CN117043635A - 用于对帧进行组合的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本文所描述的系统和方法可以涉及在第一设备和第二设备之间建立连接。该连接可以包括用于数据业务的数据信道和用于控制业务的控制信道。第一设备可以向第二设备传输管理帧。第二设备可以确认该管理帧有效，并且可以根据该管理帧传输数据，其可以包括响应于数据信道的一个或多个度量满足控制信道的阈值标准而在数据信道上传输控制业务。

Description

用于对帧进行组合的系统和方法
技术领域
本申请涉及用于管理超宽带(ultra-wideband，UWB)设备的操作的系统和方法，包括但不限于用于对帧进行组合的系统和方法。
技术领域
人工现实(例如，虚拟现实(virtual reality，VR)、增强现实(augmentedreality，AR)、或混合现实(mixed reality，MR))向用户提供沉浸式体验。通常，在实现或以其它方式提供沉浸式体验的系统和方法中，这种系统利用Wi-Fi、蓝牙或无线电无线链路来传输/接收数据。然而，特别是在同一环境中的多个设备正在利用同一无线链路技术进行通信的情况下，使用这种无线链路通常需要链路之间的详细协调。
发明内容
在一个方面，本公开涉及一种方法。该方法包括：由第一设备建立与第二设备的连接，该第一设备包括第一超宽带(UWB)天线，该第二设备具有第二UWB天线。该方法包括：由第一设备根据第一设备的第一UWB天线与第二设备的第二UWB天线之间的一个或多个UWB测量结果，来确定第一设备与第二设备之间的第一范围。该方法包括：由第一设备生成用于第一设备与第二设备之间的连接的管理帧，该管理帧包括用于管理该连接的一个或多个参数、以及与第一设备和第二设备之间的范围相对应的序列。该方法包括：由第一设备向第二设备传输管理帧，以使得第二设备使用该序列、基于第二设备与第一设备之间的第二范围，来确认该管理帧有效。
在一些实施例中，该一个或多个参数包括在管理帧的有效载荷中，并且该序列包括在管理帧的报头部分中。在一些实施例中，该方法还包括：由第一设备接收来自第二设备的数据包，该数据包包括测距数据和对管理帧的确认。在一些实施例中，该序列包括由第一设备针对该连接而生成的伪随机序列。在一些实施例中，该方法进一步包括：由第一设备使得第二设备使用合并到该管理帧中的序列，来确认该管理帧有效。
在一些实施例中，该方法进一步包括：由第一设备向第二设备传输第一范围的值，以用于存储在第二设备处。第二设备可以使用该序列、通过将存储在第二设备处的第一范围与第二范围进行比较，来验证第二设备与第一设备之间的第二范围。在一些实施例中，第二设备使用来自该管理帧的序列来确定第二范围。在一些实施例中，第二设备响应于第一范围与第二范围的差满足阈值标准，根据管理帧向第一设备传输业务。在一些实施例中，建立该连接包括由第一设备向第二设备传输该序列。第二设备可以根据从第一设备接收的序列与包括在该管理帧中的序列之间的匹配，来确认从该第一设备接收的该管理帧有效。
在另一个方面，本公开涉及一种方法。该方法包括：由第一设备建立与第二设备的连接，该第一设备包括第一超宽带(UWB)天线，该第二设备具有第二UWB天线，该连接包括用于数据业务的数据信道和用于控制业务的控制信道。该方法包括由第一设备确定数据信道的一个或多个度量。该方法包括：由第一设备响应于该一个或多个第一度量满足该控制信道的阈值标准，在数据信道上向第二设备传输数据包，该数据包包括数据业务和控制业务。
在一些实施例中，该一个或多个度量包括以下中的至少一者：该数据信道的丢包率、丢包数量或包错误率。在一些实施例中，该方法还包括：由第一设备将一个或多个度量与控制信道的阈值标准进行比较。该方法还可以包括：由第一设备响应于数据信道的一个或多个度量满足控制信道的阈值标准，确定将控制业务合并到待在数据信道上发送的数据包中。在一些实施例中，该数据包是在第一时间实例处发送的第一数据包，并且，该第一数据包包括第一数据业务和第一控制业务。该方法还可以包括通过第一设备在第二时间实例处确定一个或多个度量不满足控制信道的阈值标准。该方法还可以包括：由第一设备生成包括第二数据业务的第二数据包、和包括第二控制业务的第三数据包。该方法还可以包括：由第一设备响应于一个或多个度量不满足控制信道的阈值标准，在数据信道上向第二设备传输该第二数据包，并在控制信道上向第二设备传输该第三数据包。
在一些实施例中，该方法还包括：由第一设备在控制信道上接收来自第二设备的管理帧，该管理帧包括用于该连接的一个或多个参数和用于认证第二设备的序列。该方法还可以包括：由第一设备根据第一设备和第二设备之间的范围、以及来自该管理帧的序列，来认证第二设备。在一些实施例中，该范围包括第一范围，该方法还可以包括：由第一设备确定第一设备与第二设备之间的第二范围、以及第一设备的第一UWB天线与第二设备的第二UWB天线之间的一个或多个UWB测量结果。认证第二设备可以包括：由第一设备根据第一范围和第二范围，对第二设备进行认证。在一些实施例中，该方法还包括：由第一设备根据包括在该管理帧中的一个或多个参数，向第二设备传输数据业务和控制业务。
在又一个方面，本公开涉及一种方法。该方法包括：由第一设备建立与第二设备的连接，该第一设备包括第一超宽带(UWB)天线，该第二设备具有第二UWB天线。该方法包括：由第一设备接收来自第二设备的用于第一设备和第二设备之间的连接的管理帧，该管理帧包括用于该连接的一个或多个参数、以及与第一设备和第二设备之间的第一范围相对应的序列。该方法包括：由第一设备基于第一设备的第一UWB天线和第二设备的第二UWB天线之间的一个或多个UWB测量结果，来确定第一设备和第二设备之间的第二范围。该方法包括：由第一设备根据该序列和该第二范围，来确认从第一设备接收的管理帧有效。该方法包括：由第一设备响应于确认该管理帧有效，根据该管理帧在第一设备和第二设备之间传输业务。
在一些实施例中，建立该连接包括：由第一设备建立与第二设备的连接，该连接包括用于数据业务的数据信道和用于控制业务的控制信道。传输该业务可以包括：根据管理帧管理数据业务和控制业务。在一些实施例中，该方法还包括：由第一设备确定该数据信道的一个或多个度量。该方法还可以包括：由第一设备响应于该一个或多个第一度量满足该控制信道的阈值标准，在数据信道上向第二设备传输数据包，该数据包包括数据业务和控制业务。该方法还可以包括：由第一设备向第二设备传输该管理帧，以使得第二设备使用该序列来验证第二设备和第一设备之间的第二范围。在一些实施例中，该一个或多个度量包括以下中的至少一者：该数据信道的丢包率率、丢包数量或包错误率。
将理解，本文中被描述为适于结合到本公开一个或多个方面或实施例中的任何特征旨在在本公开的任何和所有的方面和实施例中具有普遍性。本领域技术人员可以根据本公开的说明书、权利要求书和附图理解本公开的其它方面。上述总体描述和以下具体实施方式仅是示例性和说明性的，而不对权利要求进行限制。
附图说明
附图不旨在按比例进行绘制。各种附图中相似的附图标记和名称指代相似的元件。为了清楚起见，不是每个部件都在每个附图中进行了标记。
图1是根据本公开示例实施方式的包括人工现实系统的系统环境的示意图。
图2是根据本公开示例实施方式的头部可穿戴显示器的示意图。
图3A是根据本公开示例实施方式的人工现实环境的框图。
图3B是根据本公开示例实施方式的图3A中所示的人工现实环境的另一框图。
图4是根据本公开示例实施方式的另一人工现实环境的框图。
图5是根据本公开示例实施方式的另一人工现实环境的框图。
图6A是示出了根据本公开示例实施方式的对测距和管理帧进行组合的方法的流程图。
图6B是示出了根据本公开示例实施方式的确认管理帧有效的方法的流程图。
图7是示出了根据本公开示例实施方式的对数据帧和控制帧进行组合的方法的流程图。
图8是根据本公开示例实施方式的计算环境的框图。
具体实施方式
在开始对详细示出了某些实施例的附图进行介绍之前，应理解的是，本公开不限于在说明书中阐述或在附图中示出的细节或方法。还应理解的是，本文所使用的术语仅用于说明的目的，而不应被认为是限制性的。
本文公开了与在超宽带(UWB)频谱中运行的设备有关的实施例。在各种实施例中，UWB设备使用500+MHz信道在3GHz至10GHz未经许可的频谱中进行运行，这可能需要低功率进行传输。例如，可以将某些设备的传输功率谱密度(power spectral density，PSD)限制为-41.3dBm/MHz。另一方面，UWB的传输PSD值可以在-5dBm/MHz至+5dBm/MHz的范围内，平均超过1ms，在给定的50MHz频段中峰值功率限制为0dBm。使用简单的调制和扩展频谱，对于非常低的数据速率(例如，10s Kbps至100s Kbps)，UWB设备可以实现对Wi-Fi和蓝牙干扰的合理抵抗(以及对共享或公共环境中的其它UWB设备的干扰的抵抗)，并且UWB设备可以具有大的处理增益。然而，对于更高的数据速率(例如，几Mbps)，处理增益可能不足以克服来自Wi-Fi或蓝牙的同信道干扰。根据本文所描述的实施例，本文所描述的系统和方法可以在不与Wi-Fi和蓝牙重叠的频段中运行，但是可以基于监管要求具有良好的全球可用性。由于监管要求使7GHz至8GHz频谱成为全球最广泛可用的频谱(而Wi-Fi不在该频谱中)，因此基于同信道干扰和处理增益这两者，7GHz至8GHz频谱可以令人满意地工作。
UWB的一些实施方式可以集中于精确测距、安全性和低至中速率数据通信。由于UWB采用相对简单的调制，因此UWB可以以低成本和低功耗来实现。在AR/VR应用中，AR/VR控制器链路的链路预算计算表明，本文描述的系统和方法可以被配置用于范围从2Mbps至31Mbps的有效数据吞吐量(例如，31Mbps是最新的802.15.4z标准中的最大可能速率)，这可能取决于体损失假设(body loss assumption)。使用传统的体损失假设，本文所描述的系统和方法应该被配置为用于高达约5Mbps的数据吞吐量，这可能足以满足AR/VR链路的数据吞吐量性能标准。通过定制实施方式，数据吞吐速率可以增加到超过27Mbps(例如，增加到54Mbps)，但可能会损失链路余量。
本文所描述的系统和方法可以在各种AR/VR用例和应用中使用或利用。本文所描述的系统和方法可以用于AR/VR产品内的数据通信和测距，以及设备或部件的生态系统或环境内的无缝通信。例如，本文所描述的系统和方法可以用于在设备之间安全地传递用户上下文(例如，音频通话/视频通话、实时视频聊天会话等)，在设备之间同步数据(例如，联系人列表、待办事项列表、照片等)，在用于体育应用的设备之间同步健康数据(例如，向视频采集和通信设备发送来自可穿戴设备的健康统计数据)，传送用于离线分析的遥测和惯性测量单元数据(例如，供各种人工智能应用提出建议，例如要去的地方，用于获得更个性化的体验)，以及设备之间的互操作性应用(例如，使用可穿戴设备或视频采集设备遥控器作为“空中”鼠标来与其它设备(例如，头部可穿戴设备(head-wearabledevice，HWD))通信)。本文所描述的系统和方法可以利用UWB进行这种通信和同步，这可能导致低功率、低成本和低时延，通过增强的精确测距(包括距离和角度确定)来提高安全性，在几十Mbps的低速率下具有高数据吞吐量的能力，并且可以抵抗与其它无线链路(例如，由Wi-Fi和蓝牙提供的那些无线链路)的干扰。
用于本系统和方法的附加应用和用例可以包括与AR/VR设备有关的用例，与视频采集设备、物联网(internet-of-things，IoT)或智能设备、和耳机等有关的用例。例如，关于AR/VR设备，本文所描述的系统和方法可以结合UWB设备(代替Wi-Fi、无线电频率或一个或多个蓝牙设备)，该UWB设备可以用于链路数据传输和惯性测量单元数据传输这两者的数据通信。在这种实施方式中，AR/VR设备可以在每控制器的基础上具有增加的数据吞吐速率，以及具有用于广播数据(例如，广播的地图数据)的增加的数据吞吐速率。此外，AR/VR设备可以解决与无线电频率、蓝牙(和蓝牙低能耗)、Wi-Fi和蓝牙耳机相关的任何共存问题。此外，与其它实施方式和实施例相比，AR/VR设备可以具有较低时延，并且可以通过从AR/VR控制器去除硬件(例如Wi-Fi芯片)来降低成本。作为另一示例，关于与视频采集设备有关的用例，本文所描述的系统和方法可以包括与视频采集设备通信的、用于远程控制的测距和数据通信的UWB设备。这种实施方式和实施例可以提供用于距离和接近角度(angle ofapproach，AOA)确定的双向测距(two-way ranging，TWR)，可以提供确定远程控制是否位于用于安全控制视频采集设备的“室内(in-room)”，并且可以为改进的空中鼠标增加远程控制的可操作范围的距离。关于物联网(IoT)或智能设备，本文所描述的系统和方法可以包括用于实现(例如，用于房子或汽车的)数字密钥的UWB设备。这种实施方式和实施例可以提供在用户接近时(例如，通过安全链路)自动解锁房子或汽车。关于耳机，本文所描述的系统和方法可以包括如下UWB设备：所述UWB设备用于VR眼镜/智能眼镜、可穿戴设备、定制耳机、视频采集设备以减少音频通信中的时延。下面更详细地描述了本文所描述的系统和方法的各种应用、用例、以及进一步的实施方式。
图1是示例人工现实系统环境100的框图。在一些实施例中，人工现实系统环境100包括接入点(access point，AP)105、一个或多个HWD 150(例如，HWD 150A、150B)、以及一个或多个计算设备110(计算设备110A、110B；有时称为控制台)，该一个或多个计算设备向一个或多个HWD 150提供人工现实的数据。接入点105可以是路由器或允许一个或多个计算设备110和/或一个或多个HWD 150访问网络(例如，互联网)的任何网络设备。接入点105可以由任何通信设备(蜂窝基站)替代。计算设备110可以是定制设备或移动设备，该定制设备或移动设备可以从接入点105检索内容，并向对应的HWD 150提供人工现实的图像数据。每个HWD 150可以根据图像数据向用户呈现人工现实的图像。在一些实施例中，人工现实系统环境100包括比图1所示的部件更多、更少的部件，或者包括与图1所示的部件不同的部件。在一些实施例中，计算设备110A、110B分别通过无线链路102A、102B(例如，互连链路)与接入点105通信。在一些实施例中，计算设备110A通过无线链路125A(例如，内部链路)与HWD150A通信，并且计算设备110B通过无线链路125B(例如，内部链路)与HWD 150B通信。在一些实施例中，人工现实系统环境100的一个或多个部件的功能可以以与此处所描述的方式不同的方式而分布在多个部件之中。例如，计算设备110的一些功能可以由HWD 150执行。例如，HWD 150的一些功能可以由计算设备110执行。
在一些实施例中，HWD 150是可被用户穿戴且可向用户呈现或提供人工现实体验的电子部件。HWD 150可以称为以下部件、包括以下部件、或是以下部件的一部分：头戴式显示器(head mounted display，HMD)、头戴式设备(head mounted device，HMD)、头部可穿戴设备(head wearabledevice，HWD)、头部穿戴显示器(head worn display，HWD)、或头部穿戴设备(head worn device，HWD)。HWD 150可以渲染一幅或多幅图像、视频、音频或它们的某种组合，以向用户提供人工现实体验。在一些实施例中，音频通过外部设备(例如，扬声器和/或耳机)来呈现，该外部设备接收来自HWD 150、计算设备110、或这两者的音频信息，并基于该音频信息呈现音频。在一些实施例中，HWD 150包括多个传感器155、无线接口165、处理器170和显示器175。这些部件可以一起运行以检测HWD 150的位置和正穿戴着HWD 150的用户的注视方向，并且渲染与所检测到的HWD 150的位置和/或方位相对应的人工现实内的视野的图像。在其它实施例中，HWD 150包括比图1所示的部件更多、更少的部件，或者包括与图1所示的部件不同的部件。
在一些实施例中，传感器155包括检测HWD 150的位置和方位的电子部件、或电子部件与软件部件的组合。传感器155的示例可以包括：一个或多个成像传感器、一个或多个加速度计、一个或多个陀螺仪、一个或多个磁力计或检测运动和/或位置的另一合适类型的传感器。例如，一个或多个加速度计可以测量平移移动(例如，向前/向后、向上/向下、向左/向右)，并且一个或多个陀螺仪可以测量转动移动(例如，俯仰、左右摇摆、侧倾)。在一些实施例中，传感器155检测平移移动和转动移动，并且确定HWD 150的方位和位置。在一个方面，传感器155可以检测相对于HWD 150的先前方位和位置的平移移动和转动移动，并通过对所检测到的平移移动和/或转动移动进行累计或整合，来确定HWD 150的新的方位和/或位置。例如，假设HWD 150朝向与参考方向呈25度的方向，则传感器155可以响应于检测到HWD 150已转动了20度，确定HWD 150现在面向或朝向与该参考方向呈45度的方向。又例如，假设HWD 150在第一方向上位于距离参考点两英尺处，则传感器155可以响应于检测到HWD150已沿第二方向移动了三英尺，确定HWD 150现在位于在第一方向上的两英尺和在第二方向上的三英尺的矢量乘积处。
在一些实施例中，无线接口165包括与计算设备110通信的电子部件、或电子部件与软件部件的组合。在一些实施例中，无线接口165包括或被实施为用于通过无线介质发送和接收数据的收发器。无线接口165可以通过无线链路125(例如，内部链路)与对应的计算设备110的无线接口115通信。无线接口165还可以通过无线链路(例如，互连链路)与接入点105通信。无线链路125的示例包括近场通信链路、Wi-Fi直连、蓝牙或任何无线通信链路。在一些实施例中，无线链路125可以包括一个或多个超宽带通信链路，如下面更详细描述的。无线接口165可以通过无线链路125向计算设备110发送如下数据：所述数据指示所确定的HWD 150的位置和/或方位、所确定的用户的注视方向、和/或手部追踪测量结果。此外，无线接口165可以通过无线链路125接收来自计算设备110的指示或对应于待渲染图像的图像数据。
在一些实施例中，处理器170包括例如根据人工现实空间的视野变化而生成一幅或多幅图像以供显示的电子部件、或电子部件与软件部件的组合。在一些实施例中，处理器170被实现为可执行指令以执行本文所描述的各种功能的一个或多个图形处理单元(graphical processing unit，GPU)、一个或多个中央处理单元(central processingunit，CPU)、或它们的组合。处理器170可以通过无线接口165接收描述待渲染的人工现实图像的图像数据，并通过显示器175渲染该图像。在一些实施例中，可以对来自计算设备110的图像数据进行编码，并且处理器170可以解码该图像数据以渲染图像。在一些实施例中，处理器170通过无线接口165接收来自计算设备110的、指示人工现实空间中的虚拟对象的对象信息和指示虚拟对象的深度(或距HWD 150的距离)的深度信息。在一个方面，处理器170可以根据来自计算设备110的人工现实图像、对象信息、深度信息、和/或来自传感器155的更新后的传感器测量结果，来执行着色、重新投影和/或混合，以将人工现实图像更新成与HWD 150的更新后的位置和/或方位相对应。
在一些实施例中，显示器175是显示图像的电子部件。显示器175可以例如是液晶显示器或有机发光二极管显示器。显示器175可以是允许用户透视的透明显示器。在一些实施例中，当HWD 150被用户穿戴时，显示器175位于用户眼睛的附近(例如，小于3英寸)。在一个方面，显示器175根据由处理器170生成的图像朝向用户的眼睛发射光或投射光。HWD 150可以包括允许用户非常接近地观看显示器175的透镜。
在一些实施例中，处理器170执行补偿以补偿任何失真或像差。在一个方面，透镜引入光学像差(例如，色差)、枕形失真、桶形失真等。处理器170可以确定要应用于待渲染图像的补偿(例如，预失真)以补偿由透镜引起的失真，并且将所确定的补偿应用于来自处理器170的图像。处理器170可以将经预失真的图像提供给显示器175。
在一些实施例中，计算设备110是向HWD 150提供待渲染内容的电子部件、或电子部件与软件部件的组合。计算设备110可以被实施为移动设备(例如，智能电话、平板PC、膝上型计算机等)。计算设备110可以作为软接入点运行。在一个方面，计算设备110包括无线接口115和处理器118。这些部件可以一起运行以确定与HWD 150的位置和HWD 150的用户的注视方向相对应的人工现实中的视野(例如，用户的视场(FOV))，并且可以生成指示与所确定的视野相对应的人工现实图像的图像数据。计算设备110还可以与接入点105通信，并且例如可以通过无线链路102(例如，互连链路)从接入点105获取AR/VR内容。计算设备110可以接收指示HWD 150的用户的位置和注视方向的传感器测量结果，并且例如通过无线链路125(例如，内联链路)向HWD 150提供图像数据，以用于呈现人工现实。在其它实施例中，计算设备110包括比图1中所示的部件更多、更少的部件，或包括与图1中所示的部件不同的部件。
在一些实施例中，无线接口115是与HWD 150、接入点105、其它计算设备110、或它们的任意组合进行通信的电子部件、或电子部件与软件部件的组合。在一些实施例中，无线接口115包括或被实施为用于通过无线介质发送和接收数据的收发器。无线接口115可以是无线接口165的对应部件，以通过无线链路125(例如，内部链路)与HWD 150通信。无线接口115还可以包括通过无线链路102(例如，互连链路)与接入点105进行通信的部件。无线链路102的示例包括蜂窝通信链路、近场通信链路、Wi-Fi、蓝牙、60GHz无线链路、超宽带链路或任何无线通信链路。无线接口115还可以包括通过无线链路185与不同的计算设备110通信的部件。无线链路185的示例包括近场通信链路、Wi-Fi直连、蓝牙、超宽带链路或任何无线通信链路。无线接口115可以通过无线链路102(例如，互连链路)从接入点105获取AR/VR内容或其它内容。无线接口115可以通过无线链路125(例如，内部链路)接收来自HWD 150接收如下数据：所述数据指示所确定的HWD 150的位置和/或方位、所确定的用户的注视方向、和/或手部追踪测量结果。此外，无线接口115可以通过无线链路125(例如，内部链路)向HWD150发送描述了待渲染图像的图像数据。无线接口115可以通过无线链路185接收或发送指示计算设备110与HWD 150之间的无线链路125(例如，信道、定时)的信息。计算设备110可以根据指示无线链路125的信息来协调或调度操作，以避免干扰或冲突。
处理器118可以包括或对应于根据HWD 150的位置和/或方位而生成待渲染内容的部件。在一些实施例中，处理器118包括或被实施为一个或多个中央处理单元、一个或多个图形处理单元、一个或多个图像处理器或用于生成人工现实图像的任何处理器。在一些实施例中，处理器118可以结合HWD 150的用户的注视方向和人工现实中的用户交互，来生成待渲染的内容。在一个方面，处理器118根据HWD 150的位置和/或方位来确定人工现实的视野。例如，处理器118将HWD 150在物理空间中的位置映射到人工现实空间内的位置，并从所映射的人工现实空间中的位置沿着与所映射的方位相对应的方向来确定人工现实空间的视野。处理器118可以生成描述所确定的人工现实空间的视野的图像的图像数据，并通过无线接口115向HWD 150发送该图像数据。处理器118可以对描述图像的图像数据进行编码，并且可以将向HWD 150发送经编码的数据。在一些实施例中，处理器118周期性地(例如，每11ms或16ms)生成并向HWD 150提供该图像数据。
在一些实施例中，处理器118和170可以配置或使无线接口115和165在休眠模式与唤醒模式之间切换(toggle)、转换、循环或切换(switch)。在唤醒模式中，处理器118可以启用无线接口115，并且处理器170可以启用无线接口165，使得无线接口115和165可以交换数据。在休眠模式中，处理器118可以禁用无线接口115(例如，在无线接口115中实现低功率操作)，并且处理器170可以禁用无线接口165，使得无线接口115和165可以不消耗功率或者可以降低功耗。处理器118、170可以调度无线接口115和165，以在每个帧时间(例如，11ms或16ms)周期性地在休眠模式与唤醒模式之间切换。例如，无线接口115和165可以在唤醒模式下运行达该帧时间的2ms，而无线接口115和165可以在休眠模式下运行达该帧时间的剩余部分(例如，9ms)。通过在休眠模式下禁用无线接口115和165，可以降低计算设备110和HWD150的功耗。
用于超宽带设备的系统和方法
在各种实施例中，上述环境中的设备可以对如下部件进行操作、或以其它方式使用如下部件：所述部件利用超宽带(UWB)频谱中的通信。在各种实施例中，UWB设备使用500+MHz信道在3GHz至10GHz未经许可的频谱中进行运行，这可能需要低功率进行传输。例如，可以将某些系统的传输功率谱密度(PSD)限制为-41.3dBm/MHz。另一方面，UWB的传输PSD值可以在-5dBm/MHz至+5dBm/MHz的范围内，平均超过1ms，在给定的50MHz频段中峰值功率限制为0dBm。使用简单的调制和扩展频谱，对于非常低的数据速率(例如，10s Kbps至100sKbps)，UWB设备可以实现对Wi-Fi和蓝牙干扰的合理抵抗(以及对位于环境中的其它UWB设备的干扰的抵抗)，并且UWB设备可以具有大的处理增益。然而，对于更高的数据速率(例如，几Mbps)，处理增益可能不足以克服来自Wi-Fi或蓝牙的同信道干扰。根据本文所描述的实施例，本文所描述的系统和方法可以在不与Wi-Fi和蓝牙重叠的频段中运行，但是可以基于监管要求具有良好的全球可用性。由于监管要求使7GHz至8GHz频谱成为全球最广泛可用的频谱(而Wi-Fi不在该频谱中)，因此基于同信道干扰和处理增益这两者，7GHz至8GHz频谱可以令人满意地工作。
UWB的一些实施方式可以集中于精确测距、安全性、以及用于低至中速率数据通信。由于UWB采用相对简单的调制，因此UWB可以以低成本和低功耗来实现。在AR/VR应用中(或在其它应用和用例中)，AR/VR控制器链路的链路预算计算表明，本文所描述的系统和方法可以被配置用于范围从2Mbps至31Mbps的有效数据吞吐量(例如，31Mbps是最新的802.15.4z标准中的最大可能速率)，这可能取决于体损失假设。现在参照图3A和图3B，描绘的是人工现实环境300的框图。人工现实环境300被显示为包括第一设备302和一个或多个外围设备304(1)至304(N)(也称为“外围设备304”或“设备304”)。第一设备302和一个或多个外围设备304均可以包括通信设备306，该通信设备包括多个UWB设备308。一组UWB设备308可以在空间上相对于彼此定位于/位于(例如，隔开在)第一设备302或外围设备304上/中的不同位置，以便最大化UWB覆盖、和/或增强/启用特定功能。UWB设备308可以是或包括天线、传感器、或被设计或被实现为在UWB频谱中(例如，在3.1GHz和10.6GHz之间)和/或使用UWB通信协议传输和接收数据或信号的其它设备和部件。在一些实施例中，设备302和304中的一个或多个设备可以包括各种处理引擎310。处理引擎310可以是或包括如下的任何设备、部件、机器、或硬件和软件的其它组合：所述设备、部件、机器、或硬件和软件的其它组合被设计或被实现为基于通过相应的UWB设备308传输和/或接收的UWB信号来控制设备302和304。
如以上所提到的，环境300可以包括第一设备302。第一设备302可以是或包括可穿戴设备，例如上述HWD 150、智能手表、或AR眼镜等。在一些实施例中，第一设备302可以包括移动设备(例如，智能电话、平板电脑、控制台设备或其它计算设备)。第一设备302可以与位于环境300中的各种其它设备304可通信地耦接。例如，第一设备302可以可通信地耦接到位于环境300中的多个外围设备304中的一个或多个外围设备。外围设备304可以是或包括上述计算设备110、类似于第一设备302的设备(例如，HWD 150、智能手表、移动设备等)、汽车或其它车辆、位于环境300中的信标传输设备、智能家居设备(例如，智能电视、数字助理设备、智能扬声器等)、被配置用于定位在各种设备上的智能标签等。在一些实施例中，第一设备302可以与第一实体或用户相关联，并且外围设备304可以与第二实体或用户(例如，家庭的不同成员、或与第一实体无关的人/实体)相关联。
在一些实施例中，第一设备302可以在配对或握手过程之后与一个或多个外围设备304可通信地耦接。例如，第一设备302可以被配置为与一个或多个外围设备304交换一个或多个握手数据包，以将第一设备302和外围设备304配对(例如，在第一设备和外围设备之间建立特定或专用连接或链路)。可以通过UWB设备308或通过另一无线链路125(例如上述无线链路125中的一个或多个无线链路)来交换一个或多个握手数据包。在配对之后，第一设备302和一个或多个外围设备304可以被配置为使用第一设备302和/或外围设备304上的相应UWB设备308来传输、接收或以其它方式交换UWB数据或UWB信号。在一些实施例中，第一设备302可以被配置为(例如，在无需任何设备配对的情况下)建立与外围设备304的通信链路。例如，第一设备302可以被配置为使用从第一设备302的特定距离内的外围设备304接收的UWB信号、通过识别连接到共享Wi-Fi网络(例如，第一设备302连接到的同一Wi-Fi网络)的外围设备304等，来检测、监测和/或识别位于环境中的外围设备304。在这些和其它实施例中，第一设备302可以被配置为传输、发送、接收UWB数据或信号，或以其它方式与外围设备304交换UWB数据或信号。
现在参照图4，描绘了包括第一设备302和外围设备304的环境400的框图。第一设备302和/或外围设备304可以被配置为确定设备302和304之间的范围(例如，空间距离、间隔)。第一设备302可以被配置为发送、广播或以其它方式传输UWB信号(例如，挑战信号)。第一设备302可以使用第一设备302上的通信设备306的UWB设备308中的一个UWB设备来传输UWB信号。UWB设备308可以在UWB频谱中传输UWB信号。UWB信号可以具有高带宽(例如，500MHz)。因此，UWB设备308可以被配置为在(例如，3.1GHz和10.6GHz之间的)UWB频谱中传输具有高带宽(例如，500MHz)的UWB信号。来自第一设备302的UWB信号可以被第一设备302的特定范围内的其它设备(例如，具有在第一设备302的200米内的视距(line of sight，LOS)的设备)检测到。因此，与其它类型的信号或测距技术相比，UWB信号可以更准确地检测设备之间的范围。
外围设备304可以被配置为接收或以其它方式检测来自第一设备302的UWB信号。外围设备304可以被配置为通过外围设备304上的UWB设备308中的一个UWB设备接收来自第一设备302的UWB信号。外围设备304可以被配置为响应于检测到来自第一设备302的UWB信号而广播、发送或以其它方式传输UWB响应信号。外围设备304可以被配置为使用外围设备304上的通信设备306的UWB设备308中的一个UWB设备来传输UWB响应信号。UWB响应信号可以类似于从第一设备302发送的UWB信号。
第一设备302可以被配置为基于UWB信号和UWB响应信号来检测、计算、估算或以其它方式确定飞行时间(time of flight，TOF)。TOF可以是第一设备302传输信号(例如，UWB信号)的时间和外围设备304接收信号的时间之间的时间或持续时间。第一设备302和/或外围设备304可以被配置为基于与UWB信号相对应的时间戳来确定TOF。例如，第一设备302和/或外围设备304可以被配置为交换、传输和接收如下时间戳：基于第一设备302传输UWB信号时的时间戳(第一TX时间戳)、基于外围设备接收UWB信号时的时间戳(例如，第一RX时间戳)、基于外围设备发送UWB响应信号时的时间戳(例如，第二TX时间戳)、以及基于第一设备302接收UWB响应信号时的时间戳(例如，第二RX时间戳)。第一设备302和/或外围设备304可以被配置为基于第一设备302发送UWB信号的第一时间和第一设备302接收(例如，来自外围设备304的)UWB响应信号的第二时间(如上面识别的第一TX时间戳和第一RX时间戳以及第二TX时间戳和第二RX时间戳所指示的)，来确定TOF。第一设备302可以被配置为基于第一时间和第二时间之间的差(例如，除以2)，来确定或估算第一设备302和外围设备304之间的TOF。
在一些实施例中，第一设备302可以被配置为基于TOF来确定第一设备302和外围设备304之间的范围(或距离)。例如，第一设备302可以被配置为通过将TOF和光速相乘(例如，TOF×c)来计算第一设备302和外围设备304之间的范围或距离。在一些实施例中，外围设备304(或环境400中的另一设备)可以被配置为计算第一设备302和外围设备304之间的范围或距离。例如，第一设备302可以被配置为向外围设备304(或其它设备)传输、发送或以其它方式提供TOF，并且外围设备304(或其它设备)可以被配置为基于TOF计算第一设备302和外围设备304之间的范围，如上所述。
现在参照图5，描绘了包括第一设备302和外围设备304的环境500的框图。在一些实施例中，第一设备302和/或外围设备304可以被配置为确定第一设备302相对于外围设备304的位置或姿态(例如，方位)。第一设备302和/或外围设备304可以被配置为以与如上所述确定范围类似的方式来确定相对位置或方位。例如，第一设备302和/或外围设备304可以被配置为确定第一设备302的相应UWB设备308和外围设备304的相应UWB设备308之间的多个范围(例如，范围(1)、范围(2)和范围(3))。在图5的环境500中，第一设备302相对于外围设备304以一角度定位或定向。第一设备302可以被配置为计算第一设备的中间UWB设备308(2)和外围设备304的中间UWB设备308(5)之间的第一范围(范围(1))。第一范围可以是设备302和304之间的绝对范围或距离，并且可以进行如上面参照图4描述的计算。
第一设备302和/或外围设备304可以被配置为类似于计算范围(1)，来计算第二范围(2)和第三范围(3)。在一些实施例中，第一设备302和/或外围设备304可以被配置为确定附加范围，例如第一设备302的UWB设备308(1)和外围设备304的UWB设备308(5)之间的范围、第一设备302的UWB设备308(2)和外围设备304的UWB设备308(6)之间的范围等。尽管以上被描述为基于附加UWB信号来确定范围，但应注意，在一些实施例中，第一设备302和/或外围设备304可以被配置为确定在第一UWB设备308和第二UWB设备308处接收的UWB信号(即，在同一设备302、304上的不同UWB设备308处接收的相同UWB信号)之间的相位差。第一设备302和/或外围设备304可以被配置为使用所计算的范围(或相位差)的每个或子集来确定第一设备302相对于外围设备304的姿态、位置、方位等。例如，第一设备和/或外围设备304可以被配置为使用相对于第一范围(1)的范围(或相位差)中的一个范围来确定第一设备302相对于外围设备304的偏航、使用相对于第一范围(1)的范围(或相位差)中的另一个范围来确定第一设备302相对于外围设备304的倾斜度、使用相对于第一范围(1)的范围(或相位差)中的另一个范围来确定第一设备302相对于外围设备304的侧倾等。
通过使用在第一设备302和外围设备304处的UWB设备308，可以以比其它测距/无线链路技术更高的准确度确定范围和姿态。例如，可以在+/-0.1米的粒度或范围内确定范围，并且可以在+/-5度的粒度或范围内确定姿态/方位。
参照图3A至图5，在一些实施例中，第一设备302可以包括各种传感器和/或感测系统。例如，第一设备302可以包括惯性测量单元(inertial measurement unit，IMU)传感器312、全球定位系统(global positioning system，GPS)314等。传感器和/或感测系统(例如，IMU传感器312和/或GPS 314)可以被配置为生成与第一设备302相对应的数据。例如，IMU传感器312可以被配置为生成与第一设备302的绝对位置和/或姿态相对应的数据。类似地，GPS 314可以被配置为生成与第一设备302的绝对定位/位置相对应的数据。来自IMU传感器312和/或GPS 314的数据可以结合与如上所述通过UWB设备308确定的测距/位置数据来使用。在一些实施方式中，第一设备302可以包括显示器316。显示器316可以集成在或以其它方式结合在第一设备302中。在一些实施例中，显示器316可以与第一设备302分开或远离该第一设备。显示器316可以被配置为向第一设备302的用户或穿戴者显示、渲染或以其它方式提供视觉信息，该视觉信息可以至少部分地基于第一设备302的测距/位置数据来渲染。
设备302和304中的一个或多个设备可以包括一个或多个各种处理引擎310。如上所提到的，一个或多个处理引擎310可以是或包括如下任何设备、部件、机器、或硬件和软件的组合，所述设备、部件、机器、或硬件和软件的组合被设计或实现为基于通过相应UWB设备308传输和/或接收的UWB信号来控制设备302和304。在一些实施例中，一个或多个处理引擎310可以被配置为计算或以其它方式确定第一设备302相对于外围设备304的范围/位置，如上所述。在一些实施例中，处理引擎310可以位于或实施在环境300至500中的另一设备上(例如，位于或实施在如上参考图1所描述的接入点105处)。因此，第一设备302和/或外围设备304可以被配置为将计算卸载到环境300至500中的另一设备(例如接入点105)。在一些实施例中，处理引擎310可以被配置为：(例如，通过UWB设备308和/或其它通信接口部件)执行与无线电传输和调度相关的各种功能和计算，计算或以其它方式确定设备302和304的范围和相对位置，管理在设备302和304之间交换的数据，与外围部件(例如，环境300至500中的硬件部件、外围软件或应用等)配合等。下面将更详细地描述可以由一个或多个处理引擎310执行的函数和计算的各种示例。
用于对帧进行组合的系统和方法
在至少一个方面，本文所描述的系统和方法可以通过对数据帧和控制帧/管理帧进行组合来改善链路预算/效率(例如，减少带宽、增加数据速率或吞吐量、减少功率需求等)。本文所描述的系统和方法可以对从第一设备向第二设备传输的数据帧和控制帧进行合并、嵌入或以其它方式组合，以改善设备之间的链路预算。在至少一个方面，本文所描述的系统和方法可以附加地或替代地被配置为保护通过两个设备之间的无线链路共享的管理帧。本文所描述的系统和方法可以使用合并到管理帧中的测距数据，来保护管理帧/确认管理帧有效/认证管理帧。
简要参照图3A和图3B，并且在一些实施例中，一个或多个处理引擎310可以包括通信引擎311。通信引擎311可以是或包括如下的任何设备、部件、机器、或硬件和软件的组合：所述设备、部件、机器、或硬件和软件的组合被设计或实现为对第一设备302和/或外围设备304之间的通信进行管理。如下面更详细描述的，通信引擎311可以被配置为生成环境300中的一个或多个外围设备304的管理帧318。通信引擎311可以被配置为将与设备302和304之间的范围相对应的数据合并到管理帧318中。这种实施方式和实施例可以提供更安全的管理帧318，如下面更详细描述的。另外，并简要地参照图4，通信引擎311可以被配置为在设备302和304之间建立一个或多个信道。例如，通信引擎311可以被配置为建立数据信道402和控制信道404。在一些实例中，通信引擎311可以被配置为通过数据信道402在设备302和304之间传输、发送、提供或以其它方式交换数据业务，并且通过控制信道404在设备302和304之间交换控制业务。在一些实施例中，并且如下面更详细描述的，通信引擎3100可以被配置为确定数据信道的一个或多个度量。控制信道404可以被配置为：响应于数据信道的度量满足控制信道的阈值标准，通过数据信道在设备302和304之间交换包括数据业务和控制业务的数据包。
参照图3A和图3B，第一设备302位于包括多个外围设备304的环境300中。如上所述，第一设备302可以被配置为维护、生成或以其它方式建立与相应的外围设备304的无线链路或连接。在一些实施例中，第一设备302的通信引擎311可以被配置为通过在设备之间执行握手协议来建立与外围设备304的连接。作为握手协议的一部分，设备302、304可以在设备302和304之间建立关系。例如，设备302和304可以建立或协商如下关系：在所述关系中，第一设备302是主设备，而一个或多个外围设备304是从(或辅助)设备304。响应于在设备302和304之间建立连接或作为在设备302和304之间建立连接的一部分，第一设备302可以被配置为生成并传输管理帧318，该管理帧用于管理设备302和304之间的业务流。例如，管理帧318可以包括用于时间同步、设备通信时隙和/或用于确保设备302和304处于范围内的数据(例如，控制数据)，或者可以包括用于管理链路和/或设备性能的其它链路类型帧。
通信引擎311可以被配置为确定设备302和304之间的范围。例如，通信引擎311可以被配置为向一个或多个外围设备304传输、发送或以其它方式提供来自第一设备302的UWB信号，如上面参考图3A和图3B所描述的。一个或多个外围设备304可以被配置为接收来自第一设备302的UWB信号，并且可以生成对应的UWB响应信号。一个或多个外围设备304可以被配置为向第一设备302传输、发送或以其它方式提供回UWB响应信号。UWB信号和UWB响应信号可以一起定义或形成UWB测量或测距操作。因此，通信引擎311可以被配置为基于设备302和304之间的UWB测量/测距操作来检测、识别、量化或以其它方式确定设备302和304之间的范围。
通信引擎311可以被配置为生成管理帧318。在一些实施例中，管理帧318对于每个外围设备304可能是唯一的或特定的。在一些实施例中，管理帧318可以是通用管理帧(例如，该管理帧对于环境300中的多个外围设备304中的任何特定的一个外围设备是无关的或通用的)。通信引擎311可以被配置为生成管理帧318以指定或以其它方式包括用于管理设备302和304之间的连接的一个或多个参数。例如，通信引擎311可以被配置为生成包括以下信息的管理帧318：时间同步(例如，同步(SYNC))功能、用于设备302和304之间的通信的设备时隙、频率时隙、加密/解密信息等。
在一些实施例中，通信引擎311可以被配置为将与设备302和304之间的范围相对应的数据合并、嵌入或以其它方式包括到管理帧318中。在一些实施例中，通信引擎311可以被配置为确定、识别或以其它方式生成与设备302和304之间的范围相对应(例如，表示或指示设备302和304之间的范围)的序列(例如，数据序列/模式，例如二进制值序列)。例如，通信引擎311可以被配置为生成与该范围相对应的安全训练序列(secure trainingsequence，STS)段。STS段可以是时变伪随机序列(例如，由密码安全伪随机数生成器(cryptographically secure pseudo-random number generator，CSPRNG)生成的段)，该时变伪随机序列为传输设备和接收设备(例如，第一设备302和外围设备304)所知。在一些实施例中，通信引擎311可以被配置为将与设备302和304之间的范围相对应的数据(例如，STS段或其它序列)包括在管理帧318的报头或报头部分中。接收设备(例如，外围设备304)可以使用STS段来确定第一设备302相对于外围设备304的范围(或相对位置)。
通信引擎311可以被配置为向环境300中的外围设备304传输、发送或以其它方式提供管理帧318。在一些实施例中，通信引擎311可以被配置为在向外围设备304传输管理帧318之前、对该管理帧318进行编码或以其它方式加密。例如，通信引擎311可以包括编码器，该编码器被配置为对管理帧318(例如，管理帧318的主体和/或管理帧318的报头)进行加密或编码。通信引擎311可以被配置为使用加密方法或方案(例如，加密-解密密钥)来加密管理帧318，其可以被交换为、设置为、协商为或以其它方式定义为建立连接的一部分。在一些实施例中，通信引擎311可以被配置为在上面参照图4简要描述的设备302和304之间建立的连接的控制信道404上传输管理帧318。一个或多个外围设备304可以被配置为接收管理帧318。
一个或多个外围设备304可以被配置为根据管理帧318来确定、检测、提取或以其它方式识别与设备302和304之间的范围相对应的数据。在一些实施例中，一个或多个外围设备304可以被配置为通过从管理帧318的报头或报头部分提取数据来识别与该范围相对应的数据。例如，一个或多个外围设备304可以被配置为从管理帧318的报头识别STS段(或其它类型/形式的序列)。一个或多个外围设备304可以被配置为基于来自管理帧318的序列来识别或确定设备302和304之间的范围。例如，一个或多个外围设备304可以被配置为：通过使用CSPRNG解密STS段，来导出或以其它方式确定范围。然而，应当理解，第一设备302和外围设备304可以使用任何形式的编码/解码、或加密/解密来安全地提供和识别管理帧318中的范围。
一个或多个外围设备304可以被配置为将根据管理帧318确定的范围与设备302和304之间的另一范围进行比较。例如，外围设备304可以被配置为将根据管理帧318确定的范围与当前范围、根据先前测距操作或测量结果确定的范围等进行比较。外围设备304可以被配置为：基于该比较，来确定来自管理帧318的范围是否满足用于确认管理帧318有效的阈值标准。例如，阈值标准可以是：来自管理帧318的范围与由外围设备304确定的范围之间的差小于或等于阈值(例如，小于或等于+/-1m、2m、5m等)。外围设备304可以被配置为响应于来自管理帧的范围满足阈值标准，来确认管理帧318有效/认证管理帧318(例如，确认该管理帧的有效性/真实性)。
根据本文所描述的实施方式和实施例，本解决方案可以提供更安全的管理帧318。例如，位于第一设备302的环境300中的恶意设备可能尝试通过向外围设备304发送与第一设备302和外围设备304之间的无线链路相对应的管理帧，来“欺骗”(或冒充、充当等)第一设备302。在管理帧的有效载荷和/或报头未加密的情况下，可能会发生欺骗尝试。外围设备304可以检测到来自恶意设备的管理帧，并且可以(例如，基于管理帧的STS段、或者STS段的缺少)确定恶意设备相对于外围设备304的范围/距离/位置。外围设备304可以被配置为尝试基于STS段对恶意设备进行认证。然而，由于STS段是伪随机序列(但为外围设备304所知)，因此恶意设备可能无法生成正确的STS段来欺骗/冒充第一设备302。此外，即使恶意设备(例如，通过截取来自第一设备302的STS段并将其合并到欺骗的管理帧中)生成STS段，在该STS段中提供的范围也将可能与恶意设备和外围设备之间实际检测的范围显著不同。因此，外围设备304可以不对来自恶意设备的管理帧进行认证。这种实施例可以提供增强的安全性，特别是对于与第一设备302和外围设备304之间的无线链路相对应的任何基于范围的触发(例如，当第一设备302处于外围设备304的预定/预期/必要范围/接近度内时执行的某些动作)。
在至少一个方面，本文所描述的系统和方法可以通过对数据帧和控制帧进行组合/集成来改善链路预算/效率/性能(例如，减少带宽、增加数据速率或吞吐量、减少功率需求等)。本文所描述的系统和方法可以对从第一设备向第二设备传输的数据帧和控制帧(例如，管理帧)进行合并、嵌入或以其它方式组合，以改善设备之间的链路预算。
现在参照图4，并且如上面简要地描述，通信引擎311可以被配置为在环境中的相应设备302和304之间建立连接。如图4所示，连接可以包括数据连接或数据信道402、以及控制连接或控制信道404。通信引擎311可以被配置为在设备302和304之间的数据信道402上交换数据业务，并且可以被配置为在设备302和304之间的控制信道404上交换控制业务。控制业务可以包括例如确认(ACK)、信令帧、管理帧等。控制业务可以是待在设备302和304的控制层使用或消耗的业务，例如以配置/管理设备、信道/链路、业务、同步和/或调度。另一方面，数据业务可以包括其它类型的数据(例如A/V数据、图形数据、文本数据等)。数据业务可以是待在设备302和304的数据层使用或消耗的业务。
通信引擎311可以被配置为维护控制信道404的度量的一个或多个阈值，该阈值可以被定义或设置为控制信道404的标准。具有单独的信道402和404可以增加设备402、404的总带宽利用率。然而，通过为控制业务提供专用的控制信道404，设备402和404可以确保控制信道404的度量满足控制信道404的阈值。通常，设备302和304在数据信道402上发送数据业务并在控制信道404上发送控制业务。然而，由于在设备402和404之间交换的数据业务多于控制业务，因此数据信道402可以具有比控制信道404更高的带宽。如下面更详细描述的，在一些实例中，设备302和304可以被配置为在数据信道402上传输数据业务和控制业务这两者。
通信引擎311可以被配置为识别、检测、测量或以其它方式确定数据信道和/或控制信道的一个或多个度量。这些度量可以包括例如丢包率、丢包数量和/或包错误率。在一些实施例中，通信引擎311可以被配置为通过在信道上发送一个或多个测试数据包来确定该信道的度量，并且可以基于测试数据包来确定度量。在一些实施例中，通信引擎311可以被配置为：在该信道上监测在设备302和304之发送的业务，来识别或以其它方式确定信道的度量。
通信引擎311可以被配置为维护、包括或以其它方式访问用于在数据信道和/或控制信道402、404上传输数据包的一个或多个阈值标准。例如，通信引擎311可以被配置为访问用于在数据信道402上发送控制业务的阈值标准。通信引擎311可以被配置为将数据信道的度量应用于一个或多个阈值，以确定这些度量是否满足阈值标准。例如，通信引擎311可以被配置为确定数据信道402上的丢包率、丢包数量或包错误率是否满足控制信道404的阈值。通信引擎311可以被配置为响应于数据信道402的度量满足控制信道404的一个或多个阈值(例如，丢包率小于或等于阈值率、丢包数量小于或等于阈值丢包数量、包错误率小于或等于阈值率等)，来确定满足用于在数据信道402上传输控制业务的阈值标准。
通信引擎311可以被配置为：响应于满足/达到阈值标准，而生成用于在数据信道402上传输的数据包，该数据包包括数据业务和控制业务。通信引擎311可以被配置为在设备302和304之间的数据信道402上传输、发送、提供或以其它方式交换(例如，包括数据业务和控制业务的)数据包。因此，在数据业务错误率满足控制业务的错误率要求/条件的情况下，通信引擎可以对数据业务和控制业务进行组合。这种实施例可以提供改善的数据业务/速率/吞吐量的效率、(例如，通过不必针对数据业务和控制业务传输单独的数据包或帧的)设备302、304的降低的功耗、以及(例如，通过不需要无线链路的单独的数据业务信道/数据包和控制业务信道/数据包的)改善的链路预算/减少的带宽。
现在参照图6A，描绘的是示出了根据本公开示例实施方式的对测距和管理帧进行组合的方法600的流程图。方法600可以由上面参照图1至图5或图8所描述的多个设备或部件中的一个或多个设备或部件来执行。作为简要概述，在步骤602处，设备建立连接。在步骤604处，设备确定第一范围。在步骤606处，设备生成管理帧。在步骤608处，设备传输管理帧。
在步骤602处，设备建立连接。在一些实施例中，设备可以建立与第二设备的连接。这些设备可以包括相应的超宽带天线。在一些实施例中，设备可以响应于接收到(例如，来自相应设备中的一个设备的用户)建立连接的请求而建立连接。在一些实施例中，这些设备可以响应于处于这些设备的预定范围/接近度内(例如，当这些设备已经彼此配对并且处于彼此的预定或固定范围内时)，建立连接。这些设备可以通过执行握手协议来建立连接。在一些实施例中，设备可以建立具有多个信道的连接。例如，设备可以建立具有至少一个数据信道和至少一个控制信道的连接。如参照图7更详细描述的，数据信道可以被设备用来传输、接收或以其它方式交换数据业务(以及在某些实例中，传输、接收或以其它方式交换控制业务)，并且控制信道可以被设备用来传输、接收或以其它方式交换控制业务。在一些实施例中，作为建立连接的一部分，设备可以与另一设备共享序列。该序列可以是例如安全训练序列(STS)段(或其它序列)。设备可以响应于建立连接或作为建立连接的一部分，来生成STS段或序列。STS段可以是为设备所知或在设备之间共享的伪随机序列。
在步骤604处，设备确定第一范围。在一些实施例中，设备可以确定该设备与第二第二设备之间的第一范围。设备可以根据该设备的第一UWB天线与第二设备的第二UWB天线之间的一个或多个UWB测量结果，来确定范围。在一些实施例中，设备可以作为建立连接的一部分来确定第一范围。在一些实施例中，设备可以在建立连接之前或之后确定第一范围。在一些实施例中，设备可以向第二设备传输第一范围。例如，设备可以向第二设备传输第一范围以用于存储在第二设备处(由第二设备存储)。第二设备可以使用第一范围来确认管理帧有效，如下面参考图6B更详细描述的。
在步骤606处，设备生成管理帧。在一些实施例中，设备生成用于设备之间的连接的管理帧。设备可以生成如下管理帧：该管理帧包括用于管理连接的一个或多个参数。设备可以生成如下管理帧：该管理帧包括以上参照步骤602所描述的序列。该序列可以对应于(或指示)(例如，在步骤604处确定的)第一设备和第二设备之间的范围。在一些实施例中，用于管理连接的参数可以合并在或以其它方式包括在管理帧的有效载荷中，并且序列可以包括在管理帧的报头(或报头部分)中。
在步骤608处，设备传输管理帧。在一些实施例中，设备可以向第二设备传输管理帧。设备可以传输管理帧，以使得第二设备使用该序列、基于第二设备和第一设备之间的第二范围来确认管理帧有效。因此，设备可以使得第二设备使用合并到管理帧中的序列来确认管理帧有效。如下面参照图6B更详细描述的，第二设备可以使用合并在管理帧中的序列来确认管理帧有效。第二设备可以响应于第一范围和第二范围的差满足阈值标准(例如，该差小于或等于预定阈值)，根据管理帧向第一设备传输业务。
在一些实施例中，设备可以例如响应于管理帧，而接收来自第二设备的数据包。该数据包可以包括测距数据和对管理帧的确认。在一些实施例中，设备可以在该连接的数据信道上接收数据包。例如，第二设备可以响应于确定数据信道的度量满足用于在数据信道上传输控制业务(例如，确认)的阈值标准，确定在数据信道上传输数据包(如下面参考图7更详细描述的)。
现在参照图6B，描绘的是示出了根据本公开示例实施方式的确认管理帧有效的方法610的流程图。方法610可以由上面参照图1至图5或图8描述的多个设备或部件中的一个或多个设备或部件来执行。作为简要概述，在步骤612处，设备建立连接。在步骤614处，设备接收管理帧。在步骤616处，设备确定第二范围。在步骤618处，设备确定管理帧是否有效。如果是，则方法610进行到步骤620，在步骤620中，设备传输业务。然而，如果设备确定管理帧无效，则方法610进行到步骤622，在步骤622中，设备忽略管理帧。
在步骤612处，设备建立连接。在一些实施例中，设备可以建立与第二设备的连接，其中，两个设备均包括相应的超宽带(UWB)天线。本文参照图6B描述的设备可以是上面参照图6A描述的第二设备。类似地，本文参照图6B描述的第二设备可以是上面参照图6A描述的设备。因此，步骤612可以在某些方面类似于上面参照图6A描述的步骤602。
在步骤614处，设备接收管理帧。在一些实施例中，设备可以接收来自第二设备的管理帧。管理帧可以用于管理/配置设备之间的连接。管理帧可以包括用于该连接的一个或多个参数、以及与设备之间的第一范围相对应的序列。设备可以接收在图6B的步骤606处生成并在步骤608处传输的管理帧。在一些实施例中，设备可以使用来自管理帧的序列来确定第一范围。例如，设备可以从管理帧的报头或报头部分提取序列。设备可以使用应用于该序列的反向密码安全伪随机数生成器(CSPRNG)、解密器、解密密钥等，来确定第一范围。
在步骤616处，设备确定第二范围。在一些实施例中，设备可以基于设备的第一UWB天线和第二设备的第二UWB天线之间的一个或多个UWB测量结果，来确定设备之间的第二范围。设备可以以类似于在图6A的步骤604处确定范围的方式，来确定第二范围。
在步骤618处，设备确定管理帧是否有效。在一些实施例中，设备可以根据序列和/或第二范围，来确认管理帧有效。在一些实施例中，第二设备可以根据从设备接收(例如，作为在步骤602处建立连接的一部分由设备发送)的序列与包括在管理帧中的序列之间的匹配/接近度，来确认(例如，在步骤608处传输的)管理帧有效。在一些实施例中，设备可以接收来自第二设备的(例如，在图6A的步骤604处确定的)用于在该设备处存储的第一范围的值。设备可以通过将从第二设备接收的或基于该序列确定的第一范围与在步骤616处确定的第二范围进行比较，来使用该序列验证设备之间的第二范围。设备可以基于确定第二范围处于距第一范围的预定阈值/第一范围的预定阈值(例如，值或偏差)内来确认管理帧有效。例如，设备可以响应于第二范围处于第一范围的预定阈值(例如，+/-1m、2m、5m等)内，来确认管理帧有效。
如果设备确定管理帧有效，则方法610进行到步骤620，在步骤620中，设备传输业务。在一些实施例中，设备可以响应于(例如，在步骤618处)确认管理帧有效，根据管理帧，在设备和第二设备之间传输业务。在一些实施例中，设备可以通过对数据业务和控制业务进行管理、根据管理帧来传输业务。例如，设备可以根据管理帧在(例如，步骤602和步骤612处建立的)连接的数据信道上选择性地传输控制业务，如下面参照图7更详细描述的。
如果设备确定管理帧无效，则方法610可以进行到步骤622，在步骤622中，设备可以忽略管理帧。例如，设备可以阻止、忽视、丢弃或以其它方式忽略管理帧。设备可以继续根据之前的或先前的管理帧来路由业务，从第二设备请求新的管理帧等。该设备可以循环回到步骤612，直到设备接收到管理帧，该设备能够确认该管理帧有效/认证该管理帧的完整性/可信性。
现在参照图7，描绘的是示出了根据本公开示例实施方式的对数据帧和控制帧进行组合的方法700的流程图。方法700可以由上面参照图1至图5或图8描述的多个设备或部件中的一个或多个设备或部件来执行。作为简要概述，在步骤702处，设备建立连接。在步骤704处，设备确定度量。在步骤706处，设备确定是否满足阈值标准。如果是，则在步骤708处，设备在数据信道上传输控制业务。如果设备确定不满足阈值标准，则在步骤710处，设备在控制信道上传输控制业务。
在步骤702处，设备建立连接。在一些实施例中，设备可以建立与第二设备的连接。这些设备可以具有相应的超宽带(UWB)天线。在一些实施例中，步骤702可以类似于上面参照图6A描述的步骤602和参照图6B描述的步骤612。该连接可以包括用于数据业务的数据信道和用于控制业务的控制信道。
在步骤704处，设备确定度量。在一些实施例中，设备可以确定数据信道的一个或多个度量。设备可以以各种间隔(例如，每10ms、每50ms、每1s、每5s、每10s等)确定度量。因此，在一些实施例中，在建立连接之后，方法700可以以各种间隔循环回到步骤704。在一些实施例中，设备可以通过生成用于在数据信道上发送的测试数据包来确定度量。在一些实施例中，设备可以通过监测在数据信道上发送或接收的实时数据业务来确定度量。在一些实施例中，这些度量可以包括例如数据信道的丢包率、丢包数量或包错误率。
在步骤706处，设备确定是否满足阈值标准。在一些实施例中，设备可以通过将(在步骤704处确定的)一个或多个度量与控制信道的阈值标准进行比较，来确定是否满足阈值标准。设备可以维护控制信道的阈值标准。阈值标准可以是或包括如下标准：所述标准用于确定度量是否小于或等于与在控制信道上发送、接收或交换的控制数据的标准相对应的阈值。例如，阈值可以是控制信道的阈值丢包率、阈值丢包数量、阈值包错误率等。设备可以响应于度量小于(或小于或等于)阈值(例如，所确定的丢包率小于或等于阈值丢包率、所确定的丢包数量小于或等于阈值丢包数量、所确定的包错误率小于或等于阈值包错误率)，来确定满足阈值标准。在一些实施例中，设备可以响应于数据信道的一个或多个度量满足控制信道的阈值标准，来确定将控制业务合并在待在数据信道上发送的一个或多个数据包中。
如果设备确定满足阈值标准，则在步骤708处，设备在数据信道上传输控制业务。在一些实施例中，设备可以响应于一个或多个第一度量满足控制信道的阈值标准，而在数据信道上向第二设备传输数据包。该数据包可以包括数据业务和控制业务。因此，该设备可以将数据业务或控制业务组合或以其它方式合并到用于在数据信道上向第二设备传输的数据包中。另一方面，如果设备确定不满足阈值标准，则在步骤710处，设备可以在控制信道上传输控制业务。换句话说，设备可以响应于数据信道的度量满足控制信道的阈值标准，而选择性地在数据信道上传输控制业务。
在一些实施例中，在后续的时间实例(例如，方法700的后续迭代)处，设备可以确定数据信道的一个或多个度量不满足控制信道的阈值标准。然后，设备可以生成用于数据业务和控制业务的单独数据包(例如，用于数据业务的数据数据包和用于控制业务的控制数据包)。设备可以响应于一个或多个度量不满足控制信道的阈值标准，而在其各自的信道上传输相应的数据包(例如，在数据信道上传输数据数据包并在控制信道上传输控制数据包)。
在一些实施例中，设备可以在控制信道上接收来自第二设备的一个或多个管理帧。该管理帧可以类似于在图6B的步骤614处接收的管理帧。因此，管理帧可以包括用于该连接的一个或多个参数、以及用于认证第二设备/验证第二设备的序列。设备可以根据第一设备和第二设备之间的范围、以及来自管理帧的序列，来验证第二设备或以其它方式认证第二设备。例如，设备可以确定该设备和第二设备之间的第二范围(例如，如上面关于步骤616所描述的)，并且设备可以根据(例如，通过比较或匹配)第一范围和第二范围来认证第二设备。在一些实施例中，设备可以根据包括在管理帧中的一个或多个参数来传输数据业务和控制业务。
本文所描述的各种操作可以在计算机系统上实现。图8示出了可用于实现本公开的代表性计算系统814的框图。在一些实施例中，计算设备110、HWD 150、设备302、设备304或图1至图5的多个部件中的每个部件由计算系统814的一个或多个部件来实现，或可以以其它方式包括计算系统814的一个或多个部件。计算系统814可以被实现为例如消费型设备，该消费型设备例如为智能手机、其它移动电话、平板计算机、可穿戴计算设备(例如，智能手表、眼镜、头部可穿戴显示器)、台式计算机、膝上型计算机，或者该计算系统814可以利用分布式计算设备来实现。计算系统814可以被实现为提供VR、AR、MR体验。在一些实施例中，计算系统814可以包括常规计算机部件，例如处理器816、存储设备818、网络接口820、用户输入设备822和用户输出设备824。
网络接口820可以提供到广域网(例如，互联网)的连接，远程服务器系统的WAN接口也连接至该广域网。网络接口820可以包括有线接口(例如，以太网)和/或实现各种射频(RF)数据通信标准(例如，Wi-Fi、蓝牙或蜂窝数据网络标准(例如，3G、4G、5G、60GHz、LTE等))的无线接口。
用户输入设备822可以包括用户可通过其向计算系统814提供信号的任何设备(或多个设备)；计算系统814可以将这些信号解释为表明特定的用户请求或信息。用户输入设备822可以包括键盘、触摸板、触摸屏、鼠标或其它定点设备、滚轮、点击式滚轮、拨号盘、按钮、开关、小键盘、传声器、传感器(例如，运动传感器、眼动追踪传感器等)等中的任何或全部。
用户输出设备824可以包括计算系统814可通过其向用户提供信息的任何设备。例如，用户输出设备824可以包括显示器，该显示器用于显示由计算系统814生成或传递到计算系统814的图像。该显示器可以将各种图像生成技术与支持型电子器件(例如，数模转换器或模数转换器、或信号处理器等)结合在一起，这些图像生成技术例如为液晶显示器(liquid crystal display，LCD)、包括有机发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)的发光二极管(light-emitting diode，LED)、投影系统或阴极射线管(cathode raytube，CRT)等。可以使用诸如触摸屏等既用作输入设备又用作输出设备的设备。除了显示器之外或代替该显示器，可以提供输出设备824。示例包括指示灯、扬声器、触觉“显示”设备、和打印机等。
一些实施方式包括多个电子部件，例如微处理器、将计算机程序指令存储在计算机可读存储介质中的存储器和内存。本说明书中所描述的多个特征中的许多特征可以被实现为如下过程：所述过程被指定为在计算机可读存储介质上编码的一组程序指令。当这些程序指令由一个或多个处理器执行时，这些程序指令使得处理器执行这些程序指令中所指示的各种操作。程序指令或计算机代码的示例包括机器代码和文件，该机器代码例如由编译器生成，所述文件包括由计算机、电子部件或微处理器使用注释器执行的高级代码。通过合适的编程，处理器816可以为计算系统814提供多种功能，这些功能包括本文所描述的由服务器或客户端执行的任何功能，或者与消息管理服务相关联的其它功能。
将理解的是，计算系统814是说明性的且可以进行各种变型和修改。结合本公开使用的计算机系统可以具有本文未具体描述的其它功能。此外，虽然计算系统814是参考特定块(block)来描述的，但是可以理解的是，这些块是为了便于描述而定义的，并不旨在暗示部件部分的特定物理布置。例如，不同块可以位于同一设施中、同一服务器机架中或同一主板上。此外，这些块不必对应于物理上不同的部件。块可以被配置为例如通过程序化处理器或提供适当控制电路来执行各种操作，并且各种块可以是或可以不是可重新配置的，这取决于如何获得初始配置。本公开的实施方式可以在各种装置中实现，这些装置包括使用电路和软件的任何组合来实现的电子设备。
现在已经描述了一些说明性的实施方式，显而易见的是，已通过示例的方式而呈现的前述内容是说明性的而非限制性的。具体地，尽管本文所呈现的多个示例中的许多示例涉及多个方法动作或多个系统元件的特定组合，但是这些动作和这些元件可以以其它方式进行组合来实现相同的目的。结合一种实施方式所论述的多个动作、多个元件和多个特征不旨在被排除在其它实施方式或实施方式中的类似角色之外。
用于实现结合本文所公开的多个实施例而描述的各种过程、操作、说明性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和多个数据处理部件可以利用被设计成执行本文所描述的功能的如下部件来实现或执行：通用单芯片处理器或通用多芯片处理器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、专用集成电路(application specific integratedcircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件、或它们的任意组合。通用处理器可以是微处理器，或任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为多个计算设备的组合，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器的组合、结合DSP核的一个或多个微处理器、或任何其它这样的配置。在一些实施例中，可以由针对给定功能的电路来执行特定的过程和方法。存储器(例如，存储器、存储单元、存储设备等)可以包括用于存储数据和/或计算机代码的一个或多个设备(例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、硬盘存储器等)，该数据或计算机用于完成或促进本公开中所描述的各种过程、层和模块。该存储器可以是或包括易失性存储器或非易失性存储器，并且可以包括数据库部件、目标代码部件、脚本部件、或用于支持本公开中所描述的各种活动和信息结构的任何其它类型的信息结构。根据一示例性实施例，该存储器通过处理电路可通信地连接到处理器，并且包括用于(例如由处理电路和/或处理器)执行本文所描述的一个或多个过程的计算机代码。
本公开考虑了用于实现各种操作的多种方法、多个系统和在任何机器可读介质上的多个程序产品。本公开的各实施例可以使用现有的计算机处理器来实现，或者可以通过出于该目的和其它目的而被结合的、用于合适的系统的专用计算机处理器来实现，或者可以通过硬连线系统来实现。本公开范围内的各实施例包括多个程序产品，这些程序产品包括用于携带或具有存储在其上的机器可执行指令或数据结构的机器可读介质。这样的机器可读介质可以是可被通用计算机或专用计算机、或具有处理器的其它机器访问的任何可用介质。作为示例，这样的机器可读介质可以包括RAM、ROM、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电子可擦除只读存储器(EEPROM)，或者可以包括其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备，或者可以包括如下的任何其它介质：该其它介质可以用于携载或存储机器可执行指令形式或数据结构形式的期望程序代码、且可被通用计算机或专用计算机、或具有处理器的其它机器访问。以上的各组合也包括在机器可读介质的范围内。机器可执行指令例如包括使得通用计算机、专用计算机或专用处理机器执行某一功能或某一组功能的指令和数据。
本文所使用的词语和术语是出于描述的目的，而不应被认为是限制性的。本文中对“包括(including)”、“包括(comprising)”、“具有”、“包含”“涉及”、“特征为”、“特征在于”、及它们的变型的使用，意味着包括它们之后所列出的项、这些项的等同物、和附加项，以及包括由它们之后所列出的项而专门组成的替代实施方式。在一个实施方式中，本文所描述的系统和方法由所描述的元件、动作或部件中的一个组成，由所描述的元件、动作或部件的超过一个的各种组合组成，或者由所描述的元件、动作或部件中的全部组成。
对本文中以单数形式提及的系统和方法的实施方式或元件或动作的任何引用也可以涵盖包括多个这些元件的实施方式，并且以复数形式对本文中任何实施方式或元件或动作的引用也可以涵盖仅包括单个元件的实施方式。以单数形式或复数形式的引用并不旨在将本公开的系统或方法、它们的部件、动作或元件限制为单数配置或复数配置。基于任何信息、动作或元件对任何动作或元件的引用可以包括，该动作或元件至少部分地基于任何信息、动作或元件的实施方式。
本文所公开的任何实施方式可以与任何其它实施方式或实施例相结合，并且对“一种实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施方式”等的引用不一定是互斥的，而是旨在表明结合该实施方式所描述的特定特征、结构或特征可以被包括在至少一个实施方式或实施例中。本文所使用的这些术语不一定都指同一实施方式。任何实施方式可以以与本文所公开的各方面和各实施方式一致的任何方式、与任何其它实施方式进行包括性或者排它性结合。
在附图、具体实施方式或任何权利要求中的技术特征被附图标记跟随的情况下，这些附图标记已被包括以增加附图、具体实施方式和权利要求的可理解性。因此，这些附图标记的存在与否都不会对任何权利要求要素的范围产生任何限制作用。
在不脱离本文所描述的系统和方法的特性的情况下，本文所描述的系统和方法可以以其它特定形式来实施。除非另外明确指出，否则对“大约”、“约”、“基本上”或其它程度术语的引用包括距给定测量结果、单位或范围的正负10％(+/-10％)的变化。耦接的元件可以直接或通过中间元件彼此电耦接、机械耦接或物理耦接。因此，本文所描述的系统和方法的范围由所附权利要求书而不是前面的描述来指示，并且在权利要求书的等同物的含义和范围内的变化被包含在其中。
术语“耦接(coupled)”及其变型包括两个构件直接或间接地彼此联结。这种联结可以是静止的(例如，永久的或固定的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。这种联结可以通过两个构件直接彼此耦接或耦接到彼此来实现，通过两个构件使用单独的中间构件彼此耦接，以及通过任何另外的中间构件彼此耦接，或者通过两个构件使用与两个构件中的一者整体地形成为单个整体主体的中间构件彼此耦接。如果“耦接(coupled)”或其变型被附加术语(例如，直接耦接)所修饰，则上面提供的“耦接”的一般定义被附加术语的简单语言含义所修饰(例如，“直接耦接”意味着两个构件在没有任何单独的中间构件的情况下联结)，导致比上面提供的“耦接”的一般定义更窄的定义。这种耦接可以是机械的、电的或流体的。
对“或”的引用可以被解释为包含性的，使得使用“或”描述的任何术语可以表示所有描述的术语中的单个、多于一个和任何一个。对“‘A’和‘B’中的至少一个”的引用可以包括仅‘A’、仅‘B’、以及‘A’和‘B’两者。与“包括”或其它公开术语结合使用的这种引用可以包括附加项。
在本质上不脱离本文所公开的主题的教导和优点的情况下，可以对所描述的元件和动作进行修改，例如各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置结构、材料的使用、颜色、取向的变化。例如，显示为整体形成的元件可以由多个部分或元件构成，这些元件的位置可以颠倒或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数量或位置可以更改或变化。在不脱离本公开的范围的情况下，还可以在所公开的元件和操作的设计、操作条件和布置中进行其它替换、修改、改变和省略。
本文对元件位置的引用(例如，“顶部”、“底部”、“以上”、“以下”)仅用于描述附图中各种元件的方位。根据其它示例性实施例，各种元件的方位可以不同，并且这样的变化旨在被本公开所涵盖。

Claims (15)

1.一种方法，包括：
由第一设备建立与第二设备的连接，所述第一设备包括第一超宽带(UWB)天线，所述第二设备具有第二UWB天线；
由所述第一设备根据所述第一设备的第一UWB天线与所述第二设备的第二UWB天线之间的一个或多个UWB测量结果，来确定所述第一设备与所述第二设备之间的第一范围；
由所述第一设备生成用于所述第一设备与所述第二设备之间的连接的管理帧，所述管理帧包括用于管理所述连接的一个或多个参数、以及与所述第一设备和所述第二设备之间的所述范围相对应的序列；以及
由所述第一设备向所述第二设备传输所述管理帧，以使得所述第二设备使用所述序列、基于所述第二设备与所述第一设备之间的第二范围，来确认所述管理帧有效。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个参数包括在所述管理帧的有效载荷中，并且所述序列包括在所述管理帧的报头部分中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：由所述第一设备接收来自所述第二设备的数据包，所述数据包包括测距数据和对所述管理帧的确认。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中，所述序列包括由所述第一设备针对所述连接生成的伪随机序列。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：
由所述第一设备使得所述第二设备使用合并到所述管理帧中的所述序列，来确认所述管理帧有效。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：
由所述第一设备向所述第二设备传输所述第一范围的值，以用于存储在所述第二设备处，
其中，所述第二设备使用所述序列、通过将存储在所述第二设备处的所述第一范围与所述第二范围进行比较，来验证所述第二设备与所述第一设备之间的所述第二范围；并且优选地，
i.其中，所述第二设备使用来自所述管理帧的所述序列来确定所述第二范围；和/或优选地
ii.其中，所述第二设备响应于所述第一范围与所述第二范围的差满足阈值标准，而根据所述管理帧向所述第一设备传输业务。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，建立所述连接包括：由所述第一设备向所述第二设备传输所述序列，其中，所述第二设备根据从所述第一设备接收的序列与包括在所述管理帧中的序列之间的匹配，来确认从所述第一设备接收的所述管理帧有效。
8.一种方法，包括：
由第一设备建立与第二设备的连接，所述第一设备包括第一超宽带(UWB)天线，所述第二设备具有第二UWB天线，所述连接包括用于数据业务的数据信道和用于控制业务的控制信道；
由所述第一设备确定所述数据信道的一个或多个度量；以及
由所述第一设备响应于所述一个或多个第一度量满足所述控制信道的阈值标准，在所述数据信道上向所述第二设备传输数据包，所述数据包包括数据业务和控制业务。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述一个或多个度量包括以下中的至少一者：所述数据信道的丢包率、丢包数量或包错误率。
10.根据权利要求8或9所述的方法，还包括：
由所述第一设备将所述一个或多个度量与所述控制信道的阈值标准进行比较；以及
由所述第一设备响应于所述数据信道的一个或多个度量满足所述控制信道的阈值标准，确定将所述控制业务合并到待在所述数据信道上发送的所述数据包中。
11.根据权利要求8、9或10所述的方法，其中，所述数据包是在第一时间实例处发送的第一数据包，并且其中，所述第一数据包包括第一数据业务和第一控制业务，所述方法还包括：
由所述第一设备在第二时间实例处，确定所述一个或多个度量不满足所述控制信道的所述阈值标准；
由所述第一设备生成包括第二数据业务的第二数据包和包括第二控制业务的第三数据包；
由所述第一设备响应于所述一个或多个度量不满足所述控制信道的所述阈值标准，在所述数据信道上向所述第二设备传输所述第二数据包，并在所述控制信道上向所述第二设备传输所述第三数据包。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，还包括：
由所述第一设备在所述控制信道上接收来自所述第二设备的管理帧，所述管理帧包括用于所述连接的一个或多个参数和用于认证所述第二设备的序列；
由所述第一设备根据所述第一设备和所述第二设备之间的范围、以及来自所述管理帧的所述序列，来认证所述第二设备；并且优选地，
i.其中，所述范围包括第一范围，所述方法还包括：
由所述第一设备确定所述第一设备与所述第二设备之间的第二范围、以及所述第一设备的第一UWB天线与所述第二设备的第二UWB天线之间的一个或多个UWB测量结果，
其中，认证所述第二设备包括：由所述第一设备根据所述第一范围和所述第二范围来认证所述第二设备；和/或优选地，
ii.所述方法还包括：
由所述第一设备根据包括在所述管理帧中的所述一个或多个参数，向所述第二设备传输所述数据业务和所述控制业务。
13.一种方法，包括：
由第一设备建立与第二设备的连接，所述第一设备包括第一超宽带(UWB)天线，所述第二设备具有第二UWB天线；
由所述第一设备接收来自所述第二设备的、用于所述第一设备和所述第二设备之间的所述连接的管理帧，所述管理帧包括用于所述连接的一个或多个参数、以及与所述第一设备和所述第二设备之间的第一范围相对应的序列；
由所述第一设备基于所述第一设备的第一UWB天线和所述第二设备的第二UWB天线之间的一个或多个UWB测量结果，来确定所述第一设备和所述第二设备之间的第二范围；
由所述第一设备根据所述序列和所述第二范围，来确认从所述第一设备接收的所述管理帧有效；
由所述第一设备响应于确认所述管理帧有效，根据所述管理帧在所述第一设备和所述第二设备之间传输业务。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，建立所述连接包括：
由所述第一设备建立与所述第二设备的所述连接，所述连接包括用于数据业务的数据信道和用于控制业务的控制信道，
其中，传输所述业务包括：根据所述管理帧，管理所述数据业务和所述控制业务。
15.根据权利要求13或14所述的方法，还包括：
由所述第一设备确定所述数据信道的一个或多个度量；以及
由所述第一设备响应于所述一个或多个第一度量满足所述控制信道的阈值标准，在所述数据信道上向所述第二设备传输数据包，所述数据包包括数据业务和控制业务；以及
由所述第一设备向所述第二设备传输所述管理帧，以使得所述第二设备使用所述序列来验证所述第二设备和所述第一设备之间的第二范围；并且优选地，其中，所述一个或多个度量包括以下中的至少一者：所述数据信道的丢包率率、丢包数量或包错误率。
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