CN117597946A - 用于提供基于超宽带通信的服务的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于提供基于UWB的定位服务的方法。本公开的电子装置的方法包括以下步骤：从带外(OOB)锚装置接收OOB消息，OOB消息包括用于确定电子装置的位置信息的必要信息；基于必要信息，从至少一个UWB锚接收至少一条UWB消息；以及基于UWB消息，确定电子装置的位置信息，其中必要信息可以包括接收UWB消息所必需的第一必要信息。

Description

用于提供基于超宽带通信的服务的方法和装置
技术领域
本公开涉及UWB通信，更具体地，涉及一种用于提供UWB服务的方法和装置。
背景技术
因特网已经从以人类为中心的、人类在其中创建和消费信息的连接网络发展到物联网(IoT)网络，在物联网网络中，在诸如对象的分布式部件之间交换和处理信息。通过到云服务器的连接来将IoT技术与大数据处理技术相结合的万物网(IoE)技术也应运而生。为了实现IoT，需要传感技术、有线和无线通信以及网络基础设施、服务接口技术和安全技术等技术要素。近来，已经研究了诸如传感器网络、机器对机器(M2M)通信和机器类型通信(MTC)之类的技术来连接对象。
在IoT环境中，可以提供智能因特网技术(IT)服务，其通过收集和分析从连接对象生成的数据来为人类生活创造新的价值。通过现有的信息技术(IT)和各种行业的融合和结合，IT可以在诸如智能家居、智能建筑、智能城市、智能或联网汽车、智能电网、医疗保健、智能装置和高级医疗服务等领域中找到其应用。
随着无线通信系统的进步，可以提供各种服务，并且需要有效地提供这些服务的方法。例如，可以使用测距技术来测量使用超宽带(UWB)的电子装置之间的距离。
发明内容
[技术问题]
本发明提供一种用于基于UWB的定位服务的方法。
为了提供基于UWB的定位服务，本公开提供了一种通过OOB装置发送用于获得用于定位的UWB消息的辅助数据的方法。本公开还提供了一种通过UWB消息发送用于定位的信息的一部分的方法。
本发明提供一种安装应用并注册和激活用于应用的配置文件以提供基于UWB的定位服务的方法。
[技术方案]
根据本公开的一个方面的电子装置的方法包括：从OOB锚装置接收带外(OOB)消息，带外(OOB)消息包括用于确定与电子装置有关的位置信息的所需信息；基于所需信息，从至少一个UWB锚装置接收至少一条UWB消息；基于UWB消息，确定与电子装置有关的位置信息。所需信息包括用于接收UWB消息的第一所需信息。
根据本公开的另一方面的电子装置包括：收发器；以及连接到收发器的控制器。控制器被配置为：从OOB锚装置接收OOB消息，OOB消息包括用于确定与电子装置有关的位置信息的所需信息，基于所需信息，从至少一个UWB锚装置接收至少一条UWB消息，以及基于UWB消息，确定与电子装置有关的位置信息。所需信息包括用于接收UWB消息的第一所需信息。
[有益效果]
本公开使得能够提供有效的基于UWB的定位服务。此外，可以提供精确和快速的室内导航服务。
附图说明
图1A示出了UWB装置的示例结构。
图1B示出了UWB装置的架构的示例配置。
图2示出了包括UWB装置的通信系统的示例配置。
图3示出了用于UWB通信的帧的示例结构。
图4示出了在两个UWB装置之间执行UWB通信的示例方法。
图5A和图5B示出了由UWB装置执行UWB测距的示例方法。
图5C示出了由UWB装置执行UWB测距的另一示例方法。
图6示出了用于UWB测距的测距块和循环的示例结构。
图7示出了根据本公开的实施例的用于提供基于UWB的服务的示例系统架构。
图8示出了根据本公开的实施例的用于提供室内定位系统(IPS)服务的示例操作场景。
图9示出了根据本公开的实施例的IPS服务提供系统的示例配置。
图10示出了根据本公开的实施例的IPS服务提供系统中的安装步骤的操作。
图11A、图11B、图11C和图11D示出了根据本公开的实施例的用于注册IPS服务的配置文件的请求和响应中包括的参数。
图12示出了根据本公开的实施例的IPS服务提供系统中的进入步骤的操作。
图13示出了根据本公开的实施例的用于激活IPS服务的配置文件的请求和响应中包括的参数。
图14示出了根据本发明的实施例的IPS服务提供系统中的辅助数据获取步骤的操作。
图15A、图15B和图15C示出了根据本公开的实施例的包括辅助数据的BLE公告消息。
图16示出了根据本公开的另一实施例的IPS服务提供系统中的辅助数据获取步骤的操作。
图17示出了根据本公开的另一实施例的IPS服务提供系统中的本地化步骤的操作。
图18示出了根据本公开的实施例的由UE基于UWB配置执行UWB测距的方法。
图19示出了根据本公开的实施例的IPS服务提供系统中的服务使用步骤的操作。
图20示出了根据本公开的实施例的用于发送IPS服务的结果数据的通知中包括的参数。
图21是示出了根据本发明的实施例的IPS服务提供系统中的操作过程的信号流的图。
图22是示出了根据本发明的实施例的电子装置的方法的流程图。
图23示出了根据本发明的实施例的电子装置的结构。
图24示出了根据本发明的实施例的OOB锚装置的结构。
图25示出了根据本公开的实施例的UWB锚装置的结构。
具体实施方式
将参考附图详细描述本公开的实施例。
将避免对本公开的技术领域中公知的并且与本公开不直接相关的技术的描述，以避免模糊本公开的主题。这旨在阐明本公开的主题，而不会由于省略不必要的描述而使其模糊。
出于相同的原因，在附图中放大、省略或示意性地示出了一些部件。此外，每个部件的绘制尺寸并不准确地反映其实际尺寸。在每个附图中，相同的附图标记被分配给相同或相应的部件。
通过参考下面结合附图详细描述的实施例，本公开的优点和特征以及实现它们的方法将变得显而易见。然而，本公开可以以各种方式实现，而不限于本文所述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开是完整和透彻的，并且其测距完全传达给本领域的技术人员，并且本公开仅由所附权利要求限定。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的部件。
应当理解，流程图的每个块和流程图的组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以被加载到通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器上，使得通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现流程图块中指定的功能的装置。这些计算机程序指令还可以存储在计算机可用或计算机可读存储器中，该存储器可以引导计算机或其它可编程数据处理装置以特定方式运行，使得存储在计算机可用或计算机可读存储器中的指令产生包括实现流程图块中指定的功能的指令装置的制品。计算机程序指令还可以被加载到计算机或其它可编程数据处理装置上，以使得在计算机或其它可编程数据处理装置上执行一系列操作，从而产生计算机实现的过程，使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图块中指定的功能的操作。
此外，每个块可以表示包括用于执行特定逻辑功能的一个或多个可执行指令的模块、段或代码的一部分。此外，应注意，可在若干替代的修改实施方案中以不同顺序来执行块的功能。例如，两个连续的块可以基本上同时执行，或者可以根据它们的功能以相反的顺序执行。
这里使用的术语“单元或部分”是指但不限于软件或硬件部件，例如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。“单元或部分”可以被配置为实现某些功能。然而，“单元或部分”不限于软件或硬件。“单元或部分”可被配置成驻留在可寻址存储介质上且被配置成在一个或多个处理器上执行。因此，“单元或部分”包括诸如软件部件、面向对象的软件部件、类部件和任务部件、进程、函数、属性、过程、子例程、程序代码段、驱动器、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、阵列和变量的部件。在部件和“单元”中提供的功能可以组合成更少的部件和“单元”，或者还分离成附加的部件和“单元”。此外，部件和“单元”可以被实现为使得它们在装置或安全多媒体卡中的一个或多个中央处理单元(CPU)上执行。此外，“单元或部分”可以包括一个或多个处理器。
如这里所使用的，术语“终端”或“装置”可以被称为移动站(MS)、用户设备(UE)、用户终端(UT)、用户装置(UD)、无线终端、接入终端(AT)、终端、用户单元(SU)、用户站(SS)、无线装置、无线通信装置、无线发射/接收单元(WTRU)、移动节点、手机、或其它术语。终端的各种实施例可以包括蜂窝电话、具有无线通信功能的智能电话、具有无线通信功能的个人数字辅助(PDA)、无线调制解调器、具有无线通信功能的便携式计算机、诸如具有无线通信功能的数字照相机的成像装置、具有无线通信功能的游戏装置、具有无线通信功能的音乐存储和回放装置、具有无线因特网访问和浏览能力的因特网设备、以及包含这些功能的组合的便携式单元或终端。此外，终端可以包括但不限于机器对机器(M2M)终端和机器类型通信(MTC)终端/装置。在本说明书中，终端也可以被称为电子装置或简单地称为装置。
现在将参考附图详细描述本公开的工作原理。在描述以下公开内容时，将省略对相关已知功能或配置的详细描述，以避免使本公开内容的主题模糊。以下术语根据本公开的功能来定义，并且可以根据用户或操作员的意图或惯例而变化。因此，定义应在本公开的上下文中作为整体进行。
现在将参考附图详细描述本公开的实施例。虽然在使用超宽带(UWB)作为示例的通信系统的上下文中描述了本公开的实施例，但是它们可应用于具有类似技术背景或特性的其它通信系统。例如，通信系统可以包括使用蓝牙或ZigBee的通信系统。因此，本发明的实施例可应用于具有一些修改的其它通信系统，而基本上不脱离本领域技术人员所确定的本发明的测距。
此外，在以下描述本发明时，将省略对相关已知功能或配置的详细描述，以避免使本发明的主题模糊。以下术语根据本公开的功能来定义，并且可以根据用户或操作员的意图或惯例而变化。因此，定义应在本公开的上下文中作为整体进行。
通常，无线传感器网络技术主要根据它们的识别测距分为无线局域网(WLAN)技术和无线个人区域网(WPAN)技术。WLAN是基于IEEE 802.11的技术，其可以在大约100米的半径内连接到骨干网。WPAN是基于IEEE 802.15的技术，例如蓝牙、ZigBee和UWB。实现这些无线网络技术的无线网络可以包括多个电子装置。
UWB可以指在基带状态中使用几GHz或更大的宽频带、低频谱密度和短脉冲宽度(1到4纳秒)的短距离高速无线通信技术。UWB还可以指应用UWB通信的频带本身。UWB能够在装置之间进行安全和精确的测距。在这种情况下，UWB能够基于两个装置之间的距离来实现相对位置估计，或者基于与固定装置(其位置是已知的)的距离来实现装置的精确位置估计。
在以下描述中使用的具体术语被提供来帮辅助解本公开，并且可以在不脱离本公开的技术思想的情况下被修改为其他形式。
“应用专用文件(ADF)”可以是，例如，应用数据结构内的数据结构，其可以是应用或应用特定数据。
“应用协议数据单元(APDU)”可以是用于与UWB装置内的应用数据结构通信的命令和响应。
“应用特定数据”可以是，例如，具有根级和应用级的文件结构，包含UWB会话所需的UWB控制信息和UWB会话数据。
“控制器”可以是定义和控制测距控制消息(RCM)(或控制消息)的测距装置。控制器可以通过发送控制消息来定义和控制测距特征。
“受控器”可以是使用从控制器接收的RCM(或控制消息)中的测距参数的测距装置。受控器可以使用与来自控制器的控制消息所配置的相同测距特征。
“动态加扰时间戳序列(STS)模式”可以是在测距会话期间不重复STS的操作模式，这与“静态STS”不同。在该模式中，STS由测距装置管理，并且生成STS的测距会话密钥可以由安全部件管理。
“小应用”可以是，例如，在安全部件上执行的小应用，其包括UWB参数和服务数据。在本公开中，小应用可以是FiRa小应用。
“DL-TDoA”可以被称为下行链路到达时间差(DL-TDoA)或反向TDoA。其基本操作可以是UE(用户装置)(标签装置)在多个锚装置之间的消息广播或交换期间监听(接收)来自锚装置的消息。DL-TDoA也可以被分类为一种类型的单向测距，例如上行链路TDoA。在DL-TDoA中操作的UE可以监听由两个锚装置发送的消息，并且计算与锚装置和UE之间的距离的差成比例的TDoA。UE可以使用锚装置的TDoA来计算到多对锚装置的相对距离，并且在定位中使用相对距离。用于DL-TDoA的锚装置的行为可以类似于IEEE 802.15.4z中的双侧双向测距(DS-TWR)的行为，并且还包括允许UE计算TDoA的其它有用时间信息。
锚装置可以被称为UWB锚，并且可以是由服务提供商安装在房间中的墙壁、天花板、结构等上的UWB终端，以提供室内定位服务。根据发送消息的顺序和它们的功能，锚装置可以被分类为启动器锚和响应器锚。
启动器锚可以被称为启动器UWB锚、启动器锚装置等，并且指示特定测距循环的开始。启动器锚还可以调度其中响应器锚在同一测距循环中操作的测距时隙。启动器锚的发起消息可以被称为启动器下行链路TDoA消息(DTM)。启动器锚的启动器DTM可以包括发送时间戳。启动器锚还可以在接收到来自响应器锚的响应之后发送完整的消息。来自启动器锚的终止消息可以被称为最终DTM。最终DTM可以包括应答时间，在该应答时间响应器锚已经发送消息。最终DTM还可以包括发送时间戳。
响应器锚可以被称为响应器UWB锚、响应器锚装置等。响应器锚可以是响应来自启动器锚的启动器DTM的UWB锚。响应器锚响应的消息可以包括对启动器DTM的应答时间。响应器锚响应的消息可以被称为响应器DTM。响应器DTM还可以包括发送时间戳。
标签装置可以被称为UWB标签、UE、UWB标签装置、DL-TDoA标签或DT标签。标签装置可以使用基于从锚装置接收的DTM的TDoA测量来估计其位置(例如，地理坐标)。标签装置可以具有锚装置的位置的先验知识。
“测距装置”可以是能够执行UWB测距的装置。在本公开中，测距装置可以是IEEE802.15.4z中定义的增强型测距装置(ERDEV)或FiRa装置。测距装置可以被称为UWB装置。
“启用UWB的应用”可以是用于UWB服务的应用。例如，启用UWB的应用可以是使用OOB连接器、安全服务和/或架构API来为UWB会话配置UWB服务的应用。在本公开中，“启用UWB的应用”可以简称为应用或UWB应用。启用UWB的应用可以是启用FiRa的应用(APP)。
“架构”可以是提供对配置文件、单独UWB配置和/或通知的访问的部件。例如，架构可以是包括配置文件管理器、OOB连接器、安全服务和/或UWB服务的逻辑软件部件的集合。在本公开中，架构可以是FiRa架构。
“OOB连接器”可以是用于在测距装置之间建立带外(OOB)连接(例如，BLE连接)的软件部件。在本公开中，OOB连接器可以是FiRa OOB连接器。
“配置文件”可以是预定的一组UWB和OOB配置参数。在本公开中，配置文件可以是FiRa配置文件。
“配置文件管理器”可以是在测距装置中实现可用配置文件的软件部件。在本公开中，配置文件管理器可以是FiRa配置文件管理器。
“服务”可以是向终端用户提供服务的用例的实现。
“智能测距装置”可以是能够实现可选架构API的测距装置。在本公开中，智能测距装置可以是FiRa智能装置。
“全局专用文件(GDF)”可以是包括建立USB会话所需的数据的应用特定数据的根级。
“架构API”可以是由启用UWB的应用用来与架构通信的API。
“启动器”可以是发起测距交换的测距装置。启动器可以通过发送第一测距交换消息(RFRAME)来发起测距交换。
“对象标识符(OID)”可以是应用数据结构内的ADF的标识符。
“带外(OOB)”可以是不使用UWB作为基础无线电技术的数据通信。
“测距数据集(RDS)”可以是建立需要保护机密性、真实性和完整性的UWB会话所需的数据(例如，UWB会话密钥、会话ID等)。
“响应器”可以是响应测距交换中的启动器的测距装置。响应器可以响应从启动器接收的测距交换消息。
“STS”可以是用于增加测距测量时间戳的完整性和准确性的加密序列。STS可以从测距会话密钥生成。
“安全信道”可以是防止监听和篡改的数据信道。
“安全部件”可以是具有定义的安全级别的实体(例如，安全元件(SE)或可信执行环境(TEE))，其与UWB子系统(UWBS)接口，以便例如在使用动态STS时向UWBS提供RDS。
“安全元件(SE)”可以是防篡改的安全硬件部件，其可以用作测距装置内的安全部件。
“安全测距”可以基于通过强加密生成的STS进行测距。
“安全服务”可以是用于与诸如SE或TEE的安全部件接口的软件部件。
“服务小应用”可以是处理服务特定事务的安全部件上的小应用。
“服务数据”可以是由服务提供商定义的需要在两个测距装置之间传输以实现服务的数据。
“服务提供商”可以是定义并提供向最终用户提供特定服务所需的硬件和软件的实体。
“静态STS模式”是在会话期间重复STS并且不需要由安全部件管理的操作模式。
“安全UWB服务(SUS)小应用”可以是SE上的小应用，SE与小应用通信以检索实现与另一测距装置的安全UWB会话所需的数据。SUS小应用还可以向UWBS发送数据(信息)。
“UWB服务”可以是提供对UWBS的接入的软件部件。
“UWB会话”可以是从控制器和受控器开始通过UWB通信直到它们停止通信的时间段。UWB会话可以包括测距、数据传输、或测距和数据传输两者。
“UWB会话ID”可以是标识在控制器和受控器之间共享的UWB会话的ID(例如，32位整数)。
“UWB会话密钥”可以是用于保护UWB会话的密钥。UWB会话密钥可用于生成STS。在本公开中，UWB会话密钥可以是UWB测距会话密钥(URSK)，其可以简称为会话密钥。
“UWB子系统(UWBS)”可以是实现UWB PHY和MAC层(规范)的硬件部件。UWBS可以具有到架构的接口和到用于发现RDS的安全部件的接口。
在描述本公开内容时，将避免对相关的已知功能或配置的详细描述，以免模糊本公开的主题。
将参考附图描述本公开的各种实施例。
图1A示出了UWB装置的示例结构。
在本公开中，UWB装置100可以是支持UWB通信的电子装置。UWB装置(电子装置)100可以是，例如，支持UWB测距的测距装置。在实施例中，测距装置可以是IEEE 802.15.4z中定义的ERDEV或FiRa装置。
在图1A的实施例中，UWB装置100可以通过UWB会话与另一UWB装置交互。
此外，UWB装置100可以实现第一接口(接口#1)，其是启用UWB的应用110和架构120之间的接口，并且第一接口允许UWB装置100中的启用UWB的应用110以预定方式使用UWB装置100的UWB能力。在实施例中，第一接口可以是但不限于架构API或专有接口。
另外，UWB装置100可以实现第二接口(接口#2)，它是架构120和UWBS130之间的接口。在实施例中，第二接口可以是但不限于UWB命令接口(UCI)或专有接口。
参考图1A，UWB装置100可以包括启用UWB的应用110、架构(UWB架构)120、和/或包括UWB MAC层和UWB物理层的UWBS 130。根据实施例，在UWB装置100中可以不包括一些实体，或者在UWB装置100中可以包括附加实体(例如，安全层)。
启用UWB的应用110可以使用第一接口来触发由UWBS130进行的UWB会话配置。另外，启用UWB的应用110可以使用预定义配置文件中的一个。例如，启用UWB的应用110可以使用在FiRa中定义的配置文件或定制配置文件中的一者。启用UWB的应用110可以使用第一接口来处理相关事件，例如服务发现、测距通知和/或错误条件。
架构120可以提供对配置文件、单独的UWB配置和/或通知的访问。此外，架构120可以支持执行UWB测距和事务的功能、向应用和UWBS130提供接口的功能、或者估计装置的位置的功能中的至少一个。架构120可以是一组软件部件。如上所述，启用UWB的应用110可以通过第一接口与架构120接口，并且架构120可以通过第二接口与UWBS130接口。
在本公开中，启用UWB的应用110和/或架构120可以由应用处理器(AP)(或处理器)来实现。因此，在本公开中，启用UWB的应用110和/或架构120的操作可以被理解为由AP(或处理器)执行。在本公开中，架构120可以被称为AP、处理器等。
UWBS130可以是包括UWB MAC层和UWB物理层的硬件部件。UWBS130可以执行UWB会话管理并且与另一UWB装置的UWBS通信。UWBS130可以通过第二接口与架构120接口，并且从安全部件获得安全数据。在实施例中，架构120(或AP)可以通过UCI向UWBS130发送命令，并且UWBS130可以向架构120发送对该命令的响应。UWBS130还可以通过UCI向架构120发送通知。
图1B示出了UWB装置中的架构的示例配置。
图1B的UWB装置可以是图1A的UWB装置。
参照图1B，架构120可以包括软件部件，诸如配置文件管理器121、OOB连接器122、安全服务123和/或UWB服务124。
配置文件管理器121可以用于管理UWB装置中可用的配置文件。配置文件可以是在UWB装置之间建立通信所需的一组参数。例如，配置文件可以包括指示使用哪个OOB安全信道的参数、UWB/OOB配置参数、指示特定安全部件的使用是否是强制性的参数、和/或与ADF的文件结构相关的参数。启用UWB的应用110可以通过第一接口(例如，架构API)与配置文件管理器121通信。
OOB连接器122可用于建立与另一装置的OOB连接。OOB连接器122可以处理包括发现步骤和/或连接步骤的OOB步骤。下面将参考图4描述OOB步骤。OOB部件(例如，BLE部件)150可以连接到OOB连接器122。
安全服务123可用于与安全部件140(例如SE或TEE)接口。
UWB服务124可以用于管理UWBS130。UWB服务124可以通过实现第二接口来提供从配置文件管理器121到UWBS130的接入。
图2示出了包括UWB装置的通信系统的示例配置。
参照图2，通信系统包括第一UWB装置210和第二UWB装置220。在实施例中，第一UWB装置210和第二UWB装置220可以是电子装置，例如图1的UWB装置或包括图1的UWB装置的电子装置。
例如，第一UWB装置210可以支持由用户(例如，移动电话)安装的一个或多个启用UWB的应用。这可以基于例如架构API。第二UWB装置220可以不提供架构API，并且可以使用专用接口，例如，来实现特定的UWB使能应用。与图示不同，根据实施例，第一UWB装置210和第二UWB装置220都可以是使用架构API的测距装置，或者第一UWB装置210和第二UWB装置220都可以是使用专有接口的测距装置。
第一UWB装置210和第二UWB装置220可以包括启用UWB的应用层211和221、架构212和222、OOB部件213和223、安全部件214和224、和/或UWBS215和225。在本公开中，OOB部件和/或安全部件是可选的，并且根据实施例可以不包括在UWB装置中。
架构212和222可以用于提供对配置文件、单独的UWB配置和/或通知的访问。架构212和222可以是一组软件部件，并且包括例如配置文件管理器、OOB连接器、安全服务和/或UWB服务。对于每个部件的描述，参考上面的描述。
OOB部件213和223可以是包括用于OOB通信(例如，BLE通信)的MAC层和/或物理层的硬件部件。OOB部件213和223可以与其它装置的OOB部件通信。在实施例中，第一UWB装置210和第二UWB装置220可以使用OOB部件213和223创建OOB连接(信道)，并且通过OOB信道交换用于建立UWB会话的参数。在本公开中，OOB部件213和223可以被称为OOB子系统。
UWBS215和225可以是包括UWB MAC层和UWB物理层的硬件部件。UWBS215和225可以执行UWB会话管理并且与其它UWB装置的UWBS通信。在实施例中，第一UWB装置210和第二UWB装置220可以使用彼此交换的参数通过经由UWBS215和225建立的UWB会话来执行UWB测距和服务数据事务。
安全部件214和224可以是与架构212和222和/或UWBS215和225接口以提供安全数据的硬件部件。
图3示出了用于UWB通信的帧的示例结构。
图3A示出了没有应用STS分组配置的帧的示例结构，而图3B示出了应用STS分组配置的帧的示例结构。在实施例中，帧可以是用于承载测距数据(例如，测距发起/响应/最终消息等)的测距帧(RFRAME)或用于承载其它数据(例如，服务数据等)的数据帧。
参考图3A，用于承载帧的帧或PHY PDU(PPDU)可以包括同步报头(SHR)、PHY报头(PHR)和/或PHY有效载荷(PSDU)。
PSDU可以包括MAC帧，并且MAC帧可以包括MAC报头(MHR)、MAC有效载荷和/或MAC末尾(MFR)。MHR可以包括提供诸如帧类型、源寻址模式和目的地寻址模式的信息的帧控制字段、提供源地址的源地址字段和/或提供目的地地址的目的地地址字段。MAC有效载荷可以包括至少一个有效载荷IE，该有效载荷IE包括包含内容数据的内容字段。MFR可以包括用于错误检验的CRC。
PPDU的SHR可以包括SYNC字段(或前导字段)和帧开始分隔符(SFD)。SFD字段可以是指示SHR的结束和数据字段的开始的字段。PPDU的PHR可以包括关于PHY有效载荷的信息(例如，长度等)。关于包括在PPDU和MAC帧中的每个元素/字段的描述，参考在IEEE802.15.4/4z和/或FiRa中定义的描述。
UWB装置的PHY层可以包括可选模式，以为高密度/低功率操作提供减少的空中时间。在这种情况下，帧可以包括加密序列(即，STS)以增加测距测量时间戳的完整性和准确性。该STS可以用于安全测距。
在应用(支持)用于该STS的STS分组配置的情况下，可以给出PPDU(或帧)的结构，如图3B所示。
参考图3B，对于STS分组(SP)配置0(SP0)，在PPDU(SP0分组)中不包括STS字段。对于SP配置1(SP1)，STS字段紧接在SFD字段之后和PHR字段(SP1分组)之前放置。对于SP配置2(SP2)，STS字段被置于PHY有效载荷(SP2分组)之后。对于SP配置3(SP3)，STS字段紧接在SFD字段之后放置，并且PPDU不包括PHR和数据字段(PHY有效载荷)(SP3分组)。换句话说，对于SP3，帧(或UWB消息)不包括包含PHR和MAC帧的PHY有效载荷。
SP0、SP1和SP3可以是在支持STS分组配置时应该支持的强制配置，而SP2可以是可选配置。
图4示出了在两个UWB装置之间执行UWB通信的示例方法。
在图4的实施例中，第一UWB装置(第一电子装置)可以充当控制器(或受控器)，并且第二UWB装置(第二电子装置)可以充当受控器(或控制器)，该控制器是第一UWB装置的对应方。此外，第一UWB装置可以充当启动器(或响应器)，并且第二UWB装置可以充当作为第一UWB装置的对应方的响应器(或启动器)。此外，第一UWB装置可以充当标签(或锚)，并且第二UWB装置可以充当作为第一UWB装置的对应方的锚(或标签)。
(1)OOB步骤4010
参照图4，第一UWB装置和第二UWB装置可以可选地在UWB步骤4020之前执行OOB步骤4010。在本公开中，OOB步骤4010也可以被称为OOB连接步骤。
OOB步骤4010可以是被执行来通过OOB信道(例如，BLE信道)发现UWB装置、和/或建立和控制UWB会话的步骤。
在实施例中，OOB步骤4010可以包括以下步骤中的至少一个。
-UWB装置和配置文件发现。该步骤可以通过公告(例如，BLE公告)来执行。
-OOB连接(信道)建立。
-建立用于保护消息和数据的安全信道。
-通过安全信道来交换用于建立UWB会话的参数(例如，UWB能力参数(受控器能力参数)、UWB配置参数和/或与会话密钥相关的参数)(参数交换步骤)。
在实施例中，参数交换步骤可以包括：由受控器向控制器发送受控器能力参数/消息UWB_CAPABILITY，由控制器向受控器发送UWB配置参数/消息UWB_CONFIGURATION，和/或由一个UWB装置向另一个UWB装置发送会话密钥相关参数/消息SESSION_KEY_INFO，以保护UWB会话。
在实施例中，控制器(UWB)能力参数和/或会话密钥参数可以在受控器信息消息CONTROLEE_INFO中被包括和发送，该受控器信息消息CONTROLEE_INFO是从受控器发送到控制器的OOB消息。在实施例中，UWB配置参数和/或会话密钥参数可以被包括并且在会话数据消息SESSION_DATA中被发送，会话数据消息SESSION_DATA是从控制器发送到受控器的OOB消息。
受控器能力参数UWB_CAPABILITY可以包括提供关于受控器的装置能力的信息的至少一个参数。例如，受控器能力参数可以包括用于支持装置功能(启动器或响应器)的参数、用于多节点支持的参数、用于STS配置支持的参数、用于测距方法支持的参数、RFRAME特征能力参数、用于到达角(AoA)支持的参数、和/或用于调度模式支持的参数。
UWB配置参数UWB_CONFIGURATION可以包括用于配置UWB会话的至少一个参数。例如，UWB配置参数可以包括UWB会话ID参数、测距方法参数、多节点配置参数、STS配置参数、调度模式参数、飞行时间报告参数、AoA相关参数、以及指示每个测距循环的时隙数量的参数、时隙持续时间参数、响应器时隙索引参数、MAC地址模式参数、装置MAC地址参数、指示受控器数量的参数、和/或目的地(DST)MAC地址参数。
会话密钥信息参数SESSION_KEY_INFO可以包括用于动态STS的会话密钥信息参数和/或用于静态STS的会话密钥信息参数。例如，用于动态STS的会话密钥相关参数可以包括被交换以生成UWB会话密钥的数据或直接用作UWB会话密钥的数据。例如，用于静态STS的会话密钥相关参数可以包括作为启用UWB的应用的提供商的供应商的ID(供应商ID)，以及由启用UWB的应用为UWB装置选择的预定随机值(静态STS IV)。供应商ID可用于为静态STS配置phyVupper64参数，而静态STS IV可用于配置vUpper64参数。
(2)UWB步骤(4020)
参考图4，第一UWB装置和第二UWB装置可以执行UWB步骤4020。在本公开中，UWB步骤4020也可以被称为UWB连接步骤。
UWB步骤4020可以用于通过UWB会话来执行UWB测距和/或发送服务数据。
在实施例中，UWB步骤4020可以包括以下步骤中的至少一个。
-发起UWB会话(UWB触发)。
-执行UWB测距以获得两个UWB装置之间的距离/位置。
-交换服务数据(事务)。
如前所述，OOB步骤4010是可选的，并且根据实施例可以省略。例如，当通过UWB信道(带内)执行UWB装置发现和/或UWB会话的建立和控制时，可以省略OOB步骤4010。例如，当执行带内发现时，可以省略执行OOB发现的OOB步骤。在这种情况下，UWB步骤4010还可以包括通过UWB信道发现UWB装置并且通过UWB消息交换用于建立UWB会话的参数的操作。
图5A和图5B示出了由UWB装置执行UWB测距的示例方法。
在图5A和图5B的实施例中，UWB测距可以是，例如，单侧双向测距(SS-TWR)或双侧双向测距(DS-TWR)。
图5A示出了第一UWB装置作为控制器/启动器工作而第二UWB装置作为受控器/响应器工作的实施例，而图5B示出了第一UWB装置作为控制器/响应器工作而第二UWB装置作为受控器/启动器工作的实施例。
在图5A和图5B的实施例中，用于UWB测距的消息(例如，测距发起消息、测距响应消息和/或测距最终消息)对应于UWB消息。
参考图5A和图5B，在操作5010a和5010b中，控制器可以向受控器发送用于测距的UWB的控制消息。测距控制消息可用于传递用于控制和配置测距过程的测距参数。在实施例中，控制消息可以包括关于测距装置的功能(例如，启动器或响应器)的信息、测距时隙索引信息、和/或关于测距装置的地址的信息。
在操作5020a和5020b中，启动器可以向响应器发送测距发起消息以发起UWB测距。在实施例中，启动器可以在SP1分组或SP3分组中发送测距发起消息。当测距发起消息在SP1分组中被发送时，可以在测距发起消息的PHY有效载荷中包括并发送控制消息。当在SP3分组中发送测距发起消息时，测距发起消息不包括PHR和PHY有效载荷。
在操作5030a和5030b中，响应器可以响应于测距发起消息向启动器发送测距响应消息。在实施例中，响应器可以在SP1分组或SP3分组中发送测距响应消息。当测距响应消息在SP1分组中被发送时，第一测量报告消息可以被包括在测距响应消息的PHY有效载荷中并被发送。在实施例中，第一测量报告消息可以包括AoA测量、由响应器测量的应答时间、和/或响应器地址和响应器的往返时间测量的列表。应答时间字段可以指示测距发起消息的接收时间和来自响应器的测距响应消息的发送时间之间的时间差。基于此，可以执行SS-TWR。在SS-TWR中的飞行时间(ToF)和距离/方向/位置的计算是基于在IEEE802.15.4z或FiRa中定义的方法。
虽然未示出，但是在DS-TWR的情况下，启动器还可以向响应器发送测距最终消息以完成测距交换。当测距最终消息在SP1分组中被发送时，第二测量报告消息可以被包括在测距最终消息的PHY有效载荷中并被发送。在实施例中，第二测量报告消息可以包括AoA测量、第一响应器的往返时间(第一往返时间)、和/或响应器地址和响应器的应答时间测量的列表。在实施例中，第一往返时间字段可以指示来自响应器的测距响应消息和来自启动器的测距最终消息之间的时间差。基于此，可以执行DS-TWR。在DS-TWR中的ToF和/或距离/方向/位置的计算是基于在IEEE 802.15.4z或FiRa中定义的方法。
根据实施例，上述第一测量报告消息和/或第二测量报告消息可以不包括在测距响应消息和/或测距最终消息中，而是可以在单独的消息中发送。例如，可以在测距交换之后在数据帧中发送测量报告消息。
启动器和响应器可以根据预定调度模式执行UWB测距。例如，在时间调度测距模式中，控制器可以知道所有受控器的ID并指定测距传输的精确调度。在另一个例子中，在基于竞争的测距模式中，控制器不知道受控器的数量和ID，因此UWB装置相互竞争。在这种情况下，在响应器装置之间可能发生冲突。
图5C示出了执行UWB测距的另一示例方法。
在图5C的实施例中，UWB测距可以是例如DL-TDoA。
在图5C中，假定锚装置A 502作为启动器锚装置操作。启动器锚装置可以是控制多个锚装置和电子装置之间的测距的装置。
首先，在操作5010c，锚装置A 502可以通过基于调度信息广播启动器DTM来发起TDoA。
参照图5C，当从锚装置A 502发送启动器DTM的时间是0时，启动器DTM到达电子装置501的时间可以是a/c。在a/c中，a可以是锚装置A 502和电子装置501之间的距离，并且c可以是发送信号的速度。启动器DTM到达锚装置B 503的时间可以是l/c。在l/c中，l可以是锚装置A 502和锚装置B 503之间的距离，c可以是发送信号的速度。
根据一个实施例，所有锚装置可以通过参考在启动器DTM中的调度信息来知道它们是否需要发送响应器DTM以及使用哪个时隙来发送响应器DTM。
在操作5020c中，已经接收到启动器DTM的锚装置B 503可以基于调度信息广播(发送)响应器DTM。参照图5B，β表示锚装置B 503接收启动器DTM并响应于启动器DTM广播响应器DTM所花费的响应时间。响应器DTM可以包括关于响应时间β的信息。
当从锚装置B 503发送响应器DTM的时间是l/c+β时，响应器DTM到达电子装置501的时间可以是l/c+β+b/c。在b/c中，b可以是锚装置B 503和电子装置501之间的距离，c可以是发送信号的速度。此外，响应器DTM到达锚装置A 502的时间可以是l/c+β+l/c＝2l/c+β。
在操作5030c中，在接收到响应器DTM之后，锚装置A 502可以通过发送最终DTM来终止TDoA。参照图5B，γ表示锚装置A 502接收响应器DTM然后广播最终DTM所花费的响应时间。最终DTM可以包括关于响应时间γ的信息。
当最终DTM从锚装置A 502发送的时间是2l/c+β+γ时，最终DTM到达电子装置501的时间可以是2l/c+β+γ+α/c。此外，最终DTM到达锚装置B 503的时间可以是2l/c+β+γ+l/c＝3l/c+β。
如图5C所示，电子装置(例如，移动装置)501可以监听广播启动器DTM、响应器DTM和最终DTM，并获得(找出)TDoA曲线。电子装置501可以通过迭代地对从三个或更多个锚装置接收的信号执行等式1所示的计算过程来获得TDoA结果。电子装置501可以基于TDoA结果获得与锚装置的相对位置。
安装在电子装置501上的应用可以从TDoA结果获得电子装置501的位置(例如，电子装置501在房间中的位置)。安装在电子装置501上的应用可以基于消息中包括的MAC地址信息来标识与消息相关的每个锚装置。
用于基于在电子装置501处测量的时间值从数学公式α'-δ'＝2(b-a)/c+β-γ导出锚装置502和503与电子装置501之间的距离的差b-a的具体计算过程可以如下面的等式1给出。
[等式1]
在图5C的实施例中，电子装置501可以被称为DT标签、UWB装置、UWB标签、标签装置等。
图6示出了用于UWB测距的测距块和循环的示例结构。
在本公开中，测距块是指用于测距的时间段。测距循环可以是完成涉及参与测距交换的一组UWB装置的整个测距循环的足够持续时间的周期。测距时隙可以是用于传输至少一个RFRAME(例如，测距发起/响应/最终消息等)的足够持续时间的周期。
如图6所示，一个测距块可以包括至少一个测距循环，并且每个测距循环可以包括至少一个测距时隙。
当测距模式是基于块的模式时，连续测距循环之间的平均时间可以是常数。或者，当测距模式是基于间隔的模式时，连续测距循环之间的时间可以动态地改变。也就是说，基于间隔的模式可以采用具有自适应间隔的时间结构。
包括在测距循环中的时隙的数量和测距循环的持续时间可以在测距循环之间改变。这可以由来自控制器的控制消息来配置。
在本公开中，测距块可以被简称为块，测距循环可以被简称为循环，而测距时隙可以被简称为时隙。
下面将描述当具有UWB装置的用户进入特定位置(例如，室内位置)时，基于UWB装置接收的UWB消息来确定关于UWB装置的位置信息的方法。此外，将描述由UWB装置使用所确定的位置信息的方法。
图7示出了根据本公开的实施例的用于提供基于UWB的服务的示例系统架构。
在实施例中，基于UWB的服务(UWB装置)可以是基于UWB的室内定位服务。在这种情况下，提供基于UWB的服务的系统可以被称为室内定位系统(IPS)。在本公开中，基于UWB的室内定位服务可以被称为IPS服务。
参照图7，基于UWB的服务提供系统700可以包括用户的至少一个OOB锚710、至少一个UWB锚720和/或用户的电子装置(UE)730。在本公开中，UE 730可以被称为用户终端、用户移动装置、标签等。在本公开中，被称为锚的装置可以是固定装置，并且被称为标签的装置可以是移动装置。
OOB锚710是执行非UWB通信(例如，BLE通信)并且可以周期性地或非周期性地向UE730广播数据的电子装置，UE 730需要该数据来获得其位置信息。在实施例中，OOB锚710可以是BLE锚。
作为执行UWB通信的电子装置的UWB锚720可以发送和接收用于UWB测距的UWB消息。在实施例中，UWB锚720可以是作为发送用于UWB测距的测距发起消息的启动器的UWB装置，或者是作为响应器的UWB装置响应于启动器发送的测距发起消息来发送测距响应消息。在本公开中，充当启动器的UWB锚720可以被称为启动器UWB锚，并且充当响应器的UWB锚720可以被称为响应器UWB锚。
作为执行OOB通信和UWB通信的电子装置的UE 730可以基于从OOB锚710和UWB锚720接收到的数据来确定其位置信息。在实施例中，UE 730可以基于从OOB锚710接收到的数据从至少一个UWB锚720接收至少一条UWB消息，并且基于接收到的UWB消息计算其位置信息。此外，UE 730可以使用所确定的位置信息来提供预定服务(例如，导航服务)。
下面将根据基于UWB的服务是基于UWB的IPS服务的假设来描述每个实施例。然而，实施例不限于此，且相同的描述可适用于具有与IPS服务相同或类似特性的基于UWB的定位服务(例如，基于UWB的室外定位服务)或IPS服务。
图8示出了根据本公开的实施例的用于提供IPS服务的示例操作场景。
图8(a)示出了IPS服务(基于UWB的IPS服务)的步骤，图8(b)示出了与图8(a)的IPS服务的步骤相对应的UE操作，以及图8(c)示出了与图8(a)的IPS服务的步骤相对应的系统的示例操作流程。图8的系统可以是图7的系统的示例。
参照图8(a)，IPS服务可以包括安装步骤1、进入步骤2、辅助数据获取步骤3、定位步骤4和/或服务使用步骤5。同时，图8(a)中的每个步骤是用于提供IPS服务的示例步骤，并且根据实施例可以省略或添加一些步骤。此外，每个步骤的执行可以以与所示的顺序不同的顺序来执行。
现在参考图8(b)和8(c)，下面将描述每个步骤。
(1)安装步骤
安装步骤可以用于在UE中安装用于基于UWB的服务的应用(APP)。在本公开中，安装步骤可以被称为应用安装步骤。
参考图8(b)的操作1，在安装步骤中，UE可以安装用于基于UWB的服务的APP。
例如，如在图8(c)的操作0中，在安装步骤之前，可以安装用于IPS服务的至少一个锚(或信标)(例如，BLE锚和/或UWB锚)，并且可以将包括关于用于IPS服务的APP的每个锚/信标和/或数据(APP数据)的位置的映射数据存储在服务提供商的服务器(服务提供商服务器)中。在实施例中，服务提供商服务器可以包括例如映射存储服务器和/或APP服务器。
例如，如在图8(c)的操作1中，在安装步骤中，UE可以从服务提供商服务器下载用于安装APP的数据，并基于所下载的数据将APP安装在UE中。在实施例中，下载的数据可以包括APP数据和/或映射数据。
(2)进入步骤
输入步骤可以用于识别UE(或用户)正在输入特定位置(例如，地点)并执行APP。在本公开中，输入步骤可以被称为应用执行步骤、应用触发步骤等。
参照图8(b)的操作2，在进入步骤中，UE可以执行(或触发)APP。
例如，如在图8(c)的操作2中，UE可以基于从OOB锚(例如，BLE锚/信标)接收的信号来触发APP。或者，UE可以以不同的方式触发APP。例如，UE可以基于位置值或基于用户输入通过因特网触发APP。
UE可以指定用于通过从APP接收的信息来确定位置信息的方法。
(3)辅助数据获取步骤
辅助数据获取步骤可以用于获得确定关于UE的位置信息所需的辅助数据。
参考图8(b)的操作3，在辅助数据获取步骤中，UE可以通过OOB通信而不是UWB通信来接收包括辅助数据的OOB信息(消息)。
例如，如在图8(c)的操作3中，UE可以从OOB锚(例如，BLE锚/信标)接收辅助数据。在实施例中，OOB锚可以连接到活动场所的本地服务器(例如，活动场所本地服务器)。
在实施例中，辅助数据可以包括确定关于UE的位置信息(所需的定位信息)所需的全部或部分信息。在实施例中，所需定位信息可以包括接收(或监听)用于确定关于UE的位置信息的UWB信号(消息)所需的信息(第一信息)(例如，包括UWB信道编号的UWB配置信息、STS相关信息(例如，用于生成静态/固定STS的信息)，和/或关于发送UWB信号(消息)的UWB锚的位置信息(第二信息)。在本公开中，所需定位信息可以被简称为所需信息，第一信息可以被称为第一所需信息，并且第二信息可以被称为第二所需信息。
在实施例中，所需定位信息的第一信息可以被包括在OOB通信所接收的辅助数据中，并且第二信息可以被包括在UWB通信所接收的UWB消息中。换句话说，可以以OOB方式来发送第一信息，并且可以以带内方式来单独地发送第二信息。在这种情况下，可以有效地使用有限的OOB消息资源(例如，BLE公告消息的资源)。
在另一实施例中，所需定位信息的第一信息和第二信息可以被包括在由OOB通信接收的辅助数据中。也就是说，第一信息和第二信息都可以以OOB方式发送信号。在这种情况下，辅助数据的快速传递是可能的。
在另一实施例中，可以通过UWB消息(例如，UWB广播消息)接收包括所需定位信息的第一信息和第二信息的辅助数据。
尽管本公开描述了通过OOB通信发送辅助数据的实施例，但是对于本领域的技术人员显而易见的是，如上所述，一些或全部辅助数据可以通过UWB通信而不是OOB通信来发送。
(4)定位步骤
定位步骤可以用于确定位置信息。在本公开中，定位步骤可以被称为位置计算步骤。
参考图8(b)的操作4，UE可以基于辅助数据接收至少一条UWB消息，并且基于接收到的UWB消息确定其位置。
例如，如在图8(c)的操作4中，UE可以从至少一个UWB锚接收至少一条UWB消息，并基于所接收的UWB消息确定其位置。在实施例中，UE可以使用DL-TDoA、单向测距(OWR)、SS-TWR或DS-TWR中的一个来确定其位置。下面将参考图17和图18描述确定UE的位置的示例方法。
(5)服务使用步骤
服务使用步骤可以用于使用位置信息。在本公开中，服务使用步骤可以是使用IPS服务或通过IPS服务获得的结果的步骤。
参考图8(b)的操作5，UE可以使用IPS服务。
例如，如在图8(c)的操作5中，UE可以将位置信息发送到本地服务器。在这种情况下，本地服务器可以基于位置信息向UE提供特定服务(例如，室内导航服务)。
图9示出了根据本发明的实施例的IPS的示例配置。
参照图9，IPS 900可以包括UE 910、OOB装置920和/或IPS服务提供商930。在IPS中，IPS服务提供商930可以是可选部件。
(1)UE 910可以是图1的UWB装置的示例。在实施例中，UE 910可以包括至少一个应用911-1和911-2、架构(FiRa架构)912、安全部件914和/或UWBS 913。
架构912可以执行用于提供UWB服务的至少一个功能。在实施例中，架构912可以包括服务配置文件(FiRa服务配置文件)部件、OOB连接器(FiRa OOB连接器)部件、服务部件(UWB服务部件)和/或安全服务(通用安全服务)部件。对于每个部件的基本描述，可以参考图1和图2的描述。
服务配置文件部件可支持用于注册和/或激活FiRa中定义的至少一个服务(例如，IPS服务)的配置文件的功能。服务配置文件部件可以被包括在配置文件管理器(FiRa配置文件管理器)部件中。
架构912可以可选地还包括定制UWB配置文件部件。定制UWB配置文件部件可支持注册和/或激活定制UWB服务(例如，定制IPS服务)的配置文件的功能。定制UWB配置文件部件可以通过UWB系统API(例如，Android API)与架构912内的另一部件(例如，UWB服务部件)通信。
在实施例中，定制UWB配置文件部件可以与服务配置文件部件一起被包括在配置文件管理器(FiRa配置文件管理器)部件中。在这种情况下，配置文件管理器(FiRa配置文件管理器)部件可用于指代包括服务配置文件部件和定制UWB配置文件部件的部件。
OOB连接器部件可以支持执行除UWB通信之外的通信(例如，BLE通信、WiFi通信、使用通信处理器的蜂窝通信CP)的功能。在实施例中，OOB连接器部件可以通过OOB通信从OOB装置920接收辅助数据(例如，UWB配置信息)。在实施例中，可以为每个OOB通信方案包括单独的OOB连接器部件，或者单个OOB连接器部件可以支持符合每个OOB通信方案的所有功能。
至少一个应用911-1和911-2可以支持向架构注册用于IPS服务的配置文件的功能(配置文件注册功能)和/或激活已注册配置文件的功能(配置文件激活功能)。在实施例中，至少一个应用可以包括启用FiRa的APP 911-2和/或用于提供IPS服务的第三方IPS APP911-1。
在实施例中，启用FiRa的APP 911-2可以通过架构API(FiRa架构API)与架构912内的服务配置文件(FiRa服务配置文件)部件通信，以用于配置文件注册和/或配置文件激活。以这种方式，IPS配置文件可以向服务配置文件部件注册并被激活。
在实施例中，第三方IPS APP 911-1可以通过专有接口与架构内的定制UWB配置文件部件通信，以用于配置文件注册和/或配置文件激活。这允许定制IPS配置文件向定制服务配置文件部件注册并被激活。
安全服务可用于与例如SE或TEE的安全部件914接口。
安全部件914可以支持存储和提供安全数据的功能。在实施例中，安全部件914可以包括至少一个小应用和安全UWB服务(SUS)部件。
至少一个小应用可以包括FiRa小应用和/或专有小应用。在实施例中，FiRa小应用可以通过安全服务部件与FiRa服务配置文件部件通信，并且专有小应用可以通过UWB系统API直接与定制服务配置文件部件通信。
UWBS 913可以执行UWB通信功能。在实施例中，UWBS 913可以通过UCI与UWB服务部件(或AP)(或架构)通信。
如上所述，至少一个应用911-1和911-2和/或架构912可以包括在AP中。
(2)OOB装置920可以支持OOB通信功能。在实施例中，OOB装置920可以是支持BLE通信功能的装置(例如，BLE信标/锚)。在另一实施例中，OOB装置920可以是支持3GPP LMF功能的装置。在另一实施例中，OOB装置920可以是支持WiFi通信功能的装置(例如，WiFi AP)。
在实施例中，OOB装置920可以向UE 910发送用于提供IPS服务的辅助数据(例如，UWB配置信息)。
(3)IPS服务提供商930可以支持为IPS服务提供至少一个应用的功能和/或提供相关数据的功能。IPS服务提供商930可以与UE 910和/或OOB装置920通信以提供IPS服务。
图10示出了根据本公开的实施例的IPS中的安装步骤的操作。
图10的实施例中的安装步骤可以是图8的安装步骤的示例。图10的IPS1000可以具有图9的IPS的配置。例如，IPS1000可以包括UE 1010、OOB装置1020和/或IPS服务提供商1030，UE 1010包括至少一个应用1011、架构1012、安全部件1013和/或UWBS1014。
图10的实施例基于这样的假设，即IPS服务的配置文件的注册由启用FiRa的APP和用于IPS服务的FiRa配置文件管理器部件(FiRa服务配置文件部件)执行。然而，该实施例不限于此，并且对于本领域的技术人员显而易见的是，相同的实施例可以由第三方IPS应用和用于IPS服务的定制配置文件管理器部件来执行。
在本公开中，配置文件(服务配置文件)可以是用于提供应用支持服务的一组配置。例如，IPS服务配置文件可以包括用于提供IPS服务的服务配置信息、OOB配置信息和/或UWB配置信息。
参照图10，在操作1中，IPS服务提供商1030可以向UE 1010发送用于安装IPS服务的应用的数据和/或映射数据。以这种方式，用于IPS服务的启用FiRa的APP 1011可以被安装在UE 1010上。在本公开中，用于IPS服务的启用FiRa的APP 1011可以简称为IPS应用。
在操作2中，IPS应用1011可以通过架构API向FiRa配置文件管理器部件发送用于注册IPS服务的配置文件的请求(命令)。在实施例中，IPS应用1011可以使用FIRAServiceInit API来向架构1012注册IPS应用本身或配置文件(FiRa配置文件)。
在实施例中，FIRAServiceInit API可由启用FiRa的APP 1011使用，使得架构1012例示特定配置的配置文件或请求应用。在实施例中，FIRAServiceInit API可以包括请求(Status FIRAServiceInit)，该请求包括ServiceConfiguration对象、UWBConfiguration对象和/或OOBConfiguration对象、以及包括Status对象的响应。下面将参考图11描述每个对象。
基于该请求，FiRa配置文件管理器部件可以注册用于IPS服务的配置文件。在实施例中，FiRa配置文件管理器部件可以实例化用于IPS服务的配置文件，应用包括在请求中的配置(例如，ServiceConfiguration、UWBConfiguration、和/或OOBConfiguration)，和/或生成与配置文件(或配置文件的服务)相对应的服务实例ID信息。因此，可以注册用于IPS服务的配置文件，并且可以生成服务实例ID信息以标识用于IPS服务或IPS服务的配置文件。
在操作3中，FiRa配置文件管理器部件可以通过架构API向IPS应用1011发送包括对应于注册配置文件的服务实例ID信息的响应。在实施例中，FiRa配置文件管理器部件可以使用FIRAServiceInit API来发送包括服务实例ID信息的响应。
图11A、图11B、图11C和图11D示出了根据本公开的实施例的用于注册IPS服务的配置文件的请求和响应中包括的参数。
在图11A、图11B、图11C和图11D的实施例中，请求(请求消息)被从IPS应用发送到FiRa配置文件管理器部件(架构)，以用于注册用于IPS服务的配置文件，并且响应(响应消息)被从FiRa配置文件管理器部件(架构)发送到IPS应用以响应该请求。
图11A、图11B、图11C和图11D的请求(命令)和响应可以基于FIRAServiceInitAPI，该FIRAServiceInit API是例如基于Status FIRAServiceInit(ServiceConfiguration、UWBConfiguration、OOBConfiguration)功能。
在实施例中，请求可以包括ServiceConfiguration对象、UWBConfiguration对象和/或OOBConfiguration对象，并且响应可以包括Status对象。
图11A可以是ServiceConfiguration对象、Object ServiceConfiguration的示例。ServiceConfiguration对象可用于实例化配置文件并将其映射到特定应用(服务)。
ServiceConfiguration对象可以包括，例如，ServiceID字段、ServiceDeploymentOption字段和/或固定STS字段，如图11A所示。
serviceID字段可以是应用(启用FiRa的APP)所支持的配置文件(FiRa配置文件)的ID。
serviceDeploymentOption字段可以指示选定的部署选项。在实施例中，可以将serviceDeploymentOption字段设置为指示服务部署场景1的第一值(例如1)、指示服务部署场景2的第二值(例如2)、指示服务部署场景3的第三值(例如3)、或指示服务部署场景4的第四值(例如4)中的一个。这里，服务部署场景4可以是使用静态STS(或固定STS)并且不使用小应用(FiRa小应用)的服务部署场景。在实施例中，服务部署场景4可以是用于IPS服务的服务部署场景。
固定STS字段可以指示STS的固定值。与对于每个测距时隙具有可变值的静态STS不同，固定STS的特征在于STS值总是固定的。固定STS可以是静态STS的实施例。
在实施例中，由于用于生成静态STS的特定参数(例如，phySlotCount参数)包括为每个时隙递增的计数器值，因此由UE执行的生成静态STS可以基于该计数器值为每个时隙提供不同的STS。因此，分别对应于包括在循环中的多个时隙的多个STS可以彼此不同。
在另一实施例中，用于生成静态STS的特定参数(例如，phySlotCount参数)可以包括固定值。例如，phySlotCount参数可以是作为预定值的常数，而不是对于每个时隙递增的计数器值。在这种情况下，静态STS对于每个时隙可以具有相同的值。也就是说，静态STS可以是固定的STS。
在IPS服务的情况下，UE可以使用STS来监听来自另一个UWB装置(锚)的UWB消息以确定其位置(DL-TDoA情况)，而不是使用STS来建立安全会话。在这种情况下，UE需要使用固定的STS值，而不管它何时进入(即，任何测距时隙)，以从另一UWB装置接收UWB消息。
图11B可以是OOBConfiguration对象的示例。OOBConfiguration对象可用于配置OOB参数。
例如，如图11(b)所示，OOBConfiguration对象可以包括OOBType字段和/或OOBBLERole字段。
OOBType字段可以指示用于建立服务(FiRa服务)的OOB连接的类型。在实施例中，OOBType字段可以被设置为指示BLE连接的第一值(例如，1)。
OOBBLERole字段可以指示用于OOB GAP或GATT的装置(FiRa装置)的功能。在实施例中，OOBBLERole字段可以被设置为指示扫描仪/总机和GATT客户端的第一值(例如0)、指示广告主/外围设备&GATT服务器的第二值(例如1)、或者指示扫描仪/无GATT的第三值(例如2)中的一个。
当OOBBLERole字段被设置为指示扫描仪/无GATT的第三值时，装置执行针对BLE公告的扫描仪的功能，但不执行针对BLE连接的总机功能和通过BLE连接进行数据通信的GATT客户端的功能。在实施例中，对于IPS服务，UE的OOBBLERole字段可以被设置为第三值(DL-TDoA情况)。在这种情况下，充当扫描仪的UE可以从充当广告主的BLE锚接收BLE公告消息，该BLE公告消息包含接收(或监听)用于确定UE的位置信息的UWB信号(消息)所必需的信息。
图11C可以是UWBConfiguration对象的示例。UWBConfiguration对象可用于配置UWB参数。
UWBConfiguration对象可以包括，例如，UWBRole字段、RangingMethod字段、UWBanchorInfo字段、RFRAMEConfiguration字段、ChannelNumber字段、PreambleCI(PreambleCodeIndex)字段、ToFReport字段、AoAAzimuthReport字段、AoAelevationReport字段、和/或AoAFOMReport字段，如图11C所示。
UWBRole字段可用于指示所选择的UWB角色。在实施例中，UWBRole字段可以被设置为第一值(例如，0)、第二值(例如，1)、第三值(例如，2)、第四值(例如，3)或第五值(例如，4)中的一个，第一值(例如，0)指示受控器&响应器，第二值(例如，1)指示受控器&启动器，第三值(例如，2)指示控制器&响应器，第四值(例如，3)指示控制器&启动器，第五值(例如，4)指示DT标签。DT标签可以指示装置充当标签(例如，使用DL-TDoA来确定其位置的标签)。在实施例中，对于IPS服务，用于UE的UWBRole字段可以被设置为值5(DL-TDoA情况)。在这种情况下，如图5B所示，UE可以充当使用DL-TDoA来确定其位置的标签。在本公开中，DT标签也可以被称为标签。
RangingMethod字段可以指示测距方法。在实施例中，RangingMethod字段可以被设置为指示OWR的第一值(例如0)、指示SS-TWR的第二值(例如1)、指示DS-TWR的第三值(例如2)或指示DL-TDoA的第四值(例如3)中的一个。在实施例中，对于IPS服务，可以将用于UE的RangingMethod字段设置为第四值(DL-TDoA情况)。在这种情况下，UE可以使用DL-TDoA作为测距方法。
UWBanchorInfo字段可以包括关于UWB锚的信息。在实施例中，UWBanchorInfo字段可以包括关于由UWB锚ID标识的每个UWB锚的位置信息。在实施例中，位置信息可以包括纬度和经度。位置信息可以可选地还包括楼层和/或簇号(簇#)。因此，可以确定精确的室内位置。在实施例中，UWB锚ID可以是相应UWB锚的MAC地址。
在本公开中，簇可以指覆盖特定区域的一组UWB锚。簇可以包括启动器UWB锚和响应启动器UWB锚的响应器UWB锚。对于2D定位，通常需要一个启动器UWB锚和至少三个响应器UWB锚，而对于3D定位，需要一个启动器UWB锚和至少四个响应器UWB锚。为了在大区域上支持IPS服务，可以配置多个簇以向UE提供IPS服务。
RFRAMEConfiguration字段可以指示RFRAME配置。在实施例中，RFRAMEConfiguration字段可以被设置为指示SP0的第一值(例如0)、指示SP1的第二值(例如1)或指示SP3的第三值(例如3)中的一个。
ChannelNumber字段可以指示要使用的UWB信道的编号。在实施例中，ChannelNumber字段可以指示要使用的HRP UWB PHY的信道编号。
PreambleCI字段可以是指定根据IEEE标准802.15.4-2019的表16-7和IEEE标准802.15.4-2019的表42的代码索引的整数。
ToFReport字段可以指示UWB消息(例如，RFRAME)内存在ToFReport(或者ToFReport是否用于位置信息确定)。在实施例中，ToFReport字段可以被设置为指示不存在ToFReport的第一值(例如，0)或指示存在ToFReport的第二值(例如，1)中的一个。
AoAAzimuthReport字段可以指示UWB消息(例如，RFRAME)中AoAAzimuthReport的存在(或者AoAAzimuthReport是否用于位置信息确定)。在实施例中，AoAAzimuthReport字段可以被设置为指示不存在AoAAzimuthReport的第一值(例如0)或指示存在AoAAzimuthReport的第二值(例如1)中的一个。
AoAElevationReport字段可以指示UWB消息(例如，RFRAME)中AoAElevationReport的存在(或者AoAElevationReport是否用于位置信息确定)。在实施例中，AoAElevationReport字段可以被设置为指示不存在AoAElevationReport的第一值(例如0)或指示存在AoAElevationReport的第二值(例如1)中的一个。
AoAFOMReport字段可指示UWB消息(例如，RFRAME)内AoAFOMReport的存在(或AoAFOMReport是否用于位置信息确定)。在实施例中，AoAFOMReport字段可以被设置为指示不存在AoA FOM(品质因数)报告的第一值(例如0)或指示AoAFOMReport的存在的第二值(例如1)中的一个。
图11D可以是Status对象的示例。在实施例中，Status对象可以包括serviceInstanceID字段和/或statusCode字段。
serviceInstanceID字段指示由配置文件管理器(FiRa配置文件管理器)分配的ID(服务实例ID)。如上所述，该服务实例ID可用于标识配置文件(或配置文件的服务)。在IPS服务的情况下，可由配置文件管理器分配ID值以识别IPS服务的配置文件(或识别IPS服务)。
statusCode字段可以包括statusCode的预定义值之一。这允许启用FiRa的APP确定用于配置文件的注册请求的处理状态。
图12示出了根据本公开的实施例的IPS中的进入步骤的操作。
图12的实施例的进入步骤可以是图8的进入步骤的示例。图12的IPS可以具有图9的IPS的配置。例如，IPS1200可以包括UE 1210、OOB装置1220和/或IPS服务提供商1230中的至少一个，UE 1210包括应用1211、架构1212、安全部件1213和/或UWBS1214。
图12的实施例基于这样的假设，即用于IPS服务的配置文件的激活是由用于IPS服务的启用FiRa的APP和FiRa配置文件管理器部件执行的。然而，对于本领域的技术人员显而易见的是，该实施例不限于此，并且相同的实施例可以由第三方IPS应用和用于IPS服务的定制配置文件管理器部件来执行。
参照图12，在操作1中，可以执行(或触发)IPS应用(启用FiRa的APP)1211。在实施例中，IPS应用1211可以在至少一个方案中执行。例如，IPS应用1211可以由来自OOB锚的信号通过因特网基于位置值或基于用户输入触发。
在操作2中，应用1211可以向架构1212的配置文件管理器(FiRa配置文件管理器)发送请求(命令)以激活用于IPS服务的配置文件(IPS配置文件)。在实施例中，请求可以包括用于IPS服务的配置文件的服务实例ID。
在实施例中，可以使用帧API，FIRAServiceActivate API来作出请求。FIRAServiceActivate API可以是用于激活启用FiRa的APP先前使用FiRaServiceInit API注册的FiRa配置文件或定制配置文件的API。
配置文件管理器可以基于该请求来激活配置文件。例如，配置文件管理器可以识别包括在请求中的IPS配置文件的服务实例ID，并激活与服务实例ID对应的IPS配置文件。
在操作3(3-l/3-2)中，配置文件管理器可以配置对应于激活配置文件的UWB配置参数和/或OOB配置参数。
例如，如在操作3-1中，配置文件管理器可以将对应于激活的IPS配置文件的UWB配置参数(例如，图11C的UWB配置参数)发送到UWB服务部件，并且UWB服务部件可以通过UCI将UWB配置参数发送到UWBS1214。这允许在UWBS1214中配置UWB配置参数。
例如，如在操作3-2中，配置文件管理器可以向OOB连接器(FiRa OOB连接器)部件发送对应于激活的IPS配置文件的OOB配置参数(例如，图11(b)的OOB配置参数)。这允许在OOB连接器部件中配置OOB配置参数。
在操作4中，配置文件管理器可以向应用发送包括Status的响应。在操作2中，该响应可以是对用于激活IPS服务的配置文件的请求。在实施例中，可以使用架构API，FIRAServiceActivate API来做出响应。
通过进入步骤的这些操作，UE 1210可以配置对应于IPS服务的经激活配置文件的UWB配置参数和OOB配置参数，这使得UE 1210能够根据配置执行UWB通信和OOB通信。
图13示出了根据本公开的实施例的用于激活IPS服务的配置文件的请求和响应中包括的参数。
在图13的实施例中，请求(请求消息)被从IPS应用发送到FiRa配置文件管理部件(架构)，以用于激活IPS服务的配置文件，并且响应(响应消息)被从FiRa配置文件管理部件(架构)发送到IPS应用以响应该请求。
图13的请求和响应可以基于FIRAServiceActivate API，该API例如基于StatusFIRAServiceActivate(serviceInstanceID)功能。
图13(a)可以是用于激活IPS服务的配置文件(IPS配置文件)的请求的示例。在实施例中，请求可以包括serviceInstanceID字段。
serviceInstanceID字段可以指示由FiRa配置文件管理器分配的IPS配置文件的服务实例ID。
图13(b)可以是对激活IPS服务的配置文件的请求的响应的示例。在实施例中，响应可以包括Status字段。
Status字段可以指示IPS配置文件的激活的成功或失败。
图14示出了根据本发明的实施例的IPS中的辅助数据获取步骤的操作。
图14的实施例的辅助数据获取步骤可以是图8的辅助数据获取步骤的示例。图14的IPS可以具有图9的IPS的配置。例如，IPS1400可以包括UE 1410、OOB装置1420、和/或IPS服务提供商1430，UE 1410包括至少一个应用1411、架构1412、安全部件1413、和/或UWBS1414。
图14的实施例基于辅助数据由OOB通信接收的假设。然而，实施例不限于此，并且所有或部分辅助数据可以通过带内通信(UWB通信)或其它通信方案来接收。
参照图14，在操作1中，UE 1410可以从OOB装置1420接收辅助数据。在实施例中，UE1410可以通过架构1412的FiRa OOB连接器接收辅助数据。
在实施例中，UE 1410可以从BLE锚/信标接收包括辅助数据的公告分组/消息。
在实施例中，辅助数据可以包括接收(或监听)UWB消息所需的信息。例如，辅助数据可以包括接收(或监听)UWB消息所需的UWB配置信息。例如，辅助数据可以包括包含在图11C的UWB配置对象中的字段(参数)中的至少一个。例如，辅助数据可以包括UWBRole字段、RangingMethod字段、ChannelNumber字段和/或PreambleCI字段。辅助数据还可以包括UWBanchorInfo字段、ToFReport字段、AoAAzimuthReport字段、AoAelevationReport字段和/或AoAFOMReport字段。
在操作2中，FiRa OOB连接器可以将接收到的辅助数据发送到FiRa配置文件管理器。FiRa配置文件管理器可以将包括在接收到的辅助数据中的UWB配置应用到UWBS1414。因此，UWBS1414可以被激活。
通过辅助数据获取步骤的操作，UE 1410能够监听来自另一UWB装置的UWB消息，以便确定其位置。
图15A、图15B和图15C示出了根据本公开的实施例的包括辅助数据的BLE公告消息。
图15A和图15B示出了包括辅助数据的BLE公告消息(分组)的一个示例。参考图15A和图15B，BLE公告消息可以包括长度字段、数据类型字段、公司标识符字段、UWB指示数据字段、和/或UWB配置数据字段。图15C示出了图15B的UWB指示数据字段的示例。
参照图15A，长度字段可以指示公告数据(AD)类型元素中的八位字节的数量。
数据类型字段可以指示AD数据的类型。在实施例中，数据类型字段可以被设置为指示“制造商特定数据”(例如，FFh)的值。
公司标识符字段可以指示由蓝牙特殊兴趣组(BT SIG)分配的FiRa联盟ID(FiRaID)。
UWB指示数据字段可以包括类型字段、长度字段、能力字段和/或BLE RSSI阈值指示字段。
类型字段可以被设置为指示FiRa特定字段(UWB指示数据字段)的类型的值。
长度字段可以被设置为指示FiRa特定字段(UWB指示数据字段)的长度的值。
能力字段可以包括关于相关能力的信息(能力信息)。例如，能力字段可以包括能力信息，诸如指示是否支持特定技术(例如，UWB技术或RFID UWB技术)的信息，以及指示特定信息(例如，UWB管理信息)的存在或不存在的信息。在实施例中，能力字段可以是8比特的比特掩码。
在实施例中，能力字段可以包括指示UWB配置数据字段是否存在于BLE公告消息中的信息1510(第一指示信息)。例如，如图所示，可以为第一指示信息分配能力字段的一个比特。在这种情况下，第一指示信息1510可以被设置为指示UWB配置数据字段存在于BLE公告消息中的第一值(例如1)或指示UWB配置数据字段不存在于BLE公告消息中的第二值(例如2)中的一个。
当应该启动BLE连接时，BLE RSSI阈值指示字段可以指示用于BLE GAP总机信令的BLE RSSI阈值指示。
参照图15B和图15C，UWB配置数据字段可以包括类型字段、长度字段、供应商ID字段、UWBRole字段、测距方法字段、UWBanchorInfo字段、RFRAMEConfiguration字段、信道编号、PreambleCI字段、App标识符字段、和/或应用特定的数据字段。
类型字段可以被设置为指示FiRa特定字段(UWB配置数据字段)的类型的值。
长度字段可以被设置为指示FiRa特定字段(UWB配置数据字段)的长度的值。
供应商ID字段可以被设置为由BTSIG分配的供应商(例如，启用FiRa的APP的提供商)的ID。
UWBRole字段可用于指示所选择的UWB角色。在实施例中，UWBRole字段可以被设置为第一值(例如，0)、第二值(例如，1)、第三值(例如，2)、第四值(例如，3)或第五值(例如，4)中的一个，第一值(例如，0)指示受控器&响应器，第二值(例如，1)指示受控器&响应器，第三值(例如，2)指示控制器&响应器，第四值(例如，3)指示控制器&启动器，第五值(例如，4)指示DT标签。这里，DT标签可以指示装置充当标签(例如，充当使用DL-TDoA来确定其位置的标签)。在实施例中，对于IPS服务，UE的UWBRole字段可以被设置为值5(DL-TDoA情况)。在这种情况下，UE可以用作使用DL-TDoA来确定其位置的标签。
RangingMethod字段可以指示测距方法。在实施例中，RangingMethod字段可以被设置为指示OWB的第一值(例如0)、指示SS-TWR的第二值(例如1)、指示DS-TWR的第三值(例如2)、指示DL TDoA的第四值(例如3)、或指示UL TDoA的第五值(例如4)中的一个。在实施例中，对于IPS服务，可以将UE的RangingMethod字段设置为第四值(DL-TDoA情况)。在这种情况下，UE可以使用DL-TDoA作为测距方法。
UWBanchorInfo字段可以包括关于UWB锚的信息。在实施例中，UWBanchorInfo字段可以包括关于由UWB锚ID标识的每个UWB锚的位置信息。在实施例中，位置信息可以包括纬度和经度。位置信息可以可选地还包括楼层和/或簇号(簇#)。在实施例中，UWB锚ID可以是相应UWB锚的MAC地址。
RFRAME配置字段可以指示RFRAME配置。在实施例中，RFID配置字段可以被设置为指示SP0的第一值(例如0)、指示SP1的第二值(例如1)或指示SP3的第三值(例如3)中的一个。
ChannelNumber字段可以指示要使用的UWB信道的编号。在实施例中，ChannelNumber字段可以指示要使用的HRP UWB PHY的信道编号。
PreambleCI字段可以是指定根据IEEE标准802.15.4-2019的表16-7和IEEE标准802.15.4-2019的表42的代码索引的整数。
App标识符(ID)字段可以指示包括在App特定数据字段中的数据应该被传递到的应用的身份。
App特定数据字段可以包括应该被递送到由App ID字段标识的应用的数据。例如，App特定数据字段可以包括应用内不同的物理地点的位置/ID的数据。例如，可以通过单个应用在多个场所提供服务，在这种情况下，可以通过App特定数据字段提供多个场所之中的用户物理上位于的场所的位置/ID的数据。这允许用户使用该应用来接收在每个场所提供的特定服务。
App标识符(ID)字段和App特定数据字段可以是可选的。
图16示出了根据本公开的另一实施例的IPS中的辅助数据获取步骤的操作。
图16的实施例的辅助数据获取步骤可以是图8的辅助数据获取步骤的示例。图16的IPS可以具有图9的IPS的配置。例如，IPS1600可以包括UE 1610、位置管理功能(LMF)1620和/或IPS服务提供商1630，UE 1610包括至少一个应用1611、架构1612、安全部件1613和/或UWBS1614。
图16的实施例基于在3GPP网络上接收到辅助数据的假设。然而，该实施例不限于此，并且可以通过带内通信(UWB通信)或其它通信方案来接收所有或部分辅助数据。
参照图16，在操作1中，UE 1610可以从LMF 1620接收辅助数据。在实施例中，UE1610可以通过CP 1615接收辅助数据。
在实施例中，UE 1610可以从3GPP系统的核心网络的LMF 1620接收包括辅助数据的分组/消息(例如，LTE定位协议(LPP)分组/消息)。
在实施例中，辅助数据可以包括接收(或监听)UWB消息所需的信息。例如，辅助数据可以包括接收(或监听)UWB消息所需的UWB配置信息。例如，辅助数据可以包括包含在图11C的UWB配置对象中的字段(参数)中的至少一个。例如，辅助数据可以包括UWBRole字段、RangingMethod字段、ChannelNumber字段和/或PreambleCI字段、辅助数据还可以包括UWBanchorInfo字段、ToFReport字段、AoAAzimuthReport字段、AoAelevationReport字段和/或AoAFOMReport字段。
在操作2中，CP 1615可以通过FiRa OOB连接器将接收到的辅助数据发送到FiRa配置文件管理器，或者在没有FiRa OOB连接器的情况下将接收到的辅助数据直接发送到FiRa配置文件管理器。FiRa配置文件管理器可以将包括在接收到的辅助数据中的UWB配置应用到UWBS1614。因此，UWBS1614可以被激活。
通过辅助数据获取步骤的操作，UE 1610能够监听来自另一UWB装置的UWB消息，以便确定其位置。
图17示出了根据本公开的另一实施例的IPS中的定位步骤的操作。
图17的实施例的定位步骤可以是图8的定位步骤的示例。图17的IPS可以具有图9的IPS的配置。例如，IPS1700可以包括UE 1710、OOB装置1720、和/或IPS服务提供商1730，UE1710包括至少一个应用1711、架构1712、安全部件1713、和/或UWBS1714。
在图17的实施例中，UE 1710可以通过基于包括在辅助数据中的UWB配置信息执行UWB测距来确定其位置。这将在下面参考图18进行描述。
参照图17，在操作1中，UWBS1714可以获得用于UWB测距的测距数据集(RDS)。在实施例中，UWBS1714可以直接从安全部件1713的FiRa小应用或通过架构1712获得RDS。在实施例中，RDS可以包括用于DL-TDoA的一组测距数据(例如，测距会话ID、服务ID、用于STS生成的固定值、驱动信道和前导码CI值)、用于SS-TWR的一组测距数据(例如，测距会话ID和测距会话密钥)、或用于DS-TWR的一组测距数据(例如，测距会话ID和测距会话密钥)。
UWBS1714然后可以使用RDS来执行与另一个UWB装置(UWB锚)的UWB测距。在实施例中，可以使用DL-TDoA、OWR、SS-TWR或DS-TWR中的一个来执行UWB测距。如上所述，指示UWB测距的所选测距方法(RangingMethod信息/字段)的信息可以被包括在辅助数据中。
UWBS1714可以通过UCI将通过UWB测距获得的信息发送到架构1712。通过UWB测距获得的信息可以包括，例如，每个DT消息(DTM)的接收时间戳、包括在DTM中的DTM的发送时间戳、和/或包括在DTM中的应答时间。
架构1712可以通过应用基于由配置文件管理器提供的关于UWB锚的位置信息和通过UWB测距获得的信息的预置定位算法来计算UE的位置。在实施例中，定位算法可以被存储在配置文件管理器部件中。
图18示出了根据本公开的实施例的由UE基于UWB配置执行UWB测距的方法。
图18的实施例的UE可以是图9的IPS中的UE。
(1)参考图18，UE可以基于UWB配置信息来识别UWB配置以确定其位置(1810)。在实施例中，UWB配置信息可以被包括在辅助数据中。
在实施例中，UWB配置可以是使用DL-TDoA的第一配置、使用ToF报告信息的第二配置、或使用AoA相关报告信息的第三配置之一。
在实施例中，第一配置可以是基于UWB配置信息的配置，UWB配置信息包括被设置为指示DT标签的值的UWBRole字段和/或被设置为指示DL-TDoA的值的测距方法(RangingMethod)字段(1820-1)。
在实施例中，第二配置可以是基于UWB配置信息的配置，UWB配置信息包括被设置为指示DT标签的值的UWBRole字段、被设置为指示OWR或SS-TWR或DS-TWR的值的测距方法字段、和/或被设置为指示ToF报告被包括在用于UWB测距的UWB消息(例如，RFRAME)中的值的ToF报告(ToFReport)字段(1820-2)。
在实施例中，第三配置可以是基于UWB配置信息的配置，UWB配置信息包括被设置为指示DT标签的值的UWBRole字段、被设置为指示OWR或SS-TWR或DS-TWR的值的测距方法字段、被设置为指示用于UWB测距的UWB消息包括AoA方位报告的值的AoAAzimuthReport字段、以及用于UWB测距的UWB消息(例如，RFRAME)、被设置为指示用于UWB测距的UWB消息中包括AoA高度报告的值的AoAElevationReport字段、和/或被设置为指示用于UWB测距的UWB消息中包括AoA FOM报告的值的AoAFOMReport字段(1820-3)。
(2)当UWB配置是第一配置时，UE可以从从至少一个UWB锚接收的至少一条UWB消息获得DL-TDoA所需的时间信息，并且基于该时间信息计算UE的位置(1830-1)。例如，当识别出包括被设置为指示DT标签的值的UWBRole字段和被设置为指示DL-TDoA的值的测距方法字段的UWB配置信息时(例如，在“UWBRole＝＝DT标签&&测距方法＝＝DL-TDOA”的情况下)，UE可以从至少一条UWB消息获得DL-TDoA所需的时间信息，并基于时间信息来计算UE的位置。在实施例中，DL-TDoA所需的时间信息可以包括每个DT消息(DTM)(例如，启动器DTM、响应器DTM和/或最终DTM)的接收时间戳、包括在DTM中的DTM的发送时间戳、和/或包括在DTM中的应答时间。在实施例中，UE可以使用图5B中公开的DL-TDoA方法。
(3)当UWB配置是第二配置时，UE可以获得关于UWB消息(测距消息)的ToF信息并且使用ToF信息来计算UE的位置(1830-2)。例如，当识别出包括被设置为指示DT标签的值的UWBRole字段、被设置为指示OWR或SS-TWR或DS-TWR的值的测距方法字段、以及被设置为指示ToF报告被包括在用于UWB测距的UWB消息(例如，RFRAME)中的值的ToF报告字段的UWB配置信息时(例如，“UWBRole＝＝DT标签&&测距方法＝＝单向测距或SS-TWR或DS-TWR&&ToFReport Boolean＝＝1”情况)，UE可以获得关于UWB消息(测距消息)的ToF信息，并使用ToF信息来计算其位置。在实施例中，UE可以使用图5A中公开的DS-TDoA方法或SS-TDoA方法与至少一个其它UWB装置执行UWB测距。
(4)当UWB配置是第三配置时，UE可以获得包括在UWB消息(测距消息)中的AoA相关信息(例如，AoA方位信息、AoA高度信息和/或AoA FOM报告)，并且使用AoA相关信息来计算其位置(1830-3)。例如，当识别出包括被设置为指示DT标签的值的UWBRole字段、被设置为指示OWR或SS-TWR或DS-TWR的值的测距方法字段、被设置为指示用于UWB测距的UWB消息(例如，RFRAME)中包括AoA方位报告的值的AoAAzimuthReport字段、被设置为指示包括AoA方位报告的值的AoAElevationReport字段、以及被设置为指示在用于UWB测距的UWB消息中包括AoA FOM报告的值的AoAFOMReport字段的UWB配置信息时(例如，“UWBRole＝＝DT标签&&测距方法＝＝单向测距或SS-TWR或DS-TWR&&AoAAzimuthReport＝＝1&&AoAElevationReport＝＝1&&AoAFOMReport＝＝1”的情况)，UE可以发送包括在UWB消息(测距消息)中的AoA相关信息(例如，AoA方位信息、AoA高度信息、和/或AoA FOM报告)，并且使用AoA相关信息来计算其位置。在实施例中，UE可以使用图5A中公开的DS-TDoA方法或SS-TDoA方法与至少一个其它UWB装置执行UWB测距。
图19示出了根据本公开的实施例的IPS中的服务使用步骤的操作。
图19的实施例的服务使用步骤可以是图8的服务使用步骤的示例。图19的IPS可以具有图9的IPS的配置。例如，IPS1900可以包括UE 1910、OOB装置1920、和/或IPS服务提供商1930，UE 1910包括至少一个应用1911、架构1912、安全部件1913、和/或UWBS1914。
在用于IPS服务的服务使用步骤中，UE 1910可以使用通过IPS服务获得的结果。
参照图19，在操作1中，架构1912的配置文件管理器可以将包括通过IPS服务获得的结果数据的通知发送到启用FiRa的APP 1911。在实施例中，通过IPS服务获得的结果数据可以包括关于UE 1910(或用户)的位置信息。在实施例中，关于UE 1910的位置信息可以包括关于UE 1910所处的纬度、经度和/或楼层级别的信息。
在实施例中，配置文件管理器可以通过架构API将关于UE 1910的位置信息发送到启用FiRa的APP 1911。例如，配置文件管理器可以通过架构API(FIRANotificationCallback)将位置信息发送到启用FiRa的APP 1911。当存在要从启用FiRa的APP 1911或注册了启用FiRa的APP的配置文件的FiRa架构1912通知的感兴趣的事件时，可以使用FIRANotificationCallback API。下面将参考图20描述FIRANotificationCallback API。
在操作2中，启用FiRa的APP 1911可以使用所接收的关于UE 1910的位置信息来提供特定服务。例如，启用FiRa的APP 1911可使用映射数据和所接收的关于UE 1910的位置信息向用户提供导航服务(例如，室内导航服务)。
图20示出了根据本公开的实施例的用于发送IPS服务的结果数据的通知中包括的参数。
图20的通知可以基于FIRANotificationCallback API，该FIRANotificationCallback API例如基于void FIRANotificationCallback(serviceInstanceID、EventGroup、EventID、callbackData)功能。在实施例中，FIRANotificationCallback API包括从架构发送到启用FiRa的APP的通知，并且不需要响应(返回值)。
参照图20，通知可以包括serviceInstanceID字段、eventGroup字段、eventID字段、和/或callbackData字段。
serviceInstanceID字段可以是标识由FiRa配置文件管理器分配的FiRa配置文件(例如，IPS配置文件)的ID。如上所述，当注册配置文件时，可以生成serviceInstanceID字段。
eventGroup字段可以指示事件的事件组。
eventID字段可以指定事件的ID。
callbackData字段可以包括回调数据。callbackData字段可以取决于事件。例如，当基于IPS服务的事件发生时(例如，针对IPS服务发生定位算法执行事件)，回叫数据可以包括关于UE的位置信息。在实施例中，位置信息可以包括指示UE的位置的纬度和经度。位置信息还可以包括指示UE的位置的楼层号。
图21是示出了根据本发明的实施例的IPS中的操作过程的流程图。
图22是示出了根据本发明的实施例的IPS中的操作过程的流程图。
图21的系统可以是图9的系统的示例。例如，系统可以包括UE 2110、OOB装置(BLE信标/3GPP LPP)2120、IPS服务提供商2130和/或UWB锚2240。在图21的描述中，将避免与图7至图20的描述冗余的描述。
参照图21，在操作2100中，可以识别(辨别)UE 2110与IPS的接近。例如，可以识别UE 2110已经进入IPS服务的区域。当识别出UE 2110已经进入IPS服务的区域时，可以执行上述图8、图12和图13中的进入步骤的操作。
在操作2101中，UE 2110可以从OOB装置2120接收(获得)辅助数据(例如，BLE信标和/或3GPP LPP)。已经参考图8和图14至16描述了获得辅助数据的操作。
一旦获取辅助数据，UE 2110可以执行以下操作(内部操作)中的至少一个。
-当辅助数据的OOB信息中的测距方法的值指示DL-TDOA时，将UWB锚信息字段的值(例如，锚的位置值)存储在架构中。
-当辅助数据的OOB信息中的装置功能(Device Role)的值指示DT标签时，向UWB芯片组(UWBS)发送命令以监听UWB消息并向架构端发送所需的时间信息。
-通过在辅助数据的OOB信息中使用诸如信道编号、Preemble CI等UWB配置信息来监听UWB消息。
在操作2102中，UE 2110可以发起UWB通信。例如，UE 2110的架构可以通过激活UWBS来发起UWB通信。
在操作2103中，UE 2110可以执行UWB测量。在实施例中，UE 2110可以通过UWBS执行UWB测距，以从至少一个UWB锚2240接收至少一条UWB消息，并基于所接收的UWB消息执行UWB测量。已经参考图17和图18描述了UWB测距操作。
在操作2104中，UE 2110可以执行定位操作。在实施例中，UE 2110可以基于UWB测量来执行定位操作。在实施例中，可以通过UE的IPS应用，架构和UWBS来执行定位操作。对于定位操作，可以参考图8、图17和图18的描述。
在操作2105中，UE 2110可以使用服务(IPS服务)。在实施例中，服务使用操作可以通过UE 2110中的IPS应用来执行。对于服务使用操作，可以参考图8、图19和图20的描述。
在示例中，可以重复执行操作2103到2105，直到终止IPS服务。
图22是示出了根据本发明的实施例的电子装置的方法的流程图。
在图22的实施例中，电子装置可以对应于图8至图21中的任何UE。在图22的实施例中，电子装置可以被称为UWB装置。在图22中，将省略与图1至图21的描述冗余的描述。
参照图22，电子装置可以从OOB锚装置(OOB锚)接收OOB消息(2210)，该OOB消息包括确定关于电子装置的位置信息所需的信息。所需的信息可以是包括在上述辅助数据中的信息(上述所需的定位信息)。
基于所需的信息，电子装置可以从至少一个UWB锚装置(UWB锚)接收至少一条UWB消息(2220)。
基于UWB消息，电子装置可以确定其位置信息(2230)。
在实施例中，所需信息可以包括用于接收UWB消息的第一所需信息。
在实施例中，第一所需信息可以包括指示电子装置的UWB角色的信息和指示用于接收UWB消息的UWB测距方法的信息，其中UWB角色可以包括指示电子装置是使用DL-TDoA的UWB标签装置的功能，并且其中UWB测距方法可以包括DL-TDoA。在实施例中，所需信息还可以包括指示至少一个UWB锚装置的位置的第二所需信息。
在实施例中，所述至少一条UWB消息还可以包括指示所述至少一个UWB锚装置的位置的第二所需信息。
在实施例中，OOB消息可以对应于从OOB锚装置广播的BLE公告消息，并且BLE公告消息可以包括指示包括所需信息的辅助数据是否被包括在BLE公告消息中的标志信息。在图15中示出了BLE公告消息的示例。
此外，电子装置可以注册用于与位置信息确定相关联的应用(例如，IPS应用)的配置文件，并且生成服务实例ID以标识所注册的配置文件。
在实施例中，OOB配置信息可以包括指示对应于BLE的OOB的功能的OOB BLE角色信息，并且OOB BLE角色信息可以被设置为指示扫描仪/无GATT的值。
在实施例中，注册配置文件包括从应用向配置文件管理实体发送用于注册配置文件的请求，其中该请求可以包括服务配置信息，该服务配置信息包括用于生成固定STS的信息、OOB配置信息，该OOB配置信息包括BLE相关信息、以及用于UWB测距的UWB配置信息。
此外，电子装置可以执行应用，基于服务实例ID来激活应用的配置文件，并应用与激活的配置文件对应的UWB配置和OOB配置。
在实施例中，应用的执行可以基于从OOB锚装置接收的信号、通过因特网接收的信号、电子装置的位置、或用户输入。
图23示出了根据本发明的实施例的电子装置的结构。
参考图1到图22描述的UWB装置或UE可以对应于图23的电子装置。
参照图23，电子装置可以包括收发器2310、存储器2320和控制器2330。
参照图23，电子装置可以包括收发器2310、控制器2320和存储器2330。在本公开中，控制器可以被定义为电路或专用集成电路或至少一个处理器。
收发器2310可以向其它实体发送信号和从其它实体接收信号。例如，收发器2310可以使用UWB通信和/或OOB通信(例如，BLE)向其他装置发送数据和从其他装置接收数据。
根据本公开的实施例，控制器2320可以提供对电子装置的操作的总体控制。例如，控制器2320可以控制块之间的信号流以执行根据上述流程图的操作。具体地，控制器2320可以控制例如参考图1到图22描述的UE操作(例如，辅助数据接收和定位)。
存储器2330可以存储通过收发器2310发送和接收的信息或通过控制器2320产生的信息中的至少一个。例如，存储器2330可以存储参考图1到图22描述的方法所需的信息和数据。在实施例中，存储器可以包括上述的服务配置文件数据。
图24示出了根据本发明的实施例的OOB锚装置的结构。
参照图1到图22描述的OOB装置或OOB锚可以对应于图24的OOB锚装置。
参照图24，OOB锚装置可以包括收发器2410、控制器2420和存储器2430。在本公开中，控制器可以被定义为电路或专用集成电路或至少一个处理器。
收发器2410可以向其它实体发送信号和从其它实体接收信号。例如，收发器2410可以使用OOB通信(例如，BLE)向其他装置发送数据和从其他装置接收数据。
根据本公开的实施例，控制器2420可以提供对电子装置的操作的总体控制。例如，控制器2420可以控制块之间的信号流以执行根据上述流程图的操作。具体地，控制器2420可以控制例如已经参考图1到图23描述的OOB锚的操作(例如，BLE消息传输)。
存储器2430可以存储通过收发器2410发送和接收的信息或通过控制器2420生成的信息中的至少一个。例如，存储器2430可以存储参考图1到图23描述的方法所需的信息和数据。在实施例中，如上所述，存储器可以包括包含在BLE消息中的辅助数据。
图25示出了根据本公开的实施例的UWB锚装置的结构。
参考图1到图22描述的UWB装置或UWB锚可以对应于图25的UWB锚装置。
参照图24，OOB锚装置可以包括收发器2510、控制器2520和存储器2530。在本公开中，控制器可以被定义为电路或专用集成电路或至少一个处理器。
收发器2510可以向其它实体发送信号和从其它实体接收信号。例如，收发器2510可以使用UWB通信向其它装置发送数据和从其它装置接收数据。
根据本公开的实施例，控制器2520可以提供对电子装置的操作的总体控制。例如，控制器2520可以控制块之间的信号流以执行根据上述流程图的操作。具体地，控制器2520可以控制例如已经参考图1到图22描述的UWB锚的操作(例如，UWB消息(RFRAME)传输)。
存储器2530可以存储通过收发器2510发送和接收的信息或通过控制器2520产生的信息中的至少一个。例如，存储器2530可以存储参考图1到图22描述的方法所需的信息和数据。在实施例中，如上所述，存储器可以包括包含在BLE消息中的辅助数据。
在上述公开内容的具体实施例中，根据具体实施例，包括在本公开中的部件以单数或复数形式表示。然而，单数或复数表示是为了便于描述而选择的，并且适合于所呈现的上下文。本公开不限于单数或复数组件，并且表示为复数的组件可以配置为单数或表示为单数的组件可以配置为复数。
虽然上面已经在本公开中描述了特定实施例，但是可以在不脱离本公开的范围的情况下进行各种修改。因此，本公开的范围不应限于所描述的实施例，而应由所附权利要求书的范围及其等同物来限定。

Claims (15)

1.一种电子装置的方法，包括：
从OOB锚装置接收带外OOB消息，所述OOB消息包括用于确定与所述电子装置有关的位置信息的所需信息；
基于所述所需信息，从至少一个超宽带UWB锚装置接收至少一条UWB消息；以及
基于所述UWB消息，确定与所述电子装置有关的所述位置信息，
其中所述所需信息包括用于接收所述UWB消息的第一所需信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一所需信息包括指示所述电子装置的UWB角色的信息、和指示用于接收所述UWB消息的UWB测距方法的信息，以及
其中所述UWB角色包括指示所述电子装置是使用下行链路到达时间差DL-TDoA方法的UWB标签装置的角色，并且所述UWB测距方法包括DL-TDoA方法。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述所需信息还包括指示所述至少一个UWB锚装置的位置的第二所需信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一条UWB消息还包括指示所述至少一个UWB锚装置的位置的第二所需信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述OOB消息对应于从所述OOB锚装置广播的BLE公告消息，以及
其中所述BLE公告消息包括标志信息，所述标志信息指示包括所述所需信息的辅助数据是否被包括在所述BLE公告消息中。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
注册与确定所述位置信息相关联的应用的配置文件；以及
生成用于标识已注册配置文件的服务实例ID。
7.根据权利要求6所述的方法，其中注册所述配置文件包括：由所述应用向配置文件管理实体发送用于注册所述配置文件的请求，以及
其中所述请求包括服务配置信息，所述服务配置信息包括：用于生成静态加扰时间戳序列STS的信息、包括BLE相关信息的OOB配置信息、用于UWB测距的UWB配置信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述OOB配置信息包括指示对应于BLE的OOB角色的OOB BLE角色信息，并且所述OOB BLE角色信息被设置成指示扫描仪/无通用属性配置文件GATT的值。
9.根据权利要求7所述的方法，还包括：
执行所述应用；
基于所述服务实例ID，激活所述应用的所述配置文件；以及
应用对应于被激活的配置文件的UWB配置和OOB配置。
10.根据权利要求9所述的方法，其中执行所述应用是基于从所述OOB锚装置接收的信号、通过因特网接收的信号、所述电子装置的位置、或用户输入来执行的。
11.一种电子装置，包括：
收发器；以及
控制器，连接到所述收发器，
其中所述控制器被配置为：
从OOB锚装置接收带外OOB消息，所述OOB消息包括用于确定与所述电子装置有关的位置信息的所需信息，
基于所述所需信息，从至少一个UWB锚装置接收至少一条UWB消息，以及
基于所述UWB消息，确定与所述电子装置有关的所述位置信息，以及
其中所述所需信息包括用于接收所述UWB消息的第一所需信息。
12.根据权利要求11所述的电子装置，其中所述第一所需信息包括指示所述电子装置的UWB角色的信息、和指示用于接收所述UWB消息的UWB测距方法的信息，以及
其中所述UWB角色包括指示所述电子装置是使用下行链路到达时间差DL-TDoA方法的UWB标签装置的角色，并且所述UWB测距方法包括DL-TDoA方法。
13.根据权利要求11所述的电子装置，其中所述所需信息还包括指示所述至少一个UWB锚装置的位置的第二所需信息。
14.根据权利要求11所述的电子装置，其中所述至少一条UWB消息还包括指示所述至少一个UWB锚装置的位置的第二所需信息。
15.根据权利要求11所述的电子装置，其中所述OOB消息对应于从所述OOB锚装置广播的BLE公告消息，以及
其中所述BLE公告消息包括标志信息，所述标志信息指示包括所述所需信息的辅助数据是否被包括在所述BLE公告消息中。
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