CN113302518A - 确认ieee 802.15.4z的测距配置的框架和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种无线通信系统中的支持测距能力的发送装置和该发送装置的方法。该发送装置和方法包括：识别从发送装置的较高层接收的介质访问控制(MAC)公共部分子层(CPS)数据请求(MCPS‑DATA.request)原语是否包括测距配置信息元素(IE)或测距IE；响应于MCPS‑DATA.request包括测距配置IE，向接收装置发送测距控制消息(RCM)；响应于MCPS‑DATA.request原语包括测距IE，向接收装置发送测距发起消息(RIM)；从接收装置接收包括指示RIM的接收失败的测距消息未接收信息元素(RRMNR IE)的MAC数据；以及通过MCPS‑DATA.indication原语识别RRMNR IE。

Description

确认IEEE 802.15.4Z的测距配置的框架和方法
技术领域
本公开内容总体上涉及无线通信系统中的框架和方法。特别地，呈现了对无线通信网络中的测距配置的确认。
背景技术
对等感知通信(PAC)网络是全分布式通信网络，其允许早PAC设备(PD)之间直接通信。PAC网络可以采用多种拓扑，如网状拓扑、星形拓扑等，来支持各种服务的PD之间的交互。
发明内容
技术问题
在无线通信网络中需要对测距配置进行确认。
技术方案
本公开的实施例提供了无线通信网络中的测距配置的确认。
附图说明
为了更全面地理解本公开的内容及其优点，现在请参考结合附图的以下描述，在附图中，类似的附图标记代表类似的部分：
图1示出了根据本公开的实施例的示例无线网络；
图2示出了根据本公开的实施例的示例gNB；
图3示出了根据本公开的实施例的示例UE；
图4a示出了根据本公开的实施例的正交频分多址发送路径的高级图；
图4b示出了根据本公开的实施例的正交频分多址接收路径的高级图；
图5示出了根据本公开的实施例的示例电子设备；
图6示出了根据本公开的实施例的示例多对多场景；
图7示出了根据本公开的实施例的示例单侧双向测距；
图8示出了根据本公开的实施例的具有三个消息的示例双侧双向测距；
图9示出了根据本公开的实施例的示例目的地列表内容字段格式；
图10示出了根据本公开的实施例的示例MAC地址；
图11示出了根据本公开的实施例的示例测距飞行时间IE内容字段格式；
图12示出了根据本公开的实施例的示例测距往返测量IE内容字段格式；
图13示出了根据本公开的实施例的示例测距回复时间瞬时IE内容字段格式；
图14示出了根据本公开的实施例的示例测距回复时间延迟IE内容字段格式；
图15示出了根据本公开的实施例的示例测距到达角度延迟IE内容字段格式；
图16示出了根据本公开的实施例的示例测距控制单侧TWR IE内容字段格式；
图17示出了根据本公开的实施例的示例测距控制双侧TWR IE内容字段格式；
图18示出了根据本公开的实施例的竞争周期(CP)IE的内容字段示例；
图19示出了根据本公开的实施例的CP表的示例行；
图20a示出了根据本公开的实施例的测距调度(RS)IE的内容字段的示例；
图20b示出了根据本公开的实施例的测距调度表的示例行；
图21示出了根据本公开的实施例的RS表的示例行；
图22示出了根据本公开的实施例的测距下一信道和前导IE内容字段格式的示例；
图23示出了根据本公开的实施例的测距最大重传IE内容字段格式的示例；
图24示出了根据本公开的实施例的三个安全测距PPDU格式的示例；
图25示出了根据本公开的实施例的测距回合的时间结构的示例；
图26示出了根据本公开的实施例的示例测距设备命名：控制器和受控器；
图27a示出了根据本公开的实施例的一般测距回合结构的示例；
图27b示出了根据本公开的实施例的测距回合结构的示例；
图28a示出了根据本公开的实施例的作为发起者的测距控制器的示例；
图28b示出了根据本公开的实施例的作为响应者的测距控制器的示例；
图29示出了根据本公开的实施例的用于确定为受控器发送否定确认的方法的流程图；
图30示出了根据本公开的实施例的用于确定控制器的RC帧传输失败的方法的流程图；
图31示出了根据本公开的实施例的具有一个发起者和多个响应者的SS-TWR的示例消息交换图：控制器是测距发起者；
图32示出了根据本公开的实施例的具有一个响应者和多个发起者的DS-TWR的示例消息交换图：控制器是测距响应者；
图33示出了根据本公开的实施例的具有一个响应者和多个发起者的DS-TWR的示例消息交换图：控制器是测距响应者；
图34示出了根据本公开的实施例的类型1即时NACK帧格式的示例；
图35示出了根据本公开的实施例的正在向其发送NACK的控制进程号表的示例；
图36示出了根据本公开的实施例的帧控制中指示NACK帧的示例帧类型字段；
图37示出了根据本公开的实施例的类型2即时NACK帧格式的示例；
图38示出了根据本公开的实施例的正在向其发送NACK的控制进程号表的示例；
图39示出了根据本公开的实施例的测距控制进程确认(RCPA)IE的示例；
图40示出了根据本公开的实施例的用于确定是否需要发送ACK/NACK的方法的流程图；
图41示出了根据本公开的实施例的测距确认请求(RAR)IE的示例；
图42示出了根据本公开的实施例的可以从其中选择需要ACK/NACK的所需进程的列表的示例；
图43示出了根据本公开的实施例的测距确认回复IE内容字段格式的示例；
图44示出了根据本公开的实施例的RAP表的示例行；
图45示出了根据本公开的实施例的广播消息中对失败的测距传输的否定确认的消息交换图的示例；
图46示出了根据本公开的实施例的测距控制进程确认(RCPA)IE内容字段格式的示例；
图47示出了根据本公开的实施例的NACK表的示例行/元素；
图48示出了根据本公开的实施例的具有地址类型指示符的测距控制进程确认(RCPA)IE内容字段格式的示例；
图49示出了根据本公开的实施例的具有地址类型指符的NACK表的示例行/元素；
图50示出了根据本公开的实施例的测距和AOA品质因数(RAFOM)IE内容字段格式的示例；
图51示出了根据本公开的实施例的具有FOM表的测距和AOA品质因数(RAFOM)IE内容字段格式的示例；
图52示出了根据本公开的实施例的FOM表的示例行/元素；
图53示出了根据本公开的实施例的FOM表的另一示例行/元素；
图54示出了根据本公开的实施例的测距品质因数(RFOM)IE内容字段格式的示例；
图55示出了根据本公开的实施例的具有RFOM表的测距品质因数(RFOM)IE内容字段格式的示例；
图56示出了根据本公开的实施例的RFOM表的示例行/元素；
图57示出了根据本公开的实施例的RFOM表的另一示例行/元素；
图58示出了根据本公开的实施例的AOA品质因数(AFOM)IE内容字段格式的示例；
图59示出了根据本公开的实施例的具有AFOM表的AOA品质因数(AFOM)IE内容字段格式的示例；
图60示出了根据本公开的实施例的AFOM表的示例行/元素；
图61示出了根据本公开的实施例的AFOM表的另一示例行/元素；
图62示出了根据本公开的实施例的用于失败的测距传输的否定确认/证实的消息序列图的示例；
图63示出了根据本公开的实施例的具有测距间隔更新周期的调度测距回合的示例；
图64示出了根据本公开的实施例的RCR IE内容字段的示例；
图65示出了根据本公开的实施例的另一RCR IE内容字段的示例；
图66示出了根据本公开的实施例的具有测距改变请求周期和测距间隔更新周期的调度测距回合的示例；
图67示出了根据本公开的实施例的多播/广播DS-TWR和SS-TWR的示例；
图68示出了根据本公开的实施例的用于确定响应者的方案的方法的流程图；
图69示出了根据本公开的实施例的用于确定发起者的方案的方法的流程图；以及
图70示出了根据本公开的实施例的用于安全测距操作的方法的流程图。
具体实施方式
本公开的实施例提供了对无线通信网络中的测距配置的确认。
在一个实施例中，提供了无线通信系统中的支持测距能力的发送装置。所述发送装置包括处理器，所述处理器被配置为识别从所述发送装置的较高层接收的介质访问控制(MAC)公共部分子层(CPS)数据请求(MCPS-DATA.request)原语是否包括测距配置信息元素(IE)或测距IE。所述发送装置进一步包括可操作地连接到所述处理器的收发器。所述收发器被配置为：响应于MCPS-DATA.request原语包括测距配置IE，向接收装置发送测距控制消息(RCM)；响应于MCPS-DATA.request原语包括所述测距IE，向所述接收装置发送测距发起消息(RIM)；以及从所述接收装置接收包括指示所述RIM的接收失败的测距消息未接收信息元素(RMNR IE)的MAC数据。所述处理器被配置为通过介质访问控制公共部分子层数据指示(MCPS-DATA.indication)原语识别所述RMNR IE。
在另一个实施例中，提供了无线通信系统中的支持测距能力的接收装置。所述接收装置包括收发器，所述收发器被配置为：从发送装置接收测距控制消息(RCM)，其中所述RCM是由所述发送装置响应于介质访问控制(MAC)公共部分子层(CPS)数据请求(MCPS-DATA.request)原语包括测距配置信息元素(IE)而发送的；以及从所述发送装置接收测距发起消息(RIM)，其中所述RIM是由所述发送装置响应于MCPS-DATA.request原语包括测距IE而发送的。所述接收装置进一步包括与所述收发器可操作地连接的处理器。所述处理器被配置为通过MCPS-DATA.indication原语识别所述RCM或所述RIM。所述收发器进一步被配置为向所述发送装置发送包括指示所述RIM的接收失败的所述RMNR IE的MAC数据。
在另一实施例中，提供了无线通信系统中的支持测距能力的发送装置的方法。所述方法包括：识别从所述发送装置的较高层接收的介质访问控制(MAC)公共部分子层(CPS)数据请求(MCPS-DATA.request)原语是否包括测距配置信息元素(IE)或测距IE；响应于MCPS-DATA.request原语包括测距配置IE，向所述接收装置发送测距控制消息(RCM)；响应于MCPS-DATA.请求原语包括测距IE，向所述接收装置发送测距发起消息(RIM)；从所述接收装置接收包括指示所述RIM的接收失败的测距消息未接收信息元素(RRMNR IE)的MAC数据；以及通过MCPS-DATA.indication原语识别所述RRMNR IE。
根据所附附图、说明书和权利要求，本领域技术人员可以容易地了解其他技术特征。
在进行下面的详细描述之前，阐明贯穿本专利文件中使用的某些词和短语的定义可能是有利的。术语“耦合”及其派生词是指两个或更多个元件之间的任何直接或间接通信，无论这些元件是否彼此物理接触。术语“发送”、“接收”和“通信”及其派生词包括直接通信和间接通信。术语“包括”和“包含”以及其派生词意指包括但不限于。术语“或”是包含性的，意指和/或。短语“关联”及其派生词意指包括、被包括在其中、互连、包含、被包含在其中、连接到或与之连接、耦合到或与之耦合、与之可通信、合作、交错、并列、接近、绑定或与之绑定、具有、具有…的属性，具有关系或与之有关系，等等。术语“控制器”是指控制至少一个操作的任何设备、系统或其部分。此种控制器可以以硬件或硬件和软件和/或固件的组合来实现。与任何特定控制器相关联的功能可以是集中式或分布式的，无论是本地的还是远程的。短语“至少一个”在与项目列表一起使用时，意指可以使用一个或更多个所列项目的不同组合，并且可以仅需要列表中的一个项目。例如，“A、B和C中的至少一个”包括以下任意组合：A、B、C、A和B、A和C、B和C、以及A和B和C。
此外，下面描述的各种功能可以由一个或更多个计算机程序实现或支持，每个计算机程序由计算机可读程序代码形成并实施在计算机可读介质中。术语“应用”和“程序”是指一个或更多个计算机程序、软件组件、指令集、过程、功能、对象、类、实例、相关数据或其一部分，其适用于以合适的计算机可读程序代码实现。短语“计算机可读程序代码”包括任何类型的计算机代码，包括源代码、对象代码和可执行代码。短语“计算机可读介质”包括能够被计算机访问的任何类型的介质，例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)或任何其他类型的内存。“非暂时性”计算机可读介质不包括传输暂时性电信号或其他信号的有线、无线、光学或其他通信链路。非暂时性计算机可读介质包括可以永久存储数据的介质和可以存储数据并在以后重写的介质，例如可重写光盘或可擦除存储设备。
贯穿本专利文件提供了其他某些词和短语的定义。本领域普通技术人员应该理解，在许多(如果不是大多数)情况下，此类定义适用于此类定义的单词和短语的先前和未来使用。
本发明的方案
下文讨论的图1至图70以及用于描述本专利文件中的本公开的原理的各种实施例仅作为说明，不应以任何方式解释为限制本公开的范围。本领域技术人员可以理解，可以在任何适当布置的系统或设备中实现本公开的原理。
以下文件和标准描述通过引用并入本公开，就像在本文中完全阐述一样：IEEEStandard for Wireless Media Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications for Peer Aware Communications,IEEE Std802.15.8,2017(用于对等感知通信的IEEE标准无线媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范，IEEE Std 802.15.8,2017)；和IEEE Standard Wireless Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications for Low Rate Wireless Personal Area Networks(WPANs),IEEEStd 802.15.4,2105(用于低速率无线个人区域网(wpan)的IEEE标准无线媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范，IEEE Std 802.15.4,2105)。
从以下详细描述中，本公开的方面、特征和优点将变得显而易见，仅通过图示说明多个特定实施例和实施方式，包括为实施本公开而设想的最佳模式。本公开还可以有其他不同的实施例，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，其几个细节可以在各种明显的方面进行修改。因此，附图和描述在本质上被认为是说明性的，而不是限制性的。在附图的图中通过示例而非限制的方式示出了本公开。
下面的图1-4b描述了在无线通信系统中并使用正交频分复用(OFDM)或正交频分多址(OFDMA)通信技术实现的各种实施例。图1-3的描述并不意味着暗示对不同实施例可以实现的方式的物理或架构限制。本公开的不同实施例可以在任何适当布置的通信系统中实现。
图1示出了根据本公开的实施例的示例无线网络。图1所示的无线网络的实施例仅用于说明。在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用无线网络100的其他实施例。
如图1所示，无线网络包括gNB 101(例如，基站(BS))、gNB 102和gNB 103。gNB 101与gNB 102和gNB 103通信。gNB 101还与至少一个网络130通信，诸如互联网、专有互联网协议(IP)网络或其他数据网络。
gNB 102为gNB 102的覆盖区域120内的第一多个用户设备(UE)提供对网络130的无线宽带接入。第一多个UE包括：UE 111，其可以位于小型企业(SB)中；UE 112，其可以位于企业(E)中；UE 113，其可以位于WiFi热点(HS)中；UE 114，其可以位于第一住所(R)中；UE115，其可以位于第二住所(R)中；以及UE 116，其可以是移动设备(M)，诸如蜂窝电话、无线膝上型计算机、无线PDA等。gNB 103为gNB 103的覆盖区域125内的第二多个UE提供对网络130的无线宽带接入。第二多个UE包括UE 115和UE 116。在一些实施例中，gNB 101-103中的一个或更多个可以使用5G、LTE、LTE-A、WiMAX、WiFi或其他无线通信技术彼此通信并与UE111-116通信。
根据网络类型，术语“基站”或“BS”可以指配置为提供对网络的无线接入的任何组件(或组件的集合)，诸如发送点(TP)、发送接收点(TRP)、增强型基站(eNodeB或eNB)、5G基站(gNB)、宏小区、毫微微小区、WiFi接入点(AP)或其他无线使能设备。基站可以根据一种或更多种无线通信协议提供无线接入，例如5G 3GPP新空口接口/接入(NR)、长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)、高速分组接入(HSPA)、Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac等。为方便起见，术语“BS”和“TRP”在本专利文件中可互换使用，以指代提供对远程终端的无线访问的网络基础设施组件。此外，根据网络类型，术语“用户设备”或“UE”可以指任何组件，诸如“移动站”、“用户站”、“远程终端”、“无线终端”、“接收点”或“用户装置”。为方便起见，本专利文献中使用的“用户设备”和“UE”是指无线接入基站的远程无线设备，无论该UE是移动设备(诸如移动电话或智能手机)或通常被视为固定设备(诸如台式计算机或自动售货机)。
虚线示出了覆盖区域120和125的大致范围，仅出于说明和解释的目的，将其示出为大致圆形。应当清楚地理解，与gNB相关联的覆盖区域，诸如覆盖区域120和125，可以具有其他形状，包括不规则形状，这取决于gNB的配置以及与自然和人造障碍相关联的无线电环境中的变化。
如下文更详细描述的，UE 111-116中的一个或更多个包括用于高级无线通信系统中的CSI报告的电路、编程或其组合。在某些实施例中，gNB101-103中的一个或更多个包括用于高级无线通信系统中的CSI获取的电路、编程或其组合。
尽管图1示出了无线网络的一个示例，但可以对图1进行各种改变。例如，无线网络可以在任何合适的布置中包括任何数量的gNB和任何数量的UE。此外，gNB 101可以直接与任意数量的UE通信并且为那些UE提供对网络130的无线宽带接入。类似地，每个gNB 102-103可以直接与网络130通信并向UE提供对网络130的直接无线宽带接入。此外，gNB101、102和/或103可以提供对其他或附加的外部网络的接入，诸如外部电话网络或其他类型的数据网络。
图2示出了根据本公开的实施例的示例gNB 102。图2中所示的gNB102的实施例仅用于说明，并且图1的gNB 101和103可以具有相同或相似的配置。然而，gNB具有多种配置，并且图2不将本公开的范围限制为gNB的任何特定实施方式。
如图2所示，gNB 102包括多个天线205a-205n、多个RF收发器210a-210n、发送(TX)处理电路215和接收(RX)处理电路220。gNB 102还包括控制器/处理器225、存储器230和回程或网络接口235。
RF收发器210a-210n从天线205a-205n接收输入RF信号，诸如由网络100中的UE发送的信号。RF收发器210a-210n将输入RF信号下变频以生成IF或基带信号。IF或基带信号被发送到RX处理电路220，RX处理电路220通过对基带或IF信号进行滤波、解码和/或数字化来生成经处理的基带信号。RX处理电路220将经处理的基带信号传输到控制器/处理器225以供进一步处理。
TX处理电路215从控制器/处理器225接收模拟或数字数据(诸如语音数据、网络数据、电子邮件或交互式视频游戏数据)。TX处理电路215对输出基带数据进行编码、多路复用和/或数字化以生成经处理的基带或IF信号。RF收发器210a-210n从TX处理电路215接收输出的经处理的基带或IF信号并将基带或IF信号上变频为经由天线205a-205n发送的RF信号。
控制器/处理器225可以包括控制gNB 102的整体操作的一个或更多个处理器或其他处理设备。例如，控制器/处理器225可以根据众所周知的原理控制由RF收发器210a-210n、RX处理电路220和TX处理电路215对正向信道信号的接收和反向信道信号的发送。控制器/处理器225也可以支持附加功能，诸如更高级的无线通信功能。
例如，控制器/处理器225可以支持波束形成或定向路由操作，其中来自多个天线205a-205n的输出信号被不同地加权以有效地将输出信号导向所需方向。控制器/处理器225可以在gNB 102中支持多种其他功能中的任何一种。
控制器/处理器225还能够执行驻留在存储器230中的程序和其他进程，诸如OS。控制器/处理器225可以根据执行过程的需要将数据移入或移出存储器230。
控制器/处理器225还耦合到回程或网络接口235。回程或网络接口235允许gNB102通过回程连接或通过网络与其他设备或系统通信。接口235可以支持通过任何合适的有线或无线连接的通信。例如，当gNB 102被实现为蜂窝通信系统(诸如支持5G、LTE或LTE-A的系统)的一部分时，接口235可以允许gNB 102通过有线或无线回程连接与其他gNB通信。当gNB 102被实现为接入点时，接口235可以允许gNB 102通过有线或无线局域网或者通过到更大的网络(诸如因特网)的有线或无线连接进行通信。接口235包括支持通过有线或无线连接进行通信的任何合适的结构，诸如以太网或RF收发器。
存储器230耦合到控制器/处理器225。存储器230的一部分可以包括RAM，存储器230的另一部分可以包括闪存或其他ROM。
尽管图2示出了gNB 102的一个示例，但可以对图2进行各种改变。例如，gNB 102可以包括任意数量的图2所示的每个组件。作为特定示例，接入点可以包括多个接口235，并且控制器/处理器225可以支持路由功能以在不同网络地址之间路由数据。作为另一特定示例，虽然示出为包括TX处理电路215的单个实例和RX处理电路220的单个实例，但是gNB 102可以包括每个的多个实例(诸如每个RF收发器一个)。此外，图2中的各种组件可以组合、进一步细分或省略，并且可以根据特定需要添加附加组件。
图3示出了根据本公开的实施例的示例UE 116。图3中所示的UE116的实施例仅用于说明，并且图1的UE 111-115可以具有相同或相似的配置。然而，UE具有多种配置，并且图3不将本公开的范围限制为UE的任何特定实施方式。
如图3所示，UE 116包括天线305、射频(RF)收发器310、TX处理电路315、麦克风320和接收(RX)处理电路325。UE 116还包括扬声器330、处理器340、输入/输出(I/O)接口(IF)345、触摸屏350、显示器355和存储器360。存储器360包括操作系统(OS)361和一个或更多个应用362。
RF收发器310从天线305接收由网络100的gNB发送的输入RF信号。RF收发器310将输入RF信号下变频以生成中频(IF)或基带信号。IF或基带信号被发送到RX处理电路325，RX处理电路325通过对基带或IF信号进行滤波、解码和/或数字化来生成经处理的基带信号。RX处理电路325将经处理的基带信号传输到扬声器330(诸如用于语音数据)或传输到处理器340以进行进一步处理(诸如用于网页浏览数据)。
TX处理电路315接收来自麦克风320的模拟或数字语音数据或来自处理器340的其他输出基带数据(诸如网络数据、电子邮件或交互式视频游戏数据)。TX处理电路315对输出基带数据进行编码、多路复用和/或数字化以生成经处理的基带或IF信号。RF收发器310从TX处理电路315接收输出的经处理的基带或IF信号并将基带或IF信号上变频为通过天线305发送的RF信号。
处理器340可以包括一个或更多个处理器或其他处理设备并且执行存储在存储器360中的OS 361以便控制UE 116的整体操作。例如，处理器340可以根据众所周知的原理控制RF收发器310、RX处理电路325和TX处理电路315对正向信道信号的接收和反向信道信号的发送。在一些实施例中，处理器340包括至少一个微处理器或微控制器。
处理器340还能够执行驻留在存储器360中的其他进程和程序，诸如用于在上行链路信道上报告CSI的过程。处理器340可以根据执行过程的需要将数据移入或移出存储器360。在一些实施例中，处理器340被配置为基于OS 361或响应于从gNB或运营商接收的信号来执行应用362。处理器340还耦合到I/O接口345，其为UE 116提供连接到诸如膝上型计算机和手持计算机之类的其他设备的能力。I/O接口345是这些附件和处理器340之间的通信路径。
处理器340还耦合到触摸屏350和显示器355。UE 116的操作者可以使用触摸屏350将数据输入到UE 116中。显示器355可以是液晶显示器、发光二极管显示器或能够呈现诸如来自网站的文本和/或至少有限图形的其他显示器。
存储器360耦合到处理器340。存储器360的一部分可以包括随机存取存储器(RAM)，存储器360的另一部分可以包括闪存或其他只读存储器(ROM)。
尽管图3示出了UE 116的一个示例，但是可以对图3进行各种改变。例如，图3中的各种组件可以被组合、进一步细分或省略，并且可以根据特定需要添加附加组件。作为特定示例，处理器340可以被划分为多个处理器，例如一个或更多个中央处理单元(CPU)和一个或更多个图形处理单元(GPU)。此外，虽然图3图示了被配置为移动电话或智能电话的UE116，但是UE可以被配置为作为其他类型的移动设备或固定设备操作。
图4a是发送路径电路的高级图。例如，发送路径电路可以用于正交频分多址(OFDMA)通信。图4b是接收路径电路的高级图。例如，接收路径电路可以用于正交频分多址(OFDMA)通信。在图4a和图4b中，针对下行链路通信，发送路径电路可以被实现在基站(gNB)102或中继站中，并且接收路径电路可以被实现在用户设备(例如，图1的用户设备116)中。在其他示例中，针对上行链路通信，接收路径电路450可以被实现在基站(例如，图1的gNB102)或中继站中，并且发送路径电路可以被实现在用户设备(例如，用户图1的设备116)中。
发送路径电路包括信道编码和调制块405、串行到并行(S-to-P)块410、大小为N的快速傅里叶逆变换(IFFT)块415、并行到串行(P-to-S)块420、添加循环前缀块425和上变频器(UC)430。接收路径电路450包括下变频器(DC)455、去除循环前缀块460、串行到并行(S-to-P)块465、大小为N的快速傅里叶变换(FFT)块470、并行到串行(P-to-S)块475、以及信道解码和解调块480。
图4a 400和提4b 450中的至少一些组件可以以软件实现，而其他组件可以通过可配置硬件或软件和可配置硬件的混合来实现。特别地，需要注意的是，本公开文件中描述的FFT块和IFFT块可以实现为可配置的软件算法，其中大小为N的值可以根据实施方式进行修改。
此外，虽然本公开针对实现快速傅里叶变换和快速傅里叶逆变换的实施例，但这仅作为说明的方式并且不能被解释为限制本公开的范围。可以理解，在本公开的替代实施例中，快速傅里叶变换函数和快速傅里叶逆变换函数可以分别容易地由离散傅里叶变换(DFT)函数和离散傅里叶逆变换(IDFT)函数代替。可以理解，对于DFT和IDFT函数，N变量的值可以是任意整数(即1、4、3、4等)，而对于FFT和IFFT函数，N变量的值可以是作为2的幂的任何整数(即1、2、4、8、16等)。
在发送路径电路400中，信道编码和调制块405接收一组信息位，对输入位进行编码(例如，LDPC编码)和调制(例如，正交相移键控(QPSK)或正交幅度调制(QAM))以生成一系列频域调制符号。串行到并行块410将串行调制符号转换(即，解复用)为并行数据以生成N个并行符号流，其中N是在BS 102和UE 116中使用的IFFT/FFT大小。大小为N的IFFT块415然后对N个并行符号流执行IFFT操作以生成时域输出信号。并行到串行块420转换(即多路复用)来自大小为N的IFFT块415的并行时域输出符号以生成串行时域信号。添加循环前缀块425然后向时域信号插入循环前缀。最后，上变频器430将添加循环前缀块425的输出调制(即上变频)到RF频率以用于经由无线信道传输。信号也可以在转换为RF频率之前以基带进行滤波。
发送的RF信号在通过无线信道之后到达UE 116，并且执行与gNB102处的操作相反的操作。下变频器455将接收信号下变频到基带频率并且去除循环前缀块460去除循环前缀以生成串行时域基带信号。串行到并行块465将时域基带信号转换为并行时域信号。大小为N的FFT块470然后执行FFT算法以生成N个并行频域信号。并行到串行块475将并行频域信号转换为调制数据符号序列。信道解码和解调块480对调制符号进行解调然后解码以恢复原始输入数据流。
gNB 101-103中的每一个可以实现类似于在下行链路中向用户设备111-116发送的发送路径，并且可以实现类似于在上行链路中从用户设备111-116接收的接收路径。类似地，用户设备111-116中的每一个可以实现与用于在上行链路中向gNB 101-103发送的架构相对应的发送路径，并且可以实现与用于在下行链路中从gNB 101-103接收的架构相对应的接收路径。
对等感知通信(PAC)网络是全分布式通信网络，其允许在PAC设备(PD)之间进行直接通信。PAC网络可以采用多种拓扑，如网状拓扑、星形拓扑等，以支持各种服务的PD之间的交互。虽然本公开使用PAC网络和PD作为示例来开发和说明本公开，但是应当注意，本公开不限于这些网络。本公开中开发的一般概念可以在具有不同类型场景的各种类型的网络中使用。
图5示出了根据本公开的实施例的示例电子设备500。图5所示的电子设备500的实施例仅用于说明。图5不将本公开的范围限制于任何特定实施方式。电子设备500可以执行如图1所示的111-116的一个或更多个功能。在一个实施例中，电子设备可以是如图1所示的111-116和/或101-103。
在一个实施例中，如图5所示的电子设备500可以是如图6所示的组1和/或组2中的发起者和/或响应者。
在一个实施例中，如图5所示的电子设备500可以是如图6所示的组1和/或组2中的控制器和/或受控器。
PD可以是电子设备。图5示出了根据各种实施例的网络环境500中的示例电子设备501。参考图5，网络环境500中的电子设备501可以通过第一网络598(例如，短距离无线通信网络)与电子设备502通信，或者通过第二网络599(例如，远程无线通信网络)与电子设备104或服务器508通信。根据实施例，电子设备501可以经由服务器508与电子设备504通信。
根据实施例，电子设备501可以包括处理器520、存储器530、输入设备550、声音输出设备555、显示设备560、音频570、传感器576、接口577、触觉579、相机580、电力管理588、电池589、通信接口590、用户识别模块(SIM)596或天线597。在一些实施例中，可以从电子设备501中省略至少一个(例如，显示设备560或相机580)组件，或者可以在电子设备501中添加一个或更多个其他组件。在一些实施例中，一些组件可以实现为单个集成电路。例如，传感器576(例如，指纹传感器、虹膜传感器或照度传感器)可以被实现为嵌入在显示设备560(例如，显示器)中。
处理器520可以执行例如软件(例如程序540)以控制与处理器520耦合的电子设备501的至少一个其他组件(例如，硬件或软件组件)并且可以执行各种数据处理或计算。根据本公开的一个实施例，作为数据处理或计算的至少一部分，处理器520可以将从另一组件(例如，传感器576或通信接口590)接收的命令或数据加载到易失性存储器532中，处理存储在易失性存储器532中的命令或数据，并将结果数据存储在非易失性存储器534中。
根据本公开的实施例，处理器520可以包括主处理器521(例如，中央处理单元(CPU)或应用处理器(AP))和辅助处理器523(例如，图形处理单元(GPU)、图像信号处理器(ISP)、传感器集线器处理器或通信处理器(CP))，其可独立于主处理器521操作或与主处理器521结合操作。附加地或替代地，辅助处理器523可以适于比主处理器521消耗更少的功率，或者特定于指定的功能。辅助处理器523可以与主处理器521分开或作为主处理器521的一部分来实现。
当主处理器521处于非活动(例如，睡眠)状态时，辅助处理器523可以代替主处理器，控制与电子设备501的组件中的至少一个组件(例如，显示设备560、传感器576或通信接口590)相关的功能或状态中的至少一些；或在主处理器521处于活动状态(例如，执行应用)时，辅助处理器523可以与主处理器521一起使用。根据实施例，辅助处理器523(例如，图像信号处理器或通信处理器)可以被实现为在功能上与辅助处理器523相关的另一组件(例如，相机580或通信接口190)的一部分。
存储器530可以存储由电子设备501的至少一个组件(例如，处理器520或传感器576)使用的各种数据。各种数据可以包括例如软件(例如程序540)和与其相关的命令的输入数据或输出数据。存储器530可以包括易失性存储器532或非易失性存储器534。
程序50可以作为软件存储在存储器530中，并且可以包括例如操作系统(OS)542、中间件544或应用546。
输入设备550可以从电子设备501的外部(例如，用户)接收将由电子设备101的另一组件(例如，处理器520)使用的命令或数据。输入设备550可以包括例如麦克风、鼠标、键盘或数字笔(例如，触控笔)。
声音输出设备555可以将声音信号输出到电子设备501的外部。声音输出设备555可以包括例如扬声器或接收器。扬声器可以用于一般用途，诸如播放多媒体或播放录音，而接收器可以用于来电。根据实施例，接收器可以被实现为与扬声器分离或作为扬声器的一部分。
显示设备560可以在视觉上向电子设备501的外部(例如，用户)提供信息。显示设备560可以包括例如显示器、全息设备或投影仪、和用于控制显示器、全息设备和投影仪中的相应一个的控制电路。根据实施例，显示设备560可以包括适于检测触摸的触摸电路，或适于测量由触摸引起的力的强度的传感器电路(例如，压力传感器)。
音频570可以将声音转换成电信号，反之亦然。根据实施例，音频570可以通过输入设备550获得声音，或者通过声音输出设备555或与电子设备501直接(例如，使用有线线路)或无线耦合的外部电子设备(例如，电子设备502)的耳机输出声音。
传感器576可以检测电子设备#01的操作状态(例如，功率或温度)或电子设备501外部的环境状态(例如，用户的状态)，然后生成与所检测的状态相对应的电信号或数据值。根据实施例，传感器576可以包括例如手势传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器、磁传感器、加速度传感器、握持传感器、接近传感器、颜色传感器、红外线(IR)传感器、生物传感器、温度传感器、湿度传感器或照度传感器。
接口577可以支持一种或多种用于要与外部电子设备(例如，电子设备502)直接(例如，使用有线线路)或无线耦合的电子设备501的指定协议。根据本公开的实施例，接口577可以包括例如高清多媒体接口(HDMI)、通用串行总线(USB)接口、安全数字(SD)卡接口或音频接口。
连接端578可以包括连接器，电子设备501可以通过该连接器与外部电子设备(例如，电子设备502)物理连接。根据实施例，连接端578可以包括例如HDMI连接器、USB连接器、SD卡连接器或音频连接器(例如，耳机连接器)。
触觉579可以将电信号转换成机械刺激(例如，振动或移动)或电刺激，用户可以通过他的触感或动觉来识别这些刺激。根据实施例，触觉579可以包括例如电机、压电元件或电刺激器。
相机580可以捕捉静止图像或运动图像。根据本公开的实施例，相机580可以包括一个或更多个镜头、图像传感器、图像信号处理器或闪光灯。
电力管理588可以管理提供给电子设备501的电力。根据一个实施例，电力管理588可以被实现为例如电力管理集成电路(PMIC)的至少一部分。电池589可以向电子设备501的至少一个组件供电。根据实施例，电池589可以包括例如不可充电的原电池、可充电的二次电池或燃料电池。
通信接口590可以支持在电子设备101和外部电子设备(例如，电子设备502、电子设备504或服务器508)之间建立直接(例如，有线)通信信道或无线通信信道，并且通过所建立的通信信道进行通信。通信接口590可以包括可独立于处理器520(例如，应用处理器(AP))操作并支持直接(例如，有线)通信或无线通信的一个或更多个通信处理器。
根据本公开的实施例，通信接口590可以包括无线通信接口592(例如，蜂窝通信接口、短距离无线通信接口或全球导航卫星系统(GNSS)通信接口)或有线通信接口594(例如，局域网(LAN)通信接口或电力线通信(PLC))。这些通信接口中的相应一个可以经由第一网络598(例如，短距离通信网络，诸如蓝牙、无线保真(Wi-Fi)直连、超宽带(UWB)或红外数据协会(IrDA))或第二网络599(例如，远程通信网络，诸如蜂窝网络、因特网或计算机网络(例如，LAN或广域网(WAN)))与外部电子设备通信。
这些各种类型的通信接口可以实现为单个组件(例如，单个芯片)，或者可以实现为彼此分离的多个组件(例如，多芯片)。无线通信接口592可以使用用户识别模块596中存储的用户信息(例如，国际移动用户标识(IMSI))来识别和认证通信网络(诸如第一网络598或第二网络599)中的电子设备501。
天线597可以向电子设备501的外部(例如，外部电子设备)发送信号或电力或从电子设备501的外部(例如，外部电子设备)接收信号或电力。根据实施例，天线597可以包括如下天线，该天线包括由形成在基板(例如，PCB)中或上的导电材料或导电图案构成的辐射元件。根据实施例，天线597可以包括多个天线。在这种情况下，例如，可以通过通信接口590(例如，无线通信网络接口592)从多个天线中选择适合于通信网络(诸如第一网络198或第二网络599)中使用的通信方案的至少一个天线。然后可以经由所选择的至少一个天线在通信接口590和外部电子设备之间发送或接收信号或电力。根据实施例，除了辐射元件之外的另一个组件(例如，射频集成电路(RFIC))可以另外形成为天线597的一部分。
上述组件中的至少一些可以相互耦合并且经由外围间通信方案(例如，总线、通用输入和输出(GPIO)、串行外围接口(SPI)或移动工业处理器接口(MIPI))在它们之间传输信号(例如，命令或数据)。
根据本公开的实施例，可以经由与第二网络599耦合的服务器508在电子设备501和外部电子设备504之间发送或接收命令或数据。电子设备502和504中的每一个可以是与电子设备501相同类型或不同类型的设备。根据实施例，要在电子设备501处执行的所有或一些操作可以在外部电子设备502、504或508中的一个或更多个处执行。例如，如果电子设备501可以自动地或者响应于来自用户或另一设备的请求执行功能或服务，则电子设备501代替或除了执行功能或服务之外，可以请求一个或更多个外部电子设备执行功能或服务的至少一部分。接收请求的一个或更多个外部电子设备可以执行所请求的功能或服务的至少一部分，或者与请求相关的附加功能或附加服务，并将执行的结果传输到电子设备501。电子设备501可以在对结果进行或不进行进一步处理或的情况下提供结果作为对请求的答复的至少一部分。为此，例如可以使用云计算、分布式计算或客户端-服务器计算技术。
根据各种实施例的电子设备可以是各种类型的电子设备之一。电子设备可以包括例如便携式通信设备(例如，智能手机)、计算机设备、便携式多媒体设备、便携式医疗设备、相机、可穿戴设备或家用电器。根据本公开的实施例，电子设备不限于上述那些。
本文阐述的各种实施例可以被实现为软件(例如，程序140)，该软件包括一个或更多个指令，该一个或更多个指令存储在由机器(例如，电子设备501)可读的存储介质(例如，内部存储器536或外部存储器538)中。例如，机器(例如，电子设备501)的处理器(例如，处理器520)可以调用存储在存储介质中的一个或更多个指令中的至少一个，并在处理器的控制下使用或不使用一个或更多个其他组件的情况下执行它。这允许机器被操作以根据所调用的至少一个指令执行至少一个功能。一个或更多个指令可以包括由编译器生成的代码或由解释器可执行的代码。机器可读存储介质可以以非暂时性存储介质的形式提供。其中，术语“非暂时性”仅表示存储介质是有形设备，并不包括信号(例如电磁波)，但该术语不区分数据半永久性存储在存储介质中的位置以及数据临时存储在存储介质中的位置。
根据本公开的实施例，根据本公开的各种实施例的方法可以被包括并提供在计算机程序产品中。计算机程序产品可以作为卖方和买方之间的产品进行交易。计算机程序产品可以以机器可读存储介质(例如，光盘只读存储器(CD-ROM))的形式发布，或者经由应用商店(例如，PlayStoreTM)在线发布，或直接在两个用户设备(例如，智能手机)之间发布。如果在线分发，则计算机程序产品的至少一部分可以临时生成或至少临时存储在机器可读存储介质中，诸如制造商服务器的存储器、应用商店的服务器或中继服务器。
根据本公开的各种实施例，上述组件的每个组件(例如，模块或程序)可以包括单个实体或多个实体。根据各种实施例，可以省略一个或更多个上述组件，或者可以添加一个或更多个其他组件。替代地或附加地，多个组件(例如，模块或程序)可以集成到单个组件中。在这种情况下，根据各种实施例，集成组件仍可以以与集成之前多个组件中的相应一个执行的一个或更多个功能相同或相似的方式，执行多个组件中的每一个的一个或更多个功能。根据各种实施例，由模块、程序或另一组件执行的操作可以顺序地、并行地、重复地或启发式地执行，或者一个或更多个操作可以以不同的顺序执行或被省略，或者可以添加一个或更多个其他操作。
通过发送短无线电脉冲实现的超宽带通信为无线通信带来了一些关键优势，包括低复杂度的收发器设计、利用大带宽的大容量、以及对多径符号间干扰(ISI)环境的鲁棒性。同时，极窄的脉冲也降低了被第三方拦截和检测的概率，这对于安全测距等对安全性要求较高的数据业务非常有前景。目前，IEEE 802.15.4z正在探索和开发低速率和高速率UWB脉冲无线电功能的增强功能，旨在提供更好的完整性和效率。
测距和相对定位对于各种基于位置的服务和应用至关重要，例如Wi-Fi直连、物联网(IoT)等。随着网络设备的大量增加，可以预见在不久的将来对测距请求的高需求，这意味着网络中会频繁发生整体测距消息交换。这可能会使受电池容量限制的瓶颈恶化。对于移动设备和自给式静态设备(例如低功耗传感器)而言，能源效率变得更加重要。
密集环境中的另一个关键问题是针对不同测距对完成调度测距会话的延迟。基于IEEE规范中定义的测距过程，每个测距对可以分配有专用时隙。如果存在大量测距请求，则可能会导致后面调度对的延迟时间过长。
因此，有必要实现更有效的测距协议，以减少许多测距对所需的消息交换次数。在本公开中，在一组设备和另一组设备之间提供优化的测距过程。如图6所示，组1的一个或更多个设备具有对组2的一个或更多个设备的测距请求，反之亦然。利用无线信道的广播特性，可以基于测距操作分别实现优化传输机制，即单侧双向测距(SS-TWR)和双侧双向测距(DS-TWR)，与当前标准相比，其显著减少了所需的信息交换次数。
图6示出了根据本公开的实施例的示例多对多场景600。图6中所示的多对多场景600的实施例仅用于说明。图6不将本公开的范围限制于任何特定实施方式。如图6所示，组1和组2中的每个节点可以执行图1中所示的111-116和101-103的一个或更多个功能。在一个实施例中，组1和组2中的每个节点可以是图1中所示的111-116之一和/或101-103之一。
如图6所示，组1和组2由一个或更多个设备确定。组1中的一个或更多个设备具有对组2中的一个或更多个设备的测距请求。
在本公开中，针对实现测距消息交换的一对设备，设备和相关消息由以下各个术语提供：发起者；初始化第一测距帧(RFRAME)并将其发送给一个或更多个响应者的设备；响应者，期望从一个或更多个发起者接收第一RFRAME的设备；轮询、由发起者发送的RFRAME和测距响应。RFRAME由响应者发送。
IEEE标准规范中忽略了两个方面，其对未来的用例至关重要。第一个是一个或更多个发起者和一个或更多个响应者之间的优化传输过程，其对于节能目的至关重要。由于轮询可以广播给多个响应者，发起者可以通过发送单个轮询来代替启动多个单播测距回合来初始化多播(即一对多)测距回合。类似地，由于测距响应也可以广播给多个发起者，因此响应者可以将分别来自不同发起者的请求数据嵌入到单个测距响应消息中。利用无线信道的广播特性，优化的传输过程对于未来的超宽带网络非常有前景。
另一个被忽视的方面是UWB网络中基于竞争的测距的选项。在IEEE规范中，一个测距回合只包含单对设备，即一个发起者和一个响应者。在一个测距回合内，传输被隐式调度：响应者/发起者期望从远端接收消息，然后可以开始传输。多个测距回合可以由同步帧的CFP表调度。然而，可能存在IEEE标准规范不支持的其他用例。例如，发起者广播轮询，但其不知道谁可以响应。类似地，响应者可能不知道谁可以初始化测距，因此它可以等待和监听一段时间，以收集分别来自不同发起者的轮询。
在本公开中，UWB网络被提供有一组设备和另一组设备之间的测距请求。如图6所示，组1的一个或更多个设备具有对组2的一个或更多个设备的测距请求，反之亦然。为了适应优化的测距传输过程和其他新用例，设备角色的配置，即设备的配置是发起者还是响应者，以及基于调度的测距的调度信息，需要在测距回合开始之前被确定和交换。为了建立独立的UWB网络，本公开定义了新的控制IE和用于发起者和响应者的测距调度IE，其可以通过UWB MAC进行交换。然而，本公开不排除通过较高层或带外管理来交换信息的其他方法。
图7示出了根据本公开的实施例的示例单侧双向测距700。图7中所示的单侧双向测距700的实施例仅用于说明。图7不将本公开的范围限制于任何特定实施方式。单侧双向测距700可以在如图5所示的电子设备501中执行。
在一个实施例中，发起者和/或响应者可以使用如图7所示的单侧双向测距700。
在一个实施例中，控制器和/或受控器可以使用图7中示出的单侧双向测距700。
SS-TWR涉及对从发起者到响应者的单个消息以及发送回发起者的响应的往返延迟的简单测量。SS-TWR的操作如图7所示，其中设备A发起交换，设备B响应来完成交换。每个设备都精确地为消息帧的发送时间和接收时间加上时间戳，因此可以通过简单的减法计算时间Tround和Treply。因此，所产生的飞行时间Tprop可以通过以下等式进行估计：
Figure BDA0003158573680000231
图8示出了根据本公开的实施例的具有三个消息800的示例双侧双向测距。图8中所示的具有三个消息的双侧双向测距800的实施例仅用于说明。图8不将本公开的范围限制于任何特定实施方式。可以在如图5所示的电子设备501中执行具有三个消息800的双侧双向测距。
在一个实施例中，发起者和/或响应者可以使用如图8所示的单侧双向测距800。
在一个实施例中，控制器和/或受控器可以使用图8中示出的单侧双向测距800。
图8图示了具有三个消息的DS-TWR，其减少了由长响应延迟的时钟漂移引起的估计误差。设备A是初始化第一往返测量的发起者，而设备B作为响应者，响应来完成第一往返测量，同时初始化第二往返测量。每个设备都精确地为消息的发送时间和接收时间加上时间戳，所产生的飞行时间估计Tprop可以通过以下表达式进行计算：
Figure BDA0003158573680000241
图9示出了根据本公开的实施例的示例目的地列表内容字段格式900。图9中示出的目的地列表内容字段格式900的实施例仅用于说明。图9并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。如图9所示，目的地列表内容字段格式900可以由如图5所示的电子设备使用。
如图9所示，目的地列表的每一行包括用于发送回复时间的目的地设备的MAC地址字段。MAC地址可以是16位短地址、48位MAC地址、或64位扩展地址。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用目的地列表内容字段格式900。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用目的地列表内容字段格式900。
图10示出了根据本公开的实施例的示例MAC地址1000。图10中示出的MAC地址1000的实施例仅用于说明。图10并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。如图10所示，MAC地址1000可以由如图5所示的电子设备使用。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用MAC地址1000。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用MAC地址1000。
根据IEEE标准规范，MAC子层提供了下一较高层与PHY之间的接口。MAC子层在概念上包括被称为MLME的管理实体。该实体提供服务接口，通过这些接口可以调用层管理。MLME还负责维护与MAC子层有关的管理对象的数据库。这个数据库被称为MAC子层PIB。图25描述了MAC子层的组件和接口。
如果需要，测距飞行时间(RTOF)信息元素(IE)可以用于将测距结果传输到远端。由于设备和其他设备之间的多个测距结果可以嵌入到一个数据帧中，因此可以将MAC地址或其他短地址(例如多播组地址)添加到该IE中，以便设备可以提取专用于它的测距结果。如果单对设备参与测距回合，则无需使用地址字段。RTOF IE内容字段格式的示例如图11中所示。不排除其他示例。
图11示出了根据本公开的实施例的示例测距飞行时间IE内容字段格式1100。图11中所示的测距飞行时间IE内容字段格式1100的实施例仅用于说明。图11不将本公开的范围限制于任何特定实施方式。如图11所示，测距飞行时间IE内容字段格式1100可以由如图5所示的电子设备使用。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用测距飞行时间IE内容字段格式1100。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距飞行时间IE内容字段格式1100。
测距往返测量IE(RRTM IE)内容包括发起往返测量的测距帧(RFRAME)的发送时间与完成往返的每个源地址的响应RFRAME的接收时间之间的时间差。地址字段可以是16位短地址、48位MAC地址或64位扩展地址。如果单对设备参与测距回合，则无需使用地址字段。示例RRTM IE内容字段格式如图12中所示。不排除其他示例。
图12示出了根据本公开的实施例的示例测距往返测量IE内容字段格式1200。图12中所示的测距往返测量IE内容字段格式1200的实施例仅用于说明。图12不将本公开的范围限制于任何特定实施方式。如图12所示，测距往返测量IE内容字段格式1200可以用在如图5所示的电子设备500中。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用测距往返测量IE内容字段格式1200。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距往返测量IE内容字段格式1200。
RRTI IE内容包括每个源地址最近接收的RFRAME的接收时间与包含该IE的RFRAME的发送时间之间的时间差。地址字段可以是16位短地址、48位MAC地址或64位扩展地址。如果单对设备参与测距回合，则无需使用地址字段。示例RRTI IE内容字段格式如图13中所示。不排除其他示例。
图13示出了根据本公开的实施例的示例测距回复时间瞬时IE内容字段格式1300。图13所示的测距回复时间瞬时IE内容字段格式1300的实施例仅用于说明并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图13不将本公开的范围限制于任何特定实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用测距回复时间瞬时IE内容字段格式1300的示例。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距回复时间瞬时IE内容字段格式1300的示例。
测距回复时间延迟IE(RRTD IE)内容包括每个源地址最近接收的RFRAME的接收时间与在包含该IE的帧之前最近发送的响应RFRAME的发送时间之间的时间差。地址字段可以是16位短地址、48位MAC地址或64位扩展地址。如果单对设备参与测距回合，则无需使用地址字段。示例RRTD IE内容字段格式如图14中所示。不排除其他示例。
图14示出了根据本公开的实施例的示例测距回复时间延迟IE内容字段格式1400。图14所示的测距回复时间延迟IE内容字段格式1400的实施例仅用于说明并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图14不将本公开的范围限制于任何特定实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用测距回复时间延迟IE内容字段格式1400。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距回复时间延迟IE内容字段格式1400。
测距到达角(AoA)延迟(RAD)IE内容包括在接收AoA请求的设备处的AoA估计。RADIE用作双向测距交换的一部分，并且用于设备在发送回复之前无法确定AoA的情况，在这种情况下，RAD IE在后续帧中携带AoA。当在多播/广播帧(例如，多播/广播/多对多测距)中使用RAD IE时，RAD IE内容可以包括请求AoA估计的源的MAC地址或设备ID。地址字段可以是16位短地址、48位MAC地址或64位扩展地址。否则，RAD IE具有零长度的内容字段。RAD IE的内容字段可以被格式化，如图15所示。
图15示出了根据本公开的实施例的示例测距到达角延迟IE内容字段格式1500。图15所示的测距到达角延迟IE内容字段格式1500的实施例仅用于说明并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图15不将本公开的范围限制于任何特定实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用测距到达角度延迟IE内容字段格式1500。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距到达角度延迟IE内容字段格式1500。
测距报告控制单侧TWR(RRCST)IE用于控制SS-TWR消息交换。示例RCST IE内容字段格式如图16和表1中所示。不排除其他示例。
图16示出了根据本公开的实施例的示例测距控制单侧TWR IE内容字段格式1600。图16中所示的测距控制单侧TWR IE内容字段格式1600的实施例仅用于说明并且可以在如图5中所示的电子设备中使用。图16不将本公开的范围限制于任何特定实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用测距控制单侧TWR IE内容字段格式1600。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距控制单侧TWR IE内容字段格式1600。
表1.测距报告控制单侧TWR IE中的控制信息字段的值
控制信息值 含义
0 该帧指示响应端不需要TX-RX往返时间和测距结果。
1 该帧指示响应端需要在交换结束时的TX-RX往返时间。
2 该帧指示响应端需要在交换结束时的测距结果。
测距报告控制双侧TWR(RRCDT)IE用于控制DS-TWR消息交换。示例RCDT IE内容字段格式如图17和表2中所示。不排除其他示例。
图17示出了根据本公开的实施例的示例测距控制双侧TWR IE内容字段格式1700。图17所示的测距控制双侧TWR IE内容字段格式1700的实施例仅用于说明并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图17不将本公开的范围限制于任何特定实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用测距控制双侧TWR IE内容字段格式1700。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距控制双侧TWR IE内容字段格式1700。
表2.测距报告控制双侧TWR IE中的控制信息字段的值
Figure BDA0003158573680000281
竞争周期(CP)IE用于在测距回合中定义单独的竞争周期，其中每个竞争周期是PP或RRP。图18和图19展示了IE内容字段来实现定义不同竞争周期的功能的一个示例；不排除其他示例。
图18示出了根据本公开的实施例的竞争周期(CP)IE 1800的示例内容字段。图18中所示的竞争周期(CP)IE 1800的内容字段的实施例仅用于说明并且可以在如图5中所示的电子设备中使用。图18不将本公开的范围限制于任何特定实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用竞争周期(CP)IE 1800的内容字段。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用竞争周期(CP)IE 1800的内容字段。
图19示出了根据本公开的实施例的CP表1900的示例行。图19中所示的CP表1900的行的实施例仅用于说明并且可以在如图5中所示的电子设备中使用。图19不将本公开的范围限制于任何特定实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用CP表1900的行。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用CP表1900的行。
竞争周期(CP)表的每一行代表一个基于竞争的PP/RRP，以及开始索引和结束索引之间的分配时隙。CP表长度指示CP表中的行数，其相当于一回合中的竞争周期数。
图20a示出了根据本公开的实施例的测距调度(RS)IE 2000的示例内容字段。图20a所示的测距调度(RS)IE 2000的内容字段的实施例仅用于说明并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图20a不将本公开的范围限制于任何特定实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用测距调度(RS)IE 2000的内容字段。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距调度(RS)IE 2000的内容字段。
图20b示出了根据本公开的实施例的测距调度表2050的示例行。图20b中示出的测距调度表2050的行的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图20b并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用测距调度表2050的行。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距调度表2050的行。
图21示出了根据本公开的实施例的RS表2100的示例行。图21中示出的RS表2100的行的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图21并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用RS表2100的行。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用RS表2100的行。
针对基于调度的测距，测距调度(RS)IE可以用于传送资源分配。图20和图21图示了RS IE的内容字段的示例；不排除实现相同功能的其他示例。
RS IE包含RS表，其中每一行包括时隙索引、分配给该时隙的设备地址以及指示所分配的设备的角色的标志。RS表长度字段指示RS表的行数，其相当于测距回合中的可用时隙/资源元素的数量。在UWB网络中成功交换该IE后，控制器和受控器知道他们各自的角色，并且在该测距回合中调度分配。然后，一旦测距回合开始，设备就可以相应地运行。
图22示出了根据本公开的实施例的示例测距下一信道和前导IE内容字段格式2200。图22中所示的测距下一信道和前导IE内容字段格式2200的实施例仅用于说明并且可以在如图5中所示的电子设备中使用。图22不将本公开的范围限制于任何特定实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用测距下一信道和前导IE内容字段格式2200。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距下一信道和前导IE内容字段格式2200。
测距下一信道和前导(RNCP)IE用于指定下一测距块的信道索引和前导码索引。测距下一信道和前导IE内容字段的格式可以如图22所示。
图23示出了根据本公开的实施例的测距最大重传IE内容字段格式2300的示例。在图23中示出的测距最大重传IE内容字段格式2300的实施例仅用于说明，并且可以在如图5中示出的电子设备中使用。图23并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用测距最大重传IE内容字段格式2300。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距最大重传IE内容字段格式2300。
测距最大重传(RMR)IE用于指定发起者/响应者在多个基于竞争的测距回合中竞争的最大重试次数。IE内容字段的示例如图23所示；不排除其他示例。
图24图示了根据本公开的实施例的示例三种安全测距PPDU格式2400。图24中所示的三种安全测距PPDU格式2400的实施例仅用于说明并且可以在如图5中所示的电子设备中使用。图24不将本公开的范围限制于任何特定实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用三种安全测距PPDU格式2400。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用三种安全测距PPDU格式2400。
在IEEE 802.15.4z的开发中，安全测距的主要增强是在基本PHY协议数据单元(PPDU)格式中包含加扰时间戳序列(STS)。由于设备的唯一STS为可信组中的一个或更多个远端所知，因此可以在可信组内执行安全测距，并且被攻击的机会显著降低。在本公开中，提供了设备的STS已成功交换的框架，其可以通过例如较高层控制或带外管理来完成。如何初始化/更新STS并在设备之间交换它不在本公开的范围内。
可以支持三种安全测距PPDU格式，这些格式之间的区别是STS的位置以及存在如图16的PHR和PHY有效载荷字段。图24中的缩写分别代表以下定义：同步头(SHR)；加扰的时间戳序列(STS)；以及PHY头(PHY)。
图24中STS的位置不同。对于图24的格式(例如，图24中的(c))，没有PHY头或数据字段(NHD)。基于图(例如，图24中的(c))的PPDU格式的测距被称为NHD安全测距。在本公开中不排除满足类似概念的其他约定。
在本公开中，UWB网络被考虑了一组设备和另一组设备之间的测距请求。如图6所示，组1的一个或更多个设备具有对组2的一个或更多个设备的测距请求，反之亦然。
通过利用无线信道的广播特性，可以针对存在一个或更多个发起者和一个或更多个响应者的用例实现减少了传输次数的优化方案。为了适应安全测距和优化传输方案，本公开修改MAC服务的原语并在开发的IEEE802.15.4z的IEEE标准规范中定义新的PIB属性。
图25示出了根据本公开的实施例的测距回合2500的示例时间结构的示例。图25中示出的测距回合2500的时间结构的实施例仅用于说明，并且可以在如图5中示出的电子设备中使用。图25并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用测距回合2500的时间结构。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距回合2500的时间结构。
测距配置结合了测距回合的控制信息，其由多个时隙组成，如图25所示。时隙是实现消息交换的基本时间单元。在本公开中不排除实现与测距回合和时隙相同的功能的其他约定。根据设备能力，可以在测距配置中调整测距回合中的时隙持续时间和时隙数量，或者将时隙持续时间和时隙数量固定为默认设置。一对或多对设备可以参与测距回合以实现测距请求。
图26示出了根据本公开的实施例的示例测距设备命名法2600(控制器和受控器)。图26中所示的测距设备命名法2700的实施例仅用于说明。图26不将本公开的范围限制于任何特定实施方式。如图26所示，控制器和受控器可以是如图5所示的电子设备501。在一个实施例中，如图26所示的控制器和受控器可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一。
在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距设备命名法2600。
由下一较高层确定的测距配置的设置可以从测距控制器(引导设备)发送到一个或更多个测距受控器，如图26所示。使用不同的网络信息，测距配置可以通过发送到一个或更多个设备的专用数据帧来传送，或者测距配置可以嵌入到向网络中的设备广播的同步帧中。同时，本公开不排除交换测距配置信息的其他方法，例如，经由较高层或带外管理。
图27a示出了根据本公开的实施例的一般测距回合结构2700的示例。图27a中示出的一般测距回合结构2700的实施例仅用于说明，并且可以由图5中示出的电子设备使用。图27a并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用一般的测距回合结构2700。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用一般测距回合结构2700。
测距配置包括测距回合的结构，其包含一个或更多个轮询周期(PP)和一个或更多个测距响应周期(RRP)，其中PP由一个或更多个时隙组成，用于发送来自发起者的轮询消息，而RRP由一个或更多个时隙组成，用于发送来自响应者的响应消息。在图27a中可以找到一般测距回合结构，其中一个或更多个测距周期可以用于发送RFRAME，而一个或更多个数据周期可以用于交换测距结果或其他数据帧。
图27b示出了根据本公开的实施例的测距回合结构2750的示例。图27b中示出的测距回合结构2750的实施例仅用于说明，并且可以由图5中示出的电子设备使用。图27b并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用测距回合结构2750。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距回合结构2750。
图28a示出了根据本公开的实施例的作为发起者2800的示例测距控制器，如可以由电子设备(例如，如图1中示出的111-116和/或101-103以及如图5中示出的500)执行。图28a中示出的作为发起者2800的测距控制器的实施例仅用于说明。图28a并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，如图28a所示的控制器和受控器可以是图6所示的组1和/或组2中的节点之一。
图28b示出了根据本公开的实施例的作为响应者2850的示例测距控制器，如可以由电子设备(例如，如图1中示出的111-116和/或101-103以及如图5中示出的500)执行。图28b中示出的作为响应者2850的测距控制器的实施例仅用于说明。图28b并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，如图28b中示出的控制器和响应者可以是图6中示出的组1和/或组2中的节点之一。
如图28a和28b所示，控制器发送测距控制帧，让受控器知道测距配置，例如，回合结构(见图27a)和测距调度信息(见图20a和图20b)。控制器可以作为测距发起者或响应者。当控制器是发起者时，测距控制帧和轮询消息都可以被来自受控器/响应者的测距响应帧隐含地确认。
当控制器是响应者时，测距控制帧可以被来自受控器/发起者的轮询消息隐含地确认。然而，如果控制器未接收到轮询或者如果受控器未接收到测距控制帧，并且控制器在图28a和28b中未听到来自受控器的任何消息，则控制器不知道测距配置是否已成功交换。本公开的实施例开发了一些机制来提高测距配置交换的可靠性。
在测距会话开始之前，受控器可以在监听模式下等待，以便从控制器获得测距配置。如果测距控制帧从控制器成功地传输到受控器，则受控器就知道测距回合的时间结构。具体来说，受控器知道分配的用于发送和接收预期帧的时隙。当受控器未接收到预期的RFRAME时，受控器可以在分配的时隙向控制器发送否定确认，指示测距失败。通过来自受控器的否定确认帧，控制器不仅知道测距失败的发生，而且还证实受控器之间测距配置的交换。
图29示出了根据本公开的实施例的用于确定为受控器发送否定确认的方法2900的流程图，该方法可以由电子设备(例如，如图1中所示的111-116和/或101-103以及如图5中所示的501)执行。图29中示出的方法2900的实施例仅用于说明，并且可以在如图5中示出的电子设备中使用。图29并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以执行方法2900。在一个实施例中，发起者和响应者可以执行方法2900。
如图29所示，该方法2900在步骤2902开始。在步骤2902，电子设备确定电子设备是否接收到RC帧。在步骤2902，如果电子设备接收到RC帧，则方法2900执行步骤2904。在步骤2904中，电子设备确定电子设备是否接收到预期的RFRAME或数据帧。在步骤2904中，电子设备接收到预期的RFRAME或数据帧，则电子设备执行步骤2906。在步骤2906中，电子设备在分配的时隙中发送请求的RFRAME或数据帧。在步骤2902中，电子设备未接收到，则电子设备在步骤2908中继续等待并监听。在步骤2904中，电子设备未接收到，则电子设备在步骤2910中在分配的时隙中发送否定确认帧。
图30示出了根据本公开的实施例的用于确定控制器的RC帧传输失败的方法3000的流程图，该方法可以由电子设备(例如，如图1中所示的111-116和/或101-103以及如图5中所示的500)执行。图30中示出的方法3000的实施例仅用于说明，并且可以在如图5中示出的电子设备中使用。图30并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以执行方法3000。在一个实施例中，发起者和响应者可以执行方法3000。
如图30所示，方法3000在步骤3902开始。在步骤3002中，电子设备确定电子设备是否接收到预期的RFRAME/数据帧或否定确认。在步骤3002中，如果电子设备接收到预期的RFRAME/数据帧或否定确认，则电子设备执行步骤3004。在步骤3004中，在受控器处成功地发送了RC帧。在步骤3002，电子设备未接收到，则电子设备执行步骤3006。在步骤3006中，在受控器处对RC帧的接收失败。
当控制器既未接收到来自受控器RFRAME，也未接收到否定确认帧时，控制器可以认为受控器的测距控制帧的传输失败。图29和图30中示出了该机制。
在图29中，由于已经通过控制器在RC帧中调度了测距时隙，因此受控器可以利用这些时隙来发送否定确认。来自受控器的RFRAME、数据帧、或否定确认隐含地证实了RC帧的成功交换，这可以减轻控制器再次交换测距配置的成本。如果在一段时间后没有来自受控器的响应，则控制器就会确定RC帧的交换失败，由于受控器仍可以等待和监听，所以控制器还可以再次发送RC帧。在本公开中可以找到各种帧格式和否定确认的实施方式。
在一个实施例中，为控制器分别作为测距发起者或响应者的用例提供了否定确认的消息交换进程。在以下方案中示出了一个测距发起者和多个测距响应者的SS-TWR和DS-TWR的用例。但是并不排除其他示例。
图31示出了根据本公开的实施例的一个发起者和多个响应者的SS-TWR的消息交换图3100的示例：控制器是测距发起者，可以由电子设备(例如，如图1中示出的111-116和/或101-103以及如图5中示出的500)执行。图31中示出的消息交换图3100的实施例仅用于说明，并且可以在如图5中示出的电子设备中使用。图31并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
如图31所示，SS-TWR(见图7)被实现用于在一个发起者与两个响应者之间进行测距，其中控制器充当发起者。虽然成功地接收到了RC帧，但响应者1未接收到来自测距发起者/控制器的预期轮询。不是在分配的用于测距响应的时隙中保持空闲，响应者1可以发送否定确认帧来指示轮询消息的失败，并隐含地证实RC帧的成功交换。对于响应者2，一旦控制器接收到测距响应，控制器也就知道响应者2已经接收到了RC帧。
图32示出了根据本公开的实施例的一个响应者和多个发起者的DS-TWR的消息交换图3200的示例：控制器是测距响应者，其可以由电子设备(例如图1中示出的111-116和/或101-103以及图5中示出的500)执行。图32中示出的消息交换图3200的实施例仅用于说明，并且可以在如图5中示出的电子设备中使用。图32并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
如图32所示，具有三个消息的DS-TWR(见图8)被实现用于一个响应者和两个发起者的用例，其中控制器充当响应者。在接收到RC帧后，两个测距发起者在分配的时隙内分别发送测距轮询。然而，在控制器/响应者侧的两个测距轮询的接收均失败，控制器/响应者在应该发送测距响应的时隙里保持空闲。由于两个受控器都未接收到来自控制器/响应者的预期的测距响应帧，所以两个受控器可以在分配的用于第二测距轮询的时隙中发送否定确认帧。通过接收的否定确认帧，控制器知道发生了测距失败，但在远端都成功传输了RC帧。
图33示出了根据本公开的实施例的一个响应者和多个发起者的DS-TWR的消息交换图3300的示例：控制器是测距响应者，其可以由电子设备(例如图1中示出的111-116和/或101-103以及图5中示出的500)执行。图33中示出的消息交换图3300的实施例仅用于说明，并且可以在如图5中示出的电子设备中使用。图33并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
如图33所示，在控制器/响应者侧成功地接收了两个测距轮询的传输，但是在两个测距发起者/受控器处未接收到由控制器/响应者传输的相应的测距响应，则受控器也可以在分配的用于第二测距轮询的时隙中发送否定确认帧。通过接收的否定确认帧，控制器知道发生了测距失败，但在远端都成功传输了RC帧。
目前的IEEE标准规范只定义了ACK帧，但没有定义传送否定确认。上述实施例中描述的进程可以通过对新定义的否定确认帧来支持。
图34示出了根据本公开的实施例的类型1即时NACK帧格式3400的示例。在图34中示出的类型1即时NACK帧格式3400的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图34并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用类型1即时NACK帧格式3400。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用类型1即时NACK帧格式3400。
图35示出了根据本公开的实施例的正在向其发送NACK的控制进程号表3500的示例。图35中示出的控制进程号表3500的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图35并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用控制进程号表3500。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用控制进程号表3500。
为了实现否定确认(NACK)的传送，可以使用仅由MAC头和MAC脚组成的NACK短帧。如图34和35所示，可以定义类型1即时NACK帧格式。
帧控制字段中的帧类型值可以用来传达该帧是NACK。例如，在IEEE802.15.4中预留了用于此目的的帧类型值100。
图36示出了根据本公开的实施例的帧控制中的指示NACK帧的帧类型字段3600的示例。在图36中示出的帧类型字段3600的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图36并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用帧类型字段3600。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用帧类型字段3600。
图37示出了根据本公开的实施例的类型2即时NACK帧格式3700的示例。在图37中示出的类型2即时NACK帧格式3700的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图37并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用类型2即时NACK帧格式3700。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用类型2即时NACK帧格式3700。
图38示出了根据本公开的实施例的正在向其发送NACK的控制进程号表3800的示例。图38中示出的控制进程号表3800的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图38并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用控制进程号表3800。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用控制进程号表3800。
如图37和38所示，可以定义类型2即时NACK帧格式。也可以分配附加的位来指示控制号进程。该帧也可以用来传送ACK。
图39示出了根据本公开的实施例的测距控制进程确认(RCPA)IE 3900的示例。图39中示出的测距控制进程确认(RCPA)IE 3900的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图39并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用测距控制进程确认(RCPA)IE 3900。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距控制进程确认(RCPA)IE 3900。
IEEE 802.15.4z中的增强型确认帧规定要包括作为帧格式一部分的信息元素(IE)。可以定义测距控制进程确认(RCPA)IE来传送相关字段的ACK或NACK。IE内容字段的示例如图39所示。控制进程号遵循与图38相同的格式。
可以并不总是需要确认测距控制配置。在一个实施例中，提供了通过其可以请求确认或否定确认的框架。
图40示出了根据本公开的实施例用于确定是否需要发送ACK/NACK的方法4000的流程图，如可以由电子设备(例如，如图1中示出的111-116和/或101-103以及如图5中示出的500)执行。图40中示出的方法4000的实施例仅用于说明，并且可以在如图5中示出的电子设备中使用。图40并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用该方法4000。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用该方法4000。
确定是否发送确认的整体进程可以使用某些信息元素来完成，以请求作为RC帧的一部分的确认。图40中给出了这方面的示例流程图。
图41示出了根据本公开的实施例的测距确认请求(RAR)IE 4100的示例。图41中示出的测距确认请求(RAR)IE 4100的实施例仅用于说明，并且可以在如图5中示出的电子设备中使用。图41并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用测距确认请求(RAR)IE 4100。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距确认请求(RAR)IE 4100。
测距确认请求(RAR)IE可以被制定为请求ACK或NACK的帧和/或进程的列表。IE的内容字段可以按照图41所示的格式，包括请求的ACK/NACK的数量(由ACK/NACK表的长度指示，也给出RAR ACK/NACK表的行数)和进程/帧的ID。
图42示出了根据本公开的实施例的可以从中选择需要ACK/NACK的所需进程的列表4200的示例。图42中示出的列表4200的实施例仅用于说明，并且可以在图5中示出的电子设备中使用。图42并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用列表4200。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用列表4200。
ACK和NACK的列表可以从预先定义的列表中选择。根据预期的列表大小，可以改变IE内的八位位组/位。图42中示出了示例列表。
图43示出了根据本公开的实施例的测距确认回复IE内容字段格式4300的示例。在图43中示出的测距确认回复IE内容字段格式4300的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图43并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用测距确认回复IE内容字段格式4300的示例。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距确认回复IE内容字段格式4300的示例。
为了回复RAR IE，定义了新的测距确认回复(RAP)IE，其可以与增强的确认IE一起使用。该IE的内容字段可以按图43所示的格式。该IE的内容字段包括RAP表的字段和RAP表的长度。RAP表的长度的字段指示RAP表中的行数。
RAP表的每一行由列表ID和指示ACK或NACK的1位组成。例如，ACK＝0，NACK＝1。
图44示出了根据本公开的实施例的RAP表4400的示例行。图44中示出的RAP表4400的行的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图44并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用RAP表4400的行。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用RAP表4400的行。
在上述实施例中引入的测距控制进程确认(RCPA)IE的另一示例可以没有内容字段。RCPA IE可以遵循嵌套IE的格式，但是不排除IEEE标准规范的其他格式(例如，报头IE格式)。
如果受控器未接收到预期的来自控制器的帧，如图41至43所示，则受控器可以在调度时隙中仅将没有内容字段的RCPA IE发送到控制器，或者受控器可以在基于竞争的测距中竞争发送RCPA IE。因此，控制器可以知道测距失败，但如图28和图31至33所示的测距控制消息/帧已经被成功地交换。
图45示出了根据本公开的实施例的对广播消息中失败的测距传输的否定确认的消息交换图4500的示例，如可以由电子设备(例如，如图1中所示的111-116和/或101-103以及图5中所示的500)执行。图45中示出的消息交换图4500的实施例仅用于说明，并且可以在如图5中示出的电子设备中使用。图45并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在多节点测距中，如图45所示，测距受控器可以期望接收到来自多个设备的RFRAME。来自控制器/发起者1的轮询消息成功，而来自受控器/发起者2的轮询消息失败。可以在受控器/响应者广播测距响应消息的调度时隙中传送具有未能发送预期消息的目的地的地址字段的RCPA IE。因此，在测距回合后，部分多节点测距对仍然可以实现成功的测距循环，而控制器和受控器知道该回合的失败测距对。
图46示出了根据本公开的实施例的测距控制进程确认(RCPA)IE内容字段格式4600的示例。图46中示出的测距控制进程确认(RCPA)IE内容字段格式4600的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图46并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用测距控制进程确认(RCPA)IE内容字段格式4600。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距控制进程确认(RCPA)IE内容字段格式4600。
RCPA IE的修改后的内容字段格式可以包括地址字段，而不是使用没有内容字段的RCPA IE，使得修改后的内容字段格式可以实现对来自不同设备的多个测距传输的否定确认的特征。图46示出了修改后的RCPA IE的内容字段格式的示例。
图46中的NACK表长度字段表示未能将预期的RFRAME或其他数据帧发送到受控器的设备数。然后，该受控器可以在NACK表中堆叠这些设备的地址，形成RCPA IE，并在调度时隙中广播NACK表(或为基于竞争的测距竞争传输)。
图47示出了根据本公开的实施例的NACK表4700的示例行/元素。在图47中示出的NACK表4700的行/元素的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图47并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用NACK表4700的行/元素。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用NACK表4700的行/元素。
在图47中，地址的类型，即2个八位位组(octet)的短地址或8个八位位组的扩展地址，可以由MCPS-DATA.request中的DstAddrMode确定。RCPA IE格式可以遵循IEEE标准规范中的嵌套IE格式，但是也不排除其他格式(例如，报头IE格式)。
如果受控器将这个带有RCPA IE的否定确认消息发送给控制器，并且MHR中的目的地地址字段被填写为控制器地址，则RCPA IE就不需要包含该地址字段，NACK表的长度为零。
如果来自不同设备的所有预期帧的接收在受控器处失败，则受控器形成没有上述实施例中描述的内容字段的RCPA IE，使用图46中示出的内容格式，并将NACK表的长度设置为零。包括测距控制器的其他测距设备接收传送该RCPA IE的广播消息，并知道先前的测距传输已经失败。
图48示出了根据本公开的实施例的具有地址类型指示符4800的测距控制进程确认(RCPA)IE内容字段格式的示例。图48中示出的具有地址类型指示符4800的测距控制进程确认(RCPA)IE内容字段格式的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图48并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用具有地址类型指示符4800的测距控制进程确认(RCPA)IE内容字段格式。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用具有地址类型指示符4800的测距控制进程确认(RCPA)IE内容字段格式。
根据具体实施方式，地址类型也可以通过RCPA IE中的指示符字段来区分。图48示出了具有地址类型指示符的RCPA IE内容字段格式的示例，而NACK表的每一行与图47的内容保持一致。
当地址类型字段的值为1时，如图47所示，NACK表的每一行/元素可使用2个八位位组的短地址，否则可以使用8个八位位组的扩展地址。本公开示出了图48是具有地址类型指示符的RCPA IE内容字段格式的示例。为了区分更多的地址类型，并不排除可以将更多的位用于地址类型的字段。
如果UWB网络的测距设备包含不同类型的地址，例如2个八位位组的短地址和8个八位位组的扩展地址，则地址类型字段可以出现在NACK表的每一行/元素的开头。RCPA IE的内容格式保持与图46相同，而NACK表的每一行/元素成为图49。
图49示出了根据本公开的实施例的具有地址类型指示符4900的NACK表的行/元素的示例。在图49中示出的具有地址类型指示符的NACK表的行/元素4900的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图49并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用具有地址类型指示符4900的NACK表的行/元素。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用具有地址类型指示符4900的NACK表的行/元素。
当NACK表的长度值为零时，在图46中不存在NACK表，并且图49中示出的NACK表的行没有内容字段。当NACK表存在时，每一行的第一位字段可以用来指示地址类型：值为1时，地址类型为2个八位位组的短地址，否则地址类型为8个八位位组的扩展地址，反之亦然。为了区分更多的地址类型，本公开并不排除可以将更多的位用于地址类型的字段。
图50示出了根据本公开的实施例的测距和AOA品质因数(RAFOM)IE内容字段格式5000的示例。图50中示出的测距和AOA品质因数(RAFOM)IE内容字段格式5000的实施例仅用于说明，并且可以在如图5中示出的电子设备中使用。图50并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用测距和AOA品质因数(RAFOM)IE内容字段格式5000。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距和AOA品质因数(RAFOM)IE内容字段格式5000。
新的IE，即用于报告角度和/或测距估计置信度的测距和AOA品质因数(RAFOM)IE，也可以用于实现否定确认的功能。RAFOM IE内容字段格式的示例在图50中示出。
第一八位位组，即测距FOM值，用于表征时间戳相关报告的准确性，例如，RRTD/RRTI IE中的回复时间、RRTM IE中的往返时间。内容字段的结构类似于IEEE标准规范中的测距FoM。在表3中可以定义测距置信度(RCL)字段。
测距置信度规定了真回复时间和/或往返时间在以报告值为中心的置信区间内的概率。测距置信区间(RCI)表示区间宽度，其可以被定义为如表4所示。测距置信区间比例系数(RCISF)可以被定义为如表5所示。因此，总体置信区间等于RCI与RCISF的乘积。当测距FOM扩展(RFE)被设置为零时，RCL、RCI和RCISF的字段具有表3至表5中给出的一般含义。当RFE被设置为1时，报告测距FOM的第一八位位组具有表6中给出的含义。
表3.测距置信度(RCL)
置信度 位：3
无FoM 000
20％ 001
55％ 010
75％ 011
85％ 100
92％ 101
97％ 110
99％ 111
表4.测距置信区间(RCI)
置信区间 位：2
100ps 00
300ps 01
1ns 10
3ns 11
表5.测距置信区间比例系数(RCISF)
置信区间比例系数 位：2
置信区间×1/2 00
置信区间×1 01
置信区间×2 10
置信区间×4 11
表6.具有扩展位RFE的测距FOM值
Figure BDA0003158573680000451
图50中的第二八位位组，即AOA FOM值，用于表征到达角度(AOA)报告的准确性，例如，测距AOA报告(RAR)IE中的AOA。内容字段的结构可以类似于IEEE标准规范中的测距FoM。AOA置信度(ACL)字段可以在表7中定义。
AOA置信度规定了真AOA在以报告值为中心的置信区间内的概率。AOA置信区间(ACI)表示区间宽度，其可以被定义为如表8所示。AOA置信区间比例系数(ACISF)可以被定义为如表9所示。
因此，总体置信区间等于ACI与ACISF的乘积。当AOA FOM扩展(AFE)被设置为零时，ACL、ACI和ACISF的字段具有表7至表9中给出的标准含义。当AFE被设置为1时，报告AOA FoM的第二八位位组具有表10中给出的含义。
表7.AOA置信度(ACL)
Figure BDA0003158573680000452
Figure BDA0003158573680000461
表8.AOA置信区间(ACI)
置信区间 位：2
1° 00
3° 01
10° 10
15° 11
表9.AOA置信区间比例系数(ACISF)
置信区间比例系数 位：2
置信区间×1/2 00
置信区间×1 01
置信区间×2 10
置信区间×4 11
表10.具有扩展位AFE的AOA FOM值
Figure BDA0003158573680000462
测距/AOA FOM值“10000000”用于让另一端知道测距/AOA估计失败。因此，RAFOMIE可以作为对预期测距传输的否定确认。例如，如图31至33所示，如果失败，则受控器可以发送具有FOM值“10000000”的RAFOM IE来否定确认预期的测距传输。
当RFE和/或AFE的值不是零时，RAFOM IE可以与时间戳相关报告和/或AoA报告一起使用，以便接收器可以知道这些报告的准确性。表3至表10是不同字段的设置示例，但本公开并不排除表3至表10也可以针对具体的用例和实施方式进行调整的情况。
图51示出了根据本公开的实施例的具有FOM表5100的测距和AOA品质因数(RAFOM)IE内容字段格式的示例。图51中示出的具有FOM表5100的测距和AAA品质因数(RAFOM)IE内容字段格式的实施例仅用于说明，并且可以在如图5中示出的电子设备中使用。图51并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用具有FOM表5100的测距和AOA品质因数(RAFOM)IE内容字段格式。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用具有FOM表5100的测距和AOA品质因数(RAFOM)IE内容字段格式。
图52示出了根据本公开的实施例的FOM表5200的示例行/元素。在图52中示出的FOM表5200的行/元素的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图52并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用FOM表5200的行/元素。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用FOM表5200的行/元素。
如果广播消息向不同的测距设备传送时间戳相关报告和/或AOA报告，则地址字段可以包括在RAFOM IE中以区分不同的目的地。RAFOM IE的修改后的内容字段格式在图51和52中示出。
FOM表长度的值表示传送RAFOM IE、时间戳相关报告和/或AOA报告的广播消息被发送到的目的地的数量，其等于FOM表中的行数。当FOM表长度为零时，则不存在FOM表，但RAFOM IE仍然可以作为对先前的测距传输的否定确认，这与上述实施例中没有内容字段的RCPA IE相似。
当FOM表的长度为非零并且存在FOM表时，图52示出了FOM表的每一行/元素的示例。第一八位位组用于控制地址存在和地址类型。如果地址存在(AP)字段为1，则存在地址字段，否则不存在地址字段。地址类型(AT)字段指示以下地址字段的类型：当AT值为1时，使用2个八位位组的短地址，否则使用8个八位位组的扩展地址。如果目的地的地址类型可以由MCPS-DATA.request的DstAddrMode指定，如IEEE标准规范中所示，则图52中控制地址字段的第一八位位组可以被删除。地址字段之后的字段与图50的字段相同。
图53示出了根据本公开的实施例的FOM表5300的另一示例行/元素。在图53中示出的FOM表的行/元素5300的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图53并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用FOM表5300的行/元素。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用FOM表5300的行/元素。
通过第一八位位组字段来控制地址字段，其中两个预留位可以用来指示存在测距FOM和AOA FOM。修改后的FOM表的行/元素如图53所示。
与图52相比，图53引入了两个附加的位字段，即测距FOM存在(RFP)和AOA FOM存在(AFP)。当RFP的值为1时，存在测距FOM，包括RFE、RCISF、RCI和RCL，否则不存在这些字段。当AFP的值为1时，存在AOA FOM，包括AFE、ACISF、ACI和ACL，否则不存在这些字段。
图54示出了根据本公开的实施例的测距品质因数(RFOM)IE内容字段格式5400的示例。在图54中示出的测距品质因数(RFOM)IE内容字段格式5400的示例的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图54并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用测距品质因数(RFOM)IE内容字段格式5400。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用测距品质因数(RFOM)IE内容字段格式5400。
如果特定用例和实施方式仅支持测距FOM，则RAFOM被简化为测距品质因数(RFOM)IE。RFOM IE的内容字段的示例可以在图54中找到，其中字段的定义与图50中的定义相同。
为了在广播消息中向多个目的地发送FOM报告，可以使用测距FOM表来堆叠多个FOM报告，这与图51类似。图55示出了具有RFOM表的RFOM IE内容字段格式的示例。
图55示出了根据本公开的实施例的具有RFOM 5表5500的测距品质因数(RFOM)IE内容字段格式的示例。图55中示出的具有RFOM 5表5500的测距品质因数(RFOM)IE内容字段格式的实施例仅用于说明，并且可以在如图5中示出的电子设备中使用。图55并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用具有RFOM 5表5500的测距品质因数(RFOM)IE内容字段格式。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用具有RFOM 5表5500的测距品质因数(RFOM)IE内容字段格式。
图56示出了根据本公开的实施例的RFOM表5600的示例行/元素。在图56中示出的RFOM表的行/元素5600的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图56并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用RFOM表5600的行/元素。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用RFOM表5600的行/元素。
图57示出了根据本公开的实施例的RFOM表5700的另一示例行/元素。在图57中示出的RFOM表的行/元素5700的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图57并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用RFOM表5700的行/元素。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用RFOM表5700的行/元素。
图56和图57示出了RFOM表的行/元素的两个示例。字段的定义与图52和图53中的定义相同。
图58示出了根据本公开的实施例的AOA品质因数(AFOM)IE内容字段格式5800的示例。图58中示出的AOA品质因数(AFOM)IE内容字段格式5800的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图58并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用AOA品质因数(AFOM)IE内容字段格式5800。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用AOA品质因数(AFOM)IE内容字段格式5800。
如果特定用例和实施方式仅支持AOA FOM，则RAFOM被简化为AOA品质因数(AFOM)IE。AFOM IE的内容字段的示例可以在图58中找到，其中字段的定义与图50中的定义相同。
图59示出了根据本公开的实施例的具有AFOM表5900的AOA品质因数(AFOM)IE内容字段格式的示例。图59中示出的具有AFOM表5900的AOA品质因数(AFOM)IE内容字段格式的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图59并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用具有AFOM表5900的AOA品质因数(AFOM)IE内容字段格式。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用具有AFOM表5900的AOA品质因数(AFOM)IE内容字段格式。
为了在广播消息中向多个目的地发送FOM报告，可以使用测距FOM表来堆叠多个FOM报告，其与图51类似。图59示出了具有AFOM表的AFOM IE内容字段格式的示例。
图60示出了根据本公开的实施例的AFOM表6000的示例行/元素。在图60中示出的AFOM表的行/元素6000的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图60并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用AFOM表6000的行/元素。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用AFOM表6000的行/元素。
图61示出了根据本公开的实施例的AFOM表6100的另一示例行/元素。在图61中示出的AFOM表的行/元素6100的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图61并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用AFOM表6100的行/元素。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用AFOM表6100的行/元素。
图60和图61示出了AFOM表的行/元素的两个示例。字段的定义与图52和图53中的定义相同。
IEEE 802.15.4z可以支持四种具有不同STS分组配置的不同的PPDU格式，即SP0、SP1、SP2和SP3。新定义的IE，即RCPA IE和FOM相关IE(RAFOM、RFOM、AFOM IE)，可以插入到基于PPDU格式SP0/SP1/SP2的RFRAME中，以便在失败时否定确认预期的测距传输。
然而，对于SP3测距，RFRAME不包括MAC头和有效载荷。如图27所示，在数据周期/测量报告阶段，用于否定确认、时间戳相关报告、AOA报告和FOM报告的IE可以被插入具有SP0/SP1/SP2 PPDU格式的数据帧中。
图62示出了根据本公开的实施例的用于失败的测距传输的否定确认/证实的消息序列图6200的示例，可以由电子设备(例如，如图1中所示的111-116和/或101-103以及如图5中所示的500)执行。图62中示出的消息序列图6200的实施例仅用于说明，并且可以在如图5中示出的电子设备中使用。图62并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，如图62所示，示出了用于对测距传输的否定确认的消息序列图的示例。本公开不排除IE的实现该功能的其他语义。
在上述实施例中，RCPA、RAFOM、RFOM、AFOM IE可以用于报告预期的RFRAME的否定确认/证实。RAFOM、RFOM、AFOM IE也可以用于报告估计结果的质量，即测距和/或AOA。在图62中，使用了测距消息未接收IE(RMNR IE)。内容字段格式可以是前面示出的针对RCPA、RAFOM、RFOM或AFOM IE的示例之一。
与图31中示出的进程类似，响应者/受控器接收来自控制器的实现测距配置的测距控制消息(RCM)广播。然而，在基于调度的测距中，一些受控器可能未接收到一个或更多个预期的RFRAME。受控器可以向控制器/发起者发送否定确认/证实。然后，控制器知道在特定的响应者/受控器处发生了测距失败。此外，该否定确认/证实也隐含地让控制器知道RCM已经交换成功，并且这些响应者/受控器还知道了时间结构(如图25、26和27a所示)。
对于SS-TWR，一个测距回合包含PP和RRP。对于具有三个消息的DS-TWR，一个测距回合包含第一PP、RRP、以及第二PP。每个周期包括一个或更多个时隙，其中来自发起者/响应者的传输可以根据下一较高层的决定进行调度，或者发起者/响应者可以分别在相应的周期内竞争时隙。
图63示出了根据本公开的实施例的具有测距间隔更新周期6300的调度测距回合的示例。图63中示出的具有测距间隔更新周期6300的调度测距回合的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图63并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用具有测距间隔更新周期6300的调度测距回合。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用具有测距间隔更新周期6300的调度测距回合。
除了用于在RC帧中调整测距配置的控制IE，下一测距回合的调度时间可以是RC帧中单独的有效载荷IE或有效载荷字段。测距间隔可以定义为下一测距回合的开始与当前测距的开始之间的相对时间，如图63所示。在测距周期之后，控制器可以在测距间隔更新周期(RIUP)内通过向所有受控器发送更新IE来调整测距间隔。
图64示出了根据本公开的实施例的RCR IE内容字段6400的示例。在图64中示出的RCR IE内容字段6400的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图64并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用RCR IE内容字段6400。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用RCR IE内容字段6400。
测距改变请求(RCR)IE可以用于将请求从测距受控器传送给测距控制器。一般的IE格式可以参考IEEE标准规范，其不受本公开的限制。图64示出了RCR IE的内容字段的示例。
第一位是请求改变指示符。如果第一位为零，则表示发送该IE的受控器同意为下一测距回合设置当前的测距配置和测距间隔，并且后面的内容字段的长度为零。如果请求改变指示符为1，则表示发送该IE的受控器请求改变下一测距回合的测距配置或测距间隔，并且受控器的偏好可以在后面的内容字段中找到。在另一示例中，如果受控器需要请求改变某些测距参数，则发送RCR IE；如果受控器不需要请求改变，则不发送RCR IE。在这种情况下，1位的“请求改变指示符”可以不出现在内容字段中。
改变请求的内容可以包括测距方法、延迟模式、竞争模式和测距间隔中的一个或更多个。其他内容也是可能的。
测距方法的字段占2位，其中“00”代表单向测距(OWR)，“01”代表SS-TWR，“10”代表DS-TWR，“11”为预留。本公开不排除引入更多的测距方法，这需要更多的位来区分。
延迟模式指示时间戳或角度信息在测距回合结束时与一个或更多个数据帧进行交换，而不是将其插入测距帧中。根据设备的能力，不同的UWB测距设备可以使用或可以不使用延迟模式。对于RCR IE中的延迟模式的字段，如果延迟模式的字段为1，则指示受控器在下一测距回合中倾向于延迟模式；如果延迟模式的字段为0，则受控器在下一测距回合中倾向于禁能延迟模式。
竞争模式的字段是反映对基于竞争的测距的偏好的指示符。如果竞争模式的字段为1，则意指受控器倾向于在下一测距回合中参与基于竞争的测距。如果竞争模式的字段为0，则受控器在下一测距回合中倾向于基于调度的测距。
测距间隔的字段反映了受控器对下一测距回合的调度时间的偏好。在本公开中，提供了以最小MAC时间步为单位的测距间隔字段以及2个八位位组的字段大小的示例。然而，并不排除使用不同单位的测距间隔字段或字段大小的其他示例。
图65示出了根据本公开的实施例的另一RCR IE内容字段6500的示例。在图65中示出的RCR IE内容字段6500的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图65并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用RCR IE内容字段6500。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用RCR IE内容字段6500。
根据测距设备的能力，RCR IE可以具有各种不同的变体。图16中的内容字段的子集可以用于形成RCR IE。例如，图65示出了RCR IE内容字段的另一示例，其中有三个字段：测距改变指示符、测距方法和测距间隔。同时，本公开不排除在图65中引入反映受控器的其他偏好的新的内容字段。
图66示出了根据本公开的实施例的具有测距改变请求周期和测距间隔更新周期6600的调度测距回合的示例。图66中示出的具有测距改变请求周期和测距间隔更新周期6600的调度测距回合的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图66并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用具有测距改变请求周期和测距间隔更新周期6600的调度测距回合。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用具有测距改变请求周期和测距间隔更新周期6600的调度测距回合。
所有的或一部分的受控器可以在测距改变请求周期内被调度，以分别发送RCRIE。调度分配可以由控制器配置，并在测距控制周期内广播给受控器。在测距改变请求周期(RCRP)之后，控制器能够收集来自受控器的请求以更新测距配置或测距间隔的设置。由于一般的数据帧可以用于在RCRP中传送RCR IE，因此其他有效载荷或有效载荷IE也可以通过该周期传送，例如，延迟模式下用于测距的时间戳或角度IE，其不被本公开排除。
UWB MAC可能不支持RCRP。然而，根据使用情况，RCR IE可以通过RFRAME传输。
图67示出了根据本公开的实施例的多播/广播DS-TWR和SS-TWR 6700的示例。图67中示出的多播/广播DS-TWR和SS-TWR 6700的实施例仅用于说明，并且可以在如图5所示的电子设备中使用。图67并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以使用多播/广播DS-TWR和SS-TWR 6700。在一个实施例中，发起者和响应者可以使用多播/广播DS-TWR和SS-TWR 6700。
例如，图67示出了一个发起者与多个响应者之间的多播/广播DS-TWR和SS-TWR的进程。如果发起者是控制器，则受控器(响应者)可以在测距响应帧中插入RCR IE，以告知控制器他们各自的请求。因此，可以实现在RFRAME中包含测距改变请求。类似地，对于具有多个发起者和一个响应者的用例，如果响应者是控制器，那么受控器(发起者)也可以在轮询消息中发送他们各自的请求。
图68示出了根据本公开的实施例的用于确定响应者的方案的方法6800的流程图，该方法可以由电子设备(例如，如图1中所示的111-116和/或101-103以及如图5中所示的500)执行。图68中示出的方法6800的实施例仅用于说明，并且可以在如图5中示出的电子设备中使用。图68并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以执行方法6800。在一个实施例中，发起者和响应者可以执行方法6800。
如图68所示，该方法6800在步骤6802开始。在步骤6802中，电子设备确定发起者是否是控制器。在步骤6802中，如果发起者不是控制器，则响应者在测距改变请求周期在数据帧中发送测距改变请求IE。在步骤6802中，如果发起者是控制器，则方法6800执行步骤6804。在步骤6804中，响应者在测距响应帧中包括测距改变请求IE。
在一个实施例中，对于不是控制器的响应者，如果相应的发起者是控制器，则在测距响应帧中包括测距改变请求IE；否则，相应的发起者在测距改变请求周期在数据帧中发送测距改变请求IE。这在图68中示出。类似地，对于不是控制器的发起者，如果相应的响应者是控制器，则将测距改变请求IE包括在轮询消息中；否则，相应的响应者在测距改变请求周期在数据帧中发送测距改变请求IE。这在图69中示出。
图69示出了根据本公开的实施例的用于确定发起者的方案的方法6900的流程图，该方法可以由电子设备(例如，如图1中示出的111-116和/或101-103以及如图5中示出的500)执行。图69中示出的方法6900的实施例仅用于说明，并且可以在如图5中示出的电子设备中使用。图69并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以执行方法6900。在一个实施例中，发起者和响应者可以执行方法6900。
如图69所示，方法6900在步骤6902开始。在步骤6902中，电子设备确定响应者是否是控制器。在步骤6902中，如果响应者不是控制器，则发起者在测距改变请求周期在数据帧中发送测距改变请求IE。在步骤6902中，如果响应者是控制器，方法6800执行步骤6804。在步骤6804中，发起者在轮询消息中包括测距改变请求IE。
可以实现上述两种方案的组合。图66中示出了测距回合结构。然而，测距改变请求周期的时隙可能不足以让所有受控器发送各自的请求。在测距控制周期之后，一些测距受控器知道没有受控器被调度用于RCRP。如果RFRAME可以由受控器接收和解码，则一些受控器仍然可以如上面描述的用例那样分别在RFRAME中插入RCR IE。
图70示出了根据本公开的实施例的用于安全测距操作的方法7000的流程图，该方法可以由电子设备(例如，如图1中示出的111-116和/或101-103以及如图5中示出的500)执行。图70中示出的方法7000的实施例仅用于说明。图70并不将本公开的范围限制在任何特定的实施方式。
在一个实施例中，可以是如图6所示的组1和/或组2中的节点之一的控制器和受控器可以执行方法7000。在一个实施例中，发起者和响应者可以执行方法7000。
在一个实施例中，该方法由发送装置执行。
如图70所示，该方法7000在步骤7002开始。在步骤7002中，发送装置识别从发送装置的较高层接收的介质访问控制(MAC)公共部分子层(CPS)数据请求(MCPS-DATA.request)原语是否包括测距配置信息元素(IE)或测距IE。
随后，在步骤7004中，响应于MCPS-DATA.request原语包括测距配置IE，发送装置向接收装置发送测距控制消息(RCM)。
随后，在步骤7006中，响应于MCPS-DATA.request原语包括测距IE，发送装置向接收装置发送测距发起消息(RIM)。
接下来，在步骤7008中，发送装置从接收装置接收包括指示RIM的接收失败的测距消息未接收信息元素(RMNR IE)的MAC数据。
在一个实施例中，在步骤7008中，包括在MAC数据中的RMNR IE不包括指示RIM的接收失败的内容字段。
在一个实施例中，在步骤7008中，包括在MAC数据中的RMNR IE包括：帧控制字段、包括轮询信号字段和预留字段的控制进程号字段、帧校验序列(FCS)字段、MAC头字段和MAC脚字段，来指示RIM的接收失败。
在一个实施例中，在步骤7008中，包括在MAC数据中的RMNR IE包括：帧控制字段、包括轮询信号字段和预留字段的控制进程号字段、确认/否定确认(ACK/NACK)字段、帧校验序列(FCS)字段、MAC头字段和MAC脚字段，其中ACK/NACK字段用于指示RIM的接收失败。
在一个实施例中，在步骤7010中，包括在MAC数据中的RMNR IE包括：包括轮询信号字段和预留字段的控制进程号字段、以及确认/否定确认(ACK/NACK)字段，其中ACK/NACK字段用于指示RIM的接收失败。
最后，在步骤7010中，发送装置通过MCPS-DATA.indication原语识别RMNR IE。
在一个实施例中，发送装置在分配给要从接收装置接收的测距响应消息(RRM)的时隙上接收MAC数据。
在一个实施例中，发送装置识别接收装置不处于空闲状态，并识别RCM被接收装置成功地接收。
尽管本公开的内容已经用示例性的实施例进行了描述，但对于本领域的技术人员来说，可以提出各种变化和修改。本公开的目的是使本公开包括落入所附权利要求范围内的此类变化和修改。本申请中的任何描述都不应被理解为暗示任何特定的元素、步骤或功能是必须包括在权利要求范围内的基本元素。

Claims (15)

1.一种无线通信系统中的支持测距能力的发送装置，所述发送装置包括：
处理器，所述处理器被配置为识别从所述发送装置的较高层接收的介质访问控制(MAC)公共部分子层(CPS)数据请求(MCPS-DATA.request)原语是否包括测距配置信息元素(IE)或测距IE；
收发器，所述收发器可操作地连接到所述处理器，并被配置为：
响应于所述MCPS-DATA.request原语包括所述测距配置IE，向接收装置发送测距控制消息(RCM)；
响应于MCPS-DATA.request原语包括所述测距IE，向所述接收装置发送测距发起消息(RIM)；以及
从所述接收装置接收包括指示所述RIM的接收失败的测距消息未接收信息元素(RMNRIE)的MAC数据，
其中，所述处理器被配置为通过介质访问控制公共部分子层数据指示(MCPS-DATA.indication)原语识别所述RMNR IE。
2.根据权利要求1所述的发送装置，其中，所述收发器进一步被配置为在被分配给要从所述接收装置接收的测距响应消息(RRM)的时隙上接收所述MAC数据。
3.根据权利要求1所述的发送装置，其中，所述处理器进一步被配置为：
识别所述接收装置不处于空闲状态；以及
识别所述RCM被所述接收装置成功地接收。
4.根据权利要求1所述的发送装置，其中，包括在所述MAC数据中的所述RMNR IE不包括指示所述RIM的接收失败的内容字段。
5.根据权利要求1所述的发送装置，其中，包括在所述MAC数据中的所述RMNR IE包括：帧控制字段、包括轮询信号字段和预留字段的控制进程号字段、帧校验序列(FCS)字段、MAC头字段和MAC脚字段，来指示所述RIM的接收失败。
6.根据权利要求1所述的发送装置，其中，包括在所述MAC数据中的所述RMNR IE包括：帧控制字段、包括轮询信号字段和预留字段的控制进程号字段、确认/否定确认(ACK/NACK)字段、帧校验序列(FCS)字段、MAC头字段和MAC脚字段，其中所述ACK/NACK字段用于指示所述RIM的接收失败。
7.根据权利要求1所述的发送装置，其中，包括在所述MAC数据中的所述RMNR IE包括：包括轮询信号字段和预留字段的控制进程号字段、以及确认/否定确认(ACK/NACK)字段，其中所述ACK/NACK字段指示所述RIM的接收失败。
8.一种无线通信系统中的支持测距能力的接收装置，所述接收装置包括：
收发器，所述收发器被配置为：
从发送装置接收测距控制消息(RCM)，其中所述RCM由所述发送装置响应于介质访问控制(MAC)公共部分子层(CPS)数据请求(MCPS-DATA.request)原语包括测距配置信息元素(IE)而发送；以及
从所述发送装置接收测距发起消息(RIM)，其中所述RIM由所述发送装置响应于MCPS-DATA.request原语包括所述测距IE而发送；以及
处理器，所述处理器可操作地连接到所述收发器，并被配置为通过介质访问控制公共部分子层数据指示(MCPS-DATA.indication)原语识别所述RCM或所述RIM，
其中，所述收发器进一步被配置为向所述发送装置发送包括指示所述RIM的接收失败的RMNR IE的MAC数据。
9.根据权利要求8所述的接收装置，其中，所述收发器进一步被配置为在被分配给要从所述接收装置接收的测距响应消息(RRM)的时隙上发送所述MAC数据。
10.根据权利要求8所述的接收装置，其中，包括在所述MAC数据中的所述RMNR IE不包括指示所述RIM的接收失败的内容字段。
11.根据权利要求8所述的接收装置，其中，包括在所述MAC数据中的所述RMNR IE包括：帧控制字段、包括轮询信号字段和预留字段的控制进程号字段、帧校验序列(FCS)字段、MAC头字段和MAC脚字段，来指示所述RIM的接收失败。
12.根据权利要求8所述的接收装置，其中，包括在所述MAC数据中的所述RMNR IE包括：帧控制字段、包括轮询信号字段和预留字段的控制进程号字段、确认/否定确认(ACK/NACK)字段、帧校验序列(FCS)字段、MAC头字段和MAC脚字段，其中所述ACK/NACK字段用于指示所述RIM的接收失败。
13.根据权利要求8所述的接收装置，其中，包括在所述MAC数据中的所述RMNR IE包括：包括轮询信号字段和预留字段的控制进程号字段、以及确认/否定确认(ACK/NACK)字段，其中所述ACK/NACK字段指示所述RIM的接收失败。
14.一种无线通信系统中的支持测距能力的发送装置的方法，所述方法包括：
识别从所述发送装置的较高层接收的介质访问控制(MAC)公共部分子层(CPS)数据请求(MCPS-DATA.request)原语是否包括测距配置信息元素(IE)或测距IE；
响应于所述MCPS-DATA.request原语包括所述测距配置IE，向接收装置发送测距控制消息(RCM)；
响应于所述MCPS-DATA.request原语包括所述测距IE，向所述接收装置发送测距发起消息(RIM)；
从所述接收装置接收包括指示所述RIM的接收失败的测距消息未接收信息元素(RMNRIE)的MAC数据；以及
通过介质访问控制公共部分子层数据指示(MCPS-DATA.indication)原语识别所述RMNR IE。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：在被分配给要从所述接收装置接收的测距响应消息(RRM)的时隙上接收所述MAC数据。
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