CN116782116A - 一种测距或感知的方法和装置 - Google Patents
一种测距或感知的方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116782116A CN116782116A CN202210225706.2A CN202210225706A CN116782116A CN 116782116 A CN116782116 A CN 116782116A CN 202210225706 A CN202210225706 A CN 202210225706A CN 116782116 A CN116782116 A CN 116782116A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- time
- uwb
- frame
- uwb signal
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 180
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 140
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 86
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 78
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 40
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 37
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 12
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 abstract description 64
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 65
- 230000008569 process Effects 0.000 description 20
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 18
- 230000006870 function Effects 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 230000004044 response Effects 0.000 description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 description 10
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 10
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 6
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 4
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 235000008694 Humulus lupulus Nutrition 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
- H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/02—Services making use of location information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W74/00—Wireless channel access
- H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本申请实施例提供了一种测距或感知的方法和装置,该方法包括:在超宽带UWB信道上进行空闲信道评估CCA,获取第一指示信息,该第一指示信息用于指示一个时间单元内的至少两个第一空闲时间分段;在每个时间单元内的第一目标空闲时间分段发送第一超宽带UWB信号的至少一个分段信号,该第一UWB信号用于进行数据测量,至少两个第一空闲时间分段包括第一目标空闲时间分段。通过该方法,能够避免在多对发起端设备和响应端设备同时进行UWB测距或感知时,连续多个分段信号传输时间重叠的情况,从而避免测距干扰,提高测距性能。
Description
技术领域
本申请实施例涉及通信领域,更具体地,涉及一种测距或感知的方法和装置。
背景技术
超宽带(Ultra Wideband,UWB)技术是一种无线载波通信技术,利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。由于其脉冲很窄,且辐射谱密度极低,UWB系统具有多径分辨能力强、功耗低、保密性强等优点。
对于测距或感知场景,测量或感知的结果的精度跟信号带宽有很大关系,信号带宽越大,感知或测距得到的结果的精度越高,可以考虑将用于测距或感知的参考信号通过UWB系统收发,而把其他参考信号和/或数据的传输通过窄带协议传输,该处理方式可以理解为窄带协议辅助下的UWB测距或感知。
在窄带协议辅助下的UWB测距或感知过程中,发起端设备在UWB信道上采用分段传输的方式和响应端设备进行往返时间测量,若存在多对发起端设备和响应端设备同时进行UWB测距或感知,则容易发生连续多个分段信号传输时间重叠的情况,对测距结果产生干扰,影响测距性能。
发明内容
本申请实施例提供一种测距或感知的方法,能够避免在多对发起端设备和响应端设备同时进行UWB测距或感知时,连续多个分段信号传输时间重叠的情况,从而避免测距干扰,提高测距性能。
第一方面,提供了一种测距或感知的方法,该方法可以由发起端设备执行,或者,也可以由发起端设备的组成部件(例如芯片或者电路)执行,对此不作限定,为了便于描述,下面以由发起端设备执行为例进行说明。
该方法包括:在超宽带UWB信道上进行空闲信道评估CCA,获取第一指示信息,该第一指示信息用于指示一个时间单元内的至少两个第一空闲时间分段;在每个时间单元内的第一目标空闲时间分段发送第一超宽带UWB信号的至少一个分段信号,该第一UWB信号用于进行数据测量,至少两个第一空闲时间分段包括第一目标空闲时间分段。
基于上述方案,发起端设备在发送第一UWB信号前先进行空闲信道评估(如在一毫米的时间内进行空闲信道评估),根据空闲信道评估的结果确定分段发送第一UWB信号的时间分段,使得第一UWB信号在空闲时间分段上发送,避免与其他连续多个分段信号的传输时间重叠,从而避免测距干扰,提高测距性能。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,在每个所述时间单元内的第一目标空闲时间分段发送第一UWB信号的至少一个分段信号,包括:在每个时间单元内的第一目标空闲时间分段发送第一UWB信号的一个分段信号。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,在UWB信道上进行CCA之后,该方法还包括:在窄带信道上发送第一帧,该第一帧用于触发进行数据测量。
基于上述方案,发起端设备可以通过第一帧触发的形式触发进行数据测量,避免持续进行信道监听而造成的开销浪费。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第一帧包括以下信息中的至少一项:第一指示信息、响应端设备的标识信息、指示第一UWB信号在每个时间单元内的持续时间的信息、指示第一帧与第一UWB信号的发送时间间隔的信息、指示第一UWB信号分段个数的信息、指示第一UWB信号总长度的信息和指示数据测量结果反馈类型的信息。
第一帧中可以包括多种信息,以助于响应端设备获知用于数据测量的第一UWB信号的传输情况,并基于该第一UWB信号的传输情况确定数据测量流程是否顺利进行。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:在窄带信道上接收第二帧,第二帧用于响应第一帧。
基于上述方案,发起端设备可以是在接收到响应端设备反馈的响应于第一帧的第二帧的情况下,确定可以进行数据测量,以确保成功进行数据测量。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:在UWB信道上接收第二UWB信号,该第二UWB信号用于进行数据测量。
基于上述方案,发起端设备触发进行数据测量之后,基于第一UWB信号和第二UWB信号完成数据测量获得数据测量结果。
第二方面,提供了一种测距或感知的方法,该方法可以由响应端设备执行,或者,也可以由响应端设备的组成部件(例如芯片或者电路)执行,对此不作限定,为了便于描述,下面以由响应端设备执行为例进行说明。
该方法包括:在每个时间单元内的第一目标空闲时间分段接收第一超宽带UWB信号的至少一个分段信号;在超宽带UWB信道上进行空闲信道评估CCA,获取第二指示信息,该第二指示信息用于指示一个时间单元内的至少两个第二空闲时间分段;在每个时间单元内的第二目标空闲时间分段发送第二UWB信号的至少一个分段信号,至少两个第二空闲时间分段包括第二目标空闲时间分段;基于第一UWB信号和第二UWB信号进行数据测量。
基于上述方案,响应端设备在发送第二UWB信号前先进行一毫秒的信道评估检测,根据信道评估检测的结果确定分段发送第二UWB信号的时间序列,使得第二UWB信号在空闲时间分段上发送,避免与其他连续多个分段信号的传输时间重叠,从而避免测距干扰,提高测距性能。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,在每个时间单元内的第二目标空闲时间分段发送第二UWB信号的至少一个分段信号,包括:在每个时间单元内的第二目标空闲时间分段发送第二UWB信号的一个分段信号。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该方法还包括:在窄带信道上接收第一帧,该第一帧用于触发进行数据测量。
基于上述方案,响应端设备可以在接收到发起端设备发送的第一帧之后,再开始进行数据测量,避免持续进行信道监听而造成的开销浪费。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该第一帧包括以下信息中的至少一项:第一指示信息、响应端设备的标识信息、指示第一UWB信号在每个时间单元内的持续时间的信息、指示第一帧与第一UWB信号的发送时间间隔的信息、指示第一UWB信号分段个数的信息、指示第一UWB信号总长度的信息和指示数据测量结果反馈类型的信息;其中,第一指示信息用于指示一个时间单元内的至少两个第一空闲时间分段,第二目标空闲时间分段与第一目标空闲时间分段不同。
第一帧中可以包括多种信息,以助于响应端设备获知用于数据测量的第一UWB信号的传输情况,并基于该第一UWB信号的传输情况确定数据测量流程是否顺利进行。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该方法还包括:在窄带信道上发送第二帧,该第二帧用于响应第一帧。
基于上述方案,响应端设备向发起端设备反馈响应于第一帧的第二帧,使得发起端设备获知可以进行数据测量,以确保成功进行数据测量。
第三方面,提供了一种测距或感知的装置,该装置用于执行上述第一方面提供的方法。
该装置包括:处理单元,用于在超宽带UWB信道上进行空闲信道评估CCA,获取第一指示信息,该第一指示信息用于指示一个时间单元内的至少两个第一空闲时间分段;收发单元,用于在每个时间单元内的第一目标空闲时间分段发送第一超宽带UWB信号的至少一个分段信号,第一超宽带UWB信号用于进行数据测量,至少两个第一空闲时间分段包括所述第一目标空闲时间分段。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,收发单元,还用于在每个时间单元内的第一目标空闲时间分段发送第一UWB信号的一个分段信号。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,在UWB信道上进行CCA之后,该收发单元,还用于在窄带信道上发送第一帧,该第一帧用于触发进行数据测量。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该第一帧包括以下信息中的至少一项:第一指示信息、响应端设备的标识信息、指示第一UWB信号在每个时间单元内的持续时间的信息、指示第一帧与第一UWB信号的发送时间间隔的信息、指示所述第一UWB信号分段个数的信息、指示所述第一UWB信号总长度的信息和指示所述数据测量结果反馈类型的信息。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该收发单元,还用于在窄带信道上接收第二帧,该第二帧用于响应第一帧。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该收发单元,还用于在该UWB信道上接收第二UWB信号,该第二UWB信号用于进行数据测量。
以上第三方面及其可能的设计所示方法的有益效果可参照第一方面及其可能的设计中的有益效果。
第四方面,提供了一种测距或感知的装置,该装置用于执行上述第二方面提供的方法。
该装置包括:收发单元,用于在每个时间单元内的第一目标空闲时间分段接收第一超宽带UWB信号的至少一个分段信号;处理单元,用于在超宽带UWB信道上进行空闲信道评估CCA,获取第二指示信息,该第二指示信息用于指示一个时间单元内的至少两个第二空闲时间分段;收发单元,还用于在每个时间单元内的第二目标空闲时间分段发送第二UWB信号的至少一个分段信号,至少两个第二空闲时间分段包括第二目标空闲时间分段;处理单元,还用于基于第一UWB信号和第二UWB信号进行数据测量。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,收发单元,还用于在每个时间单元内的第二目标空闲时间分段发送第二UWB信号的一个分段信号。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,该收发单元,还用于在窄带信道上接收第一帧,第一帧用于触发进行数据测量。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,第一帧包括以下信息中的至少一项:第一指示信息、响应端设备的标识信息、指示第一UWB信号在每个时间单元内的持续时间的信息、指示第一帧与第一UWB信号的发送时间间隔的信息、指示所述第一UWB信号分段个数的信息、指示所述第一UWB信号总长度的信息和指示所述数据测量结果反馈类型的信息;其中,第一指示信息用于指示一个时间单元内的至少两个第一空闲时间分段,第二目标空闲时间分段与第一目标空闲时间分段不同。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,该收发单元,还用于在窄带信道上发送第二帧,该第二帧用于响应第一帧。
以上第四方面及其可能的设计所示装置的有益效果可参照第二方面及其可能的设计中的有益效果。
上述第一方面和第二方面提供的通信方法,通过在发送UWB信号之前,进行空闲信道评估,使得发起端设备和响应端设备分别根据自身的空闲信道评估结果,在空闲时间分段上发送UWB信号,避免与其他分段信号的传输时间重叠,从而避免测距干扰,提高测距性能。本申请还提供了另外一种通信方法,发起端设备和响应端设备分别根据由随机数构成的时间序列,在随机的时间分段上发送UWB信号,避免与其他分段信号的传输时间重叠,从而避免测距干扰,提高测距性能。下面结合第五方面和第六方面介绍该通信方法。
第五方面,提供了一种测距或感知的方法,该方法可以由发起端设备执行,或者,也可以由发起端设备的组成部件(例如芯片或者电路)执行,对此不作限定,为了便于描述,下面以由发起端设备执行为例进行说明。
该方法包括:在超宽带UWB信道上基于第一时间序列发送第一超宽带UWB信号,该第一UWB信号包括N个第一分段信号,第一时间序列包括N个元素,第i个元素用于指示第i个第一分段信号的发送时间位于第i个时间单元内的第k个时间分段内,任意一个时间单元被分为K个时间分段,i为小于等于N的正整数,k为小于等于K的随机数;在UWB信道上接收第二UWB信号,第一UWB信号和第二UWB信号用于进行数据测量。
基于上述技术方案,发起端设备根据由随机数构成的时间序列,在随机的时间分段上以分段发送的方式发送第一UWB信号,避免与其他连续多个分段信号的传输时间重叠,从而避免测距干扰,提高测距性能。
结合第五方面,在第五方面的某些实现方式中,该方法还包括:基于第一密钥生成第一时间序列。
基于上述技术方案,第一时间序列可以基于信令开销较小的第一密钥生成,增加了方案的灵活性,同时由于第一密钥占用内存较少,能够减少信令开销。
结合第五方面,在第五方面的某些实现方式中,发送第一UWB信号之前,该方法还包括:在窄带信道上发送第一帧,该第一帧包括第一时间序列,该第一帧用于触发进行数据测量。
基于上述方案,发起端设备可以通过第一帧触发的形式触发进行数据测量,避免持续进行信道监听而造成的开销浪费。同时将第一时间序列通过第一帧发送给响应端设备,使得响应端设备可以依据第一时间序列,确定发送第二UWB信号的随机时间序列,增加了方案的灵活性。
结合第五方面,在第五方面的某些实现方式中,发送第一UWB信号之前,该方法还包括:在窄带信道上发送第一帧,该第一帧包括第一密钥,该第一帧用于触发进行数据测量。
基于上述方案,发起端设备可以通过第一帧触发的形式触发进行数据测量,避免持续进行信道监听而造成的开销浪费。同时将第一密钥通过第一帧发送给响应端设备,使得响应端设备可以依据第一密钥,确定第一时间序列,再基于第一时间序列,确定发送第二UWB信号的随机时间序列,增加了方案的灵活性。另一方面,由于第一密钥占用内存较少,能够减少信令开销。
结合第五方面,在第五方面的某些实现方式中,该第一帧还包括以下信息中的至少一项:响应端设备的标识信息、指示第一UWB信号分段个数的信息、指示第一UWB信号总长度的信息和指示数据测量结果反馈类型的信息。
第一帧中可以包括多种信息,以助于响应端设备获知用于数据测量的第一UWB信号的传输情况,并基于该第一UWB信号的传输情况确定数据测量流程是否顺利进行。
结合第五方面,在第五方面的某些实现方式中,当发送相邻两个第一分段信号的时间间隔小于第一阈值时,在相邻两个第一分段信号的发送时间内,插入保护间隔,该保护间隔等于第一阈值。
基于上述技术方案,当相邻两个分段信号的发送时间小于第一阈值(例如,1毫秒)时,发起端设备在这两个分段信号的发送时间内插入一个时间长度为第一阈值(例如,1毫秒)的保护间隔,以确保两个分段信号的发送时间间隔不小于1毫秒。
第六方面,提供了一种测距或感知的方法,该方法可以由响应端设备执行,或者,也可以由响应端设备的组成部件(例如芯片或者电路)执行,对此不作限定,为了便于描述,下面以由响应端设备执行为例进行说明。
该方法包括:在UWB信道上接收第一UWB信号;在UWB信道上基于第二时间序列发送第二UWB信号,第一UWB信号和第二UWB信号用于进行数据测量;其中,第二时间序列基于第一时间序列生成,第一时间序列包括N个元素,第i个元素用于指示第i个第二分段信号的发送时间位于第i个时间单元内的第k个时间分段内,任意一个时间单元被分为K个时间分段,i为小于等于N的正整数,k为小于等于K的随机数。
基于上述技术方案,响应端端设备根据由随机数构成的时间序列,在随机的时间分段上以分段发送的方式发送第二UWB信号,避免与其他连续多个分段信号的传输时间重叠,从而避免测距干扰,提高测距性能。
结合第六方面,在第六方面的某些实现方式中,该方法还包括:第一时间序列基于第一密钥生成。
基于上述技术方案,第一时间序列可以基于信令开销较小的第一密钥生成,增加了方案的灵活性,同时由于第一密钥占用内存较少,能够减少信令开销。
结合第六方面,在第六方面的某些实现方式中,接收第一UWB信号之前,该方法还包括:在窄带信道上接收第一帧,该第一帧包括第一时间序列,该第一帧用于触发进行数据测量。
基于上述方案,响应端设备可以在接收到发起端设备发送的第一帧之后,再开始进行数据测量,避免持续进行信道监听而造成的开销浪费。同时响应端设备能够根据第一帧中携带的第一时间序列,确定发送第二UWB信号的随机时间序列,增加了方案的灵活性。
结合第六方面,在第六方面的某些实现方式中,接收第一UWB信号之前,该方法还包括:在窄带信道上接收第一帧,该第一帧包括第一密钥,该第一帧用于触发进行数据测量。
基于上述方案,响应端设备可以在接收到发起端设备发送的第一帧之后,再开始进行数据测量,避免持续进行信道监听而造成的开销浪费。同时响应端设备能够根据第一帧中携带的第一密钥,确定第一时间序列,再基于第一时间序列,确定发送第二UWB信号的随机时间序列,增加了方案的灵活性。另一方面,由于第一密钥占用内存较少,能够减少信令开销。
结合第六方面,在第六方面的某些实现方式中,第一帧还包括以下信息中的至少一项:响应端设备的标识信息、指示第一UWB信号分段个数的信息、指示第一UWB信号总长度的信息和指示数据测量结果反馈类型的信息。
第一帧中可以包括多种信息,以助于响应端设备获知用于数据测量的第一UWB信号的传输情况,并基于该第一UWB信号的传输情况确定数据测量流程是否顺利进行。
第七方面,提供了一种测距或感知的装置,该装置用于执行上述第五方面提供的方法。
该装置包括:收发单元,用于在超宽带UWB信道上基于第一时间序列发送第一超宽带UWB信号,该第一UWB信号包括N个第一分段信号,第一时间序列包括N个元素,第i个元素用于指示第i个第一分段信号的发送时间位于第i个时间单元内的第k个时间分段内,任意一个时间单元被分为K个时间分段,i为小于等于N的正整数,k为小于等于K的随机数;收发单元,还用于在UWB信道上接收第二UWB信号,第一UWB信号和第二UWB信号用于进行数据测量。
结合第七方面,在第七方面的某些实现方式中,处理单元,还用于基于第一密钥生成第一时间序列。
结合第七方面,在第七方面的某些实现方式中,发送第一UWB信号之前,处理单元,还用于在窄带信道上发送第一帧,该第一帧包括第一时间序列,该第一帧用于触发进行数据测量;
结合第七方面,在第七方面的某些实现方式中,发送第一UWB信号之前,处理单元,还用于在窄带信道上发送第一帧,该第一帧包括第一密钥,该第一帧用于触发进行数据测量。
结合第七方面,在第七方面的某些实现方式中,该第一帧还包括以下信息中的至少一项:响应端设备的标识信息、指示第一UWB信号分段个数的信息、指示第一UWB信号总长度的信息和指示数据测量结果反馈类型的信息。
结合第七方面,在第七方面的某些实现方式中,当发送相邻两个第一分段信号的时间间隔小于第一阈值时,处理单元,还用于在相邻两个第一分段信号的发送时间内,插入保护间隔,该保护间隔等于第一阈值。
以上第七方面及其可能的设计所示方法的有益效果可参照第五方面及其可能的设计中的有益效果。
第八方面,提供了一种测距或感知的装置,该装置用于执行上述第六方面提供的方法。
该装置包括:收发单元,用于在UWB信道上接收第一UWB信号;收发单元,还用于在UWB信道上基于第二时间序列发送第二UWB信号,第一UWB信号和第二UWB信号用于进行数据测量;其中,第二时间序列基于第一时间序列生成,第一时间序列包括N个元素,第i个元素用于指示第i个第二分段信号的发送时间位于第i个时间单元内的第k个时间分段内,任意一个时间单元被分为K个时间分段,i为小于等于N的正整数,k为小于等于K的随机数。
结合第八方面,在第八方面的某些实现方式中,处理单元,用于基于第一密钥生成第一时间序列。
结合第八方面,在第八方面的某些实现方式中,接收第一UWB信号之前,收发单元,还用于在窄带信道上接收第一帧,该第一帧包括第一时间序列,该第一帧用于触发进行数据测量。
结合第八方面,在第八方面的某些实现方式中,接收第一UWB信号之前,收发单元,还用于在窄带信道上接收第一帧,该第一帧包括第一密钥,该第一帧用于触发进行数据测量。
结合第八方面,在第八方面的某些实现方式中,第一帧还包括以下信息中的至少一项:响应端设备的标识信息、指示第一UWB信号分段个数的信息、指示第一UWB信号总长度的信息和指示数据测量结果反馈类型的信息。
第九方面,提供了一种测距或感知的装置,该装置用于执行上述第一方面或第五方面提供的方法。具体地,该通信装置可以包括用于执行第一方面或第五方面的上述任意一种实现方式提供的方法的单元和/或模块,如处理单元和获取单元。
在一种实现方式中,收发单元可以是收发器,或,输入/输出接口;处理单元可以是至少一个处理器。可选地,收发器可以为收发电路。可选地,输入/输出接口可以为输入/输出电路。
在另一种实现方式中,收发单元可以是该芯片、芯片系统或电路上的输入/输出接口、接口电路、输出电路、输入电路、管脚或相关电路等;处理单元可以是至少一个处理器、处理电路或逻辑电路等。
第十方面,提供了一种测距或感知的装置,该装置用于执行上述第二方面或第六方面提供的方法。具体地,该通信装置可以包括用于执行第二方面或第六方面提供的方法的单元和/或模块,如处理单元和获取单元。
在一种实现方式中,收发单元可以是收发器,或,输入/输出接口;处理单元可以是至少一个处理器。可选地,收发器可以为收发电路。可选地,输入/输出接口可以为输入/输出电路。
在另一种实现方式中,收发单元可以是该芯片、芯片系统或电路上的输入/输出接口、接口电路、输出电路、输入电路、管脚或相关电路等;处理单元可以是至少一个处理器、处理电路或逻辑电路等。
第十一方面,本申请提供一种处理器,用于执行上述各方面提供的方法。
对于处理器所涉及的发送和获取/接收等操作,如果没有特殊说明,或者,如果未与其在相关描述中的实际作用或者内在逻辑相抵触,则可以理解为处理器输出和接收、输入等操作,也可以理解为由射频电路和天线所进行的发送和接收操作,本申请对此不做限定。
第十二方面,提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储用于设备执行的程序代码,该程序代码包括用于执行上述第一方面、第二方面、第五方面和第六方面的任意一种实现方式提供的方法。
第十三方面,提供一种包含指令的计算机程序产品,当该计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面、第二方面、第五方面和第六方面的任意一种实现方式提供的方法。
第十四方面,提供一种芯片,芯片包括处理器与通信接口,处理器通过通信接口读取存储器上存储的指令,执行上述第一方面、第二方面、第五方面和第六方面的任意一种实现方式提供的方法。
可选地,作为一种实现方式,芯片还包括存储器,存储器中存储有计算机程序或指令,处理器用于执行存储器上存储的计算机程序或指令,当计算机程序或指令被执行时,处理器用于执行上述第一方面、第二方面、第五方面和第六方面的任意一种实现方式提供的方法。
附图说明
图1是本申请提供的两种应用场景的示意图。
图2中的(a)是本申请实施例提供的一种UWB信号的示意图。
图2中的(b)是本申请实施例提供的测距定位系统的架构示意图。
图3是本申请实施例提供的一种UWB测距方法的示意图。
图4是本申请实施例提供的一种通信方法的示意性流程图。
图5是本申请实施例提供的一种通信方法的示意性流程图。
图6是本申请实施例提供的基于CCA的UWB信号发送时序的示意图。
图7是本申请实施例提供的一种通信方法的示意性流程图。
图8是本申请实施例提供的基于跳时的UWB信号发送时序的示意图。
图9是本申请实施例提供的一种通信装置的示意性框图。
图10是本申请实施例提供的一种通信设备的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
本申请实施例可以应用于无线个人局域网(wireless personal area network,WPAN),目前WPAN采用的标准为电气和电子工程协会(institute of electrical andelectronics engineer,IEEE)802.15系列。WPAN可以用于电话、计算机、附属设备等小范围内的数字辅助设备之间的通信,其工作范围一般是在l0m以内。支持无线个人局域网的技术包括蓝牙(Bluetooth)、紫蜂(ZigBee)、超宽带(ultra wideband,UWB)、IrDA红外连接技术(红外)、HomeRF等。从网络构成上来看,WPAN位于整个网络架构的底层,用于小范围内的设备之间的无线连接,即点到点的短距离连接,可以视为短距离无线通信网络。根据不同的应用场景,WPAN又分为高速率(high rate,HR)-WPAN和低速率(low rate)-WPAN,其中,HR-WPAN可用于支持各种高速率的多媒体应用,包括高质量声像配送、多兆字节音乐和图像文档传送等。LR-WPAN可用于日常生活的一般业务。
在WPAN中,根据设备所具有的通信能力,可以分为全功能设备(full-functiondevice,FFD)和精简功能设备(reduced-function device,RFD)。FFD设备之间以及FFD设备与RFD设备之间都可以通信。RFD设备之间不能直接通信,只能与FFD设备通信,或者通过一个FFD设备向外转发数据。这个与RFD相关联的FFD设备称为该RFD的协调器(coordinator)。RFD设备主要用于简单的控制应用,如灯的开关、被动式红外线传感器等,传输的数据量较少,对传输资源和通信资源占用不多,RFD设备的成本较低。其中,协调器也可以称为个人局域网(personal area network,PAN)协调器或中心控制节点等。PAN协调器为整个网络的主控节点,并且每个自组网中只能有一个PAN协调器,具有成员身份管理、链路信息管理、分组转发功能。可选地,本申请实施例中的设备可以为支持802.15.4a和802.15.4z、以及现在正在讨论中的或后续版本等多种WPAN制式的设备。
本申请实施例中,上述设备可以是通信服务器、路由器、交换机、网桥、计算机或者手机,家居智能设备,车载通信设备等。
在本申请实施例中,上述设备包括硬件层、运行在硬件层之上的操作系统层,以及运行在操作系统层上的应用层。该硬件层包括中央处理器(central processing unit,CPU)、内存管理单元(memory management unit,MMU)和内存(也称为主存)等硬件。该操作系统可以是任意一种或多种通过进程(process)实现业务处理的计算机操作系统,例如,Linux操作系统、Unix操作系统、Android操作系统、iOS操作系统或windows操作系统等。该应用层包含浏览器、通讯录、文字处理软件、即时通信软件等应用。并且,本申请实施例并未对本申请实施例提供的方法的执行主体的具体结构特别限定,只要能够通过运行记录有本申请实施例的提供的方法的代码的程序,以根据本申请实施例提供的方法进行通信即可,例如,本申请实施例提供的方法的执行主体可以是FFD或RFD,或者,是FFD或RFD中能够调用程序并执行程序的功能模块。
另外,本申请的各个方面或特征可以实现成方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制品。本申请中使用的术语“制品”涵盖可从任何计算机可读器件、载体或介质访问的计算机程序。例如,计算机可读介质可以包括,但不限于:磁存储器件(例如,硬盘、软盘或磁带等),光盘(例如,压缩盘(compact disc,CD)、数字通用盘(digital versatile disc,DVD)等),智能卡和闪存器件(例如,可擦写可编程只读存储器(erasable programmableread-only memory,EPROM)、卡、棒或钥匙驱动器等)。另外,本文描述的各种存储介质可代表用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语“机器可读介质”可包括但不限于,无线信道和能够存储、包含和/或承载指令和/或数据的各种其它介质。
本申请实施例还可以适用于物联网(internet of things,IoT)网络或车联网(Vehicle to X,V2X)等无线局域网系统中。当然,本申请实施例还可以适用于其他可能的通信系统,例如,长期演进(long term evolution,LTE)系统、LTE频分双工(frequencydivision duplex,FDD)系统、LTE时分双工(time division duplex,TDD)、通用移动通信系统(universal mobile telecommunication system,UMTS)、全球互联微波接入(worldwideinteroperability for microwave access,WiMAX)通信系统、第五代(5th generation,5G)通信系统,以及未来的第六代(6th generation,6G)通信系统等。
上述适用本申请的通信系统仅是举例说明,适用本申请的通信系统不限于此,在此统一说明,以下不再赘述。
图1是本申请提供的两种应用场景的示意图。在图1的(A)所示的系统101中,多个FFD设备和多个RFD设备形成星型拓扑(star topology)的通信系统,其中一个FFD为PAN控制器,在星型拓扑的通信系统中,PAN控制器同一个或多个其他设备进行数据传输,即多个设备可以建立一对多或多对一的数据传输架构。在图1的(B)所示的系统102中,多个FFD设备和1个RFD设备形成点对点拓扑(peer to peer topology)的通信系统,其中一个FFD为PAN控制器,在点对点拓扑的通信系统中,多个不同设备之间可以建立多对多的数据传输架构。
应理解,图1的(A)和图1的(B)仅为便于理解而示例的简化示意图,并不构成对本申请的应用场景的限定。例如,该系统101和/或系统102中还可以包括其他FFD和/或RFD等。
为了便于理解本申请实施例的技术方案,首先对本申请实施例可能涉及到的一些术语或概念进行简单描述。
1、UWB技术:是一种无线载波通信技术,利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围很宽。由于其脉冲很窄,且辐射谱密度极低,UWB系统具有多径分辨能力强,功耗低,保密性强等优点。
随着2002年联邦通信委员会(Federal Communications Commission,FCC)批准UWB技术进入民用领域,超宽带无线通信成为短距离、高速无线网络热门的物理层技术之一。许多世界著名的大公司、研究机构、标准化组织都积极投入到超宽带无线通信技术的研究、开发和标准化工作之中,电气与电子工程师协会(Institute of Electrical andElectronic Engineers,IEEE)已经将UWB技术纳入其IEEE 802系列无线标准,已经发布了基于UWB技术的WPAN标准IEEE 802.15.4a,以及其演进版本IEEE 802.15.4z,目前下一代UWB技术的WPAN标准802.15.4ab的制定也已经提上日程。
由于UWB技术不需要使用传统通信体制中的载波,而是通过收发具有纳秒或纳秒以下的极窄脉冲来传输数据,其对收发设备的时间同步具有很高的要求,同时由于其通信带宽较大,所以在利用超宽带信道上收发信号时,设备的功耗和复杂度较高,而大多UWB通信设备依靠电池驱动,下一代标准希望能进一步降低UWB系统的功耗,所以可以采用窄带信号辅助的方式,将除测距和感知的参考信号外的其他所有信号,全部通过窄带系统收发,从而降低整体功耗开销。
2、UWB信号的功率:由于超宽带系统的带宽很大,为了减小其在工作时对其他窄带设备的干扰,FCC对UWB信号的功率谱密度进行了严格的限制,根据联邦规则汇编(Code ofFederal Regulations,CFR),主要有两个规则:
规则一:发射的UWB信号的最大功率谱密度(Power Spectral Density,PSD)在一毫秒内的平均值不能大于41.3dBm每兆赫兹;
规则二:发射的UWB信号在任何50M带宽内的最大功率不能超过1毫瓦。
规则一限制了UWB在1毫秒内发射总能量(如500M带宽下为37nJ),但是通过将该能量集中在更短的时间内发射出去,从而提高发射信号的瞬时功率,以增大信号的覆盖范围和增大接收端接收信号的信噪比。基于此,在部分需要增大发射功率的场景下,发射端将要发射的UWB信号拆分为多个分段信号,每一段分段信号在时间长度上小于1毫秒,然后在每个毫秒内只发送其中一个分段信号。
为了便于理解,结合图2中的(a)简单介绍UWB信号,图2中的(a)是本申请实施例提供的一种UWB信号的示意图。
从图2中的(a)中可以看出,发射端将要发射的UWB信号拆分为多个分段信号(如图2中的(a)中所示的UWB分段信号#1、UWB分段信号#2和UWB分段信号#3…),每一段分段信号在时间长度上小于1毫秒,且在每个毫秒内只发送其中一个分段信号。其中,分段信号可以简称为分段。
由上述可知,将要发射的UWB信号拆分为多个分段信号进行分段传输,可以增加UWB信号的瞬时功率,但是也不能无限增大。规则二实际上限定了UWB分段传输的功率增大倍数。
3、脉冲超宽带(Impulse Radio Ultra Wideband,IR-UWB)系统:由于超宽带系统的带宽很大,其设备需要有超高速的数据收发能力,而基于脉冲传输的IR-UWB系统的频谱效率较低,在传输相同信息的时,IR-UWB方案需要的功耗开销相比其他窄带短距协议(例如,蓝牙或ZigBee)要高得多。
4、测距或感知:对于测距或感知场景,其测量或感知的结果的精度跟信号带宽相关,信号带宽越大,其感知或测距得到的结果的精度越高。因此,可以考虑将用于测距或感知的参考信号通过UWB系统收发,而把其他参考信号和/或数据的传输通过窄带协议传输,从而既能保证测距和感知的精度,又可以节约功耗。其中,本申请涉及的感知可以理解为物联网技术架构的底层感知技术,是物联网获取信息和实现物体控制的首要环节;测距可以理解为设备之间距离的测量,包括但不限于物联网中两个物体之间的距离测量。
为了便于理解,结合图2中的(b)简单介绍一下上述的测距技术所应用的测距定位系统。图2中的(b)是本申请实施例提供的测距定位系统的架构示意图。如图2中的(b)所示,该测距定位系统包括多个设备(如图2中的(b)中的设备1和设备2),可以为本申请实施例中涉及的装置,每个设备中至少包括UWB模块和窄带通信模块。其中,设备1和设备2的UWB模块之间可以进行定位和/或测距,设备1和设备2的窄带通信模块之间可以通过无线链路进行数据传输。
本申请中,UWB模块可以理解为实现UWB无线通信技术的装置、芯片或系统等;相应地,窄带通信模块可以理解为实现窄带通信技术(如Wi-Fi、蓝牙、或Zigbee(紫蜂协议)等)的装置、芯片或系统等。一个设备(device)中,UWB模块和窄带通信模块可以为不同的装置或芯片,当然UWB模块和窄带通信模块也可以集成在一个装置或芯片上,本申请实施例不限制UWB模块和窄带通信模块在设备中的实现方式。UWB技术能够使通信装置具有高数据吞吐量并且使装置定位具有高精度。
本申请涉及的设备可以为无线通讯芯片、无线传感器或无线通信终端。例如支持Wi-Fi通讯功能的用户终端、用户装置,接入装置,订户站,订户单元,移动站,用户代理,用户装备,其中,用户终端可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、物联网(internet of things,IoT)设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备,以及各种形式的用户设备(user equipment,UE),移动台(mobile station,MS),终端(terminal),终端设备(terminal equipment),便携式通信设备,手持机,便携式计算设备,娱乐设备,游戏设备或系统,全球定位系统设备或被配置为经由无线介质进行网络通信的任何其他合适的设备等。此外,设备可以支持802.15.4ab制式或者802.15.4ab的下一代制式。设备也可以支持802.15.4a、802.15.4-2011、802.15.4-2015及802.15.4z等多种制式。设备还可以支持802.11ax、802.11ac、802.11n、802.11g、802.11b、802.11a、802.11be下一代等802.11家族的多种无线局域网(wireless local area networks,WLAN)制式。
为了便于理解,下面结合图3简单介绍一种窄带协议辅助下的UWB测距方法。图3是本申请实施例提供的一种UWB测距方法的示意图。
从图3中可以看出,收发设备利用UWB信号完成往返测量,实现高精度的测距,同时测距任务的协商和测距结果的反馈采用窄带协议来完成。具体流程包括:
设备在每个测距时间块(ranging block)(如图3中所示的测距时间块#1、测距时间块#2和测距时间块#n)内进行一次窄带辅助的UWB测距。在每个测距时间块(如图3中所示的测距时间块#2)内,窄带系统工作在同一信道(如图3中所示的信道#9)上;在不同的测距时间块内,窄带系统可以采用跳频方式,更换一个工作信道(如图3中所示的测距时间块#1对应的信道#x、测距时间块#2对应的信道#y和测距时间块#n对应的信道#z),从而避免复杂的信道接入方案。
具体地,在每次测距流程中,发起站点(initiator)发送一个询问帧(poll)给响应站点(responder),响应站点收到后回复响应帧(resp),发起站点收到响应帧后在UWB信道上采用分段传输的方式和响应站点进行往返时间测量,测量完成后,响应站点通过窄带系统将测量结果(report)发送给发起站点。
上文结合图1介绍了本申请实施例能够应用的场景,还简单介绍了本申请中涉及的基本概念,并且结合图3简单介绍了一种UWB测距方法,但是,若存在多对发起站点和响应站点同时进行UWB测距或感知,则容易发送分段传输时间重叠的情况,对测距过程产生干扰。
为了解决上述UWB测距方法存在的问题,本申请提供一种通信方法,能够避免在多对发起站点和响应站点同时进行UWB测距或感知时,多个连续分段信号传输时间重叠的情况,从而避免测距干扰,提高测距性能。下文中将结合附图详细介绍本申请提供的通信方法。
下文示出的实施例并未对本申请实施例提供的方法的执行主体的具体结构特别限定,只要能够通过运行记录有本申请实施例的提供的方法的代码的程序,以根据本申请实施例提供的方法进行通信即可,例如,本申请实施例提供的方法的执行主体可以是收发设备,或者是收发设备中能够调用程序并执行程序的功能模块。
为了便于理解本申请实施例,做出以下几点说明。
第一,在本申请中,“用于指示”可以理解为“使能”,“使能”可以包括直接使能和间接使能。当描述某一信息用于使能A时,可以包括该信息直接使能A或间接使能A,而并不代表该信息中一定携带有A。
将信息所使能的信息称为待使能信息,则具体实现过程中,对待使能信息进行使能的方式有很多种,例如但不限于,可以直接使能待使能信息,如待使能信息本身或者该待使能信息的索引等。也可以通过使能其他信息来间接使能待使能信息,其中该其他信息与待使能信息之间存在关联关系。还可以仅仅使能待使能信息的一部分,而待使能信息的其他部分则是已知的或者提前约定的。例如,还可以借助预先约定(例如协议规定)的各个信息的排列顺序来实现对特定信息的使能,从而在一定程度上降低使能开销。同时,还可以识别各个信息的通用部分并统一使能,以降低单独使能同样的信息而带来的使能开销。
第二,在本申请中示出的第一、第二以及各种数字编号(例如,“#1”、“#2”等)仅为描述方便,用于区分的对象,并不用来限制本申请实施例的范围。例如,区分不同信道等。而不是用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样描述的对象在适当情况下可以互换,以便能够描述本申请的实施例以外的方案。
第三,在本申请中,“预配置”可包括预先定义,例如,协议定义。其中,“预先定义”可以通过在设备(例如,包括各个网元)中预先保存相应的代码、表格或其他可用于指示相关信息的方式来实现,本申请对于其具体的实现方式不做限定。
第四,本申请实施例中涉及的“保存”,可以是指的保存在一个或者多个存储器中。所述一个或者多个存储器,可以是单独的设置,也可以是集成在编码器或者译码器,处理器、或通信装置中。所述一个或者多个存储器,也可以是一部分单独设置,一部分集成在译码器、处理器、或通信装置中。存储器的类型可以是任意形式的存储介质,本申请并不对此限定。
第五,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
第六,本申请实施例中涉及的“协议”可以是指通信领域的标准协议,例如可以包括WiFi协议以及应用于未来的通信系统中的相关协议,本申请对此不做限定。
以下,不失一般性,以发起端设备和响应端设备之间的交互为例详细说明本申请实施例提供的通信方法。
作为示例而非限定,发起端设备可以是WPAN中具有通信能力的设备,如,FFD或RFD;同理,响应端设备也可以是WPAN中具有通信能力的设备,如,FFD或RFD。
应理解,本申请中对于发起端设备和响应端设备具体类型不做限定,具有收发UWB信号的通信设备即可。
图4是本申请实施例提供的一种通信方法的示意性流程图,包括以下步骤:
S410,发起端设备在UWB信道上进行空闲信道评估(clear channel assessment,CCA),获取第一指示信息。
具体地,发起端设备在UWB信道上进行CCA,该CCA用于检测一个时间单元内UWB信道的使用情况,发起端设备根据一个时间单元内UWB信道的使用情况,确定第一指示信息,该第一指示信息用于指示一个时间单元内的至少两个第一空闲时间分段。
示例性地,发起端设备进行CCA的具体过程如下:发起端设备接收UWB信号,并实时计算接收的UWB信号的功率,当接收的UWB信号功率大于一定门限时,则认为短时间内该信道是忙的,正在被其他设备使用;若接收的UWB信号的功率小于门限,则认为短时间内该信道是空闲的,从而通过计算接收UWB信号的功率并与阈值比较。
需要说明的是,上述只是举例说明发起端设备如何进行CCA,对本申请的保护范围不构成任何的限定,本申请实施例中对于上述的发起端设备进行CCA的具体原理不做限制,可以参考目前关于空闲信道检测的相关描述。
其中,时间单元在时间长度上等于第一阈值。
可选地,第一阈值可以预定义的,也可以是收发端设备协商确定的。
第一阈值包括但不限于:1毫秒、0.5毫秒等,本申请实施例中对于第一阈值的具体取值不做任何限定,示例性地,第一阈值的取值可以根据发射的UWB信号的最大功率谱密度、UWB分段传输的功率增大倍数等因素进行调整设置。
应理解,任意一个时间单元被分为K个时间分段,K为正整数。例如,时间单元的时间长度为1毫秒,该时间单元被分为5个时间分段,则每个时间分段的时间长度为0.2毫秒。
示例性地,发起端设备通过盲检测的方式,检测在邻近的1毫秒周期内,用于进行信号传输的时间分段,从而确定在该1毫秒周期内,没有进行信号传输的第一空闲时段。
为了便于理解,结合一个具体的例子说明确定第一空闲时段的方式。
发起端设备通过盲检测的方式,在分为5个时间分段的1毫秒周期内,检测到第1个、第3个和第4个时间分段内进行数据传输,即在0-0.2毫秒,0.4-0.8毫秒内进行数据传输,第2个和第5个时间分段内没有进行数据传输,即在0.2-0.4毫秒,0.8-1毫秒内没有进行数据传输,则该1毫秒周期内的第一空闲时段为第2个和第5个时间分段。
应理解,当发起端设备确定的第一空闲时段个数不小于2时,发起端设备确定第一指示信息,该第一指示信息用于指示一个时间单元内的至少两个第一空闲时间分段。当发起端设备确定第一空闲时段的个数小于2时,发起端设备进行待机状态,等待执行下一次CCA。
S420,响应端设备进行CCA,获取第二指示信息。
具体地,响应端设备在UWB信道上进行CCA,该CCA用于检测一个时间单元内UWB信道的使用情况,根据一个时间单元内UWB信道的使用情况,确定第二指示信息,该第二指示信息用于指示一个时间单元内的至少两个第二空闲时间分段。
示例性地,与发起端设备进行CCA的方式类似,响应端设备通过盲检测等方式,检测在邻近的1毫秒周期内,用于进行信号传输的时间分段,从而确定在该1毫秒周期内,没有进行信号传输的第二空闲时段。
应理解,当响应端设备确定的第二空闲时段的个数不小于2时,响应端设备确定第二指示信息,该第二指示信息用于指示一个时间单元内的至少两个第二目标空闲时间分段。当响应端设备确定第二空闲时段的个数小于2时,响应端设备进行待机状态,等待执行下一次CCA。
S430,发起端设备在UWB信道上发送第一UWB信号。
相应地,响应端设备在UWB信道上接收第一UWB信号。
具体地,发起端设备在每个时间单元内的第一目标空闲时间分段发送第一超宽带UWB信号的至少一个分段信号,利用第一UWB信号用于进行数据测量,其中,该至少两个第一空闲时间分段中包括第一目标空闲时间分段。
应理解,发起端设备在获取第一指示信息之后,在第一指示信息中指示的至少两个第一空闲时间分段中,随机选取一个第一空闲时间分段作为第一目标空闲时间分段,在该第一目标空闲时间分段上发送第一UWB信号。
应理解,为了增大第一UWB信号的发射功率,该第一UWB信号在发送的过程中可以分为多段分段信号进行发送。其中,每个毫秒内只发送一段分段信号来增加瞬时发射功率。
示例性地,分段发送该第一UWB信号包括:发起端设备将第一UWB信号拆分为N个第一分段信号,每个第一分段信号在时间长度上小于第一阈值(如,小于1毫秒),并且发起端设备在第一UWB信道上每间隔该第一阈值向响应端设备发送一个第一分段信号。
为了便于理解,以一个时间单元的长度为1毫秒,结合一个具体的例子说明在第一目标空闲时间分段上发送第一UWB信号的方式。
当被分为5个时间分段的1毫秒周期内的第一空闲时段为第2个和第5个时间分段时,发起端设备随机选取在第2个时间分段或者第5个时间分段内,以分段发送的方式发送第一UWB信号,即发起端设备在每一毫秒的第2个时间分段或者第5个时间分段内,分别发送N个第一分段信号。
应理解,数据测量可以是测量距离,数据测量还可以是感知数据等,本申请不予限制。
作为一种可能的实现方式,本申请实施例提供的通信方法应用于窄带协议辅助下的UWB测距场景,测量数据可以是测量距离,第一UWB信号可以是UWB测距信号。
作为另一种可能的实现方式,本申请实施例提供的通信方法应用于窄带协议辅助下的UWB感知场景,测量数据可以是感知数据,第一UWB信号可以是UWB感知信号。
需要说明的是,上述只是举例说明本申请提供的通信方法能够应用的场景,对本申请的保护范围不构成任何的限定,本申请提供的通信方法还可以应用于其他的场景下,例如,测量精度跟信号带宽相关的UWB测量场景。
S440,响应端设备在UWB信道上发送第二UWB信号。
相应地,发起端设备在UWB信道上接收第二UWB信号。
具体地,响应端设备在每个时间单元内的第二目标空闲时间分段发送第二超宽带UWB信号的至少一个分段信号,其中,该至少两个第二空闲时间分段中包括第二目标空闲时间分段。
应理解,响应端设备在获取第二指示信息之后,在第二指示信息中指示的至少两个第二空闲时间分段中,随机选取一个第二空闲时间分段作为第二目标空闲时间分段,在该第二目标空闲时间分段上发送第二UWB信号。
具体地,数据测量过程中,在发起端设备向响应端设备发送第一UWB信号的情况下,响应端设备向发起端设备发送第二UWB信号。例如,响应端设备在发起端设备发送连续两个第一分段信号的中间时段,以分段传输的方式回复第二UWB信号。
示例性地,与上述的分段发送第一UWB信号类似,分段发送第二UWB信号包括:
响应端设备将第二UWB信号拆分为多个第二分段信号,每个第二分段信号在时间长度上小于第一阈值(如,小于1毫秒),发起端设备在第一UWB信道上每1毫秒向发起端设备所述发送一个第二分段信号,并且发送该第二分段信号的时间为接收相邻两个第一分段信号的中间时段。
示例性地,上述的第一UWB信号和第二UWB信号用于完成测距可以理解为:发起端设备在T1时刻发送第一UWB信号,响应端设备根据第一UWB信号估计T2(发起测距信号的到达时间),响应端设备在T3时刻发送第二UWB信号,发起端设备根据响应端设备发送的测距信号估计T4(响应测距信号的到达时间)。测距信号发送之后,响应端设备发送数据帧,携带T2和T3。则发起端设备和响应端设备的距离估计为:
c为光速
上述的第一UWB信号和第二UWB信号用于完成感知与上述的测距类似,不同的是测距只关心最短路径的传播时间,而不关心其他多径信号的信息,感知需要分别测量不同多径传波信号的传输时延,入射角度等信息,这些信息可以根据CIR推算得到,响应端设备可以直接反馈CIR结果给发起端设备,也可以根据CIR结果计算后反馈感知信息的估计结果。
也就是说上述的测量结果在测距场景下,可以指的是上述的T2和T3,在感知的场景下可以指的是CIR结果,或者感知信息的估计结果。
需要说明的是,上述只是举例说明第一UWB信号和第二UWB信号如何用于完成测距或感知,对本申请的保护范围不构成任何的限定,本申请实施例中对于上述的第一UWB信号和第二UWB信号用于完成测距或感知的具体原理不做限制,可以参考目前关于UWB信号实现测距或感知的相关描述。
基于上述方案,在窄带协议辅助下的UWB测量数据的场景下,发起端设备和响应端设备在发送UWB信号前先进行一毫秒的信道评估检测,根据信道评估检测的结果确定分段发送UWB信号的时间序列,避免在多对发起端设备和响应端设备同时进行UWB测距或感知时,多个连续分段信号传输时间重叠的情况,从而避免测距干扰,提高测距性能。
图5是本申请提供的通信的方法的一例示意性流程图,图5可参考图4的描述,在图4的步骤S410之后,还包括步骤S450和S460;在图3的步骤S440之后,还包括步骤S470和S480。
在S410之后,发起端设备向响应端设备发送第一帧,以开始进行数据测量。图4所示的方法流程还可以包括:
S450,发起端设备向响应端设备发送第一帧。
相应地,响应端设备接收来自发起端设备的第一帧。
具体地,发起端设备在窄带信道上向响应端设备发送第一帧。该第一帧用于触发进行数据测量。可以理解为,在发起端设备和响应端设备之间需要进行数据测量的情况下,可以通过上述的第一帧触发该数据测量的流程。
示例性地,第一帧可以称为询问帧、轮询帧、或投票(poll)帧等。应理解,本申请实施例中对于帧或者信息的名称不做任何的限定。
可选地,该第一帧中包括但不限于以下信息中的至少一项:
第一指示信息,响应端设备的标识信息、指示第一UWB信号在每个毫秒内的持续时间的信息、指示第一帧与第一UWB信号的发送时间间隔的信息、指示第一UWB信号分段个数的信息、指示第一UWB信号总长度的信息和指示测量结果反馈类型的信息。
其中,响应端设备的标识信息用于标识该响应端设备,包括但不限于:
响应端设备的标识(identify,ID)、响应端设备的属性信息、或响应端设备所属设备组的标识信息等能够用于标识该响应端设备的信息。
第一UWB信号在每个毫秒内的持续时间用于指示待发送的第一UWB信号拆分为多个分段信号的情况下,每个分段信号的时间长度。例如,一般来说发起端设备将要发射的UWB信号拆分为多个分段信号,每一段的分段信号在时间长度上小于1毫秒,然后在每个毫秒内只发送其中一个分段信号。
第一帧与第一UWB信号的发送时间间隔用于指示在第一帧发送之后,距离下次发送第一UWB信号的时间长度。例如,第一帧与第一UWB信号的发送时间间隔为0.1毫秒,则在发起端设备发送第一帧0.1毫秒之后,发送第一UWB信号。
第一UWB信号分段个数用于指示待发送的第一UWB信号拆分为多个分段信号的情况下,分段信号的个数。
第一UWB信号总长度用于指示待发送的第一UWB信号在时间上持续的长度。
测量结果反馈类型用于指示发起端设备期望接收到的测量结果通过什么样的形式反馈,测量结果反馈类型包括但不限于:
信道冲击响应(channe limpulse response,CIR),即不同多径信号的幅度和相位信息。
差分的CIR,即信道冲击响应与上一次测量结果之间的差量。
也可以是信道测量结果,即每个多径信号的入射角度,延时,及多应得信号强度和相位信息。
进一步地,响应端设备接收到上述的第一帧之后,响应于该第一帧可以向发起端设备反馈第二帧,使得发起端设备确定可以进行数据测量。图5所示的方法流程还包括:
S460,响应端设备向发起端设备发送第二帧,
相应地,发起端设备接收来自响应端设备的第二帧。
具体地,响应端设备在窄带信道上接收到上述的第一帧,则在相同的窄带信道上向发起端设备发送第二帧。该第二帧用于响应上述的第一帧。
示例性地,第二帧可以称为响应帧(response)。
进一步地,发起端设备在接收到上述的第二帧之后,开始传输第一UWB信号和第二UWB信号,进行数据测量,即执行步骤S430和S440。
为了便于理解,结合图6说明进行空闲信道评估与上述的发送第一帧、接收第二帧、发送第一UWB信号以及接收第二UWB信号之间的时序关系,图6是本申请实施例提供的一种基于CCA的UWB信号发送时序的示意图。
从图6中可以看出发起端设备先进行空闲信道评估,然后发送第一帧,响应端设备在接收到第一帧后进行信道评估检测并发送第二帧,在响应端设备完成信道评估检测之后,发起端设备和响应端设备开始传输第一UWB信号和第二UWB信号。
需要说明的是,S430和S440的具体过程可参考图4的描述,这里,为了避免赘述,省略其详细说明。
需要说明的是,S430,即发送第一UWB信号可以在S460,即接收第二帧之后进行,也可以在S420,即空闲信道评估之后进行,本申请不予限制。
进一步地,当第一UWB信号和第二UWB信号传输完成,数据测量结束之后,发起端设备获取测量结果。图5所示的方法流程还包括:
S470,响应端设备向发起端设备发送测量结果。
相应地,发起端设备接收来自响应端设备的测量结果。
具体地,在数据测量结束之后,响应端设备向发起端设备发送测量结果。
其中,测量结果包括的内容可以是CIR、CIR的差分结果、估计的感知参数包括每个传输路径的入射方向,时延,多普勒等信息、信道到达和离开的时间戳信息等等,不予限制。
一种可能的实施方式,发起端设备可以通过向响应端设备发送触发帧的方式,以触发响应端设备向发起端设备发送测量结果。
可选地,S480,发起端设备向响应端设备发送触发帧。
相应地,响应端设备接收来自发起端设备的触发帧。
具体地,发起端设备在窄带信道上向响应端设备发送触发帧。该触发帧用于触发响应端设备上报测量结果。
可选地,触发帧中包括指示测量结果包括的内容的信息,和/或,指示测量结果的形式的信息。其中,测量结果包括的内容可以是信道冲击响CIR、CIR的差分结果、估计的感知参数包括每个传输路径的入射方向,时延,多普勒等信息、信道到达和离开的时间戳信息等等,不予限制。测量结果的形式可以指的是通过何种形式上报,如,二进制、十六进制等形式,不予限制。
应理解,响应端设备在接收到上述的触发帧之后,响应端设备根据上述的触发帧指示的测量结果内容和/或形式,向发起端设备发送满足该测量结果内容和/或形式的测量结果。
基于上述方案,在窄带协议辅助下的UWB测量数据的场景下,发起端设备和响应端设备在发送UWB信号前先进行一毫秒的信道评估检测,根据信道评估检测的结果确定分段发送UWB信号的时间序列,避免在多对发起端设备和响应端设备同时进行UWB测距或感知时,连续多个分段信号传输时间重叠的情况,从而避免测距干扰,提高测距性能。
图7是本申请实施例提供的一种通信方法的示意性流程图,包括以下步骤:
S710,发起端设备向响应端设备发送第一帧。
相应地,响应端设备接收来自发起端设备的第一帧。
具体地,发起端设备在窄带信道上向响应端设备发送第一帧。该第一帧用于触发进行数据测量。可以理解为,在发起端设备和响应端设备之间需要进行数据测量的情况下,可以通过上述的第一帧触发该数据测量的流程。
示例性地,第一帧可以称为询问帧、轮询帧、或投票(poll)帧等。应理解,本申请实施例中对于帧或者信息的名称不做任何的限定。
其中,第一帧中包括第一时间序列或第一密钥。
其中,第一时间序列包括N个元素,第i个元素用于指示第i个第一分段信号的发送时间位于第i个时间单元内的第k个时间分段内,任意一个时间单元被分为K个时间分段,i为小于等于N的正整数,k为小于等于K的随机数。
其中,时间单元在时间长度上等于第一阈值(如,1毫秒)。
可选地,第一阈值可以预定义的,也可以是收发端设备协商确定的,第一阈值包括但不限于:1毫秒、0.5毫秒等,本申请实施例中对于第一阈值的具体取值不做任何限定,示例性地,第一阈值的取值可以根据发射的UWB信号的最大功率谱密度、UWB分段传输的功率增大倍数等因素进行调整设置。
应理解,任意一个时间单元被分为K个时间分段。例如,时间单元的时间长度为1毫秒,该时间单元被分为5个时间分段,则每个时间分段的时间长度为0.2毫秒。
示例性地,第一时间序列包括5个元素,例如,[1,5,2,4,6],则第i个元素用于指示第i个第一分段信号的发送时间位于第i个时间单元内的第k个时间分段内,可以理解为:第一个元素“1”指示第1个第一分段信号的发送时间位于第1个时间单元内的第1个时间分段内;第2个元素“5”指示第2个第一分段信号的发送时间位于第2个时间单元内的第5个时间分段内。
其中,第一密钥用于生成第一时间序列。第一密钥包括采用AES128加密机制的密钥。
可选地,该第一帧中还包括但不限于以下信息中的至少一项:
响应端设备的标识信息、指示第一UWB信号分段个数的信息、指示第一UWB信号总长度的信息和指示测量结果反馈类型的信息。
需要说明的是,上述信息在S450中已进行详细介绍,这里,为了避免赘述,省略其详细说明。
进一步地,响应端设备接收到上述的第一帧之后,响应于该第一帧可以向发起端设备反馈第二帧,图7所示的方法流程还包括:
S720,响应端设备向发起端设备发送第二帧。
相应地,发起端设备接收来自响应端设备的第二帧。
具体地,响应端设备在窄带信道上接收到上述的第一帧,则在相同的窄带信道上向发起端设备发送第二帧。该第二帧用于响应上述的第一帧。
示例性地,第二帧可以称为响应帧(response)。
进一步地,发起端设备在接收到上述的第二帧之后,可以开始数据测量,图7所示的方法流程还包括:
S730,发起端设备基于第一时间序列向响应端设备发送第一UWB信号。
相应地,响应端设备接收来自发起端设备基于第一时间序列发送的第一UWB信号。
具体地,发起端设备基于第一时间序列中,在第i个元素指示的第i个第一分段信号的发送时间的第k个时间分段内,以分段发送的形式发送第一UWB信号。
应理解,为了增大第一UWB信号的发射功率,该第一UWB信号在发送的过程中可以是分多段分段信号发送。其中,每个毫秒内只发送一段分段信号来增加瞬时发射功率。
示例性地,分段发送该第一UWB信号包括:发起端设备将第一UWB信号拆分为N个第一分段信号,每个第一分段信号在时间长度上小于第一阈值(如,小于1毫秒),并且发起端设备在第一UWB信道上每间隔该第一阈值向响应端设备发送一个第一分段信号。
应理解,第一阈值包括但不限于:1毫秒、0.5毫秒等,不予限制。
为了便于理解,结合一个具体的例子说明发起端设备基于第一时间序列向响应端设备发送第一UWB信号的方式。
例如,第一UWB信号包括5个第一分段信号,时间长度为1毫秒的时间单元被分为10个时间分段,第一时间序列包括5个元素,为[1,5,2,4,6],则第1个第一分段信号的发送时间位于第1个时间单元内的第1个时间分段内,第2个第一分段信号的发送时间位于第2个时间单元内的第5个时间分段内,第3个第一分段信号的发送时间位于第3个时间单元内的第2个时间分段内。
可选地,当第一帧中包括第一密钥时,发起端设备根据该第一密钥生成第一时间序列,基于该第一时间序列向响应端设备发送第一UWB信号。
具体地,发起端设备根据该第一密钥,通过AES128加密算法,获得第一时间序列,根据该第一时间序列向响应端设备发送第一UWB信号。
可选地,发起端设备在相邻两个毫秒的跳时分段之间,插入保护间隔。
应理解,若相邻连续的两个毫秒内,两个跳时分段的时间间隔不足1毫秒,则在这两个毫秒时间之间插入保护间隔,该保护间隔为一毫秒,在该保护间隔内,发起端设备不发送第一UWB信号的多个第一分段信号。
S740,响应端设备基于第二时间序列向发起端设备发送第二UWB信号。
相应地,发起端设备接收来自响应端设备基于第二时间序列发送的第二UWB信号。
具体地,发起端设备基于第二时间序列中,在第i个元素指示的第i个第二分段信号的发送时间的第k个时间分段内,以分段发送的形式发送第二UWB信号。
示例性地,与上述的分段发送第一UWB信号类似,分段发送第二UWB信号包括:
响应端设备将第二UWB信号拆分为多个第二分段信号,每个第二分段信号在时间长度上小于第一阈值(如,小于1毫秒),发起端设备在第一UWB信道上每1毫秒向发起端设备所述发送一个第二分段
为了便于理解,结合一个具体的例子说明响应端设备基于第二时间序列向发起端设备发送第二UWB信号的方式。
例如,第二UWB信号包括5个第二分段信号,时间长度为1毫秒的时间单元被分为10个时间分段,第二时间序列包括5个元素,为[2,6,3,5,7],则第1个第二分段信号的发送时间位于第1个时间单元内的第2个时间分段内,第2个第二分段信号的发送时间位于第2个时间单元内的第6个时间分段内,第3个第二分段信号的发送时间位于第3个时间单元内的第3个时间分段内。
可选地,当第一帧中包括第一密钥时,响应端设备根据该第一密钥生成第一时间序列,根据该第一时间序列生成第二时间序列,基于该第二时间序列向发起端设备发送第二UWB信号。
具体地,响应端设备根据该第一密钥,通过AES128加密算法,获得第一时间序列,根据该第一时间序列,获得与该第一时间序列不相同的第二时间序列。
示例性地,第一密钥为基于AES128加密算法的密钥,响应端设备根据AES128标准和该第一密钥生成第一时间序列,例如,[1,5,2,4,6],并根据该第一时间序列,以对第一时间序列中的每个元素加1的方式,生成第二时间序列,即[2,6,3,5,7]。
为了便于理解,结合图8说明发送第一帧、接收第二帧、基于第一时间序列发送第一UWB信号以及接收基于第一时间序列发送第二UWB信号之间的时序关系,图8是本申请实施例提供的一种基于跳时的UWB信号发送时序的示意图。
从图8中可以看出,发起端设备发送第一帧并接收到第二帧之后,发起端设备和响应端设备分别开始基于第一时间序列和第二时间序列传输第一UWB信号和第二UWB信号。
进一步地,当第一UWB信号和第二UWB信号传输完成,数据测量结束之后,发起端设备获取测量结果。图7所示的方法流程还包括:
S750,响应端设备向发起端设备发送测量结果。
相应地,发起端设备接收来自响应端设备的测量结果。
具体地,在数据测量结束之后,响应端设备向发起端设备发送测量结果。
其中,测量结果包括的内容可以是CIR、CIR的差分结果、估计的感知参数包括每个传输路径的入射方向,时延,多普勒等信息、信道到达和离开的时间戳信息等等,不予限制。
一种可能的实施方式,发起端设备可以通过向响应端设备发送触发帧的方式,以触发响应端设备向发起端设备发送测量结果。
可选地,S760,发起端设备向响应端设备发送触发帧。
相应地,响应端设备接收来自发起端设备的触发帧。
具体地,发起端设备在窄带信道上向响应端设备发送触发帧。该触发帧用于触发响应端设备上报测量结果。
可选地,触发帧中包括指示测量结果包括的内容的信息,和/或,指示测量结果的形式的信息。其中,测量结果包括的内容可以是信道冲击响CIR、CIR的差分结果、估计的感知参数包括每个传输路径的入射方向,时延,多普勒等信息、信道到达和离开的时间戳信息等等,不予限制。测量结果的形式可以指的是通过何种形式上报,如,二进制、十六进制等形式,不予限制。
应理解,响应端设备在接收到上述的触发帧之后,响应端设备根据上述的触发帧指示的测量结果内容和/或形式,向发起端设备发送满足该测量结果内容和/或形式的测量结果。
基于上述方案,在窄带协议辅助下的UWB测量数据的场景下,发起端设备和响应端设备分别根据由随机数构成的时间序列,在随机的时间分段上发送UWB信号,避免在多对发起端设备和响应端设备同时进行UWB测距或感知时,连续多个分段信号传输时间重叠的情况,从而避免测距干扰,提高测距性能。
应理解,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
还应理解,在本申请的各个实施例中,如果没有特殊说明以及逻辑冲突,不同的实施例之间的术语和/或描述具有一致性、且可以相互引用,不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。
还应理解,在上述一些实施例中,主要以现有的网络架构中的设备为例进行了示例性说明(如发起端设备、响应端设备等等),应理解,对于设备的具体形式本申请实施例不作限定。例如,在未来可以实现同样功能的设备都适用于本申请实施例。
可以理解的是,上述各个方法实施例中,由设备(如上述如发起端设备、响应端设备等)实现的方法和操作,也可以由设备的部件(例如芯片或者电路)实现。
以上,结合图4,图5和图7详细说明了本申请实施例提供的通信方法。上述通信方法主要从发起端设备和响应端设备之间交互的角度进行了介绍。可以理解的是,发起端设备和响应端设备,为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。
本领域技术人员应该可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
以下,结合图9和图10详细说明本申请实施例提供的通信装置。应理解,装置实施例的描述与方法实施例的描述相互对应,因此,未详细描述的内容可以参见上文方法实施例,为了简洁,部分内容不再赘述。
本申请实施例可以根据上述方法示例对发起端设备或者响应端设备进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是,本申请实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。下面以采用对应各个功能划分各个功能模块为例进行说明。
图9是本申请实施例提供的一种通信装置的示意性框图。如图9所示,该装置900可以包括收发单元910和处理单元920。收发单元910可以与外部进行通信,处理单元920用于进行数据处理。收发单元910还可以称为通信接口或通信单元。
可选地,该装置900还可以包括存储单元,该存储单元可以用于存储指令和/或数据,处理单元920可以读取存储单元中的指令和/或数据,以使得装置实现前述方法实施例。
该装置900可以用于执行上文方法实施例中收发设备(如发起端设备和响应端设备)所执行的动作,这时,该装置900可以为收发设备或者可配置于收发设备的部件,收发单元910用于执行上文方法实施例中收发设备的收发相关的操作,处理单元920用于执行上文方法实施例中收发设备的处理相关的操作。
作为一种设计,该装置900用于执行上文方法实施例中发起端设备所执行的动作。
一种可能的实现方式,处理单元920,用于在UWB信道上进行空闲信道评估CCA,获取第一指示信息,该第一指示信息用于指示一个时间单元内的至少两个第一空闲时间分段;收发单元910,用于在每个时间单元内的第一目标空闲时间分段发送第一超宽带UWB信号的至少一个分段信号,第一超宽带UWB信号用于进行数据测量,至少两个第一空闲时间分段包括所述第一目标空闲时间分段。
另一种可能的实现方式,收发单元910,用于在超宽带UWB信道上基于第一时间序列发送第一超宽带UWB信号,该第一UWB信号包括N个第一分段信号,第一时间序列包括N个元素,第i个元素用于指示第i个第一分段信号的发送时间位于第i个时间单元内的第k个时间分段内,任意一个时间单元被分为K个时间分段,i为小于等于N的正整数,k为小于等于K的随机数;收发单元910,还用于在UWB信道上接收第二UWB信号,第一UWB信号和第二UWB信号用于进行数据测量。
该装置900可实现对应于根据本申请实施例的方法实施例中的发起端设备执行的步骤或者流程,该装置900可以包括用于执行方法实施例中的发起端设备执行的方法的单元。并且,该装置900中的各单元和上述其他操作和/或功能分别为了实现方法实施例中的发起端设备中的方法实施例的相应流程。
其中,当该装置900用于执行图5中的方法时,收发单元910可用于执行方法中的收发步骤,如步骤S430、S440、S450、S460、S470和S480;处理单元920可用于执行方法中的处理步骤,如步骤S410、S420。
应理解,各单元执行上述相应步骤的具体过程在上述方法实施例中已经详细说明,为了简洁,在此不再赘述。
作为另一种设计,该装置900用于执行上文方法实施例中响应端设备所执行的动作。
一种可能的实现方式,收发单元910,用于在每个时间单元内的第一目标空闲时间分段接收第一超宽带UWB信号的至少一个分段信号;处理单元920,用于在超宽带UWB信道上进行空闲信道评估CCA,获取第二指示信息,该第二指示信息用于指示一个时间单元内的至少两个第二目标空闲时间分段;收发单元910,还用于在每个时间单元内的第二目标空闲时间分段发送第二UWB信号的至少一个分段信号,至少两个第二空闲时间分段包括所述第二目标空闲时间分段;处理单元920,还用于基于第一UWB信号和第二UWB信号进行数据测量。
另一种可能的实现方式,收发单元910,用于在UWB信道上接收第一UWB信号;收发单元910,还用于在UWB信道上基于第二时间序列发送第二UWB信号,第一UWB信号和第二UWB信号用于进行数据测量;其中,第二时间序列基于第一时间序列生成,第一时间序列包括N个元素,第i个元素用于指示第i个第二分段信号的发送时间位于第i个时间单元内的第k个时间分段内,任意一个时间单元被分为K个时间分段,i为小于等于N的正整数,k为小于等于K的随机数。
该装置900可实现对应于根据本申请实施例的方法实施例中的响应端设备执行的步骤或者流程,该装置900可以包括用于执行方法实施例中的响应端设备执行的方法的单元。并且,该装置900中的各单元和上述其他操作和、或功能分别为了实现方法实施例中的响应端设备中的方法实施例的相应流程。
其中,当该装置900用于执行图5中的方法时,收发单元910可用于执行方法中的收发步骤,如步骤S430、S440、S450、S460、S470和S480;处理单元920可用于执行方法中的处理步骤,如步骤S410、S420。
应理解,各单元执行上述相应步骤的具体过程在上述方法实施例中已经详细说明,为了简洁,在此不再赘述。
上文实施例中的处理单元920可以由至少一个处理器或处理器相关电路实现。收发单元910可以由收发器或收发器相关电路实现。存储单元可以通过至少一个存储器实现。
如图10所示,本申请实施例还提供一种装置1000。该装置1000包括处理器1010,还可以包括一个或多个存储器1020。处理器1010与存储器1020耦合,存储器1020用于存储计算机程序或指令和、或数据,处理器1010用于执行存储器1020存储的计算机程序或指令和、或数据,使得上文方法实施例中的方法被执行。可选地,该装置1000包括的处理器1010为一个或多个。
可选地,该存储器1020可以与该处理器1010集成在一起,或者分离设置。
可选地,如图10所示,该装置1000还可以包括收发器1030,收发器1030用于信号的接收和、或发送。例如,处理器1010用于控制收发器1030进行信号的接收和、或发送。
作为一种方案,该装置1000用于实现上文方法实施例中由收发设备(如发起端设备和响应端设备)执行的操作。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有用于实现上述方法实施例中由收发设备(如发起端设备和响应端设备)执行的方法的计算机指令。
例如,该计算机程序被计算机执行时,使得该计算机可以实现上述方法实施例中由收发设备(如发起端设备和响应端设备)执行的方法。
本申请实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品,该指令被计算机执行时使得该计算机实现上述方法实施例中由收发设备(如发起端设备和响应端设备)执行的方法。
本申请实施例还提供一种通信系统,该通信系统包括上文实施例中的发起端设备和响应端设备。
上述提供的任一种装置中相关内容的解释及有益效果均可参考上文提供的对应的方法实施例,此处不再赘述。
应理解,本申请实施例中提及的处理器可以是中央处理单元(centralprocessing unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor,DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
还应理解,本申请实施例中提及的存储器可以是易失性存储器和、或非易失性存储器。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,RAM)。例如,RAM可以用作外部高速缓存。作为示例而非限定,RAM可以包括如下多种形式:静态随机存取存储器(static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlinkDRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM,DR RAM)。
需要说明的是,当处理器为通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件时,存储器(存储模块)可以集成在处理器中。
还需要说明的是,本文描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的保护范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。此外,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元实现本申请提供的方案。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。例如,所述计算机可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk,SSD)等。例如,前述的可用介质可以包括但不限于:U盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (25)
1.一种测距或感知的方法,其特征在于,包括:
在超宽带UWB信道上进行空闲信道评估CCA,获取第一指示信息,所述第一指示信息用于指示一个时间单元内的至少两个第一空闲时间分段;
在每个所述时间单元内的第一目标空闲时间分段发送第一超宽带UWB信号的至少一个分段信号,所述第一UWB信号用于进行数据测量,所述至少两个第一空闲时间分段包括所述第一目标空闲时间分段。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在每个所述时间单元内的第一目标空闲时间分段发送第一UWB信号的至少一个分段信号,包括:
在每个所述时间单元内的所述第一目标空闲时间分段发送所述第一UWB信号的一个分段信号。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在所述UWB信道上进行CCA之后,所述方法还包括:
在窄带信道上发送第一帧,所述第一帧用于触发进行数据测量。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一帧包括以下信息中的至少一项:
所述第一指示信息、响应端设备的标识信息、指示所述第一UWB信号在每个所述时间单元内的持续时间的信息、指示所述第一帧与所述第一UWB信号的发送时间间隔的信息、指示所述第一UWB信号分段个数的信息、指示所述第一UWB信号总长度的信息和指示所述数据测量结果反馈类型的信息。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在窄带信道上接收第二帧,所述第二帧用于响应所述第一帧。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述UWB信道上接收第二UWB信号,所述第二UWB信号用于进行所述数据测量。
7.一种测距或感知的方法,其特征在于,包括:
在每个时间单元内的第一目标空闲时间分段接收第一超宽带UWB信号的至少一个分段信号;
在超宽带UWB信道上进行空闲信道评估CCA,获取第二指示信息,所述第二指示信息用于指示一个时间单元内的至少两个第二空闲时间分段;
在每个所述时间单元内的第二目标空闲时间分段发送第二UWB信号的至少一个分段信号,所述至少两个第二空闲时间分段包括所述第二目标空闲时间分段;
基于所述第一UWB信号和所述第二UWB信号进行数据测量。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述在每个所述时间单元内的第二目标空闲时间分段发送第二UWB信号的至少一个分段信号,包括:
在每个所述时间单元内的所述第二目标空闲时间分段发送所述第二UWB信号的一个分段信号。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述方法包括:
在窄带信道上接收第一帧,所述第一帧用于触发进行数据测量。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述第一帧包括以下信息中的至少一项:
第一指示信息、响应端设备的标识信息、指示所述第一UWB信号在每个所述时间单元内的持续时间的信息、指示所述第一帧与所述第一UWB信号的发送时间间隔的信息、指示所述第一UWB信号分段个数的信息、指示所述第一UWB信号总长度的信息和指示所述数据测量结果反馈类型的信息;
其中,所述第一指示信息用于指示一个时间单元内的至少两个第一空闲时间分段,所述第二目标空闲时间分段与所述第一目标空闲时间分段不同。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述窄带信道上发送第二帧,所述第二帧用于响应所述第一帧。
12.一种测距或感知的装置,其特征在于,包括:
处理单元,用于在超宽带UWB信道上进行空闲信道评估CCA,获取第一指示信息,所述第一指示信息用于指示一个时间单元内的至少两个第一空闲时间分段;
收发单元,用于在每个所述时间单元内的第一目标空闲时间分段发送第一超宽带UWB信号的至少一个分段信号,所述第一超宽带UWB信号用于进行数据测量,所述至少两个第一空闲时间分段包括所述第一目标空闲时间分段。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,收发单元,还用于在每个所述时间单元内的所述第一目标空闲时间分段发送所述第一UWB信号的一个分段信号。
14.根据权利要求12或13所述的方法,其特征在于,在所述UWB信道上进行CCA之后,所述收发单元,还用于在窄带信道上发送第一帧,所述第一帧用于触发进行数据测量。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述第一帧包括以下信息中的至少一项:
所述第一指示信息、响应端设备的标识信息、指示所述第一UWB信号在每个所述时间单元内的持续时间的信息、指示所述第一帧与所述第一UWB信号的发送时间间隔的信息、指示所述第一UWB信号分段个数的信息、指示所述第一UWB信号总长度的信息和指示所述数据测量结果反馈类型的信息。
16.根据权利要求14或15所述的方法,其特征在于,所述收发单元,还用于在窄带信道上接收第二帧,所述第二帧用于响应所述第一帧。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法,其特征在于,所述收发单元,还用于在所述UWB信道上接收所述第二UWB信号,所述第二UWB信号用于进行所述数据测量。
18.一种测距或感知的装置,其特征在于,包括:
收发单元,用于在每个时间单元内的第一目标空闲时间分段接收第一超宽带UWB信号的至少一个分段信号;
处理单元,用于在超宽带UWB信道上进行空闲信道评估CCA,获取第二指示信息,所述第二指示信息用于指示一个时间单元内的至少两个第二空闲时间分段;
收发单元,还用于在每个所述时间单元内的第二目标空闲时间分段发送第二UWB信号的至少一个分段信号,所述至少两个第二空闲时间分段包括所述第二目标空闲时间分段;
处理单元,还用于基于所述第一UWB信号和所述第二UWB信号进行数据测量。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,收发单元,还用于在每个所述时间单元内的所述第二目标空闲时间分段发送第二UWB信号的一个分段信号。
20.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述收发单元,还用于在窄带信道上接收第一帧,所述第一帧用于触发进行数据测量。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述第一帧包括以下信息中的至少一项:
第一指示信息、响应端设备的标识信息、指示所述第一UWB信号在每个所述时间单元内的持续时间的信息、指示所述第一帧与所述第一UWB信号的发送时间间隔的信息、指示所述第一UWB信号分段个数的信息、指示所述第一UWB信号总长度的信息和指示所述数据测量结果反馈类型的信息;
其中,所述第一指示信息用于指示一个时间单元内的至少两个第一空闲时间分段,所述第二目标空闲时间分段与所述第一目标空闲时间分段不同。
22.根据权利要求20或21所述的方法,其特征在于,所述收发单元,还用于在所述窄带信道上发送第二帧,所述第二帧用于响应所述第一帧。
23.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序或指令,其特征在于,该计算机程序或指令被处理器执行时,使得如权利要求1至11中任一项所述方法被执行。
24.一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得如权利要求1至11中任一项所述方法被执行。
25.一种芯片系统,其特征在于,包括:处理器,用于从存储器中调用并运行计算机程序或指令,使得安装有所述芯片系统的通信装置实现如权利要求1至11中任一项所述的方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210225706.2A CN116782116A (zh) | 2022-03-09 | 2022-03-09 | 一种测距或感知的方法和装置 |
PCT/CN2023/078621 WO2023169247A1 (zh) | 2022-03-09 | 2023-02-28 | 一种测距或感知的方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210225706.2A CN116782116A (zh) | 2022-03-09 | 2022-03-09 | 一种测距或感知的方法和装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116782116A true CN116782116A (zh) | 2023-09-19 |
Family
ID=87937207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210225706.2A Pending CN116782116A (zh) | 2022-03-09 | 2022-03-09 | 一种测距或感知的方法和装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116782116A (zh) |
WO (1) | WO2023169247A1 (zh) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10034304B2 (en) * | 2015-06-26 | 2018-07-24 | Intel IP Corporation | Fairness in clear channel assessment under long sensing time |
JP2022539782A (ja) * | 2019-07-12 | 2022-09-13 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 無線通信システムにおいて、UWB(ultra wide band)を介してレンジングを行う電子デバイス、及び該電子デバイスの動作方法 |
US11239881B2 (en) * | 2020-01-31 | 2022-02-01 | Apple Inc. | Next-generation ultra-wideband frame formats |
CN113973378A (zh) * | 2020-07-23 | 2022-01-25 | Oppo广东移动通信有限公司 | 无线通信方法与装置、基站和标签设备 |
-
2022
- 2022-03-09 CN CN202210225706.2A patent/CN116782116A/zh active Pending
-
2023
- 2023-02-28 WO PCT/CN2023/078621 patent/WO2023169247A1/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023169247A1 (zh) | 2023-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109644437B (zh) | 设备对设备通信的方法和终端设备 | |
CN112911654B (zh) | 一种能力信息发送方法、接收方法及装置 | |
KR20170141095A (ko) | 멀티-sim 디바이스의 동작을 위한 방법 및 장치 | |
US11510159B2 (en) | Signal transmission method, network device, and terminal device | |
CN110611931B (zh) | 检测波束的方法和装置 | |
CN113840359A (zh) | 通信方法及通信装置 | |
JP2021517759A (ja) | 信号伝送方法および機器 | |
CN116846426A (zh) | 时钟同步的方法和装置 | |
CN116782116A (zh) | 一种测距或感知的方法和装置 | |
CN114902592A (zh) | 传输初始接入配置信息的方法和装置 | |
US11792831B2 (en) | Method and device for signal transmission | |
CN116709172A (zh) | 通信方法和装置 | |
WO2023198098A1 (zh) | 传输信令的方法和装置 | |
WO2023179430A1 (zh) | 通信方法、装置和系统 | |
WO2024051318A1 (zh) | 通信方法及装置 | |
WO2023179585A1 (zh) | 时钟同步的方法和装置 | |
CN117240424A (zh) | 传输信令的方法和装置 | |
WO2023207593A1 (zh) | 应用于超带宽uwb系统感知测量的方法和装置 | |
CN117729506A (zh) | 一种通信方法及装置 | |
TW202412481A (zh) | 一種通信方法及裝置 | |
WO2024041193A1 (zh) | 一种通信方法及相关装置 | |
CN117412295A (zh) | 测距方法与装置 | |
CN117318902A (zh) | 基于超宽带传输物理层协议数据单元的方法和装置 | |
CN117014791A (zh) | Uwb信道的接入方法和通信装置 | |
CN118075800A (zh) | 通信方法与通信装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |