监听退避结束；如果否，那么继续；
步骤30，打开接收机，进行监听，直到接收到数据帧或者达到监听时长TL；
步骤40，关闭接收机，如果没有接收到数据帧，说明信道空闲，那么发送Poll帧，本次监听退避结束；
步骤50，如果接收到了数据帧，说明信道忙，一定范围内随机退避，退避次数加1；
步骤60，重复步骤20到步骤50，直到信道空闲发送Poll帧或者退避次数达到最大退避次数。
每一次发射Poll帧需要将退避次数清零，因而可以在发送Poll帧或者退避次数达到最大退避次数之后，将退避次数清零。最大退避次数例如可以设置为3、4、6等次数，可以根据具体情况进行设置。
另一个实施例中，在设备数量较少、规模较少场景下，为进一步降低监听的功耗，标签按照划定的时隙发送Poll帧，不再监听信道，可以减少耗时与降低功耗。但当数量增加后，会降低调度的成功率。
图4是本发明一个实施例中重发机制的具体示例。假设在某一轮TOF流程中，标签需要与9个基站进行TOF测距，基站ID分别为BS1、BS2、BS3、BS4、BS5、BS6、BS7、BS8、BS9。标签每次发射的Poll帧请求3个基站回复Resp帧。
标签发射第一次Poll帧，其中带有BS1，BS2和BS3三个基站ID，发射完毕后，标签收到了BS1和BS3两个基站回复的Resp，于是标签可以计算出到基站BS1和BS3之间的距离，但是标签没有收到BS2的Resp帧。于是，标签对BS2进行重发。
标签发射第二次Poll帧，带有BS2，BS4和BS5三个基站ID，其中BS2即是重发。本次Poll帧标签只收到了BS5回复的Resp帧，没有收到BS2和BS4的Resp帧。假设最大重发次数是1，那么BS2不再重发，BS4要重发。
标签发射第三次Poll帧，带有BS4，BS6和BS7，标签收到了三个基站回复的Resp帧，这说明第二次Poll帧BS4的测距失败在第三次Poll帧中得到了恢复。本次Poll没有基站需要重发。
标签发射第四次Poll帧，带有剩余的BS8和BS9。
重复以上过程，直到标签遍历完基站调度列表。在遍历调度列表的过程中，每个基站最多允许的重发次数是提前配置好的最大重发次数。最大重发次数可以根据具体情况进行设置，例如，可以设置为3次、5次等。
每一个Poll帧中均包含本轮TOF的序号和本次Poll在本轮TOF流程中的子序号，这样有助于基站区分不同的TOF流程和同一TOF流程中的不同的Poll帧，也有助于后端服务器能够解算同一时刻标签的位置，否则会导致不必要的误差。
本申请的另一实施方式中还公开了一TOF基站调度装置，该装置包括：
普通帧发送模块，用于根据标签发送多次普通帧，每次普通帧包括基站的标识列表及上一次发送普通帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，直至所有基站的标识被包括在所述多次普通帧的多个标识列表的集合中则停止发送普通帧；
接入帧发送模块，用于根据所述标签发送多次接入帧，每次接入帧包括最后一次发送普通帧或上一次发送接入帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，直至没有基站回复应答帧或发送接入帧的次数达到预定次数则停止发送接入帧；
结束帧发送模块，用于根据所述标签发送结束帧，所述结束帧包括最后一次发送接入帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离；
排列模块，用于对所有回复应答帧的基站的接收信息进行排序，将排序靠前的多个基站的标识列表作为下一轮调度的初始列表。
相应地，本申请的其他实施方式还可以提供一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现本申请的各方法实施方式。计算机可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括但不限于，相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
需要说明的是，在本专利的申请文件中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本专利的申请文件中，如果提到根据某要素执行某行为，则是指至少根据该要素执行该行为的意思，其中包括了两种情况：仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。多个、多次、多种等表达包括2个、2次、2种以及2个以上、2次以上、2种以上。
在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

Claims (10)

1.一种TOF基站调度方法，其特征在于，包括：
标签发送多次普通帧，每次普通帧包括基站的标识列表及上一次发送普通帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，直至所有基站的标识被包括在所述多次普通帧的多个标识列表的集合中则停止发送普通帧；
所述标签发送多次接入帧，每次接入帧包括最后一次发送普通帧或上一次发送接入帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，直至没有基站回复应答帧或发送接入帧的次数达到预定次数则停止发送接入帧；
所述标签发送结束帧，所述结束帧包括最后一次发送接入帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离；
对所有回复应答帧的基站的接收信息进行排序，根据TOF最大接收个数将排序靠前的多个基站的标识列表作为下一轮调度的初始列表。
2.如权利要求1所述的TOF基站调度方法，其特征在于，所述“标签发送多次普通帧，每次普通帧包括基站的标识列表及上一次发送普通帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，直至所有基站被包括在所述多次普通帧的多个标识列表的集合中则停止发送普通帧”的步骤，包括：
标签发送第一次普通帧，所述第一次普通帧包括基站的第一标识列表，各基站接收所述第一次普通帧，包括在所述第一标识列表中的基站回复应答帧，所述标签根据回复的应答帧解算与相应基站之间的距离；
所述标签发送第二次普通帧，所述第二次普通帧中包括第二标识列表，所述第二标识列表包括与所述第一标识列表中不同的基站标识及发送第一次普通帧时所述标签与相应基站之间的距离，各基站接收所述第二次普通帧，包括在所述第二标识列表中的基站回复应答帧，所述标签根据回复的应答帧解算与相应基站之间的距离；
重复发送多次普通帧，直至所有基站的标识被包括在所述多次普通帧的多个标识列表的集合中则停止发送普通帧。
3.如权利要求1所述的TOF基站调度方法，其特征在于，还包括：
上一次发送普通帧时，若包括在所述标识列表中的基站没有回复应答帧，将该基站的标识加入本次发送普通帧的标识列表中。
4.如权利要求3所述的TOF基站调度方法，其特征在于，还包括：
在本次发送普通帧时，若该基站没有回复应答帧，则将该基站的标识加入下一次发送普通帧的标识列表中，直至该基站的标识被发送的次数达到预定重发次数。
5.如权利要求1所述的TOF基站调度方法，其特征在于，所述“标签发送多次接入帧，每次接入帧包括最后一次发送普通帧或上一次发送接入帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，直至没有基站回复应答帧或发送接入帧达到预定次数则停止发送接入帧”的步骤，包括：
所述标签发送第一次接入帧，所述接入帧包括所述最后一次发送普通帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，若基站没有回复过该标签，则回复应答帧，所述标签根据回复的应答帧解算与相应基站之间的距离；
所述标签发送第二次接入帧，所述第二次接入帧包括发送第一次接入帧时所述标签与相应基站之间的距离，若基站没有回复过该标签，则回复应答帧，所述标签根据回复的应答帧解算与相应基站之间的距离；
重复发送所述接入帧，直至没有基站回复应答帧或发送接入帧达到预定次数则停止发送接入帧。
6.如权利要求1所述的TOF基站调度方法，其特征在于，还包括：所述标签每次发送普通帧和接入帧时，对信道进行监听退避。
7.如权利要求6所述的TOF基站调度方法，其特征在于，所述对信道进行监听退避的步骤，包括：
判断退避次数是否大于最大退避次数，如果是，则退出；如果否，则打开接收机进行监听，直到接收到数据帧或者达到监听时长；
关闭接收机，如果没有接收到数据帧，则发送普通帧或接入帧并退出；如果接收到数据帧，则退避次数加1；
重复上述步骤，直到发送普通帧或接入帧，或者所述退避次数达到最大退避次数，并且将退避次数清零。
8.如权利要求1所述的TOF基站调度方法，其特征在于，所述“对所有回复应答帧的基站的接收信息进行排序”的步骤，包括：根据回复应答帧的基站与所述标签之间的距离的远近，或RSSI大小，或该两者的组合进行排序，其中，距离越近，排列越靠前，或RSSI强度越大，排列越靠前。
9.一种TOF基站调度装置，其特征在于，包括：
普通帧发送模块，用于根据标签发送多次普通帧，每次普通帧包括基站的标识列表及上一次发送普通帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，直至所有基站的标识被包括在所述多次普通帧的多个标识列表的集合中则停止发送普通帧；
接入帧发送模块，用于根据所述标签发送多次接入帧，每次接入帧包括最后一次发送普通帧或上一次发送接入帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离，直至没有基站回复应答帧或发送接入帧的次数达到预定次数则停止发送接入帧；
结束帧发送模块，用于根据所述标签发送结束帧，所述结束帧包括最后一次发送接入帧时回复应答帧的基站与所述标签之间的距离；
排列模块，用于对所有回复应答帧的基站的接收信息进行排序，根据TOF最大接收个数将排序靠前的多个基站的标识列表作为下一轮调度的初始列表。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现如权利要求1至8中任意一项所述的方法中的步骤。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113507743A (zh) * 2021-06-21 2021-10-15 上海闻泰信息技术有限公司 Uwb定位系统及其组网方法
CN113687301A (zh) * 2021-08-20 2021-11-23 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种煤矿井下多支路口uwb联合定位方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090046628A1 (en) * 2007-08-17 2009-02-19 Robert Hall System and method for geocasting in a mobile ad hoc network
US20100041349A1 (en) * 1989-08-03 2010-02-18 Broadcom Corporation Remote radio data communication system with data rate switching
CN105519057A (zh) * 2014-02-26 2016-04-20 华为技术有限公司 一种多播发送装置、多播接收装置和多播传输确定方法
CN105657668A (zh) * 2016-03-16 2016-06-08 南通大学 一种基于uwb的室内移动机器人定位与导航控制方法
CN107087304A (zh) * 2016-02-15 2017-08-22 华为技术有限公司 一种通信方法、接入点以及站点
CN107329111A (zh) * 2016-04-30 2017-11-07 南京宝华智能科技有限公司 基于无线tof的快速定位方法及系统
CN107948920A (zh) * 2017-12-27 2018-04-20 合肥工业大学 一种基于ads‑twr的井下uwb多基站定位区域判定方法
CN110226353A (zh) * 2016-09-06 2019-09-10 马维尔国际贸易有限公司 利用未关联的站点的多用户测距

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100041349A1 (en) * 1989-08-03 2010-02-18 Broadcom Corporation Remote radio data communication system with data rate switching
US20090046628A1 (en) * 2007-08-17 2009-02-19 Robert Hall System and method for geocasting in a mobile ad hoc network
CN105519057A (zh) * 2014-02-26 2016-04-20 华为技术有限公司 一种多播发送装置、多播接收装置和多播传输确定方法
CN107087304A (zh) * 2016-02-15 2017-08-22 华为技术有限公司 一种通信方法、接入点以及站点
CN105657668A (zh) * 2016-03-16 2016-06-08 南通大学 一种基于uwb的室内移动机器人定位与导航控制方法
CN107329111A (zh) * 2016-04-30 2017-11-07 南京宝华智能科技有限公司 基于无线tof的快速定位方法及系统
CN110226353A (zh) * 2016-09-06 2019-09-10 马维尔国际贸易有限公司 利用未关联的站点的多用户测距
CN107948920A (zh) * 2017-12-27 2018-04-20 合肥工业大学 一种基于ads‑twr的井下uwb多基站定位区域判定方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ALEKSANDR GALOV等: "Automatic signal strength map construction in indoor positioning system based on round trip time of flight measurements and inertial navigation", 《2016 3RD INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON WIRELESS SYSTEMS WITHIN THE CONFERENCES ON INTELLIGENT DATA ACQUISITION AND ADVANCED COMPUTING SYSTEMS (IDAACS-SWS)》 *
LORENZ SCHMID等: "Accuracy Assessment and Learned Error Mitigation of UWB ToF Ranging", 《2019 INTERNATIONAL CONFERENCE ON INDOOR POSITIONING AND INDOOR NAVIGATION (IPIN)》 *
曹一帆: "集中养老环境下老人位置检测识别技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 *
顾慧东等: "室内UWB通信高精度定位系统设计", 《软件导刊》 *
高健等: "采用三次通信的TOF与TDOA联合定位算法", 《电子测量与仪器学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113507743A (zh) * 2021-06-21 2021-10-15 上海闻泰信息技术有限公司 Uwb定位系统及其组网方法
CN113687301A (zh) * 2021-08-20 2021-11-23 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种煤矿井下多支路口uwb联合定位方法

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