CN116846426A - 时钟同步的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请应用于支持IEEE 802.11ax下一代Wi‑Fi协议,如802.11be,Wi‑Fi7或EHT,再如802.11be下一代,Wi‑Fi8等802.11系列协议的无线局域网系统,还可以应用于基于超宽带UWB的无线个人局域网系统,感知(sensing)系统。本申请实施例提供了一种时钟同步的方法和装置,该时钟同步的方法包括:通过窄带系统发送窄带同步帧完成宽带系统的时钟粗同步,在窄带系统分配的窄带切宽带时长到后发送宽带帧,完成宽带系统的时钟精同步,以期降低宽带系统时钟同步的复杂度。
Description
本申请要求于2022年03月25日提交中国专利局、申请号为202210301521.5、申请名称为“通信方法和装置”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请实施例涉及通信领域,更具体地,涉及一种时钟同步的方法和装置。
背景技术
超宽带(Ultra Wideband,UWB)技术是一种无线载波通信技术,UWB采用脉冲宽度为纳秒级的脉冲作为其基础信号,具有传输速率高、系统容量大、频谱带宽大等特点,功率谱密度极低,可与现有的短距通信等系统实现共存。UWB的这些特点使得其具有很高的时间分辨率,抗多径能力强,测距、定位精度高,可达厘米级。在复杂的多径环境中实现测距、定位已成为研究热点。
目前UWB系统测距与定位应用中,需要组建个域网,网络构建的过程中,需要完成设备间的时间同步,测距过程中还要进行前导码同步与符号同步(或者称为粗同步与精同步),信号同步后才可以进行相应的解调、解码、测距时间计算,系统设计复杂,处理难度大。因此如何在减少宽带系统复杂度的前提下实现时间同步成为亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种时钟同步的方法,通过借助窄带的同步信息辅助宽带系统完成时间同步,以期在减少宽带系统复杂度的前提下实现设备间的时间同步。
第一方面,提供了一种时钟同步的方法,该方法可以由发送端设备执行,或者,也可以由发送端设备的组成部件(例如芯片或者电路)执行,对此不作限定,为了便于描述,下面以由发送端设备执行为例进行说明。
该方法包括:发送端设备获取第一参数,该第一参数包括用于确定在窄带信道上发送窄带同步帧的第一时刻的参数和指示窄带系统切换为宽带系统的第一时长的参数;在该第一时刻该发送端设备通过该窄带信道开始向接收端设备发送该窄带同步帧,该窄带同步帧用于超宽带UWB系统时钟粗同步;该窄带同步帧发送结束的第一时长之后该发送端设备开始向该接收端设备发送UWB帧,该UWB帧中的帧头用于该UWB系统时钟精同步。
基于该技术方案,发送端设备获取第一参数,并根据第一参数中包括的参数在窄带信道上发送用于UWB系统时钟粗同步的窄带同步帧以便于接收端设备基于窄带同步帧实现UWB系统时钟粗同步,其中,UWB系统时钟粗同步表示接收端设备确定接收超宽带UWB帧的起始时刻。进一步地在窄带同步帧发送结束的第一时长之后发送用于UWB系统时钟精同步的UWB帧。也就是说该技术方案中UWB系统时钟粗同步是基于窄带同步帧实现的,无需基于UWB帧的前导码实现UWB系统时钟粗同步,从而对于UWB帧来说可以设计包括简化缩短的前导码的UWB帧,降低了UWB帧的设计复杂度。
另外,基于窄带同步帧实现UWB系统时钟粗同步,相比于通过UWB帧的前导码实现UWB系统时钟粗同步来说能够降低宽带系统的同步时间和UWB帧的传输时延。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该窄带同步帧包括前导码、同步序列和载波信号,其中,该前导码用于自动增益控制,该同步序列用于确定时间同步点,该载波信号用于确定频偏估计值,该时间同步点和该频偏估计值用于该UWB系统时钟粗同步。
基于该技术方案,传输的窄带同步帧的帧格式可以是包括前导码、同步序列和载波信号,提供了一种简单的窄带同步帧的帧格式。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一参数包括以下参数:基线时隙、偏移量、间隔、该窄带同步帧的持续时长、该窄带切宽带时长、发送该窄带同步帧使用的带宽、频点信息和发送功率,其中,该基线时隙和该偏移量用于确定该第一时刻,该间隔用于指示相邻两次发送该窄带同步帧的间隔,该窄带切宽带时长用于确定该第一时长。
基于该技术方案,上述的第一参数能够包括多种参数,通过多个参数明确规定窄带同步帧的发送方式,以期提高窄带同步帧传输的准确性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,在该发送端设备获取第一参数之前,该方法还包括:该发送端设备向该接收端设备发送第二参数,该第二参数为该发送端设备期待的传输所述窄带同步帧基于的参数;该发送端设备接收来自该接收端设备的第三参数,该第三参数为该接收端设备期待的传输所述窄带同步帧基于的参数;该发送端设备获取第一参数,包括:该发送端设备根据该第二参数和该第三参数确定该第一参数。
基于该技术方案,在发送端设备获取第一参数之前,发送端设备和接收端设备之间可以协商合适的参数用于窄带同步帧的传输,提高方案的准确性。
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:该发送端设备向该接收端设备发送该第一参数;该发送端设备接收来自该接收端设备的指示信息,该指示信息用于指示同意基于该第一参数传输该窄带同步帧。
基于该技术方案,在发送端设备获取第一参数之后,将第一参数发送给接收端设备,以便于接收端设备获知窄带同步帧的传输方式,并且在接收端设备同意基于该第一参数传输该窄带同步帧的情况下,可以通过指示信息告知发送端设备,以便于发送端设备进行后续窄带同步帧发送。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该指示信息中包括该第一参数;或者,该指示信息中包括该发送端设备的地址信息和该接收端设备的地址信息。
基于该技术方案,接收端设备可以通过上报不同的信息表示同意基于第一参数传输该窄带同步帧,提高方案的灵活性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该发送端设备向该接收端设备发送该第一参数,包括:该发送端设备广播窄带系统广播帧,该窄带系统广播帧中包括该第一参数;或者,该发送端设备通过窄带系统连接链路向该接收端设备发送配置通知帧,该配置通知帧中包括该第一参数,其中,该窄带系统连接链路包括该发送端设备和该接收端设备之间的链路。
基于该技术方案,发送端设备可以通过多种方式向接收端设备发送上述的第一参数,提高方案的灵活性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,在该发送端设备通过窄带系统连接链路向该接收端设备发送配置通知帧的情况下,该方法还包括:该发送端设备和该接收端设备之间通过该窄带系统连接链路传输加密后的测量相关的参数和测量结果,其中,该测量相关的参数用于确定该发送端设备和该接收端设备待执行的测量过程,该测量结果包括该发送端设备和该接收端设备执行该测量之后得到的结果。
基于该技术方案,在发送端设备和接收端设备之间建立有窄带系统连接链路的情况下,可以通过窄带系统连接链路传输加密的参数和结果,增加安全性。
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:该发送端设备接收来自该接收端设备的确认信息,该确认信息用于指示该接收端设备成功接收该窄带同步帧。
基于该技术方案,在接收端设备成功接收到窄带同步帧的情况下,接收端设备可以向发送端设备发送确认信息,指示成功接收该窄带同步帧,以期避免在窄带同步帧未成功传输的情况下,进行后续UWB帧传输,节省信令开销,降低UWB系统功耗。
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:该发送端设备接收来自该接收端设备的回复UWB帧,该回复UWB帧用于指示该UWB帧接收完成,该回复UWB帧中包括该接收端设备的相位信息。
第二方面,提供了一种时钟同步的方法,该方法可以由接收端设备执行,或者,也可以由接收端设备的组成部件(例如芯片或者电路)执行,对此不作限定,为了便于描述,下面以由接收端设备执行为例进行说明。
该方法包括:接收端设备获取第一参数,该第一参数中包括用于确定在窄带信道上发送窄带同步帧的第一时刻的参数和指示窄带系统切换为宽带系统的第一时长的参数;在该第一时刻该接收端设备通过该窄带信道开始接收收来自该发送端设备的该窄带同步帧;该接收端设备根据该窄带同步帧和该第一时长进行超宽带UWB系统时钟粗同步确定接收UWB帧的起始时刻;该接收端设备在该接收UWB帧的起始时刻开始接收来自该发送端设备的UWB帧,该UWB帧中的帧头用于该UWB系统时钟同步。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该窄带同步帧包括前导码、同步序列和载波信号,其中,该前导码用于自动增益控制,该同步序列用于确定时间同步点,该载波信号用于确定频偏估计值,该时间同步点和该频偏估计值用于该UWB系统时钟粗同步。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该第一参数中包括以下参数:基线时隙、偏移量、间隔、该窄带同步帧的持续时长、该窄带切宽带时长、发送该窄带同步帧使用的带宽、频点信息和发送功率,其中,该基线时隙和该偏移量用于确定该第一时刻,该间隔用于指示相邻两次发送该窄带同步帧的间隔,该窄带切宽带时长用于确定该第一时长。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,在该接收端设备获取第一参数之前,该方法还包括:该接收端设备接收来自该发送端设备的第二参数,该第二参数为该发送端设备期待的传输所述窄带同步帧基于的参数;该接收端设备向该发送端设备发送第三参数,该第三参数为该接收端设备期待的传输所述窄带同步帧基于的参数数;其中,该第二参数和该第三参数用于确定该第一参数。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该接收端设备获取第一参数,包括:该接收端设备接收来自发送端设备的第一参数;该接收端设备确定该第一参数为该接收端设备期待的传输所述窄带同步帧基于的参数;该接收端设备向该发送端设备发送指示信息,该指示信息用于指示同意基于该第一参数传输该窄带同步帧。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该接收端设备接收来自该发送端设备的该第一参数,包括:该接收端设备接收来自该发送端设备的窄带系统广播帧,该窄带系统广播帧中包括该第一参数;或者,该接收端设备通过窄带系统连接链路接收来自该发送端设备的配置通知帧,该配置通知帧中包括该第一参数,其中,该窄带系统连接链路包括该发送端设备和该接收端设备之间的链路。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,在该接收端设备通过窄带系统连接链路接收来自该发送端设备的配置通知帧的情况下,该方法还包括:该发送端设备和该接收端设备之间通过该窄带系统连接链路传输加密后的测量相关的参数和测量结果,其中,该测量相关的参数用于确定该发送端设备和该接收端设备待执行的测量过程,该测量结果包括该发送端设备和该接收端设备执行该测量之后得到的结果。
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:该接收端设备根据该第一时刻确定接收窗口的开启时刻,该接收窗口的开启时刻早于该第一时刻;该接收端设备在该接收窗口的开启时刻开启该接收窗口,该接收窗口用于接收该窄带同步帧。
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:该接收端设备向该发送端设备发送确认信息,该确认信息用于指示该接收端设备成功接收该窄带同步帧。
以上第二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。
第三方面,提供了一种时钟同步的装置,该装置用于执行上述第一方面提供的方法。具体地,该时钟同步的装置可以包括用于执行第一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,获取单元可以是收发单元。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。
该装置包括:获取单元,用于获取第一参数,该第一参数包括用于确定在窄带信道上发送窄带同步帧的第一时刻的参数和指示窄带系统切换为宽带系统的第一时长的参数;发送单元,用于在该第一时刻通过该窄带信道开始向接收端设备发送该窄带同步帧,该窄带同步帧用于超宽带UWB系统时钟粗同步;该发送单元,用于在窄带同步帧发送结束的第一时长之后开始向该接收端设备发送UWB帧,该UWB帧中的帧头用于该UWB系统时钟精同步。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该窄带同步帧包括前导码、同步序列和载波信号,其中,该前导码用于自动增益控制,该同步序列用于确定时间同步点,该载波信号用于确定频偏估计值,该时间同步点和该频偏估计值用于该UWB系统时钟粗同步。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该第一参数包括以下参数:基线时隙、偏移量、间隔、该窄带同步帧的持续时长、该窄带切宽带时长、发送该窄带同步帧使用的带宽、频点信息和发送功率,其中,该基线时隙和该偏移量用于确定该第一时刻,该间隔用于指示相邻两次发送该窄带同步帧的间隔,该窄带切宽带时长用于确定该第一时长。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,在该获取单元备获取第一参数之前,该装置还包括:发送单元,用于向该接收端设备发送第二参数,该第二参数为该发送端设备期待的传输所述窄带同步帧基于的参数;该接收单元,用于接收来自该接收端设备的第三参数,该第三参数为该接收端设备期待的传输所述窄带同步帧基于的参数;该获取单元获取第一参数,包括:处理单元,用于根据该第二参数和该第三参数确定该第一参数。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该装置还包括:发送单元,用于向该接收端设备发送该第一参数;该接收单元,用于接收来自该接收端设备的指示信息,该指示信息用于指示同意基于该第一参数传输该窄带同步帧。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该指示信息中包括该第一参数;或者,该指示信息中包括该发送端设备的地址信息和该接收端设备的地址信息。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该发送单元向该接收端设备发送该第一参数,包括:该发送单元广播窄带系统广播帧,该窄带系统广播帧中包括该第一参数;或者,该发送单元通过窄带系统连接链路向该接收端设备发送配置通知帧,该配置通知帧中包括该第一参数,其中,该窄带系统连接链路包括该发送端设备和该接收端设备之间的链路。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,在该发送单元通过窄带系统连接链路向该接收端设备发送配置通知帧的情况下,该发送单元还用于和该接收端设备之间通过该窄带系统连接链路传输加密后的测量相关的参数和测量结果,其中,该测量相关的参数用于确定该发送端设备和该接收端设备待执行的测量过程,该测量结果包括该发送端设备和该接收端设备执行该测量之后得到的结果。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该装置还包括:接收单元,用于接收来自该接收端设备的确认信息,该确认信息用于指示该接收端设备成功接收该窄带同步帧。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该装置还包括:接收单元,用于接收来自该接收端设备的回复UWB帧,该回复UWB帧用于指示该UWB帧接收完成,该回复UWB帧中包括该接收端设备的相位信息。
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,提供了一种时钟同步的装置,该装置用于执行上述第二方面提供的方法。具体地,该时钟同步的装置可以包括用于执行第二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,获取单元可以是收发单元。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。
该装置包括:获取单元,用于获取第一参数,该第一参数中包括用于确定在窄带信道上发送窄带同步帧的第一时刻的参数和指示窄带系统切换为宽带系统的第一时长的参数;该接收单元还用于在该第一时刻通过该窄带信道开始接收收来自该发送端设备的该窄带同步帧;处理单元,用于根据该窄带同步帧和该第一时长进行超宽带UWB系统时钟粗同步确定接收超宽带UWB帧的起始时刻;该接收单元还用于在该接收UWB帧的起始时刻开始接收来自该发送端设备的UWB帧,该UWB帧中的帧头用于该UWB系统时钟精同步。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,该窄带同步帧包括前导码、同步序列和载波信号,其中,该前导码用于自动增益控制,该同步序列用于确定时间同步点,该载波信号用于确定频偏估计值,该时间同步点和该频偏估计值用于该UWB系统时钟粗同步。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,该第一参数中包括以下参数:基线时隙、偏移量、间隔、该窄带同步帧的持续时长、该窄带切宽带时长、发送该窄带同步帧使用的带宽、频点信息和发送功率,其中,该基线时隙和该偏移量用于确定该第一时刻,该间隔用于指示相邻两次发送该窄带同步帧的间隔,该窄带切宽带时长用于确定该第一时长。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,在获取单元获取第一参数之前,该接收单元还用于接收来自该发送端设备的第二参数,该第二参数为该发送端设备期待的传输所述窄带同步帧基于的参数;发送单元,用于向该发送端设备发送第三参数,该第三参数为该接收端设备期待的传输所述窄带同步帧基于的参数;其中,该第二参数和该第三参数用于确定该第一参数。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,获取单元获取第一参数,包括:该接收单元接收来自发送端设备的第一参数,该装置还包括:处理单元,用于确定该第一参数为该接收端设备期待的传输所述窄带同步帧基于的参数;发送单元,用于向该发送端设备发送指示信息,该指示信息用于指示同意基于该第一参数传输该窄带同步帧。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,该接收单元接收来自该发送端设备的该第一参数,包括:该接收单元接收来自该发送端设备的窄带系统广播帧,该窄带系统广播帧中包括该第一参数;或者,该接收单元通过窄带系统连接链路接收来自该发送端设备的配置通知帧,该配置通知帧中包括该第一参数,其中,该窄带系统连接链路包括该发送端设备和该接收端设备之间的链路。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,在该接收单元通过窄带系统连接链路接收来自该发送端设备的配置通知帧的情况下,该接收单元还用于和该发送端设备之间通过该窄带系统连接链路传输加密后的测量相关的参数和测量结果,其中,该测量相关的参数用于确定该发送端设备和该接收端设备待执行的测量过程,该测量结果包括该发送端设备和该接收端设备执行该测量之后得到的结果。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,该装置还包括:处理单元,用于根据该窄带同步帧计算时间同步点和频偏估计值;该处理单元,用于根据该时间同步点和该频偏估计值进行该UWB系统时钟粗同步。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,该装置还包括:处理单元,用于根据该第一时刻确定接收窗口的开启时刻,该接收窗口的开启时刻早于该第一时刻;该接收端设备在该接收窗口的开启时刻开启该接收窗口,该接收窗口用于接收该窄带同步帧。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,该装置还包括:发送单元,用于向该发送端设备发送确认信息,该确认信息用于指示该接收端设备成功接收该窄带同步帧。
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。
第五方面,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。
第六方面,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和第二方面的任意一种实现方式提供的方法。
第七方面,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和第二方面的任意一种实现方式提供的方法。
第八方面,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,执行上述第一方面和第二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和第二方面的任意一种实现方式提供的方法。
第九方面,提供一种通信系统,包括第三方面所述的时钟同步的装置和第四方面所述的时钟同步的装置。
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是标准定义的UWB系统的一种PPDU结构示意图。
图3是本申请实施例提供的测距定位系统的架构示意图。
图4是本申请实施例提供的一种UWB测距方法的示意图。
图5是一种UWB系统信号收发流程示意图。
图6是本申请实施例提供的一种时钟同步的方法的示意性流程图。
图7是本申请实施例提供的一种窄带同步帧的帧格式示意图。
图8是本申请实施例提供一种完成宽带系统的时钟同步的示意图。
图9是本申请实施例提供另一种完成宽带系统的时钟同步的示意图。
图10是本申请实施例提供的一种时钟同步的装置的示意性框图。
图11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可以适用于基于超带宽(Ultra-Wide Band,UWB)技术的无线个人局域网(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 and electronics 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、IrDA红外连接技术(红外)、HomeRF等。本领域技术人员容易理解,本申请涉及的各个方面可以扩展到采用各种标准或协议的其它网络。例如,无线局域网(Wireless LocalArea Networks,WLAN),高性能无线LAN(High Performance Radio LAN,HIPERLAN)(一种与IEEE 802.11标准类似的无线标准,主要在欧洲使用)以及广域网(WAN)或其它现在已知或以后发展起来的网络。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,有利于与其他系统共存,从而提高频谱利用率和系统容量。
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。
2、时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA):是一种为实现共享传输介质或者网络的通信技术。允许多个用户在不同的时间片(如,时隙、符号、帧等)使用相同的频率。用户迅速的传输,一个接一个,每个用户使用他们自己的时间片。TDMA技术允许多用户共享同样的传输媒体(如,无线电频率)。
3、TDMA时隙分配:网络采用TDMA方式接入信道的条件是网络中各个节点保持时隙同步。在全网实现时隙同步之后,需要考虑如何将时隙进行有效分配从而使系统获取更好的性能。具体地,在TDMA帧结构中,一个TDMA帧由若干个子帧构成,而一个子帧又由若干个时隙组成。可以根据用户需求的数据流量,将TDMA帧结构中的所有或者部分时隙分配给多个用户,以使得每个用户的时隙各不相同,从而保证了各用户间的信号不会相互干扰。
另外,采用TDMA方式,还使得每个用户的时隙上可以同时进行上行和下行。
应理解,本申请实施例中对于TDMA时隙分配的方法不做限定,可以参考目前已有的分配算法或者未来通信技术中提出的TDMA时隙分配的方法。
4、个域网:指个人域网(Personal Area Network,PAN)是应用短距离无线电新技术构成的“个人小范围”的信息网络,其中“个人小范围”包括但不限于用户个人家庭、办公室或个人携带的信息设备之间。
个人域网可以看做是一种覆盖范围比无线个域网(Wireless Personal AreaNetwork,WPAN)更小的无线局域网,其核心思想是用无线电传输代替传统的有线电缆,实现个人信息终端的智能化互联,组建个人化的信息网络,比如,家庭娱乐设备之间的无线连接、计算机与其外设之间的无线连接、蜂窝电话与头戴式蓝牙耳机之间的连接等。
5、UWB测距和/或定位:随着室内定位技术的发展,UWB测距和/或定位技术的应用越来越广泛。UWB采用脉冲宽度仅为纳秒级的脉冲作为其基础信号,具有传输速率高、系统容量大、频谱带宽大等特点,功率谱密度极低,可与现有的短距通信等系统实现共存。UWB的这些特点使得其具有很高的时间分辨率,抗多径能力强,测距、定位精度高,可达厘米级。在复杂的多径环境中实现测距、定位已成为研究热点。
一般UWB系统采样率高,功耗较高,个域网组建繁琐,同时支持个域网的通信与测距功能;长时间的UWB系统工作,会有极大的功耗,因此一般需要借助近场通信(Near FieldCommunication,NFC)、蓝牙低功耗(Bluetooth Low Energy,BLE)、WIFI等窄带信号作为驱动,在用户需求的场景下将UWB唤醒,唤醒后的UWB会组建个域网、TDMA时隙分配、完成所需要的测距、定位功能。
实际的UWB系统测距与定位应用中,一般采用到达时间(Time of Arrival,TOA)或者到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)的方式完成测距、定位等任务;在系统运行过程中,需要先组建个域网,网络构建的过程中,需要完成设备间的时间同步,测距过程中还要进行前导码同步与符号同步(粗同步与精同步),信号同步后才可以进行相应的解调、解码、测距时间计算,系统设计复杂,处理难度大。
6、基于UWB帧进行时钟粗同步和时钟精同步:时钟粗同步也可以称为前导码同步(或粗同步),时钟精同步也可以称为符号同步(或精同步)。下面结合图2详细说明基于UWB帧的时钟同步过程。
具体地,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,因此,其对收发设备的同步在UWB技术中至关重要,所谓收发设备的同步,可以理解为物理层协议数据单元(physical layer protocol data unit,PPDU)以脉冲信号的形式进行发送,接收端确定接收到的多个脉冲信号中从哪个开始是其要接收的PPDU。当前,收发设备的同步主要通过PPDU中的同步头(synchronizationheader,SHR)来实现,具体来说,接收端可以根据与同步头进行相关性检测,从而确定接收到的多个脉冲信号中从哪个开始是其要接收的PPDU。
图2是标准定义的UWB系统的一种PPDU结构示意图。如图2所示,PPDU包括SHR、物理头(physical header,PHR)和物理层(physical layer,PHY)承载字段(payload filed)。其中,SHR用于接收端进行PPDU检测和同步,具体而言,接收端可以根据SHR检测到发送端是否发送了PPDU以及PPDU的起始位置,PHR携带物理层的指示信息,例如,调制编码信息、PPDU长度以及该PPDU的接收者等,协助接收端正确解调数据,物理层承载字段携带传输数据。图2还示出了SHR的具体结构,SHR包括同步(synchronization,SYNC)字段和帧开始分隔符(start-of-frame delimiter,SFD)字段,SYNC字段包括多个重复的基础符号,该基础符号由前导码序列生成,该前导码序列由{–1,0,1}三种值构成的三元序列,也叫做Ipatov序列。
Ipatov序列的周期自相关函数只在原点处有值,在其他地方都是0。根据该自相关特性,接收端可以使用相同的序列与接收到的信号做相关,根据相关的峰值位置等信息实现时钟粗同步。
例如,接收端检测预定义序列与接收信号的相关结果,当相关结果出现周期性的峰值时,即接收到了PPDU的同步头,且根据峰值的位置接收端可以确定PPDU的起始位置,接收端可以根据PHR字段确定该PPDU的长度以及该PPDU中的数据是否是发送端向其传输的数据,当该PPDU中的数据是向其传输的数据时,接收端可以进一步解析该PPDU中的物理层承载字段,获得发送端发送的数据,当该PPDU中的数据不是向其传输的数据时,接收端将不会解析PPDU中的物理层承载字段。在粗同步完成后,检测正常捕获、搜索到UWB信号后,继续使用SYNC部分,即前导码部分完成精同步。
7、测距定位系统:为了便于理解,结合图3简单介绍一下上述的测距技术所应用的测距定位系统。图3是本申请实施例提供的测距定位系统的架构示意图。如图3所示,该测距定位系统包括多个设备(如图3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。
8、测距流程:为了便于理解,下面结合图4简单介绍一种UWB测距方法。图4是本申请实施例提供的一种UWB测距方法的示意图。
从图4中可以看出,UWB测距流程包括两个过程(如,图4中所示的UWB工作时间段和测距过程(Ranging Period))。
其中,UWB工作时间段内包括测距信标(Ranging Beacon)时段、测距竞争访问周期(Ranging Contention Access Period,RCAP)时段和测距竞争空闲周期(RangingContention Free Period,RCFP)时段,Ranging Beacon用于UWB个域网的时间同步及网络的参数播发;RCAP为竞争期,可实现设备入网(如,接入个域网);RCFP为非竞争期,实现设备间交互所需的时隙分配。
Ranging period为各设备依据测距控制消息(Ranging Control Message,RCM)信息进行测距的过程,其中,RCM为测距控制帧,负责管理Ranging period时间段。
图4中假定在Beacon时段,设备1被定义为协调者,负责发送Beacon帧,实现个域网内参数的播发及时间同步;设备2收到Beacon帧后,按需加入设备1的个域网络中。
在竞争与非竞争阶段,设备1可以通过Beacon指示是否需要这个竞争与非竞争阶段。若需要此阶段,则其它设备可以在此阶段接入至设备1所组建的个域网中;若不需要此阶段,则维持当前个域网络及个域网中的相关设备。
在测距过程中,一共定义4个角色:设备1同时做控制者(Controller)与测距发起者(Initiator);设备2同时做被控者(Controlee)与测距响应者(Responder)。设备1实现与设备2的测距,其中Controller负责发送测距控制帧,包括角色定义和时隙分配控制,即哪些设备作为Initiator,哪些设备作为Responder。测距的过程是基于TDMA将各时段时间片通过测距控制帧分配好。
上述UWB测距流程包括如下步骤:
步骤一:Beacon阶段,发送Beacon帧,实现个域网络定义,时间同步等。时间同步方式如图5所示。图5是一种UWB系统信号收发流程示意图。
从图5中可以看出,在发送端完成信号编码和调制后,将信号播发出来;在接收端先对前导码进行粗同步,再对帧头部分进行精同步;同步后的信号便可以进行相应的跟踪、解调和解码等信号处理。
步骤二:竞争与非竞争阶段,完成设备入网及指定设备交互;
步骤三:在测距过程中,会先传输测距控制帧,基于TDMA将时间分配好,并将角色也定义好;然后通过Initiator发起初始测距帧;Responder在收到初始测距帧后,会反馈测距帧给Initiator;最后各设备将测距帧的飞行时间计算出来,完成设备间的测距;测距结果的播发通过UWB来完成。
新的测距轮,按以上步骤重复执行。
以上步骤中凡是涉及到接收端接收信号的处理,都需要进行粗同步、精同步和跟踪等流程。本申请主要涉及的信号同步,对于其他步骤不做限定,可以参考目前相关技术中的介绍,这里不再赘述。
由上述UWB测距方法可知,目前的UWB系统时钟同步存在以下问题:
(1)基于UWB帧的前导码进行粗同步,以及基于UWB帧的帧头部分进行精同步,这种同步的过程过于复杂,实现UWB系统时钟同步占用较长时间。
(2)由于需要传输能够实现粗同步和精同步的UWB帧,导致UWB帧的整体传输时延比较长,空口资源比较浪费。
上文结合图1介绍了本申请实施例能够应用的场景,还简单介绍了目前UWB测距/定位方法中信号同步存在的问题,为了解决上述UWB测距方法存在的问题,本申请提供一种时钟同步的方法,通过窄带系统发送窄带同步帧完成宽带系统的时钟粗同步,在窄带系统分配的窄带切宽带时长到后发送宽带帧,完成宽带系统的时钟精同步,以期降低宽带系统时钟同步的复杂度。下文中将结合附图详细介绍本申请提供的时钟同步的方法。
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”可以包括用于直接指示和用于间接指示。当描述某一指示信息用于指示A时,可以包括该指示信息直接指示A或间接指示A,而并不代表该指示信息中一定携带有A。
将指示信息所指示的信息称为待指示信息,则具体实现过程中,对待指示信息进行指示的方式有很多种,例如但不限于,可以直接指示待指示信息,如待指示信息本身或者该待指示信息的索引等。也可以通过指示其他信息来间接指示待指示信息,其中该其他信息与待指示信息之间存在关联关系。还可以仅仅指示待指示信息的一部分,而待指示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指示,从而在一定程度上降低指示开销。同时,还可以识别各个信息的通用部分并统一指示,以降低单独指示同样的信息而带来的指示开销。
第二,在本申请中示出的“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。另外,在本申请的实施例中,“第一”、“第二”以及各种数字编号(例如,“#1”、“#2”等)只是为了描述方便进行的区分,并不用来限制本申请实施例的范围。下文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,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。此外,在本申请实施例中,“1010”、“1020”、“1110”等字样仅为了描述方便作出的标识,并不是对执行步骤的次序进行限定。
第三,本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
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。该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。该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。
第六,本申请实施例中,“的(of)”,“相应的(corresponding,relevant)”、“对应的(corresponding)”和“关联的(associate)”有时可以混用,应当指出的是,在不强调其区别时,其所要表达的含义是一致的。
第七,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。
以下,不失一般性,以发送端设备和接收端设备之间的交互为例详细说明本申请实施例提供的时钟同步的方法。
作为示例而非限定,发送端设备可以是WPAN中具有通信能力的设备,如,FFD或RFD;同理,接收端设备也可以是WPAN中具有通信能力的设备,如,FFD或RFD。应理解,本申请下述实施例中对于发送端设备和接收端设备的具体类型不做限定,能够执行下述实施例中发送端设备和接收端设备所执行的步骤即可。
图6是本申请实施例提供的一种时钟同步的方法的示意性流程图,包括以下步骤:
S610,发送端设备获取第一参数。
具体地,该第一参数包括用于确定在窄带信道上发送窄带同步帧的第一时刻的参数和指示窄带系统切换为宽带系统的第一时长的参数。
示例性地,第一参数包括基线时隙、偏移量、间隔、窄带同步帧的持续时长、窄带切宽带时长、发送窄带同步帧使用的带宽、频点信息和发送功率等参数。其中,基线时隙和偏移量用于确定上述的第一时刻,该间隔用于指示相邻两次发送该窄带同步帧的间隔,窄带切宽带时长用于确定上述的第一时长。
例如,基线时隙、偏移量和第一时刻满足以下关系:
基线时隙+偏移量=第一时刻,可以理解为在基线时隙+偏移量的时刻点到达时在窄带信道上发送窄带同步帧。其中,基线时隙用于指示发送窄带同步帧所参考的基线时隙。
例如,窄带切宽带时长为时长#1(如,1ms)指示窄带系统切换为宽带系统的时长为1ms。
例如,间隔为10ms指示相邻两次发送窄带同步帧的间隔为10ms,可以理解为窄带同步帧为周发送的发送周期大小为10ms。如,相邻两次发送窄带同步帧的起始时刻之间的时长为10ms;还如,相邻两次发送窄带同步帧的终止时刻之间的时长为10ms。
可选地,第一参数中包括的频点信息指示发送窄带同步帧的频点,该实施例中窄带系统的窄带同步帧的传输可以使用跳频的频点。例如,第一参数指示发送窄带同步帧的频点为跳频的频点。
应理解,上述的第一参数中包括的参数只是举例,对本申请的保护范围不构成任何的限定。例如,第一参数中包括用于确定在窄带信道上发送窄带同步帧的第一时刻的参数可以是除基线时隙和偏移量之外的其他参数,如,直接指示第一时刻的参数。还例如,第一参数中可以不包括发送窄带同步帧使用的带宽、频点信息和发送功率等参数,如,发送端设备可以沿用历史窄带帧传输所使用的带宽、频点信息和发送功率发送窄带同步帧。
作为一种可能的实现方式,该实施例中发送端设备获取第一参数的方式可以是从其他设备(如,定位管理设备)接收到的。
作为另一种可能的实现方式,该实施例中发送端设备获取第一参数的方式可以是发送端设备本地存储有多套可用的参数,从中随机选择一套参数作为第一参数。
作为又一种可能的实现方式,该实施例中发送端设备获取第一参数的方式可以是预配置的,如,协议预定义实现时钟同步所需的参数为第一参数。
作为又一种可能的实现方式,该实施例中发送端设备获取第一参数的方式可以是发送端设备根据发送端设备期待的传输所述窄带同步帧基于的参数和接收端设备期待的传输所述窄带同步帧基于的参数确定的出来的。
在该实现方式下,发送端设备和接收端设备之间可以协商双方所期待的传输所述窄带同步帧基于的参数,图6所示的方法流程还包括:
S611,发送端设备向接收端设备发送第二参数;或者说,接收端设备接收来自发送端设备的第二参数。
具体地,第二参数为发送端设备期待的传输所述窄带同步帧基于的参数。
例如,发送端设备向接收端设备发送配置请求帧。该请求帧包含发送端设备期望的传输所述窄带同步帧基于的参数。
S612,接收端设备向发送端设备发送第三参数;或者说,发送端设备接收来自接收端设备的第三参数。
具体地,第三参数为接收端设备期待的传输所述窄带同步帧基于的参数。
例如,接收端设备向发送端设备发送配置回复帧。该回复帧包含接收端设备期望的传输所述窄带同步帧基于的参数。
示例性地,第三参数为接收端设备在考虑到接收到的第二参数前提下确定的。例如,接收端设备在接收到第二参数之后,获知发送端设备所期待的传输所述窄带同步帧基于的参数,在确定自身期待的传输所述窄带同步帧基于的参数的时候可以考虑第二参数的取值选择发送端设备更可能接受的参数。
在该实现方式下,上述的S610可以理解为发送端设备根据第二参数和第三参数确定第一参数。
应理解,上述只是举例说明该实施例中发送端设备获取第一参数可能的实现方式,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发送端设备获取第一参数的方式不做限定。
具体地,由上述可知第一参数包括指示如何传输窄带同步帧和UWB帧的参数,为了使得接收端设备能够正确接收到窄带同步帧和UWB帧,接收端设备也需要获取第一参数。具体地,接收端设备获取第一参数的方式与上述的发送端设备获取第一参数的方式类似。为了便于理解,该实施例中以接收端设备从发送端设备接收到第一参数为例进行说明。图6所示的方法流程还包括:
S620,发送端设备向接收端设备发送第一参数;或者说,接收端设备接收来自发送端设备的第一参数。
作为一种可能的实现方式,发送端设备向接收端设备发送第一参数可以是通过广播窄带系统广播帧,该窄带系统广播帧中包括所述第一参数。
例如,发送端设备发送窄带系统广播帧,包括基础广播帧和扩展广播帧。在扩展广播帧中携带的上述的第一参数。
在该实现方式下,上述的第一参数中包括的基线时隙可以理解为扩展广播帧中包括的广播基线时隙。
作为另一种可能的实现方式,发送端设备向接收端设备发送第一参数可以是通过窄带系统连接链路向所述接收端设备发送配置通知帧,所述配置通知帧中包括所述第一参数。
例如,发送端设备和接收端设备双方建立窄带系统连接链路。基于该窄带系统连接链路,发送端设备发送配置请求帧。该请求帧中包含第一参数。
在该实现方式下,上述的第一参数中包括的基线时隙可以理解为配置通知帧中包括的连接基线时隙。
可选地,发送端设备向接收端设备发送第一参数可以是在基于双方期待的传输所述窄带同步帧基于的参数确定第一参数之后,再发送给接收端设备;或者,
可选地,发送端设备向接收端设备发送第一参数可以是没有协商的流程(如,上述的S612和S613未执行),发送端设备将获取的第一参数发送给接收端设备。
示例性地,接收端设备在接收到第一参数之后,可以通过指示信息通知发送端设备接收到的第一参数是否合适,图6所示的方法流程还包括:
S621,接收端设备向发送端设备发送指示信息;或者说,发送端设备接收来自接收端设备的指示信息。
具体地,指示信息用于指示同意基于所述第一参数传输所述窄带同步帧。
作为一种可能的实现方式,指示信息中包括第一参数,表明接收端设备同意基于所述第一参数传输所述窄带同步帧。
作为另一种可能的实现方式,指示信息中包括所述发送端设备的地址信息和所述接收端设备的地址信息。
进一步地,在发送端设备和接收端设备获取第一参数之后,可以基于第一参数传输用于时钟同步的窄带同步帧和UWB帧。图6所示的方法流程还包括:
S630,发送端设备向接收端设备发送窄带同步帧,或者说接收端设备接收来自发送端设备的窄带同步帧。
具体地,在上述的第一时刻发送端设备通过窄带信道开始向接收端设备发送窄带同步帧,该窄带同步帧用于确定接收UWB帧的起始时刻。
可选地,接收端设备确定接收UWB帧的起始时刻可以理解为接收端设备进行UWB系统时钟粗同步。本申请中,确定接收UWB帧的起始时刻和进行UWB系统时钟粗同步含义等同,可以替换描述。
其中,窄带同步帧用于确定接收UWB帧的起始时刻具体为:接收端设备通过窄带同步帧可以获取到时间同步点和频偏估计值,从而可以计算出UWB帧的开始传输时刻点,以便于实现对UWB帧的接收。
作为一种可能的实现方式,该实施例中的窄带同步帧的帧格式中包括同步序列和载波信号,其中,同步序列用于确定时间同步点,所述载波信号用于确定频偏估计值,所述时间同步点和所述频偏估计值用于确定所述接收UWB帧的起始时刻。
作为一种可能的实现方式,该实施例中的窄带同步帧的帧格式中包括前导码(或者称为前导信号)、同步序列和载波信号。
可选地,该实施例中窄带同步帧的帧格式中包括的载波信号可以为长度可配的载波信号。为了便于理解,结合图7简单本申请实施例中涉及的窄带同步帧。图7是本申请实施例提供的一种窄带同步帧的帧格式示意图。
从图7中可以看出,窄带同步帧包括前导信号、同步序列以及长度可配的载波信号。其中,前导序列表示[1,0]交替变换的序列,用于自动增益控制;同步序列表示生成的随机序列用于获得时间同步点;长度可配的载波信号表示可以配置长度没有被调制的正弦波信号,用于计算出频偏估计值。
需要说明的是,图7只是示例性给出本申请实施例中窄带同步帧可能的格式,对本申请的保护范围不构成任何的限定,能够用于UWB系统时钟粗同步的窄带同步帧均在本申请的保护范围之内。
示例性地,在第一参数包括窄带同步帧的持续时长、发送所述窄带同步帧使用的带宽、频点信息和发送功率参数的情况下:
发送端设备在基线时隙+偏移量的时刻启动发送窄带同步帧,并按照指定好的窄带同步帧的持续时长、发送所述窄带同步帧使用的带宽、频点信息和发送功率,发送窄带同步帧;同理,接收端设备按照第一参数指示的传输方式接收窄带同步帧。
示例性地,为了成功接收窄带同步帧接收端设备根据所述第一时刻确定接收窗口的开启时刻,所述接收窗口的开启时刻早于所述第一时刻;所述接收端设备在所述接收窗口的开启时刻开启所述接收窗口,所述接收窗口用于接收所述窄带同步帧。
作为一种可能的实现方式,该实施例中发送端设备向接收端设备发送窄带同步帧可以是在有窄带事件(如,WIFI、BLE等窄带事件)发生的情况下,在启动窄带事件的同时发送上述的窄带同步帧。
作为另一种可能的实现方式,该实施例中发送端设备向接收端设备发送窄带同步帧可以是基于其他设备(如,定位管理设备)的触发,在接收到其他设备的触发帧(如,触发进行时钟同步的触发帧)之后向接收端设备发送窄带同步帧。
应理解,上述只是举例说明发送端设备向接收端设备发送窄带同步帧可能的方式,对本申请的保护范围不构成任何的限定。
由上述可知,发送端设备向接收端设备发送的窄带同步帧用于实现UWB系统时钟粗同步,则接收端设备在接收到窄带同步帧之后,可以通过确认信息指示成功接收到该窄带同步帧,并且能够基于该窄带同步帧实现UWB系统时钟粗同步,图6所示的方法流程还包括:
S640,接收端设备向发送端设备发送确认信息;或者说,发送端设备接收来自接收端设备的确认信息。
该确认信息用于指示所述接收端设备成功接收所述窄带同步帧。
可选地,如果发送端设备未接收到该确认信息,可以不进行后的UWB帧的传输,从而节省信令开销。
S650,接收端设备基于窄带同步帧实现UWB系统时钟粗同步。
具体地,接收端设备根据窄带同步帧计算时间同步点和频偏估计值,并根据所述时间同步点和所述频偏估计值进行所述UWB系统时钟粗同步。
应理解,接收端设备基于窄带同步帧实现UWB系统时钟粗同步可以理解为:接收端设备首先基于窄带同步帧计算得到从窄带系统向UWB系统传递过来的时间同步点和频偏估计值,然后根据该时间同步点和频偏估计值计算出接收UWB帧的开始时刻点,通过该计算接收UWB帧的开始时刻点的方式能够做到半个或1个symbol的同步精度,称为UWB的时钟粗同步。
例如,该实施例中实现UWB系统时钟粗同步包括:接收端设备确定宽带系统接收UWB帧的开始时刻点=时间同步点+窄带切宽带时长*频偏估计值。
上述的传输窄带同步帧实现的是UWB系统时钟粗同步,在UWB的时钟粗同步之后,可以进行UWB的时钟精同步。
作为一种可能的实现方式,可以通过UWB帧的帧头部分(如,UWB帧的前导码序列)做到采样点级别的精确同步精度,实现UWB的时钟精同步。为了便于理解,下面结合具体的步骤,说明该实施例中UWB的时钟精同步。图6所示的方法流程还包括:
S660,发送端设备向接收端设备发送UWB帧,或者说接收端设备接收来自发送端设备的UWB帧。
具体地,在上述的窄带同步帧发送结束的第一时长之后发送端设备开始向接收端设备发送UWB帧,该UWB帧中的帧头用于UWB系统时钟精同步。
可选地,该实施例中UWB帧中的帧头可以是该UWB帧的前导码部分。
作为一种可能的实现方式,该实施例中UWB帧的帧格式可以为:简化缩短的前导码+一小段空闲时间+用于测距的训练序列+一小段空闲时间+用于测距的训练序列+……。其中,一小段空闲时间表示为即将传输的“用于测试的训练序列”做些准备工作,比如提高功率等,即提高“用于测试的训练序列”的传输效率。
前文基本概念中介绍了现有技术中的UWB系统时钟同步中的时钟粗同步和时钟精同步,其中,时钟粗同步和精同步依赖于PPDU(相当于UWB帧)中的前导码序列。相比于现有技术中的UWB系统时钟同步,图6所示的实施例中所示的UWB系统时钟同步中的时钟粗同步依赖于窄带同步帧,时钟精同步可以依赖于UWB帧中的简化缩短的前导码序列。
由上述可知,现有技术中的UWB系统时钟同步借助UWB帧的前导码序列,需要经过正常捕获和搜索到信号的过程,才能完成时钟粗同步,但这占据了一大部分时间,并增加了一大部分的芯片面积。而本申请实施例中这部分工作是借助窄带同步帧来完成的,所以这减少了UWB系统时钟同步的复杂度,降低了UWB帧的传输时延,节省了空口资源,同时也减少了UWB的芯片面积,降低了UWB的芯片功耗。
可选地,接收端设备接收来自发送端设备的UWB帧之后可以向发送端设备发送回复UWB帧,所述回复UWB帧用于指示所述UWB帧接收完成,所述回复UWB帧中包括所述接收端设备的相位信息。
进一步地,在实现时钟同步之后可以进行测距和/或定位等测量流程,在发送端设备通过窄带系统连接链路向所述接收端设备发送上述的第一参数的情况下,发送端设备和接收端设备之间可以通过所述窄带系统连接链路传输加密后的测量相关的参数和测量结果,以期提高测量相关的参数和测量结果传输的安全性。其中,所述测量相关的参数用于确定所述发送端设备和所述接收端设备待执行的测量过程,所述测量结果包括所述发送端设备和所述接收端设备执行所述测量之后得到的结果。
上面结合图6详细介绍了本申请提供的UWB系统时钟同步的方法,为了便于理解下面结合图8和图9详细介绍发送端设备和接收端设备完成宽带系统时钟同步的流程。
本申请提供的一种实施例:通过窄带系统广播方式完成发送窄带同步帧之前的参数协商。为了便于理解,结合图8说明该实施例,图8是本申请实施例提供一种完成宽带系统的时钟同步的示意图,具体包括如下步骤:
(1)发送端设备发送窄带系统广播帧,包括基础广播帧和扩展广播帧。在扩展广播帧中携带第一参数。
(2)发送端设备在广播基线时隙+偏移量的时刻点,按照第一参数中指定好的窄带同步帧持续时长、带宽、频点和发送功率发送窄带同步帧。在窄带切宽带时长过后,开始发送宽带帧。
(3)接收端设备接收到扩展广播帧进行解析后,在广播基线时隙+偏移量的时刻点之前,打开接收窗口进行窄带同步帧的接收,并计算出时间同步点和频偏估计值。
(4)接收端设备根据时间同步点和频偏估计值完成宽带帧的精确时钟同步,在窄带切宽带时长过后,开始接收宽带帧。接收完后也可以给发送端设备回复宽带帧。
(5)后续发送端设备按照间隔的周期进行窄带同步帧的发送,接收端设备按照同样的方式进行窄带同步帧的接收。
本申请还提供的另一种实施例:通过窄带系统连接链路完成发送窄带同步帧之前的参数协商。为了便于理解,结合图9说明该实施例,图9是本申请实施例提供另一种完成宽带系统的时钟同步的示意图,具体包括如下步骤:
(1)发送端设备和接收端设备双方建立窄带系统连接链路。基于该连接链路,发送配置通知帧。该通知帧包含第一参数。
可选地,发送端设备和接收端设备之间可以协商合适的参数。例如,发送端设备发送配置请求帧。该请求帧包含第二参数;接收端设备收到该请求帧后,发送配置回复帧进行响应。该响应帧包含第三参数;发送端设备接收到该回复帧后,根据第二参数和第三参数确定第一参数。
(2)发送端设备在连接基线时隙+偏移量的时刻点,按照第一参数中指定好的窄带同步帧持续时长、带宽、频点和发送功率发送窄带同步帧。在窄带切宽带时长过后,开始发送宽带帧。
(3)接收端设备接收到配置通知帧进行解析后,在连接基线时隙+偏移量的时刻点之前,打开接收窗口进行窄带同步帧的接收,并计算出时间同步点和频偏估计值。
(4)接收端设备根据时间同步点和频偏估计值完成宽带帧的精确时钟同步,在窄带切宽带时长过后,开始接收宽带帧。接收完后也可以给发送端设备回复宽带帧。
(5)后续发送端设备按照间隔的周期进行窄带同步帧的发送,接收端设备按照同样的方式进行窄带同步帧的接收。
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。例如,上述实施例主要介绍的是一个发送端设备和一个接收端设备之间实现UWB系统时钟同步,该方案还可以应用于一对多和/或多对多设备之间的UWB系统时钟同步。
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(如发送端设备、接收端设备等等),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(如上述如发送端设备、接收端设备等)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6详细说明了本申请实施例提供的时钟同步的方法。上述时钟同步的方法主要从发送端设备和接收端设备之间交互的角度进行了介绍。可以理解的是,发送端设备和接收端设备,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10和图11详细说明本申请实施例提供的时钟同步的装置。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送端设备或者接收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10是本申请实施例提供的一种时钟同步的装置的示意性框图。如图10所示,该装置1000可以包括收发单元1010和处理单元1020。收发单元1010可以与外部进行通信,处理单元1020用于进行数据处理。收发单元1010还可以称为通信接口或通信单元。
可选地,该装置1000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1020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1000可以用于执行上文方法实施例中收发设备(如发送端设备和接收端设备)所执行的动作,这时,该装置1000可以为收发设备或者可配置于收发设备的部件,收发单元1010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1020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1000用于执行上文方法实施例中发送端设备所执行的动作。
处理单元1020,用于获取第一参数,该第一参数包括用于确定在窄带信道上发送窄带同步帧的第一时刻的参数和指示窄带系统切换为宽带系统的第一时长的参数;收发单元1010,用于在该第一时刻通过该窄带信道开始向接收端设备发送该窄带同步帧,该窄带同步帧用于超宽带UWB系统时钟粗同步;该收发单元1010,用于在窄带同步帧发送结束的第一时长之后开始向该接收端设备发送UWB帧,该UWB帧中的帧头用于该UWB系统时钟精同步。
该装置1000可实现对应于根据本申请实施例的方法实施例中的发送端设备执行的步骤或者流程,该装置1000可以包括用于执行方法实施例中的发送端设备执行的方法的单元。并且,该装置1000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送端设备中的方法实施例的相应流程。
其中,当该装置1000用于执行图6所示方法时,收发单元610可用于执行方法中的收发步骤,如步骤S611、S612、S620、S621、S630、S640和S660;处理单元620可用于执行方法中的处理步骤,如步骤S610。
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。另外,各单元执行上述相应步骤的带来的有益效果上述方法实施例中已经详细说明,在此也不再赘述。
作为另一种设计,该装置1000用于执行上文方法实施例中接收端设备所执行的动作。
处理单元620,用于获取第一参数,该第一参数中包括用于确定在窄带信道上发送窄带同步帧的第一时刻的参数和指示窄带系统切换为宽带系统的第一时长的参数;该收发单元610还用于在该第一时刻通过该窄带信道开始接收收来自该发送端设备的该窄带同步帧,该窄带同步帧用于超宽带UWB系统时钟粗同步;该收发单元610还用于在该窄带同步帧接收结束的第一时长之后开始接收来自该发送端设备的UWB帧,该UWB帧中的帧头用于该UWB系统时钟精同步。
该装置1000可实现对应于根据本申请实施例的方法实施例中的接收端设备执行的步骤或者流程,该装置1000可以包括用于执行方法实施例中的接收端设备执行的方法的单元。并且,该装置1000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接收端设备中的方法实施例的相应流程。
其中,当该装置1000用于执行图6所示方法时,收发单元610可用于执行方法中的收发步骤,如步骤S611、S612、S620、S621、S630、S640和S660;处理单元620可用于执行方法中的处理步骤,如步骤S650。
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。另外,各单元执行上述相应步骤的带来的有益效果上述方法实施例中已经详细说明,在此也不再赘述。
上文实施例中的处理单元1020可以由至少一个处理器或处理器相关电路实现。收发单元1010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11所示,本申请实施例还提供一种装置1100。该装置1100包括处理器1110,还可以包括一个或多个存储器1120。处理器1110与存储器1120耦合,存储器1120用于存储计算机程序或指令和、或数据,处理器1110用于执行存储器1120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1100包括的处理器1110为一个或多个。
可选地,该存储器1120可以与该处理器1110集成在一起,或者分离设置。
可选地,如图11所示,该装置1100还可以包括收发器1130,收发器1130用于信号的接收和、或发送。例如,处理器1110用于控制收发器1130进行信号的接收和、或发送。
作为一种方案,该装置1100用于实现上文方法实施例中由收发设备(如发送端设备和接收端设备)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(如发送端设备和接收端设备)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(如发送端设备和接收端设备)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(如发送端设备和接收端设备)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送端设备和接收端设备。
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 (22)
1.一种时钟同步的方法,其特征在于,包括:
发送端设备获取第一参数,所述第一参数包括用于确定在窄带信道上发送窄带同步帧的第一时刻的参数和指示窄带系统切换为宽带系统的第一时长的参数;
在所述第一时刻所述发送端设备通过所述窄带信道开始向接收端设备发送所述窄带同步帧,所述窄带同步帧用于超宽带UWB系统时钟粗同步;
在所述窄带同步帧发送结束的第一时长之后所述发送端设备开始向所述接收端设备发送UWB帧,所述UWB帧中的帧头用于所述UWB系统时钟精同步。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述窄带同步帧包括前导码、同步序列和载波信号,其中,所述前导码用于自动增益控制,所述同步序列用于确定时间同步点,所述载波信号用于计算频偏估计值,所述时间同步点和所述频偏估计值用于所述UWB系统时钟粗同步。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第一参数包括以下参数:
基线时隙、偏移量、间隔、所述窄带同步帧的持续时长、所述窄带切宽带时长、发送所述窄带同步帧使用的带宽、频点信息和发送功率,
其中,所述基线时隙和所述偏移量用于确定所述第一时刻,所述间隔用于指示相邻两次发送所述窄带同步帧的间隔,所述窄带切宽带时长用于确定所述第一时长。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,在所述发送端设备获取第一参数之前,所述方法还包括:
所述发送端设备向所述接收端设备发送第二参数,所述第二参数为所述发送端设备期待的传输所述窄带同步帧基于的参数;
所述发送端设备接收来自所述接收端设备的第三参数,所述第三参数为所述接收端设备期待的传输所述窄带同步帧基于的参数;
所述发送端设备获取第一参数,包括:
所述发送端设备根据所述第二参数和所述第三参数确定所述第一参数。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述发送端设备向所述接收端设备发送所述第一参数;
所述发送端设备接收来自所述接收端设备的指示信息,所述指示信息用于指示同意基于所述第一参数传输所述窄带同步帧。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述发送端设备向所述接收端设备发送所述第一参数,包括:
所述发送端设备广播窄带系统广播帧,所述窄带系统广播帧中包括所述第一参数;或者,
所述发送端设备通过窄带系统连接链路向所述接收端设备发送配置通知帧,所述配置通知帧中包括所述第一参数,
其中,所述窄带系统连接链路包括所述发送端设备和所述接收端设备之间的链路。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述发送端设备通过窄带系统连接链路向所述接收端设备发送配置通知帧的情况下,所述方法还包括:
所述发送端设备和所述接收端设备之间通过所述窄带系统连接链路传输加密后的测量相关的参数和测量结果,
其中,所述测量相关的参数用于确定所述发送端设备和所述接收端设备待执行的测量过程,所述测量结果包括所述发送端设备和所述接收端设备执行所述测量之后得到的结果。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述发送端设备接收来自所述接收端设备的确认信息,所述确认信息用于指示所述接收端设备成功接收所述窄带同步帧。
9.一种时钟同步的方法,其特征在于,包括:
接收端设备获取第一参数,所述第一参数包括用于确定在窄带信道上发送窄带同步帧的第一时刻的参数和指示窄带系统切换为宽带系统的第一时长的参数;
在所述第一时刻所述接收端设备通过所述窄带信道开始接收来自所述发送端设备的所述窄带同步帧;
所述接收端设备根据所述窄带同步帧和所述第一时长进行超宽带UWB系统时钟粗同步确定接收UWB帧的起始时刻;
所述接收端设备在所述接收UWB帧的起始时刻开始接收来自所述发送端设备的UWB帧,所述UWB帧中的帧头用于所述UWB系统时钟精同步。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述窄带同步帧包括前导码、同步序列和载波信号,其中,所述前导码用于自动增益控制,所述同步序列用于确定时间同步点,所述载波信号用于计算频偏估计值,所述时间同步点和所述频偏估计值用于所述UWB系统时钟粗同步。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述第一参数包括以下参数:
基线时隙、偏移量、间隔、所述窄带同步帧的持续时长、所述窄带切宽带时长、发送所述窄带同步帧使用的带宽、频点信息和发送功率,
其中,所述基线时隙和所述偏移量用于确定所述第一时刻,所述间隔用于指示相邻两次发送所述窄带同步帧的间隔,所述窄带切宽带时长用于确定所述第一时长。
12.根据权利要求9至10中任一项所述的方法,其特征在于,在所述接收端设备获取第一参数之前,所述方法还包括:
所述接收端设备接收来自所述发送端设备的第二参数,所述第二参数为所述发送端设备期待的传输所述窄带同步帧基于的参数;
所述接收端设备向所述发送端设备发送第三参数,所述第三参数为所述接收端设备期待的传输所述窄带同步帧基于的参数;
其中,所述第二参数和所述第三参数用于确定所述第一参数。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法,其特征在于,所述接收端设备获取第一参数,包括:
所述接收端设备接收来自所述发送端设备的第一参数;
所述方法还包括:
所述接收端设备确定所述第一参数为所述接收端设备期待的传输所述窄带同步帧基于的参数;
所述接收端设备向所述发送端设备发送指示信息,所述指示信息用于指示同意基于所述第一参数传输所述窄带同步帧。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述接收端设备接收来自所述发送端设备的所述第一参数,包括:
所述接收端设备接收来自所述发送端设备的窄带系统广播帧,所述窄带系统广播帧中包括所述第一参数;或者,
所述接收端设备通过窄带系统连接链路接收来自所述发送端设备的配置通知帧,所述配置通知帧中包括所述第一参数,
其中,所述窄带系统连接链路包括所述发送端设备和所述接收端设备之间的链路。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,在所述接收端设备通过窄带系统连接链路接收来自所述发送端设备的配置通知帧的情况下,所述方法还包括:
所述发送端设备和所述接收端设备之间通过所述窄带系统连接链路传输加密后的测量相关的参数和测量结果,
其中,所述测量相关的参数用于确定所述发送端设备和所述接收端设备待执行的测量过程,所述测量结果包括所述发送端设备和所述接收端设备执行所述测量之后得到的结果。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述接收端设备根据所述第一时刻确定接收窗口的开启时刻,所述接收窗口的开启时刻早于所述第一时刻;
所述接收端设备在所述接收窗口的开启时刻开启所述接收窗口,所述接收窗口用于接收所述窄带同步帧。
17.根据权利要求9至16中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述接收端设备向所述发送端设备发送确认信息,所述确认信息用于指示所述接收端设备成功接收所述窄带同步帧。
18.一种时钟同步的装置,其特征在于,包括用于执行权利要求1至8中任一项所述的方法的单元。
19.一种时钟同步的装置,其特征在于,包括用于执行权利要求9至17中任一项所述的方法的单元。
20.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,当所述计算机程序运行时,使得装置执行如权利要求1至17中任意一项所述的方法。
21.一种芯片系统,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,使得安装有所述芯片系统的时钟同步的装置执行如权利要求1至17中任意一项所述的方法。
22.一种通信系统,其特征在于,所述通信系统包括至少一个如权利要求18所述的时钟同步的装置和至少一个如权利要求19所述的时钟同步的装置。
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PCT/CN2023/082684 WO2023179585A1 (zh) | 2022-03-25 | 2023-03-21 | 时钟同步的方法和装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117692847A (zh) * | 2024-02-01 | 2024-03-12 | 深圳市丰禾原电子科技有限公司 | 家庭影院系统的声道配置方法、装置和计算机存储介质 |
CN117997297A (zh) * | 2024-04-03 | 2024-05-07 | 南京邮电大学 | 一种用于超宽带芯片基带的自动增益控制方法 |
-
2022
- 2022-06-28 CN CN202210740021.1A patent/CN116846426A/zh active Pending
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