CN112654088A - 在移动装置与多个锚定装置之间传输有效载荷 - Google Patents

在移动装置与多个锚定装置之间传输有效载荷 Download PDF

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Abstract

描述一种用于在移动装置与多个锚定装置之间传输有效载荷的方法。方法包括：i)通过移动装置将第一消息传输到第一锚定装置和传输到第二锚定装置，第一消息包括同步协议；ii)一旦接收到第一消息，基于同步协议建立用于第一锚定装置的第一时隙和用于第二锚定装置的第二时隙；iii)通过移动装置将第二消息传输到第一锚定装置和/或传输到第二锚定装置，第二消息包括移动装置有效载荷；iv)一旦通过第一锚定装置接收到第二消息，在第一时隙期间通过第一锚定装置将第三消息传输到移动装置，第三消息包括目标装置有效载荷；和/或v)一旦通过第二锚定装置接收到第二消息，在第二时隙期间通过第二锚定装置将第三消息传输到移动装置。

Description

在移动装置与多个锚定装置之间传输有效载荷
技术领域
本发明涉及一种在移动装置与多个锚定装置之间传输有效载荷的方法。本发明另外涉及一种包括移动装置和多个锚定装置的系统。
背景技术
射频(RF)测距系统可用于测量对象之间的范围(距离)，例如测量标签(如移动电话或密钥)与一个或多个锚(例如信标)之间的范围(距离)。这些测距系统可基于飞行时间(ToF)原理来确定锚与标签之间的距离。例如，第一收发器的传输器发送出波形(例如线性调频脉冲或脉冲)，所述波形接着通过对象反射或通过第二收发器重新传输。基于反射或重新传输以到达第一收发器的接收器所花费的时间量，可计算对象之间的距离(并且因此可计算位置)。在另一个实施方案中，可计算到达角。
在如汽车进入等情境中，为了确保无论使用者来自哪一个方向测距始终是成功的，将例如在汽车的每一边缘处、车顶上等使用多个锚，以确保尽管存在个别锚定装置的盲点和干扰，锚仍能精确测距。如果测量时涉及多个对象(例如若干锚)，可使用如三角测量/三边测量的方法来精确计算标签的位置。在许多应用中，可将若干装置之间的距离或位置用作对照。
虽然使用上述系统进行RF测距(位置确定)，但是在移动装置与(与有效载荷目标装置相关联的)多个锚定装置之间传输有效载荷(例如认证信息、密钥凭证、交易数据)仍然是个挑战。在移动装置与目标装置(的锚定装置)之间传送有效载荷一方面需要安全通信(例如因为传送敏感的授权数据)，但另一方面期望稳固且有成本效益的技术(特别是因为例如密钥卡是面向大众市场的大众产品)。另外，在包括多个锚定装置的系统中，决定应该使用哪些锚定装置以及如何有效地组织所使用的锚定装置可能是一项复杂的任务。
发明内容
本发明的目的是提供以有效且稳固的方式经由RF通信在移动装置与多个锚定装置之间传输有效载荷。
为了实现以上定义的目的，提供根据独立权利要求项的方法和系统。
根据本发明的示例性实施例，描述了一种用于经由特别是超宽带(UWB)(促进ToF测距和数据通信)的具有测距功能的物理层通信(信道)在移动装置与多个(两个或更多个)锚定装置(特别是与如汽车等的有效载荷目标装置相关联)之间传输有效载荷(例如认证信息)的方法。所述方法包括：i)(通过移动装置)将第一消息传输到(多个锚定装置中的)第一锚定装置和传输到(多个锚定装置中的)第二锚定装置，其中第一消息包括同步协议(用于建立时隙系统，特别是包括两个或更多个回合的时隙系统)；ii)一旦(通过第一锚定装置和通过第二锚定装置)接收到第一消息，则基于同步协议建立用于第一锚定装置(将消息传输到移动装置)的第一时隙和用于第二锚定装置(将消息传输到移动装置)的第二时隙；iii)(通过移动装置)将第二消息传输到第一锚定装置和/或传输到第二锚定装置，其中第二消息包括移动装置有效载荷；iv)(一旦通过第一锚定装置接收到第二消息，则)通过第一锚定装置在第一时隙中将(第一)第三消息传输到移动装置，其中第三消息包括目标装置有效载荷；和/或v)(一旦接收到第二消息，则)通过第二锚定装置在第二时隙中通过第二锚定装置将(第二)第三消息传输到移动装置。
根据本发明的另外的示例性实施例，描述了一种用于通过具有测距功能的物理层(特别是超宽带(UWB))通信传输有效载荷的(通信)系统。所述系统包括：i)移动装置，ii)第一锚定装置(具体地，布置在有效载荷目标装置(例如汽车)处)，和iii)第二锚定装置(具体地，布置在有效载荷目标装置处(更具体地，在如第一锚定装置的另一个位置处))。移动装置被配置成：a)将第一消息传输到第一锚定装置和传输到第二锚定装置，其中第一消息包括同步协议，以及b)将第二消息传输到第一锚定装置和/或传输到第二锚定装置，其中第二消息包括移动装置有效载荷。每一个锚定装置被配置成：c)一旦接收到第一消息，则基于同步协议建立用于第一锚定装置的第一时隙和用于第二锚定装置的第二时隙；d)在第一时隙期间通过第一锚定装置将(第一)第三消息传输到移动装置，其中第三消息包括目标装置有效载荷；和/或e)在第二时隙期间通过第二锚定装置将(第二)第三消息传输到移动装置。
根据本发明的另外的方面，描述了一种基于具有测距功能的物理层(特别是超宽带(UWB))的测距系统在移动装置与多个锚定装置之间用作有效载荷传输系统的用途。具体地，其中仅应用达到具有测距功能的物理层(特别是UWB)通信质量标准的锚定装置(更具体地，仅一个锚定装置)。
在本申请的上下文中，术语“移动装置”可指便携式且可建立UWB与锚定装置的连接的任何电气装置。移动装置可以是例如移动电话、标签、令牌、密钥或密钥卡。
在本申请的上下文中，术语“锚定装置”可指可与目标装置相关联(例如布置在目标装置处或耦合到目标装置上)且可经由如UWB的具有测距功能的物理层通信与移动装置通信的任何电气装置。锚定装置还可被称为例如信标、节点或标记。锚定装置可以是单向通信装置或双向通信装置。
在本申请的上下文中，术语“同步协议”可指包括用于建立同步(系统)的信息和/或命令的协议。在实施例中，同步协议可作为同步信号传输。在优选实施例中，同步可包括建立用于多个锚定装置的时隙(用于传输消息)，使得为每一个锚定装置分配时隙。以此方式，锚定装置可一个接一个地传输其消息。同步系统可包括两个或更多个回合，其中每一个锚定装置在每一个回合中包括一个时隙。
在本申请的上下文中，术语“目标装置”可指可与锚定装置相关联的任何装置。在实施例中，可能需要授权以接入目标装置。在另一个实施例中，目标装置可以是汽车，并且目标装置有效载荷可包括针对打开汽车的认证信息。在另一个实施例中，目标装置可以是(例如办公室或宾馆的)门，并且目标装置有效载荷可包括针对打开门的认证。在另外的实施例中，目标装置可在过境区域中，并且有效载荷可包括购买票证。
在本申请的上下文中，术语“有效载荷”可指所传输数据(例如消息)的作为实际预期消息的部分。例如，标头和元数据可能不是有效载荷，但被发送以实现有效载荷递送。在实施例中，有效载荷可包括认证信息、密钥凭证、交易数据等。
在本申请的上下文中，术语“消息”可指在如移动装置和一个或多个锚定装置等的电气装置之间传送的数据。消息可以是数据包或帧。根据例子，第一消息可包括例如同步协议；第二消息(来自移动装置)可包括移动装置有效载荷(例如认证数据)，并且第三消息(来自多个锚定装置)可包括目标装置(或锚定装置)有效载荷。在例子中，可在第三消息之前传输第二消息。在另一个例子中，可在第二消息之前传输(多个)第三消息。
在本申请的上下文中，术语“具有测距功能的物理层通信”可指可应用于(例如飞行时间)测距的任何物理层通信，测距例如是WiFi测距(例如处于2.4GHz，也处于5GHz和60GHz)、蓝牙(例如BLE HADM(蓝牙低功耗高精确性距离测量))测距、使用VLC(可见光通信)的测距、太赫(例如>100GHz)通信和超宽带通信(UWB)。物理层可被定义为开放式系统互连模型(OSI模型)的第一层。一般来说，物理层可处理不同装置之间的位级传输，并且支持连接到物理介质以用于同步通信的电气或机械接口。
在本申请的上下文中，术语“超宽带通信”(或超宽带)可指可在大部分无线电频谱内使用极低能级进行短程、高带宽通信的无线电技术。UWB可指用于传输覆盖大带宽(>500MHz)的信息的技术。UWB可被限定为发射的信号带宽超出500MHz或20％算术中心频率中的较小者的天线传输。UWB传输可通过以特定时间间隔产生无线电能并且占用大带宽来传输信息，因此启用脉冲位置或时间调制。UWB的范围可例如在10米的范围内。UWB(RF)测距系统可采用飞行时间原理来确定移动装置与目标装置(例如待打开的汽车)和/或目标装置上的锚定装置(标记)之间的距离。通常，收发器的传输器发送出通常为线性调频脉冲或脉冲的波形，所述波形通过对象反射或通过第二收发器重新传输。基于反射或重新传输以到达发端收发器的接收器所花费的时间量，可计算对象之间的距离。接着将如此确定的接收器与传输器之间的范围用作控制点(以实现接入)。以相同的方式，可使用UWB传送有效载荷。
根据示例性实施例，本发明可基于以下想法：在装置之间应用具有测距功能的物理层通信(特别是超宽带通信)(连接)并且使用具有时隙的同步协议(例如来自测距系统)时，可以有效且稳固的方式建立移动装置与(与有效载荷目标装置相关联的)多个锚定装置之间的有效载荷传送。在移动装置与目标装置(的锚定装置)之间传送有效载荷一方面需要安全通信(例如因为传送敏感的授权数据)，但另一方面期望稳固且有成本效益的技术(特别是因为例如密钥卡是面向大众市场的大众产品)。另外，在包括多个锚定装置的系统中，决定应该使用哪些锚定装置以及如何有效地组织所使用的锚定装置可能是一项复杂的任务。现已出人意料地发现，超宽带是在移动装置与多个锚定装置之间传送有效载荷的稳固且安全的工具，其中将锚定装置的传输组织为时隙系统。例如，仅可使用具有高质量(例如UWB)通信信道的那些锚定装置。在另一个例子中，可在来自特定锚定装置的一个高质量消息已由移动装置接收之后停止传输。因此，可以有效且稳固的方式实现有效载荷的传输。可确保在移动装置与锚定装置系统之间正确地交换有效载荷。例如，通过重新使用现有的RF测距系统可易于实施所描述的方法。此外，可将对其它系统的干扰减到最小，并且可减少移动装置所需的电力。
在下文中，将解释方法和通信系统的另外的示例性实施例。
根据示例性实施例，所述方法另外包括：i)(通过第一锚定装置)将第一控制消息传输到(与目标装置相关联的)控制单元；和/或ii)(通过第二锚定装置)将第二控制消息传输到控制单元。根据另外的示例性实施例，所述方法另外包括：iii)(一旦通过控制单元接收到第一控制消息，则)(通过控制单元)将第一答复消息传输到第一锚定装置；和/或iv)(一旦通过控制单元接收到第二控制消息，则)(通过控制单元)将第二答复消息传输到第二锚定装置。这可提供(在控制单元作为互连装置的情况下)移动装置和锚定装置系统与目标装置接触的优点。
在本申请的上下文中，术语“控制单元”可指与有效载荷目标装置相关联(例如布置在有效载荷目标装置处或耦合到有效载荷目标装置上)的单元。在基本实施例中，控制单元可以是微处理器。在另一个实施例中，控制单元可以是汽车的车身控制模块(BCM)。在另外的实施例中，控制单元可以是门或交易装置的控制系统。控制单元可以是多个锚定装置与目标装置之间的互连件。
在实施例中，可将目标装置有效载荷从控制单元传送到锚定装置。每一个锚定装置可将控制消息传输到控制单元，其中控制消息包括例如关于移动装置的信息和/或来自移动装置的至少部分第二消息。一旦接收到控制消息，则控制单元可将答复消息发送到每一个锚定装置，其中所述答复消息可包括例如用于移动装置的信息、对锚定装置的命令、和/或至少部分第三消息。
根据另外的示例性实施例，所述方法另外包括：在第二锚定装置的第二控制消息是来自第一锚定装置的第一控制消息的重复(基本上相同)时，(通过控制单元)去除所述第二控制消息。这可提供有效组织数据传送的优点。
在示例性实施例中，所有锚定装置从移动装置处接收数据包(消息)。如果锚定装置接收到消息，所述锚定装置可检查消息的完整性(例如通过循环冗余校验(CRC)或消息(数据包)加密所提供的校验)。如果已正确地接收到(第一和/或第二)消息，锚定装置可将所述消息(作为控制消息)传输到(中央)控制单元(例如汽车中的BCM)。取决于通信质量，控制单元可从多个锚定装置处多次接收同一(控制)消息。因此，控制单元可去除重复。接着，控制单元可将其答复消息传输到所有锚定装置或仅传输到控制消息尚不是重复的那些锚定装置。
根据另外的示例性实施例，所述方法另外包括：i)(通过控制单元)测试第一锚定装置和/或第二锚定装置的具有测距功能的物理层(UWB)通信是否达到控制单元质量标准，以及ii)(如果(分别)到第一锚定装置和/或第二锚定装置的具有测距功能的物理层(UWB)通信未达到控制单元质量标准，则)不(通过控制单元)将答复消息(分别)传输到第一锚定装置和/或第二锚定装置。这可提供以下优点，即仅应答控制单元已高质量接收的那些控制消息。这可减小误差和额外工作量。
在示例性实施例中，锚定装置可将关于其相对于移动装置的接收质量的信息(例如在控制消息中)传输到控制单元。控制单元可选择控制单元质量标准(例如阈值)，在所述控制单元质量标准下，进行传输或直接选择哪些锚应作出应答可能是无用的。因此，可确保仅这些(或仅一个)具有最高接收质量的锚定装置将进行传输。
根据另外的示例性实施例，所述方法另外包括：在第二锚定装置的(第二)第三消息是第一锚定装置的(第一)第三消息的重复时，(通过移动装置)去除所述第三消息。这可提供有效组织数据传送的优点。
根据另外的示例性实施例，所述方法另外包括：i)(通过移动装置)测试第一锚定装置的(第一)第三消息是否达到移动装置质量标准，以及ii)(如果第一锚定装置的第三消息达到质量标准，则)拒绝来自第二锚定装置的(第二)第三消息。这也可提供有效组织数据传送的优点。
根据例子，一旦移动装置已(在一个回合期间)接收到(第三)消息，则所述移动装置可避免收听(直到下一个回合)，因为再次接收同一消息可能没有优势。根据另外的例子，在移动装置以极高质量从一个或多个锚定装置处接收到(第三)消息时，在接收到的信号质量足够高(或>1的小数目，以确保最小水平的冗余，例如将干扰源的突然出现的影响减至最小)时，所述移动装置可决定仅收听这一个锚定装置/这一些锚定装置。
根据另外的示例性实施例，所述方法另外包括：i)((分别)通过第一锚定装置和/或通过第二锚定装置)测试是否已接收到第一消息，以及ii)(如果第一锚定装置和/或第二锚定装置未接收到第一消息，则)不(分别)通过第一锚定装置和/或第二锚定装置传输(第一和/或第二)第三消息。
在实施例中，如果锚定装置不从移动装置处接收消息(帧)，则移动装置可能完全不可能接收锚定装置响应。因此，在所述情况下，锚定装置可避免重复从控制单元到移动装置的答复消息。
根据另外的示例性实施例，所述方法另外包括：i)(通过第一锚定装置和/或通过第二锚定装置)测试具有测距功能的物理层(UWB)通信是否达到锚定装置质量标准，以及ii)(如果到第一锚定装置和/或第二锚定装置的具有测距功能的物理层(UWB)通信未达到锚定装置质量标准，则)不(分别)通过第一锚定装置和/或第二锚定装置传输(第一和/或第二)第三消息。
根据实施例，如果锚定装置接收到消息，但可估计的是通信信道具有低质量并且移动装置不大可能接收应答(可能因为移动装置将在会话建立期间已接收到关于其接收性能的信息)，则锚定装置可决定避免传输。
根据另外的示例性实施例，从每一个锚定装置到移动装置的第三消息基本上相同。这可提供实现极简单的实施方案的优点。
根据另外的示例性实施例，来自第一锚定装置的(第一)第三消息包括第三消息的第一部分，并且来自第二锚定装置的(第二)第三消息包括第三消息的第二部分。这可提供长消息也可以可靠的方式(在同一个回合中)传送的优点。
在实施例中，通信可具有极高质量，并且消息的不同部分可在同一回合(例如对于长消息)中传输。例如，可使用指示序列号的链路层以辅助重复去除。例如，锚定装置1、3、5可传输消息的第一部分，并且锚定装置2、4、6可传输第二部分。
根据另外的示例性实施例，所述方法另外包括：i)测量移动装置与第一锚定装置之间的距离(测距)，和/或ii)测量移动装置与第二锚定装置之间的距离。这可提供可改进安全性和可靠性的优点。这可在没有另外的工作量的情况下进行，因为可将有效载荷传送实施到测距系统中。仍可使用范围信息来确定移动装置的位置，并且由此提高安全性和通信质量。
根据另外的示例性实施例，移动装置是由以下各项组成的群组中的至少一个：移动电话、标签、令牌、密钥、密钥卡、智能卡。这可提供可将来自日常生活的一般装置直接应用于所描述的方法的优点。
根据另外的示例性实施例，有效载荷目标装置是由以下各项组成的群组中的至少一个：汽车、门、交易终端、过境门。这可提供可将所描述的方法实施到需要认证的多个重要应用中的优点。
根据另外的示例性实施例，如果经由具有测距功能的物理层通信(如UWB)传输移动装置有效载荷和目标装置有效载荷已成功，则准许对目标装置的接入。
上文所定义的方面和本发明的另外的方面从下文将描述的实施例的例子中将变得显而易见，并且将参考这些实施例的例子进行解释。在下文中将参考实施例的例子更详细地描述本发明，但是本发明并不局限于所述实施例的例子。
附图说明
图1示出了根据本发明的示例性实施例的具有测距功能的物理层通信系统。
图2示出了根据本发明的示例性实施例的组织为时隙系统的具有测距功能的物理层通信。
图3示出了根据本发明的示例性实施例的另外的具有测距功能的物理层通信系统。
图4示出了根据本发明的示例性实施例的通过同步协议建立的时隙系统。
附图中的示例是示意性的。在不同附图中，相似或相同的元件具备相同的附图标记。
具体实施方式
在参考附图之前，将进一步详细描述示例性实施例，将概述开发本发明的示例性实施例所基于的一些基本考虑。
根据本发明的示例性实施例，用于测距的同一RF信道，特别是UWB，还可用于传输有效载荷(例如用于打开宾馆门、办公室门的认证信息，或用于支付运输系统中的费用的交易信息)。RF测距可通过用于在UWB上执行卡仿真的移动装置来补充基于RFID的当前系统。RF测距和有效载荷传输可在如无密钥汽车进入或家庭门禁等的个人系统中。RF测距和有效载荷传输还可另外以更大规模用于如控制进入系统等的情境，例如用于宾馆或办公楼，或用于运输系统。理想地，仅将具有最高通信质量的锚定装置用于与移动装置的有效载荷交换。
根据本发明的另外的示例性实施例，在RF(特别是UWB)测距系统(例如用于无密钥汽车进入的位置确定)中，执行以下步骤：
i)唤醒移动装置(例如密钥卡或移动电话)以开始测距会话。此唤醒可基于无线电信号、地理围栏或传感器融合。移动装置将接着发起与目标装置(例如汽车)的会话。这可经由例如蓝牙低功耗(BLE)的带外信道(OOB)进行。将交换如关键材料和RF配置等的会话参数。
ii)移动装置和锚定装置将执行连续测距。因为将存在多个锚定装置，所以移动装置和锚定装置将经由时隙系统通信，例如移动装置将发送同步协议(同步信号)，锚定装置将在所述同步协议上进行同步。接着，移动装置和锚定装置将根据在会话建立期间商定的配置分配时隙以传输其消息(数据包)。在几个时隙之后，例如在其中的16个时隙之后，将在移动装置发送新的同步协议的情况下再次开始新的“测距回合”(即，允许移动装置与锚定装置中的每一个锚定装置之间的测距的一组消息)。
iii)一旦移动装置到达或即将到达触发区域，即其中在经由UWB消息的飞行时间测量距离时可开始交易的区域，将开始(有效载荷的)交易。将通过同一RF信道(UWB)执行(有效载荷的)交易，并且移动装置和锚定装置将交换消息，像通过例如NFC交换消息一样。
根据本发明的另外的示例性实施例，在开始有效载荷传送时，系统将切换到其有效载荷传送配置。将由移动装置或锚定装置控制切换。传输与飞行时间测量一起进行。根据示例性例子：
i)移动装置将在其专用传输时隙处传输数据包(消息)，其中将有效载荷封装到链路层，其中所述链路层包括序列号。
ii)所有锚定装置将接收移动装置传输。如果锚定装置接收到数据包，所述锚定装置将例如通过CRC或数据包加密所提供的校验来检查数据包的完整性。如果正确地接收到数据包，锚定装置会将所述数据包传输到(中央)控制单元，例如汽车中的BCM。取决于链路质量，BCM可从锚处多次接收同一消息。BCM将去除重复。
iii)接着，BCM将其答复传输到所有锚定装置。
iv)锚定装置会将所述答复传输到移动装置。如果不存在待传输的有效载荷，可传输虚拟应答。每一个锚将在其自身的专用时隙期间将同一有效载荷传输到移动装置。移动装置将从每一个锚定装置处接收同一消息。取决于锚定装置，消息可能是完整的、或受损的、或遗失的。可经由CRC或经由加密完整性保护来检查完整性。
v)接着，移动装置去除重复消息。
根据本发明的示例性实施例，有可能进一步减少RF(传输)的使用：
i)如果锚定装置不从移动装置处接收帧，则移动装置将完全不可能接收锚定装置响应。因此，在所述情况下，锚定装置将避免重复来自控制单元(BCM)的消息。
ii)如果锚定装置接收到消息，但可估计的是链路信道不佳并且移动装置将不大可能接收应答(可能因为其在会话建立期间将接收到关于其接收性能的信息)，则锚定装置可决定避免传输。
iii)锚定装置可将关于其对于移动装置的接收质量的信息传输到控制单元。控制单元接着可选择阈值，在所述阈值下，进行传输或直接选择哪些锚应作出应答是无用的，以确保例如仅具有最高接收质量的两个锚定装置将进行传输(在此情况下，“测距回合”将缩短，其中仅第一答复时隙由被分配为有源的锚定装置使用)。
iv)一旦移动装置已在一个回合期间接收到消息，则所述移动装置可避免收听，直到下一个回合为止，因为再次接收同一消息没有优势。
v)在移动装置以极高质量从一个或多个锚定装置处接收到消息时，在接收到的质量信号足够高(或>1的小数目，以确保最小水平的冗余，例如将干扰源的突然出现的影响减至最小)时，所述移动装置可决定仅收听这一个锚定装置。
vi)对于简单的实施方案，在测距回合内，从锚定装置到移动装置的所有消息将相同。然而，链路格式可例如处于非常好的条件，消息的不同部分可在同一回合(例如对于长消息)中传输。在所述情况下，将由链路层指示序列号以帮助重复去除。例如，锚0、2、4可传输消息的部分0，并且锚1、3、5可传输部分1。
根据示例性实施例，所描述的方法的优点是其极易于实施。可使用静态帧结构，并且每一锚定装置可接收和传输同一消息。BCM(控制单元)可合并(或删除)从一个或多个锚定装置处接收的一个或多个消息。可始终使用同一数据包(消息)结构，由此避免要选择哪些锚定装置应作出应答的复杂实施方案。
图1示出了根据本发明的示例性实施例的具有测距功能的物理层测距(特别是UWB)通信系统100。通信系统100包括被配置为第一收发器的移动装置110(例如移动电话或密钥)和被配置为第二收发器的多个锚定装置120到125。锚定装置120-125布置在有效载荷目标装置150的不同位置处，所述有效载荷目标装置150在本例子中是汽车。因此，锚定装置120-125定位于汽车150的四个边缘处以及车顶上。在下面的图表中，示出了移动装置110与多个锚定装置120-125中的一个锚定装置120之间的通信。可将同一图表应用于其它锚定装置121-125。在一个回合n期间，移动装置110发送同步协议以便建立时隙系统，并且由此同步多个锚定装置120-125。移动装置110还将第二消息141传输到锚定装置120，包括移动装置有效载荷。锚定装置120传输包括目标装置有效载荷的第三消息142。在第二回合n+1中重复同一传输。
图2示出了移动装置110与多个锚定装置120到122之间的具有测距功能的物理层(如UWB)通信的详细例子。移动装置110与多个锚定装置120-122建立超宽带通信信道。接着，移动装置110将第一消息(同步+测距)141传输(TX1)到每一个锚定装置120到122，其中所述消息包括同步协议(以及任选地测距会话发起)。同步协议将第一时隙分配到锚定装置120，将第二时隙分配到锚定装置121，并且将第三时隙分配到锚定装置121(时隙的持续时间是例如约1ms)。第一锚定装置120和第三锚定装置122接收(RX1)第一消息141，而第二锚定装置121例如因低质量通信链路而不接收所述消息。移动装置110将第二消息142传输(TX2)到多个锚定装置120-122，其中第二消息142包括移动装置有效载荷。移动装置110在此处是第一收发器A，而锚定装置120-122表示第二收发器B。第一锚定装置120和第三锚定装置122从移动装置110处接收(RX2)第二消息142，而第二锚定装置121不接收所述消息，这例如归因于低质量通信链路或通过基于检测到低质量通信而拒绝另外的传输。锚定装置120-122将有效载荷传输到控制单元130并且从控制单元130(未示出)处接收答复。接着，第一锚定装置120和第三锚定装置122将相应的第三消息143传输(TX3)到移动装置110，其中第三消息143包括(来自控制单元130的)目标装置有效载荷信息。因为已(使用同步协议)将不同时隙分配到锚定装置120-122，所以在第一时隙期间第一锚定装置120传输第三消息，并且在第三时隙期间第三锚定装置123传输第三消息143。归因于低质量通信，在第二时隙期间第二锚定装置121将不进行传输。在第一时隙期间移动装置110继而接收(RX3)第三消息143，并且在第三时隙期间移动装置110再次接收第三消息。由于第三消息143在两种情况下是相同的，因此移动装置110将丢弃第二种情况下的第三消息。可替换的是，在首次已成功接收到第三消息143之后，移动装置110阻止接收另外的消息。基于通过UWB通信信道传输有效载荷，可执行授权，例如准许对目标装置150的接入。
图3示出了如上文所描述的用于图1的通信系统100，所述通信系统100具有移动装置110和多个锚定装置120-122。锚定装置120-122布置在例如汽车的有效载荷目标装置150处。目标装置150与例如BCM的控制单元130相关联(耦合)。每一个锚定装置120-122将相应的控制消息160-162传输到控制单元130，其中控制消息160-162基本上相似并且包括关于移动装置和/或来自移动装置110的第二消息141的信息。一旦接收到相应的控制消息160-162，则控制单元130将相应的答复消息131-133发送到锚定装置120-122中的每一个锚定装置，其中所述答复消息131-133包括目标装置有效载荷。锚定装置120-122中的每一个锚定装置将相应的第三消息142a、142b、142c传输到移动装置110，所述相应的第三消息142a、142b、142c包括目标装置有效载荷。通过执行此通信，可基于所传送的有效载荷允许对目标装置150的接入。
图4示出了在具有移动装置110和四个锚定装置120-123的通信系统100中通过同步协议建立的时隙系统。图4示出了一个回合n，但是系统可包括许多回合。在时隙I1中，移动装置110发送第一消息140，所述第一消息140由每一锚定装置120-123接收。接着，每一锚定装置120-123在其所分配的时隙(I2到I5)中以相应的第三消息进行答复，所述相应的第三消息包括目标装置有效载荷。接着，移动装置110在I6中再次发送第二消息，所述第二消息含有移动装置有效载荷。在任选的时隙I7中，所有装置将有效载荷发送到目标装置(例如汽车)150的(控制单元)。虽然可使用此原理以确定移动装置110与锚定装置120-122之间的范围(距离、位置)(其中可另外将结果传达到控制单元/目标装置)，但是还可将所述范围有效地应用于传送有效载荷。
附图标记
100 通信系统
110 移动装置
120-125 锚定装置
130 控制单元
131-132 答复消息
140 第一消息
141 第二消息
142 第三消息
142a-c 第三消息
144 到控制单元的消息
150 有效载荷目标装置，汽车
160-162 控制消息
t 时间

Claims (10)

1.一种用于经由特别是超宽带UWB的具有测距功能的物理层通信在移动装置(110)与多个锚定装置(120-125)之间传输有效载荷的方法，其特征在于，所述方法包括：
通过所述移动装置(110)将第一消息(140)传输到第一锚定装置(120)和传输到第二锚定装置(121)，
其中所述第一消息(140)包括同步协议；
一旦接收到所述第一消息(140)，则基于所述同步协议建立用于所述第一锚定装置(120)的第一时隙(I2)和用于所述第二锚定装置(121)的第二时隙(I3)；
通过所述移动装置(110)将第二消息(141)传输到所述第一锚定装置(120)和/或传输到所述第二锚定装置(121)，
其中所述第二消息(141)包括移动装置有效载荷；
通过所述第一锚定装置(120)在所述第一时隙(I2)期间通过所述第一锚定装置(120)将第三消息(142)传输到所述移动装置(110)，
其中所述第三消息(142)包括目标装置有效载荷；和/或
通过所述第二锚定装置(121)在所述第二时隙(I3)期间通过所述第二锚定装置(121)将所述第三消息(142)传输到所述移动装置(110)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，另外包括：
通过所述第一锚定装置(120)将第一控制消息(160)传输到控制单元(130)；和/或
通过所述第二锚定装置(121)将第二控制消息(161)传输到所述控制单元(130)；以及
一旦接收到所述第一控制消息(160)，则通过所述控制单元(130)将第一答复消息(131)传输到所述第一锚定装置(120)；和/或
一旦接收到所述第二控制消息(161)，则通过所述控制单元(130)将第二答复消息(132)传输到所述第二锚定装置(121)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，另外包括：
在所述第二锚定装置(121)的所述第二控制消息(161)是来自所述第一锚定装置(120)的所述第一控制消息(160)的重复时，通过所述控制单元(130)去除所述第二控制消息(161)。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，另外包括：
通过所述控制单元(130)测试所述第一锚定装置(120)和/或所述第二锚定装置(121)的所述具有测距功能的物理层通信是否达到控制单元质量标准，以及
如果所述第一锚定装置(120)和/或所述第二锚定装置(121)的所述具有测距功能的物理层通信并未达到所述控制单元质量标准，则不通过所述控制单元(130)将所述答复消息(131、132)传输到所述第一锚定装置(120)和/或所述第二锚定装置(121)。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的方法，其特征在于，另外包括：
在所述第二锚定装置(121)的所述第三消息(142b)是所述第一锚定装置(120)的所述第三消息(142a)的重复时，通过所述移动装置(110)去除所述第三消息(142b)。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的方法，其特征在于，另外包括：
通过所述移动装置(110)测试所述第一锚定装置(120)的所述第三消息(142a)是否达到质量标准；以及
如果所述第一锚定装置(120)的所述第三消息(142a)达到所述质量标准，则拒绝来自所述第二锚定装置(121)的所述第三消息(142b)。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的方法，其特征在于，另外包括：
通过所述第一锚定装置(120)和/或通过所述第二锚定装置(121)测试是否已接收到所述第一消息(140)；以及
如果所述第一锚定装置(120)和/或所述第二锚定装置(121)未接收到所述第一消息(140)，则不通过所述第一锚定装置(120)和/或所述第二锚定装置(121)传输所述第三消息(142)。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其特征在于，另外包括：
通过所述第一锚定装置(120)和/或通过所述第二锚定装置(121)测试所述具有测距功能的物理层通信是否达到质量标准；以及
如果所述第一锚定装置(120)和/或所述第二锚定装置(121)的所述具有测距功能的物理层通信未达到所述质量标准，则不通过所述第一锚定装置(120)和/或所述第二锚定装置(121)传输所述第三消息(142)。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的方法，
其特征在于，从每一个锚定装置(120、121)到所述移动装置(110)的所述第三消息(142)基本上相同。
10.一种用于通过特别是超宽带UWB的具有测距功能的物理层通信传输有效载荷的系统(100)，其特征在于，所述系统(100)包括：
移动装置(110)；
第一锚定装置(120)，所述第一锚定装置(120)与有效载荷目标装置(150)相关联；
第二锚定装置(121)，所述第二锚定装置(121)与所述有效载荷目标装置(150)相关联；
其中所述移动装置(110)被配置成
将第一消息(140)传输到所述第一锚定装置(120)和传输到所述第二锚定装置(121)，其中所述第一消息(140)包括同步协议；
将第二消息(141)传输到所述第一锚定装置(120)和/或传输到所述第二锚定装置(121)，其中所述第二消息(141)包括移动装置有效载荷；
其中所述锚定装置(120、121)中的每一个锚定装置被配置成
一旦接收到所述第一消息(140)，则基于所述同步协议建立用于所述第一锚定装置(120)的第一时隙(I2)和用于所述第二锚定装置(121)的第二时隙(I3)；
在所述第一时隙(I2)期间通过所述第一锚定装置(120)将第三消息(142a)传输到所述移动装置(110)，其中所述第三消息(142)包括目标装置有效载荷；和/或
在所述第二时隙(I3)期间通过所述第二锚定装置(121)将所述第三消息(142b)传输到所述移动装置(110)。
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