CN117805729A - 一种通信方法、通信装置及通信系统 - Google Patents

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CN117805729A CN202211211803.2A CN202211211803A CN117805729A CN 117805729 A CN117805729 A CN 117805729A CN 202211211803 A CN202211211803 A CN 202211211803A CN 117805729 A CN117805729 A CN 117805729A
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Abstract

本申请实施例提供一种通信方法、通信装置及通信系统。该方法包括：第一设备可以向多个其它设备同时发送信号，以及该多个其它设备同时向第一设备发送信号，实现了信号的并行发送，因此信号的发送时间与设备的数量之间没有必然联系，相较于第一设备与多个其它设备按照一定顺序逐个进行信号发送的方法，上述方案可以减少信号的收发时间，进而可以减少利用信号进行测量的时间。

Description

一种通信方法、通信装置及通信系统
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种通信方法、通信装置及通信系统。
背景技术
随着万物互联时代的到来，低功耗窄带无线技术，如蓝牙(bluetooth)、紫蜂(Zigbee)等，在日常生活中有着越来越广泛的应用。相较于第五代(5th generation，5G)技术、无线保真(wireless fidelity，WiFi)等其它无线技术，低功耗窄带无线技术的优点包括：(1)非常低的功耗，意味着设备具有更长的使用时间；(2)设计相对更简单，因此设备成本更低。这使得低功耗窄带无线技术不仅在消费者设备里广泛使用(例如手机，穿戴和智能家居等)，它也在工业物联网(industrial internet of the things，IIoT)里有着广阔的应用场景。
除了传统的设备连接功能，低功耗窄带无线技术也可以用于室内定位。例如，一些厂商的蓝牙设备和Zigbee设备可以支持多频点相位差(multi-carrier phasedifference，MCPD)测距技术和/或到达角(angle of arrival，AoA)测向技术。其中，MCPD测距技术可用于获得两个设备之间的距离。AoA测向技术可用于获取设备的方向。并且，距离信息或者方向信息可用于确定设备的位置。
如何减少测量时间，如测距、测向等，有待解决。
发明内容
本申请提供一种通信方法、通信装置及通信系统，用以减少测量时间。
第一方面，本申请实施例提供一种通信方法，该方法可以由第一设备或应用于第一设备的模块(如芯片)来执行。该方法包括：第一设备在第一频段上发送多个第一发送信号，该多个第一发送信号包括发送给第二设备的P个第一信号和发送给第三设备的Q个第二信号，该P个第一信号和该Q个第二信号的频率互不相同，该P个第一信号所在的频段包含于该第一频段，该Q个第二信号所在的频段包含于该第一频段，P，Q均为正整数；该第一设备接收多个第一接收信号，该多个第一接收信号包括来自该第二设备的P个第三信号和来自该第三设备的Q个第四信号，该P个第三信号的频率与该P个第一信号的频率对应相同，该Q个第四信号的频率与该Q个第二信号的频率对应相同。
上述方案，第一设备可以向多个其它设备同时发送信号，以及该多个其它设备同时向第一设备发送信号，实现了信号的并行发送，因此信号的发送时间与设备的数量之间没有必然联系，相较于第一设备与多个其它设备按照一定顺序逐个进行信号发送的方法，上述方案可以减少信号的收发时间，进而可以减少利用信号进行测量的时间。
一种可能的实现方法中，该P个第一信号和该P个第三信号用于该第一设备与该第二设备之间的信道测量，该Q个第二信号和该Q个第四信号用于该第一设备与该第三设备之间的信道测量。
一种可能的实现方法中，P个第一信号和P个第三信号用于测量第一设备与第二设备之间的距离，Q个第二信号和Q个第四信号用于测量第一设备与第三设备之间的距离。
一种可能的实现方法中，该第一设备在该第一频段上发送多个第二发送信号，该多个第二发送信号包括发送给该第二设备的Q个第五信号和发送给该第三设备的P个第六信号，该Q个第五信号的频率与该Q个第二信号的频率对应相同，该P个第六信号的频率与该P个第一信号的频率对应相同；该第一设备接收多个第二接收信号，该多个第二接收信号包括来自该第二设备的Q个第七信号和来自该第三设备的P个第八信号，该P个第八信号的频率与该P个第六信号的频率对应相同，该Q个第七信号的频率与该Q个第五信号的频率对应相同。
上述方案，可以使第二设备和第三设备在更多的频点进行信号发送，由于发送的信号增多，因此用于测量的信号的数量增多，可以提升测量的精确度。
一种可能的实现方法中，该第一设备向该第二设备发送第一信令，该第一信令用于指示该第二设备与该第一设备进行信号交互的时间和频率；该第一设备向该第三设备发送第二信令，该第二信令用于指示该第三设备与该第一设备进行信号交互的时间和频率。
上述方案，通过向第二设备、第三设备发送信令的方法，可以使得第二设备、第二设备收发信号的时间和频率更加准确，有助于提升信号收发的准确性。
一种可能的实现方法中，该第一设备是锚点设备，该第二设备和该第三设备是待定位的目标设备。
一种可能的实现方法中，该第一设备是待定位的目标设备，该第二设备和该第三设备是锚点设备。
一种可能的实现方法中，该第一设备是宽带设备，该第二设备和该第三设备是窄带设备。
第二方面，本申请实施例提供一种通信方法，该方法可以由第一设备或应用于第一设备的模块(如芯片)来执行。该方法包括：第一设备在第一频段上通过第一天线接收多个第一接收信号，该多个第一接收信号包括来自第二设备的X个第一信号和来自第三设备的Y个第二信号，该X个第一信号和该Y个第二信号的频率互不相同，该X个第一信号所在的频段包含于该第一频段，该Y个第二信号所在的频段包含于该第一频段，X，Y均为正整数；该第一设备在该第一频段上通过第二天线接收该多个第一接收信号。
上述方案，第一设备可以从多个其它设备同时接收信号，实现了信号的并行发送，因此信号的发送时间与设备的数量之间没有必然联系，相较于第一设备按照顺序逐一从多个其它设备接收信号的方法，上述方案可以减少信号的发送时间，进而可以减少利用信号进行测量的时间。
一种可能的实现方法中，该第一设备对该第一天线收到的该X个第一信号进行相位测量，以及对该第二天线收到的该X个第一信号进行相位测量，得到2*X个第一相位测量值，该2*X个第一相位测量值用于确定该第一设备与该第二设备之间的角度；该第一设备对该第一天线收到的该Y个第二信号进行相位测量，以及对该第二天线收到的该Y个第二信号进行相位测量，得到2*Y个第二相位测量值，该2*Y个第二相位测量值用于确定该第一设备与该第三设备之间的角度。
一种可能的实现方法中，该第一设备向该第二设备发送第一信令，该第一信令用于指示该第二设备与该第一设备进行信号交互的时间和频率；该第一设备向该第三设备发送第二信令，该第二信令用于指示该第三设备与该第一设备进行信号交互的时间和频率。
上述方案，通过向第二设备、第三设备发送信令的方法，可以使得第二设备、第二设备收发信号的时间和频率更加准确，有助于提升信号收发的准确性。
一种可能的实现方法中，该第一设备在该第一频段上通过该第一天线接收多个第二接收信号，该多个第二接收信号包括来自该第二设备的Y个第三信号和来自该第三设备的X个第四信号，该X个第四信号的频率与该X个第一信号的频率对应相同，该Y个第三信号的频率与该Y个第二信号的频率对应相同；该第一设备在该第一频段上通过该第二天线接收该多个第二接收信号。
上述方案，可以使第一设备在更多的频点接收信号，由于接收的信号增多，因此用于测量的信号的数量增多，可以提升测量的精确度。
一种可能的实现方法中，该第一设备是锚点设备，该第二设备和该第三设备是待定位的目标设备。
一种可能的实现方法中，该第一设备是待定位的目标设备，该第二设备和该第三设备是锚点设备。
一种可能的实现方法中，该第一设备是宽带设备，该第二设备和该第三设备是窄带设备。
第三方面，本申请实施例提供一种通信方法，该方法可以由第一设备或应用于第一设备的模块(如芯片)来执行。该方法包括：第一设备接收来自第二设备的L个第一信号，以及接收来自第三设备的L个第二信号，该L个第一信号是该第二设备在第一频段上发送的，该L个第二信号是该第三设备在该第一频段上发送的，L为正整数；该第一设备广播发送L个第三信号；其中，该L个第一信号、该L个第二信号及该L个第三信号的频率对应相同。
上述方案，第一设备可以通过广播方式，向多个其它设备同时发送信号，实现了信号的并行发送，因此信号的发送时间与设备的数量之间没有必然联系，相较于第一设备与多个其它设备按照一定顺序逐个进行信号发送的方法，上述方案可以减少信号的收发时间，进而可以减少利用信号进行测量的时间。
一种可能的实现方法中，该L个第一信号和该L个第三信号用于该第一设备与该第二设备之间的信道测量，该L个第二信号和该L个第三信号用于该第一设备与该第三设备之间的信道测量。
一种可能的实现方法中，该第一设备接收来自该第二设备的第一信令，该第一信令用于指示该第一设备与该第二设备进行信号交互的时间和频率；该第一设备接收来自该第三设备的第二信令，该第二信令用于指示该第一设备与该第三设备进行信号交互的时间和频率。
一种可能的实现方法中，该第一设备是锚点设备，该第二设备和该第三设备是待定位的目标设备。
一种可能的实现方法中，该第一设备是待定位的目标设备，该第二设备和该第三设备是锚点设备。
一种可能的实现方法中，该第一设备是窄带设备，该第二设备和该第三设备是宽带设备。
第四方面，本申请实施例提供一种通信装置，该装置可以是第一设备，还可以是用于第一设备的模块(如芯片)。该装置具有实现上述第一方面至第三方面的任意实现方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
第五方面，本申请实施例提供一种通信装置，包括处理器和接口电路，所述处理器用于通过接口电路与其它装置通信，并执行上述第一方面至第三方面中的任意实现方法。该处理器包括一个或多个。
第六方面，本申请实施例提供一种通信装置，包括与存储器耦合的处理器，该处理器用于调用所述存储器中存储的程序，以执行上述第一方面至第三方面中的任意实现方法。该存储器可以位于该装置之内，也可以位于该装置之外。且该处理器可以是一个或多个。
第七方面，本申请实施例提供一种通信装置，包括处理器和存储器；该存储器用于存储计算机指令，当该装置运行时，该处理器执行该存储器存储的计算机指令，以使该装置执行上述第一方面至第三方面中的任意实现方法。
第八方面，本申请实施例提供一种通信装置，包括用于执行上述第一方面至第三方面中的任意实现方法的各个步骤的单元或手段。
第九方面，本申请实施例提供一种通信装置，该装置可以是无线接入网设备，还可以是用于无线接入网设备的芯片或模块。该装置具有实现上述第一方面的任意实现方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
第十方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在通信装置上运行时，使得上述第一方面至第三方面中的任意实现方法被执行。
第十一方面，本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序或指令，当计算机程序或指令被通信装置运行时，使得上述第一方面至第三方面中的任意实现方法被执行。
第十二方面，本申请实施例还提供一种芯片系统，包括：处理器，用于执行上述第一方面至第三方面的任意实现方法。
第十三方面，本申请实施例还提供一种通信系统，包括第一设备，第二设备和第三设备；该第一设备，用于执行第一方面的任意实现方法。该第二设备，用于接收来自该第一设备的P个第一信号；以及向该第一设备发送P个第三信号，P为正整数。该第三设备，用于接收来自该第一设备的Q个第二信号；以及向该第一设备发送Q个第四信号，Q为正整数。
第十四方面，本申请实施例还提供一种通信系统，包括第一设备，第二设备和第三设备。该第一设备，用于执行第二方面的任意实现方法。该第二设备，用于向该第一设备发送X个第一信号，X为正整数。该第三设备，用于向该第一设备发送Y个第二信号，Y为正整数。
第十五方面，本申请实施例还提供一种通信系统，包括第一设备，第二设备和第三设备。该第一设备，用于执行第三方面的任意实现方法。该第二设备，用于在第一频段上向该第一设备发送L个第一信号。该第三设备，用于在第一频段上向该第一设备发送L个第二信号，L为正整数。
第十六方面，本申请实施例还提供一种通信装置，包括：发送单元，用于在第一频段上发送多个第一发送信号，该多个第一发送信号包括发送给第二设备的P个第一信号和发送给第三设备的Q个第二信号，该P个第一信号和该Q个第二信号的频率互不相同，该P个第一信号所在的频段包含于该第一频段，该Q个第二信号所在的频段包含于该第一频段，P，Q均为正整数；接收单元，用于接收多个第一接收信号，该多个第一接收信号包括来自该第二设备的P个第三信号和来自该第三设备的Q个第四信号，该P个第三信号的频率与该P个第一信号的频率对应相同，该Q个第四信号的频率与该Q个第二信号的频率对应相同。
第十七方面，本申请实施例还提供一种通信装置，包括：接收单元，用于在第一频段上通过第一天线接收多个第一接收信号，该多个第一接收信号包括来自第二设备的X个第一信号和来自第三设备的Y个第二信号，该X个第一信号和该Y个第二信号的频率互不相同，该X个第一信号所在的频段包含于该第一频段，该Y个第二信号所在的频段包含于该第一频段，X，Y均为正整数；在该第一频段上通过第二天线接收该多个第一接收信号。
第十八方面，本申请实施例还提供一种通信装置，包括：接收单元，用于接收来自第二设备的L个第一信号，以及接收来自第三设备的L个第二信号，该L个第一信号是该第二设备在第一频段上发送的，该L个第二信号是该第三设备在该第一频段上发送的，L为正整数；发送单元，用于广播发送L个第三信号；其中，该L个第一信号、该L个第二信号及该L个第三信号的频率对应相同。
附图说明
图1为确定目标设备的位置信息的一个示例图；
图2为确定目标设备的位置信息的又一个示例图；
图3为使用MCPD测距技术确定A与B之间的距离的示例图；
图4为使用AoA测向技术确定A与B之间的角度的示例图；
图5为计算AoA角度的一个示例图；
图6为一个锚点设备与N个目标设备之间的测距或测量角度的示意图；
图7为一个锚点设备与N个目标设备之间的MCPD测距的示意图；
图8(a)为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图；
图8(b)为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图；
图8(c)为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图；
图9为锚点设备与目标设备之间的一轮双向信号交互示意图；
图10为调度的一个示例图；
图11为调度的又一个示例图；
图12为两个锚点设备与N个目标设备之间的测距示意图；
图13为K个锚点设备与N个目标设备之间的一轮信号交互的相位测量示意图；
图14(a)为利用锚点设备确定目标设备的示例图；
图14(b)为利用锚点设备确定目标设备的又一示例图；
图15为锚点设备与目标设备之间的一轮单向信号交互示意图；
图16为本申请实施例提供的一种通信装置示意图；
图17为本申请实施例提供的一种通信装置示意图。
具体实施方式
和用于室外的全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)定位系统类似，室内定位系统也需要锚点设备(类似GNSS里的卫星)对目标设备的位置进行计算。
图1为确定目标设备的位置信息的一个示例图。该示例中，锚点设备1确定目标设备与锚点设备1之间的距离d1，锚点设备2确定目标设备与锚点设备2之间的距离d2，锚点设备3确定目标设备与锚点设备3之间的距离d3。然后由处理设备根据d1、d2和d3确定目标设备的位置信息。
图2为确定目标设备的位置信息的又一个示例图。该示例中，锚点设备1确定目标设备与锚点设备1之间的角度θ1，锚点设备2确定目标设备与锚点设备2之间的角度θ2，锚点设备3确定目标设备与锚点设备3之间的角度θ3。然后由处理设备根据θ1、θ2和θ3确定目标设备的位置信息。
上述图1和图2的示例中，给出了室内定位系统中定位一个目标设备的方法，实际应用中，一般会有多个目标设备需要同时被定位。
下面分别介绍使用MCPD测距技术确定锚点设备与目标设备之间的距离，以及使用AoA测向技术确定锚点设备与目标设备之间的方向(即角度)的具体实现方法。
一、使用MCPD测距技术确定锚点设备与目标设备之间的距离
以图1为例，可以使用MCPD测距技术确定锚点设备1与目标设备之间的距离d1，确定锚点设备2与目标设备之间的距离d2，以及确定锚点设备3与目标设备之间的距离d3。
其中，锚点设备1、锚点设备2、锚点设备3、目标设备均可以是窄带低功耗设备。
为便于说明，以下用A表示目标设备，用B表示锚点设备(如锚点设备1、锚点设备2或锚点设备3)。
使用MCPD测距技术确定A与B之间的距离，包括以下步骤：
步骤1，A和B在频点f1进行双向信号交互以及相位测量。
其中，用于相位测量的信号可以是载波信号，也可以是多音信号。多音信号在频域上的最大宽度由A和B的带宽决定。
图3为使用MCPD测距技术确定A与B之间的距离的示例图。该示例中，用于相位测量的信号是4音信号。也即A每次向B发送4个频点不同的信号。该4个信号的中心频点为f1，该4个信号的频点分别用f11，f12，f13和f14表示。
如果用于相位测量的信号是载波信号，在频点f1上，当A向B发送载波信号，B对接收到的载波信号进行相位测量得到一个相位测量值，当B发送给A发送载波信号，A对接收到的载波信号进行相位测量得到另一个相位测量值。因此针对载波信号，在频点f1上，A和B分别可以确定一个相位测量值。
如果用于相位测量的信号是多音信号，在中心频点f1上，当A向B发送多音信号(以图3的4音信号为例)，B对接收到的4音信号进行相位测量得到4个相位测量值，当B发送给A发送4音信号，A对接收到的4音信号进行相位测量得到另外4个相位测量值。因此针对4音信号，在中心频点f1上，A和B分别可以确定4个相位测量值。
步骤2，A和B跳频到其它频点(例如f2，f3，…，fk)，重复上述双向信号交互以及相位测量。
跳频测量的目的是覆盖整个频段里所有可以使用的频点，例如蓝牙可以使用的频段范围是在2.4GHz的工业科学医学频段(industrial scientific mMedical band，ISM)为80MHz频段宽度。理论上覆盖的频段越宽，测距的精度越好。
如果使用的是载波信号，则A和B通过步骤1和2，分别可以测量得到k个相位测量值，总共为2k个相位测量值。
如果使用的是多音信号(以图3的4音信号为例)，则A和B通过步骤1和2，分别可以测量得到4*k个相位测量值，总共为8*k个相位测量值。
步骤3，A和B将所有频点的相位测量值发送给处理设备，由处理设备进行距离估计。
处理设备在获得来自A和B的相位测量值后，将同一频点上A测量到的相位测量值和B测量到的相位测量值进行相加，然后利用“相位vs频率”的斜率来估计A和B之间的距离。
本申请对处理设备根据获取的多个相位测量值以及相位测量值对应的频率，确定距离的方法不做限定，具体可以参考现有技术的相关描述。
上述方案，可以计算出目标设备与锚点设备之间的距离，有助于进一步对目标设备的具体位置进行定位。
二、使用AoA测向技术确定锚点设备与目标设备之间的方向
以图2为例，可以使用AoA测向技术确定锚点设备1与目标设备之间的角度θ1，确定锚点设备2与目标设备之间的角度θ2，以及确定锚点设备3与目标设备之间的角度θ3。
其中，锚点设备1、锚点设备2、锚点设备3、目标设备均可以是窄带低功耗设备。
为便于说明，以下用A表示目标设备，用B表示锚点设备(如锚点设备1、锚点设备2或锚点设备3)。并且目标设备是单天线发送设备，锚点设备是多天线接收设备，以下是锚点设备包含m根天线为例，m大于1。
使用AoA测向技术确定A与B之间的方向(即角度)，包括以下步骤：
步骤a，A在频点f1向B发送信号，B切换天线并确定每个天线收到的信号的相位测量值。
其中，用于相位测量的信号可以是载波信号，也可以是多音信号。多音信号在频域上的最大宽度由A和B的带宽决定。
需要说明的是，如果B内只有一个接收通路，则B可以通过切换天线的方式，时分地通过各个天线接收信号。如果B内有m个接收通路，每个接收通路对应m个天线中的一根天线，则B可以通过该m个接收通道，同时接收各个天线的信号。本申请对于B接收信号的方式不做限定。这里统一说明，后面不做赘述。
图4为使用AoA测向技术确定A与B之间的方向的示例图。该示例中，用于相位测量的信号是4音信号。也即A每次向B发送4个频点不同的信号。该4个信号的中心频点为f1，该4个信号的频点分别用f11，f12，f13和f14表示。
如果用于相位测量的信号是载波信号，在频点f1上，当A向B发送载波信号，B切换天线，对每根天线接收到的载波信号进行相位测量，从而得到m个相位测量值。因此针对载波信号，在频点f1上，B可以确定m个相位测量值。
如果用于相位测量的信号是多音信号，在中心频点f1上，当A向B发送多音信号(以图3的4音信号为例)，B切换天线，对每根天线接收到的4音信号进行相位测量，从而得到4*m个相位测量值。因此针对4音信号，在中心频点f1上，B可以确定4*m个相位测量值。
步骤b，A和B跳频到其它频点(例如f2，f3，…，fk)，重复上述单向信号交互以及相位测量。
如果使用的是载波信号，则B通过步骤a和b，可以测量得到m*k个相位测量值。
如果使用的是多音信号(以图3的4音信号为例)，则B通过步骤a和b，可以测量得到4*m*k个相位测量值。
理论上，测量一个频点的各个天线的相位测量值就可以计算出AoA角度值，而实际上，在多个频点进行测量可以提高AoA角度估计的精度。
步骤c，B将所有频点的相位测量值发送给处理设备，由处理设备进行AoA角度估计。
处理设备从B收到与B的多个天线分别对应的相位测量值之后，可以根据B内的天线之间的相位差计算AoA角度。
图5为计算AoA角度的一个示例图。该示例以B包括两个天线为例。d*λ表示两个天线之间的距离，λ是信号波长。如果两个天线分别对应的相位测量值之间差值为则和入射角θ的关系为，根据该公式可以计算出入射角θ，即A相对于B的角度。
上述方案，可以计算出目标设备相对于锚点设备的方向(即角度)，有助于进一步对目标设备的具体位置进行定位。
上述给出了测量一个锚点设备与一个目标设备之间的距离或角度的方法，在实际的室内定位系统里，往往需要同时测量一个锚点设备与多个目标设备之间的距离或角度。以图6为例，有N个(N大于1)目标设备需要被定位，因此锚点设备需要进行多次距离或角度测量，从而得到锚点设备与每个目标设备之间的距离或角度。
对于上述“一对多”的距离测量(或角度测量)场景来说，整个测量过程由多个“一对一”测量组成，并且这些测量按顺序依次进行。当被测的目标设备个数增加的时候，整体的测量时间也会相应增加。
下面以“一个锚点设备与N个目标设备”之间的MCPD测距为例，分析整体测量时间与目标设备的个数之间的关系。图7为一个锚点设备与N个目标设备之间的MCPD测距的示意图。一些参数的定义如下：Tex为一轮双向信号交互的时间，Nf为可用频段里所有频点的个数，N为目标设备的个数，Ntone为多音信号里音的个数(对于载波信号来说，Ntone＝1)。在锚点设备与目标设备1进行MCPD测距时，需要做Nf/Ntone次双向信号交互，因此“一对一”的测距时间为Tex·Nf/Ntone，所以“一对多”的整体测距时间为N·Tex·Nf/Ntone。可见，一对多整体测距时间与目标设备的个数N之间是线性递增的关系。
类似的，“一对多”的AoA角度测量(即一个锚点设备与N个目标设备之间的AoA角度测量)的整体时间与目标设备的个数N之间也是线性递增的关系，这里不做具体的描述。
可以看出，当需要同时测量一个锚点设备与多个目标设备之间的距离或角度时，测量的整体时间与目标设备的个数之间呈线性关系。因此如何减少测量时间，有待解决。
图8(a)为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图。该方法可用于MCPD测距。该方法包括以下步骤：
步骤801a，第一设备在第一频段上发送多个第一发送信号。
该多个第一发送信号包括发送给第二设备的P个第一信号和发送给第三设备的Q个第二信号，该P个第一信号和该Q个第二信号的频率互不相同，该P个第一信号所在的频段包含于第一频段，该Q个第二信号所在的频段包含于第一频段，P，Q均为正整数。其中，P与Q可以相等，也可以不相等。
可选的，该多个第一发送信号还包括发送给其它设备的信号，比如包括发送给第四设备的多个信号、发送给第五设备的多个信号等等。本申请对于多个第一发送信号的发送对象的数量不做限定。
该第一设备是宽带设备，该第二设备和第三设备是窄带设备。
一种实现方法中，第一设备是锚点设备，第二设备和第三设备是待定位的目标设备。
又一种实现方法中，第一设备是待定位的目标设备，第二设备和第三设备是锚点设备。
步骤802a，第一设备接收多个第一接收信号。
该多个第一接收信号包括来自第二设备的P个第三信号和来自第三设备的Q个第四信号，该P个第三信号的频率与上述P个第一信号的频率对应相同，该Q个第四信号的频率与上述Q个第二信号的频率对应相同。并且第二设备和第三设备是同时向第一设备发送信号。
如果上述多个第一发送信号还包括发送给其它设备的信号，则该其它设备收到信号后，也需要向第一设备发送相应数量的信号。
需要说明的是，上述步骤801a与步骤802a的执行顺序不限，也即可以向执行步骤801a再执行步骤802a，或者先执行步骤802a再执行步骤801a。
下面结合示例进行说明。
示例一，假设P＝4，Q＝5，则第一设备在第一频段上同时向第二设备发送4个第一信号以及向第三设备发送5个第二信号，该9个信号的频率互不相同，且该9个信号的频率所在的频段包含于第一频段。比如4个第一信号的频率分别为f1，f2，f3，f4，该5个第二信号的频率分别为f5，f6，f7，f8，f9。然后第二设备向第一设备发送4个第三信号，同时，第三设备向第一设备发送5个第四信号，该4个第三信号的频率分别是f1，f2，f3，f4，该5个第四信号的频率分别是f5，f6，f7，f8，f9。
示例二，假设在示例一的基础上，第一设备在第一频段上发送的多个第一发送信号还包括发送给第四设备的6个信号，该6个信号的频率为f10，f11，f12，f13，f14，f15。则第四设备收到6个信号后，也向第一设备发送6个信号，该6个信号的频率也是f10，f11，f12，f13，f14，f15。
一种实现方法中，上述P个第一信号和P个第三信号用于测量第一设备与第二设备之间的距离，Q个第二信号和Q个第四信号用于测量第一设备与第三设备之间的距离。比如，第一设备对收到的多个第一接收信号分别进行相位测量，得到多个相位测量值，第二设备对收到的P个第一信号进行相位测量得到P个相位测量值，第三设备对收到的Q个第二信号进行相位测量得到Q个相位测量值。然后第一设备、第二设备以及第三设备均将测量到的相位测量值及对应的频率发送给处理设备，由该处理设备计算得到第一设备与第二设备之间的距离，以及计算得到第一设备与第三设备之间的距离。
又一种实现方法中，上述P个第一信号和P个第三信号用于第一设备与第二设备之间的信道测量，Q个第二信号和Q个第四信号用于第一设备与第三设备之间的信道测量。
一种实现方法中，为了提升测量的准确性，可以让第一设备、第二设备、第三设备对更多的频率上的信号进行测量。比如，在上述步骤802a之后，第一设备在第一频段上发送多个第二发送信号，该多个第二发送信号包括发送给第二设备的Q个第五信号和发送给第三设备的P个第六信号，Q个第五信号的频率与Q个第二信号的频率对应相同，P个第六信号的频率与P个第一信号的频率对应相同。然后第一设备接收多个第二接收信号，该多个第二接收信号包括来自第二设备的Q个第七信号和来自第三设备的P个第八信号，P个第八信号的频率与P个第六信号的频率对应相同，Q个第七信号的频率与Q个第五信号的频率对应相同。
以上述示例一为例，第一设备发送多个第一发送信号以及接收多个第一接收信号之后，第一设备发送多个第二发送信号，该多个第二发送信号包括发送给第二设备的5个第五信号和发送给第三设备的4个第六信号，该5个第五信号的频率分别为f5，f6，f7，f8，f9，该4个第六信号的频率分别为f1，f2，f3，f4。然后第二设备向第一设备发送5个第七信号，同时第三设备向第一设备发送4个第八信号，该5个第七信号的频率分别为f5，f6，f7，f8，f9，该4个第八信号的频率分别为f1，f2，f3，f4。
一种实现方法中，上述Q个第五信号和Q个第七信号用于测量第一设备与第二设备之间的距离，P个第六信号和P个第八信号用于测量第一设备与第三设备之间的距离。
又一种实现方法中，上述Q个第五信号和Q个第七信号用于第一设备与第二设备之间的信道测量，P个第六信号和P个第八信号用于第一设备与第三设备之间的信道测量。
一种实现方法中，第一设备向第二设备发送第一信令，第一信令用于指示第二设备与第一设备进行信号交互的时间和频率。比如第一信令可以包括时间信息和对应的频率信息，第二设备根据第一信令，确定在相应时间、相应频率上进行信号收发。再比如，第一信令包括索引，该索引指示了时间信息和频率信息，第二设备根据该索引从本地查询该索引指示的时间信息和频率信息，然后确定在相应时间、相应频率上进行信号收发。类似的，第一设备还向第三设备发送第二信令，该第二信令用于指示第三设备与第一设备进行信号交互的时间和频率。该第二信令的实现方法与第一信令的实现方法类似，不做赘述。
一种实现方法中，第一设备与第二设备、第三设备在第一频段上进行信号收发之后，可以再跳频到其它频段上继续进行信号收发。比如跳频到第二频段上进行信号收发，其实现过程与前述图8(a)的实施例类似，不再赘述。第一设备与第二设备、第三设备完成全部频段的信号收发之后，可以进行精确地信道估计，或者根据测量得到的相位测量值进行精度地距离计算。其中，全部频段的范围可以是预先定义的。
上述方案，第一设备可以向多个其它设备同时发送信号，以及该多个其它设备同时向第一设备发送信号，实现了信号的并行发送，因此信号的发送时间与设备的数量之间没有必然联系，相较于第一设备与多个其它设备按照一定顺序逐个进行信号发送的方法，本发明方案可以减少信号的收发时间，进而可以减少利用信号进行测量的时间。
图8(b)为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图。该方法可用于AoA测向。该方法包括以下步骤：
步骤801b，第一设备在第一频段上通过第一天线接收多个第一接收信号。
该多个第一接收信号包括来自第二设备的X个第一信号和来自第三设备的Y个第二信号，X个第一信号和Y个第二信号的频率互不相同，X个第一信号所在的频段包含于第一频段，Y个第二信号所在的频段包含于第一频段，X，Y均为正整数。其中，X与Y可以相等，也可以不相等。
可选的，该多个第一接收信号还包括来自其它设备的一个或多个信号。
该第一设备是宽带设备，该第二设备和第三设备是窄带设备。
一种实现方法中，第一设备是锚点设备，第二设备和第三设备是待定位的目标设备。
又一种实现方法中，第一设备是待定位的目标设备，第二设备和第三设备是锚点设备。
步骤802b，第一设备在第一频段上通过第二天线接收该多个第一接收信号。
第二天线与第一天线接收的信号相同，均为多个第一接收信号。
需要说明的是，本申请是以第一设备包含两根天线为例进行说明的，实际中，对于天线数量不做限定，比如第一设备包括三根或三根以上的天线，则这些天线均可以接收该多个第一接收信号。
下面结合示例进行说明。假设X＝4，Y＝5，则第一设备在第一频段上通过第一天线接收多个第一接收信号，该多个第一接收信号包括4个来自第二设备的第一信号，和5个来自第三设备的第二信号，该9个信号的频率互不相同，且该9个信号的频率所在的频段包含于第一频段。比如4个第一信号的频率分别为f1，f2，f3，f4，该5个第二信号的频率分别为f5，f6，f7，f8，f9。然后第一设备切换至第二天线，该第二天线也接收该9个信号。当然，如果第一设备内有两个接收通道，每个接收通道对应一个天线，则第一设备可以通过两个接收通道，同时通过第一天线接收9个信号，以及通过第二天线接收9个信号。
后续，第一设备对第一天线收到的X个第一信号进行相位测量，以及对第二天线收到的X个第一信号进行相位测量，得到2*X个第一相位测量值，该2*X个第一相位测量值用于确定第一设备与第二设备之间的方向。比如第一设备将该2*X个第一相位测量值发送至处理设备，处理设备根据该2*X个第一相位测量值确定第一设备与第二设备之间的方向(即角度)。
以及，第一设备对第一天线收到的Y个第二信号进行相位测量，以及对第二天线收到的Y个第二信号进行相位测量，得到2*Y个第二相位测量值，该2*Y个第二相位测量值用于确定第一设备与第三设备之间的方向。比如第一设备将该2*Y个第二相位测量值发送至处理设备，处理设备根据该2*Y个第二相位测量值确定第一设备与第三设备之间的方向(即角度)。
一种实现方法中，为了提升测量的准确性，可以让第一设备对更多的频率上的信号进行发送。比如在上述步骤802b之后，第一设备在第一频段上通过第一天线接收多个第二接收信号，多个第二接收信号包括来自第二设备的Y个第三信号和来自第三设备的X个第四信号，X个第四信号的频率与X个第一信号的频率对应相同，Y个第三信号的频率与Y个第二信号的频率对应相同。第一设备在第一频段上通过第二天线接收多个第二接收信号。
以上述示例为例，第一设备通过第一天线、第二天线接收多个第一接收信号之后，第一设备通过第一天线和第二天线接收多个第二接收信号，该多个第二接收信号包括来自第二设备的5个第三信号和来自第三设备的4个第四信号，该5个第三信号的频率分别为f5，f6，f7，f8，f9，该4个第四信号的频率分别为f1，f2，f3，f4。后续，第一设备对第一天线收到的9个信号进行相位测量得到9个相位测量值，以及对第二天线收到的9个信号进行相位测量得到9个相位测量值，然后第一设备将该18个相位测量值发送至处理设备，处理设备根据该18个相位值确定第一设备与第二设备之间的方向(即角度)。
一种实现方法中，第一设备向第二设备发送第一信令，第一信令用于指示第二设备与第一设备进行信号交互的时间和频率。比如第一信令可以包括时间信息和对应的频率信息，第二设备根据第一信令，确定在相应时间、相应频率上进行信号发送。再比如，第一信令包括索引，该索引指示了时间信息和频率信息，第二设备根据该索引从本地查询该索引指示的时间信息和频率信息，然后确定在相应时间、相应频率上进行信号发送。类似的，第一设备还向第三设备发送第二信令，该第二信令用于指示第三设备与第一设备进行信号交互的时间和频率。该第二信令的实现方法与第一信令的实现方法类似，不做赘述。
一种实现方法中，第一设备与第二设备、第三设备在第一频段上进行信号收发之后，可以再跳频到其它频段上继续进行信号收发。比如跳频到第二频段上进行信号收发，其实现过程与前述图8(b)的实施例类似，不再赘述。第一设备与第二设备、第三设备完成全部频段的信号收发之后，可以进行精确地信道估计，或者根据测量得到的相位测量值进行精度地方向计算。其中，全部频段的范围可以是预先定义的。
上述方案，第一设备可以从多个其它设备同时接收信号，实现了信号的并行发送，因此信号的发送时间与设备的数量之间没有必然联系，相较于第一设备按照顺序逐一从多个其它设备接收信号的方法，本发明方案可以减少信号的发送时间，进而可以减少利用信号进行测量的时间。
图8(c)为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图。该方法可用于MCPD测距。该方法包括以下步骤：
步骤801c，第一设备接收来自第二设备的L个第一信号，以及接收来自第三设备的L个第二信号。
该L个第一信号是第二设备在第一频段上发送的，该L个第二信号是第三设备在第一频段上发送的，L为正整数。L个第一信号与L个第二信号的频率对应相同。
第一设备是窄带设备，第二设备和第三设备是宽带设备。
一种实现方法中，第一设备是锚点设备，第二设备和第三设备是待定位的目标设备。
又一种实现方法中，第一设备是待定位的目标设备，第二设备和第三设备是锚点设备。
一种实现方法中，第二设备同时发送H个第一信号，该H个第一信号中的L个第一信号是发送给第一设备的，该H个第一信号中的其它H-L个信号是发送给其它R个窄带设备的。类似的，第三设备同时发送H个第二信号，该H个第二信号中的L个第二信号是发送给第一设备的，该H个第二信号中的其它H-L个信号是发给其它R个窄带设备的，R为正整数。其中，该H个第一信号的频率互不相同，H个第二信号的频率互不相同，该H个第一信号的频率与该H个第二信号的频率对应相同。并且，除了第二设备和第三设备之外，还可以存在其它一个或多个设备也按照第二设备、第三设备发送信号的方式，向第一设备及其它R个窄带设备发送H个信号。
步骤802c，第一设备广播发送L个第三信号。
第一设备广播发送L个第三信号，则第二设备和第三设备均可以接收到该L个第三信号。
该L个第三信号与L个第一信号的频率对应相同。
下面结合示例进行说明。假设L＝4，则第二设备在第一频段上发送了9个第一信号，其中的4个第一信号是发送给第一设备，另外5个第一信号是发送给另一个窄带设备(称为第四设备)，接着第三设备在第一频段上发送了9个第二信号，其中的4个第二信号是发送给第一设备的，另外5个第二信号是发送给第四设备，该9个第一信号的频率互不相同，该9个第二信号的频率互不相同，该9个第一信号与该9个第二信号的频率对应相同。比如9个第一信号的频率分别为f1，f2，f3，f4，f5，f6，f7，f8，f9，该9个第二信号的频率分别为f1，f2，f3，f4，f5，f6，f7，f8，f9。第一设备收到来自第二设备的4个第一信号和来自第三设备的4个第二信号之后，广播发送4个第三信号，该4个第三信号的频率分别为f1，f2，f3，f4，第二设备和第三设备均可以收到该4个第三信号。第四设备收到来自第二设备的5个第一信号和来自第三设备的5个第二信号之后，广播发送5个第四信号，该5个第四信号的频率为f5，f6，f7，f8，f9，第二设备和第三设备均可以收到该5个第四信号。
一种实现方法中，上述L个第一信号和L个第三信号用于第一设备与第二设备之间的信道测量，L个第二信号和L个第三信号用于第一设备与第三设备之间的信道测量。比如，第一设备对收到的L个第一信号、L个第二信号分别进行相位测量，得到多个相位测量值，第二设备对收到的L个第三信号进行相位测量得到L个相位测量值，第三设备对收到的L个第三信号进行相位测量得到L个相位测量值。然后第一设备、第二设备以及第三设备均将测量到的相位测量值及对应的频率发送给处理设备，由该处理设备计算得到第一设备与第二设备之间的距离，以及计算得到第一设备与第三设备之间的距离。
又一种实现方法中，上述P个第一信号和P个第三信号用于第一设备与第二设备之间的信道测量，Q个第二信号和Q个第四信号用于第一设备与第三设备之间的信道测量。
一种实现方法中，第一设备向第二设备发送第一信令，第一信令用于指示第二设备与第一设备进行信号交互的时间和频率。比如第一信令可以包括时间信息和对应的频率信息，第二设备根据第一信令，确定在相应时间、相应频率上进行信号收发。再比如，第一信号包括索引，该索引指示了时间信息和频率信息，第二设备根据该索引从本地查询该索引指示的时间信息和频率信息，然后确定在相应时间、相应频率上进行信号收发。类似的，第一设备还向第三设备发送第二信令，该第二信令用于指示第三设备与第一设备进行信号交互的时间和频率。该第二信令的实现方法与第一信令的实现方法类似，不做赘述。
上述方案，第一设备可以通过广播方式，向多个其它设备同时发送信号，实现了信号的并行发送，因此信号的发送时间与设备的数量之间没有必然联系，相较于第一设备与多个其它设备按照一定顺序逐个进行信号发送的方法，本发明方案可以减少信号的收发时间，进而可以减少利用信号进行测量的时间。
为便于理解上述图8(a)、图8(b)以及图8(c)的方案，下面结合附图和具体实施例，对上述方案进行说明。
实施例一
该实施例一中的锚点设备是上述图8(a)实施例中的第一设备的具体示例，该实施例一中的目标设备是上述图8(a)实施例中的第二设备、第三设备的具体示例。
该实施例考虑的场景是一个锚点设备与多个目标设备之间的“一对多”MCPD测距。图9的(a)为传统MCPD测距方法中锚点设备与目标设备之间的一轮双向信号交互示意图。在每轮双向相位测量中，锚点设备与一个目标设备进行窄带信号(即载波信号或者窄带多音信号)的交互，以及相应的相位测量。
对于室内定位系统来说，锚点设备的数量通常比目标设备的数量少，锚点设备有线缆供电，并且锚点设备对体积形态的要求没有目标设备苛刻，因此相对于成本和功耗要求都很苛刻的目标设备来说，锚点设备可以做的成本高一些，功耗多一些，以及设计更复杂一些。换句话说，锚点设备和目标设备之间可以是非对等的设计。因此，本发明提出锚点设备采用较宽带宽的设计，同时与多个窄带目标设备进行双向信号交互和相位测量，继而可以减少一对多MCPD测距的整体时间。
图9的(b)为本申请实施例MCPD测距方法中锚点设备与目标设备之间的一轮双向信号交互示意图。该实施例中的锚点设备是带宽设备，目标设备是窄带设备。锚点设备发送整体带宽的一些多音信号，图9的(b)中以Ntone＝4，N＝3为例。假设相邻两个音的间隔为1MHz，则整体带宽约为12MHz。各个目标设备提前分配好各自要测量的频点，然后目标设备接收自己相应的音(即相应的窄带多音信号)并测量各个音的相位，例如图中A1接收12个音里频率最低的4个音并测量它们的相位，A3接收12个音里频率最高的4个音并测量它们的相位，A2接收12个音里频率居于中间的4个音并测量它们的相位。
锚点设备发送信号后，锚点设备的角色由发送设备转换为接收设备，同时目标设备的角色由接收设备转换为发送设备。与传统“一对一”的MCPD测距类似，在上述发送/接收角色转换的过程中，设备的本机振荡器(Local Oscillator，LO)不可以失锁，目的是为了保持LO相位的连续性。
然后，各个目标设备同时发送各自分配的频点对应的窄带多音信号，且目标设备发送信号时的频点分配与接收信号时的频点分配一致。以图9的(b)为例，A1发送12个音里频率最低的4个音，A3发送12个音里频率最高的4个音，A2发送12个音里频率居于中间的4个音。锚点设备接收到12个音(即一个宽带多音信号)，并且测量各个音的相位。
关于上述一轮信号交互的描述，有以下方面需要注意：
在上述描述里，信号交互是先“锚点设备发送，目标设备接收”，然后“目标设备发送，锚点设备接收”的顺序。实际也可以是“目标设备发送，锚点设备接收”，然后“锚点发送设备，目标设备接收”的顺序，本发明不做限定。
在上述描述里，各个音之间是均匀的1MHz等间隔分布，实际也可以不等间隔分布，例如对于图9的(b)中，A1中频点最高的音与A2中频点最低的音之间可以是1MHz间隔也可以是其它间隔，本发明不做限定。
在上述描述里，各个目标设备分配的音的个数相同，前述示例都是4个音。实际各个目标设备可以分配不同个数的音，并且音之间的间隔可以任意设定，本发明不做限定。
在上述描述里，需要有一种机制(或者协议)来提前设置好设备之间信号交互的参数，例如目标设备的音的频点分配，锚点设备发送的起始时间，目标设备发送的起始时间等等。
对于上述锚点设备和目标设备之间的一轮信号交互方式来说，它只是用于测量整个频段里一部分频点的相位，例如图9(b)中，一轮信号交互可以测量Nf个频点中的12个频点。
接下来，本申请提出两种调度方法，使得锚点设备与每个目标设备之间可以快速完成整个频段里所有频点的信号交互和相位测量。
调度方法一，锚点设备与N个设备之间先完成N*Ntone个频点的相位测量，再完成下一组N*Ntone个频点的相位测量，直到完成所有频点的相位测量。
具体的，锚点和N个目标设备之间通过N次双向信号交互，完成N*Ntone个频点的相位测量，所用时间为Tex*N。对于一个目标设备来说，一次信号交互可以完成这个目标设备和锚点设备在Ntone个频点的相位测量。在每轮信号交互完成后，目标设备都会调整彼此之间在频点分配上的相对位置，使得各个目标设备都会采用新的频点进行相位测量。本申请对频点分配机制不做限定。
类似的，锚点设备与N个目标设备之间重复上述信号交互，完成下一组N*Ntone个频点的相位测量，直到整个频段里所有频点都完成测量。
整体的测量时间为其中Nf为可用频段里所有频点的个数。可以看到，本发明的整体测量时间与目标设备的个数N没有关系，而传统“一对多”的测量时间为N·Tex·Nf/Ntone，测量时间与N是线性递增的关系。因此，本发明的整体测量时间是传统方法的N分之一，减少了测量时间，且该测量时间与目标设备的数量无关。
图10为该调度方法一的一个具体示例图。可以看出，针对第一组N*Ntone个频点，每次完成一轮信号测量，则目标设备之间按照某个固定顺序切换频率，然后再进行一轮信号测量。经过N-1切换，可以完成对该组N*Ntone个频点的测量，因此针对每组N*Ntone个频点需要的测量时间为Tex*N。接着对第二组N*Ntone个频点按照相同方法进行测量，直到完成对组频点的测量。
调度方法二，锚点设备与N个设备之间保持目标设备之间的相对位置保持不变并完成Nf个频点的相位测量，然后按照某个固定顺序每次顺移目标设备的位置并完成Nf个频点的相位测量，直到完成所有频点的相位测量。
具体来说，各个目标设备彼此之间在频点分配上的相对位置先保持不变进行轮信号交互。然后调整目标设备彼此之间在频点分配上的相对位置，重复上述信号交互，直到每个目标设备都完成在所有频点的测量。这种调度方法的整体测量时间为： 可以看出，两种调度方法所需要的整体测量时间相同，且与目标设备的数量N无关。
图11为该调度方法二的一个具体示例图。可以看出，开始时，目标设备1，目标设备2，……，目标设备N分配的频点从低到高，此时目标设备1分配频率最低的频点，目标设备N分配频率最高的频点，然后进行轮信号交互。接着，调整一次目标设备之间在频点上的相对位置，此时目标设备N分配频率最低的频点，目标设备N-1分配频率最高的频点，再进行轮信号交互，重复上述过程，直到每个目标设备都完成在所有频点的测量。
实施例二
该实施例二中的锚点设备是上述图8(c)实施例中的第二设备、第三设备的具体示例，该实施例二中的目标设备是上述图8(c)实施例中的第一设备的具体示例。
发明实施例一考虑的场景是一个锚点设备与多个目标设备之间的“一对多”MCPD测距。实施例二对实施例一进行扩展，考虑的场景是多个锚点设备与多个目标设备之间的“多对多”MCPD测距。图12为两个锚点设备与N个目标设备之间的测距示意图。
与“一对多”测距场景类似，“多对多”测距场景的锚点也是采用宽带的设计，目标设备也保留窄带的设计。实施例二与实施例一的区别在于：锚点设备和目标设备之间一轮信号交互的方式不同。
图13为K个锚点设备与N个目标设备之间的一轮信号交互的相位测量示意图。K个锚点设备(即B1，B2，……BK，)按一定顺序轮流发送宽带多音信号。在某个锚点设备发送多音信号时，每个目标设备接收自己分配的频点对应的窄带多音信号并且做相位测量。
在K个锚点设备发送完多音信号之后，N个目标设备同时发送自己分配的频点对应的窄带多音信号，然后K个锚点设备同时接收这些多音信号并做相位测量。
与实施例一里的“一对多”测距类似，实施例二对设备发送信号的先后顺序，发送的起始时刻点，以及频点分配等不做限制。
对于实施例一里的“一对多”测距方式，一轮信号交互所需的时间为Tex。一般来说，连续进行K轮次的“一对多”信号交互可以实现K个锚点设备和N个目标设备之间的“多对多”测距，相应的整体一轮信号交互所需时间为Tex*K。而利用实施例二提出的“多对多”信号交互方法，整体一轮信号交互所需时间可以减少为即其中，表示在一轮信号交互中K个锚点设备向N个目标设备发送多音信号的时间，表示在一轮信号交互中N个目标设备向K个锚点设备发送多音信号的时间。
实施例一提出的两个调度方法，也适用于该实施例二的“多对多”的一轮信号交互方式，用于完成对整个频段里所有频点的测量。
实施例三
该实施例三中的锚点设备是上述图8(a)实施例中的第二设备、第三设备的具体示例，该实施例三中的目标设备是上述图8(a)实施例中的第一设备的具体示例。
对于实施例一和实施例二里考虑的定位应用场景，锚点设备有线缆供电并且体积限制比较小，因此可以采用复杂度更高的宽带设计，而目标设备继续保持窄带设计(即保持低功耗低成本的特点)。在实际的定位应用里，也会存在锚点设备比较简单，而目标设备相对更复杂的情况。
图14(a)为利用锚点设备确定目标设备的示例图。该示例中，室内(如商店或者医院等)部署多个锚点设备，且锚点设备比较简单，比如可以采用Beacon设备作为锚点设备。可以根据锚点设备与终端(如手机)之间的测距值来计算用户在室内的位置。Beacon设备一般为纽扣电池供电并且电池更换的周期长，而且Beacon的结构简单，而手机的电池容量更大并且可以经常充电。
图14(b)为利用锚点设备确定目标设备的又一示例图。该示例中，多个窄带低功耗模块作为锚点设备布设于车的各个位置，可以根据锚点设备与终端(如手机)之间的距离值来计算用户相对于车的位置，然后可以用于触发一些提升用户体验的操作，例如用户在车门旁边时，车会自动开锁等。
对于上述应用场景里的“一对多”或者“多对多”测距，目标设备采用宽带的设计(例如手机已经支持像WiFi这样的无线宽带技术)，而锚点设备保留窄带的设计，这样可以通过类似实施例一和实施例二的方案来减少整体的测距时间。具体来说，将实施例一和实施例二里的“锚点设备”和“目标设备”调换角色，所得到的“一对多”和“多对多”测距方案便可以用于实施例三考虑的应用场景。
实施例四
该实施例四中的锚点设备是上述图8(b)实施例中的第一设备的具体示例，该实施例四中的目标设备是上述图8(b)实施例中的第二设备、第三设备的具体示例。
该实施例考虑的是AoA系统里一个锚点设备与多个目标设备之间的角度测量问题。
图15的(a)为传统AoA角度测量方法中锚点设备与目标设备之间的一轮单向信号交互示意图。其中，A是目标设备且作为单天线AoA发送设备，B是锚点设备且作为多天线AoA接收设备。例如，如果有三个目标设备A1，A2和A3需要测量角度，则需要按顺序轮流进行如图15的(a)所示的AoA测量。
图15的(b)为本申请中的AoA角度测量方法中锚点设备与多个目标设备之间的一轮单向信号交互示意图。与前述实施例一类似，锚点设备B由线缆供电，且采用宽带设计，而目标设备由电池供电且采用窄带设计。多个目标设备(如图中所示的A1，A2和A3)同时发送各自分配好的频点所对应的窄带多音信号，锚点设备(如图中的B)同时接收这些窄带多音信号(整体可以看做为一个宽带多音信号)，同时B切换天线并测量各个音在不同天线接收时对应的相位值。
对于实施例一考虑的“一对多”测距来说，它的一轮信号交互包括两部分：锚点设备发送宽带多音信号给多个目标设备，以及多个目标设备同时发送各自的窄带多音信号给锚点设备。第二部分与实施例四考虑的多个目标设备做AoA测量的信号发送类似，即多个目标设备同时发送各自的窄带多音信号给锚点设备，主要区别在于：实施例四中的锚点设备在接收信号时需要切换天线。因此，实施例一里提出的两个调度方法也适用于实施例四的多个目标设备的AoA测量，可以用于减少整体的AoA测量时间。具体来说，令Tex为锚点设备切换一轮天线并做相位测量的时间，Nf为可用频段里所有频点的个数，N为目标设备的个数，Ntone为多音信号里音的个数，则传统方法完成N个目标设备AoA测量的时间为N·Tex·Nf/Ntone，而实施例四的AoA方案所需要的时间为Tex·Nf/Ntone，即测量时间与目标设备个数N无关，整体测量时间是传统方法的N分之一。
上述“一对多”AoA测量考虑的是一个锚点设备和多个目标设备之间的AoA测量，该方案也可以扩展到多个锚点设备和多个目标设备之间的AoA测量。具体来说，在多个目标设备同时发送各自的窄带多音信号时，多个宽带锚点设备可以同时接收这些窄带多音信号，实现“多对多”的AoA测量。
本申请上述各个实施例，提出非对称的“锚点设备vs目标设备”的设计，让相对较复杂的设备采用宽带的设计，和多个低功耗窄带设备同时做信号的交互。另外，也提出了设备信号测量的调度方式，用于完成整个频段里所有频点的信号交互。上述各个实施例可以减少窄带低功耗设备在“一对多”或者“多对多”测距或者AoA测向时的测量时间，在单位时间里可以允许更多的测量次数，也即可以增加定位系统的容量。
可以理解的是，为了实现上述实施例中功能，锚点设备和目标设备包括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很容易意识到，结合本申请中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件相结合的形式来实现。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场景和设计约束条件。
图16和图17为本申请的实施例提供的可能的通信装置的结构示意图。这些通信装置可以用于实现上述方法实施例中第一设备的功能，因此也能实现上述方法实施例所具备的有益效果。在本申请的实施例中，该通信装置可以是第一设备，也可以是应用于第一设备的模块(如芯片)。
图16所示的通信装置1600包括发送单元1620和接收单元1630，可选的，通信装置1600还包括处理单元1610。通信装置1600用于实现上述方法实施例中第一设备的功能。
当该通信装置1600用于执行上述实施例中第一设备的方法，发送单元1620，用于在第一频段上发送多个第一发送信号，该多个第一发送信号包括发送给第二设备的P个第一信号和发送给第三设备的Q个第二信号，该P个第一信号和该Q个第二信号的频率互不相同，该P个第一信号所在的频段包含于该第一频段，该Q个第二信号所在的频段包含于该第一频段，P，Q均为正整数；接收单元1630，用于接收多个第一接收信号，该多个第一接收信号包括来自该第二设备的P个第三信号和来自该第三设备的Q个第四信号，该P个第三信号的频率与该P个第一信号的频率对应相同，该Q个第四信号的频率与该Q个第二信号的频率对应相同。
一种可能的实现方法中，该P个第一信号和该P个第三信号用于该第一设备与该第二设备之间的信道测量，该Q个第二信号和该Q个第四信号用于该第一设备与该第三设备之间的信道测量。
一种可能的实现方法中，发送单元1620，还用于在该第一频段上发送多个第二发送信号，该多个第二发送信号包括发送给该第二设备的Q个第五信号和发送给该第三设备的P个第六信号，该Q个第五信号的频率与该Q个第二信号的频率对应相同，该P个第六信号的频率与该P个第一信号的频率对应相同；接收单元1630，还用于接收多个第二接收信号，该多个第二接收信号包括来自该第二设备的Q个第七信号和来自该第三设备的P个第八信号，该P个第八信号的频率与该P个第六信号的频率对应相同，该Q个第七信号的频率与该Q个第五信号的频率对应相同。
一种可能的实现方法中，发送单元1620，还用于向该第二设备发送第一信令，该第一信令用于指示该第二设备与该第一设备进行信号交互的时间和频率；向该第三设备发送第二信令，该第二信令用于指示该第三设备与该第一设备进行信号交互的时间和频率。
一种可能的实现方法中，该第一设备是锚点设备，该第二设备和该第三设备是待定位的目标设备。
一种可能的实现方法中，该第一设备是待定位的目标设备，该第二设备和该第三设备是锚点设备。
一种可能的实现方法中，该第一设备是宽带设备，该第二设备和该第三设备是窄带设备。
当该通信装置1600用于执行上述实施例中第一设备的方法，接收单元1630，用于在第一频段上通过第一天线接收多个第一接收信号，该多个第一接收信号包括来自第二设备的X个第一信号和来自第三设备的Y个第二信号，该X个第一信号和该Y个第二信号的频率互不相同，该X个第一信号所在的频段包含于该第一频段，该Y个第二信号所在的频段包含于该第一频段，X，Y均为正整数；在该第一频段上通过第二天线接收该多个第一接收信号。
一种可能的实现方法中，处理单元1610，用于对该第一天线收到的该X个第一信号进行相位测量，以及对该第二天线收到的该X个第一信号进行相位测量，得到2*X个第一相位测量值，该2*X个第一相位测量值用于确定该第一设备与该第二设备之间的角度；对该第一天线收到的该Y个第二信号进行相位测量，以及对该第二天线收到的该Y个第二信号进行相位测量，得到2*Y个第二相位测量值，该2*Y个第二相位测量值用于确定该第一设备与该第三设备之间的角度。
一种可能的实现方法中，发送单元1620，用于向该第二设备发送第一信令，该第一信令用于指示该第二设备与该第一设备进行信号交互的时间和频率；向该第三设备发送第二信令，该第二信令用于指示该第三设备与该第一设备进行信号交互的时间和频率。
一种可能的实现方法中，接收单元1630，还用于在该第一频段上通过该第一天线接收多个第二接收信号，该多个第二接收信号包括来自该第二设备的Y个第三信号和来自该第三设备的X个第四信号，该X个第四信号的频率与该X个第一信号的频率对应相同，该Y个第三信号的频率与该Y个第二信号的频率对应相同；在该第一频段上通过该第二天线接收该多个第二接收信号。
一种可能的实现方法中，该第一设备是锚点设备，该第二设备和该第三设备是待定位的目标设备。
一种可能的实现方法中，该第一设备是待定位的目标设备，该第二设备和该第三设备是锚点设备。
一种可能的实现方法中，该第一设备是宽带设备，该第二设备和该第三设备是窄带设备。
当该通信装置1600用于执行上述实施例中第一设备的方法，接收单元1630，用于接收来自第二设备的L个第一信号，以及接收来自第三设备的L个第二信号，该L个第一信号是该第二设备在第一频段上发送的，该L个第二信号是该第三设备在该第一频段上发送的，L为正整数；发送单元1620，用于广播发送L个第三信号；其中，该L个第一信号、该L个第二信号及该L个第三信号的频率对应相同。
一种可能的实现方法中，该L个第一信号和该L个第三信号用于该第一设备与该第二设备之间的信道测量，该L个第二信号和该L个第三信号用于该第一设备与该第三设备之间的信道测量。
一种可能的实现方法中，接收单元1630，还用于接收来自该第二设备的第一信令，该第一信令用于指示该第一设备与该第二设备进行信号交互的时间和频率；接收来自该第三设备的第二信令，该第二信令用于指示该第一设备与该第三设备进行信号交互的时间和频率。
一种可能的实现方法中，该第一设备是锚点设备，该第二设备和该第三设备是待定位的目标设备。
一种可能的实现方法中，该第一设备是待定位的目标设备，该第二设备和该第三设备是锚点设备。
一种可能的实现方法中，该第一设备是窄带设备，该第二设备和该第三设备是宽带设备。
有关上述处理单元1610、发送单元1620和接收单元1630更详细的描述可以直接参考上述方法实施例中相关描述直接得到，这里不加赘述。
图17所示的通信装置1700包括处理器1710和接口电路1720。处理器1710和接口电路1720之间相互耦合。可以理解的是，接口电路1720可以为收发器或输入输出接口。可选的，通信装置1700还可以包括存储器1730，用于存储处理器1710执行的指令或存储处理器1710运行指令所需要的输入数据或存储处理器1710运行指令后产生的数据。
当通信装置1700用于实现上述方法实施例时，处理器1710用于实现上述处理单元1610的功能，接口电路1720用于实现上述发送单元1620和接收单元1630的功能。
可以理解的是，本申请的实施例中的处理器可以是中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件，硬件部件或者其任意组合。通用处理器可以是微处理器，也可以是任何常规的处理器。
本申请的实施例中的方法步骤可以通过硬件的方式来实现，也可以由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于随机存取存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、可擦除可编程只读存储器、电可擦除可编程只读存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于基站或终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于基站或终端中。
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程序或指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序或指令时，全部或部分地执行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、基站、用户设备或者其它可编程装置。所述计算机程序或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，所述计算机程序或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或无线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集成一个或多个可用介质的服务器、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；也可以是光介质，例如，数字视频光盘；还可以是半导体介质，例如，固态硬盘。该计算机可读存储介质可以是易失性或非易失性存储介质，或可包括易失性和非易失性两种类型的存储介质。
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。
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，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的情况，其中A，B可以是单数或者复数。在本申请的文字描述中，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；在本申请的公式中，字符“/”，表示前后关联对象是一种“相除”的关系。
可以理解的是，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。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。

Claims (19)

1.一种通信方法，其特征在于，包括：
第一设备在第一频段上发送多个第一发送信号，所述多个第一发送信号包括发送给第二设备的P个第一信号和发送给第三设备的Q个第二信号，所述P个第一信号和所述Q个第二信号的频率互不相同，所述P个第一信号所在的频段包含于所述第一频段，所述Q个第二信号所在的频段包含于所述第一频段，P，Q均为正整数；
所述第一设备接收多个第一接收信号，所述多个第一接收信号包括来自所述第二设备的P个第三信号和来自所述第三设备的Q个第四信号，所述P个第三信号的频率与所述P个第一信号的频率对应相同，所述Q个第四信号的频率与所述Q个第二信号的频率对应相同。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述P个第一信号和所述P个第三信号用于所述第一设备与所述第二设备之间的信道测量，所述Q个第二信号和所述Q个第四信号用于所述第一设备与所述第三设备之间的信道测量。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述第一设备在所述第一频段上发送多个第二发送信号，所述多个第二发送信号包括发送给所述第二设备的Q个第五信号和发送给所述第三设备的P个第六信号，所述Q个第五信号的频率与所述Q个第二信号的频率对应相同，所述P个第六信号的频率与所述P个第一信号的频率对应相同；
所述第一设备接收多个第二接收信号，所述多个第二接收信号包括来自所述第二设备的Q个第七信号和来自所述第三设备的P个第八信号，所述P个第八信号的频率与所述P个第六信号的频率对应相同，所述Q个第七信号的频率与所述Q个第五信号的频率对应相同。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述第一设备向所述第二设备发送第一信令，所述第一信令用于指示所述第二设备与所述第一设备进行信号交互的时间和频率；
所述第一设备向所述第三设备发送第二信令，所述第二信令用于指示所述第三设备与所述第一设备进行信号交互的时间和频率。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，
所述第一设备是锚点设备，所述第二设备和所述第三设备是待定位的目标设备。
6.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，
所述第一设备是待定位的目标设备，所述第二设备和所述第三设备是锚点设备。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，
所述第一设备是宽带设备，所述第二设备和所述第三设备是窄带设备。
8.一种通信方法，其特征在于，包括：
第一设备在第一频段上通过第一天线接收多个第一接收信号，所述多个第一接收信号包括来自第二设备的X个第一信号和来自第三设备的Y个第二信号，所述X个第一信号和所述Y个第二信号的频率互不相同，所述X个第一信号所在的频段包含于所述第一频段，所述Y个第二信号所在的频段包含于所述第一频段，X，Y均为正整数；
所述第一设备在所述第一频段上通过第二天线接收所述多个第一接收信号。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述第一设备对所述第一天线收到的所述X个第一信号进行相位测量，以及对所述第二天线收到的所述X个第一信号进行相位测量，得到2*X个第一相位测量值，所述2*X个第一相位测量值用于确定所述第一设备与所述第二设备之间的角度；
所述第一设备对所述第一天线收到的所述Y个第二信号进行相位测量，以及对所述第二天线收到的所述Y个第二信号进行相位测量，得到2*Y个第二相位测量值，所述2*Y个第二相位测量值用于确定所述第一设备与所述第三设备之间的角度。
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述第一设备向所述第二设备发送第一信令，所述第一信令用于指示所述第二设备与所述第一设备进行信号交互的时间和频率；
所述第一设备向所述第三设备发送第二信令，所述第二信令用于指示所述第三设备与所述第一设备进行信号交互的时间和频率。
11.如权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述第一设备在所述第一频段上通过所述第一天线接收多个第二接收信号，所述多个第二接收信号包括来自所述第二设备的Y个第三信号和来自所述第三设备的X个第四信号，所述X个第四信号的频率与所述X个第一信号的频率对应相同，所述Y个第三信号的频率与所述Y个第二信号的频率对应相同；
所述第一设备在所述第一频段上通过所述第二天线接收所述多个第二接收信号。
12.如权利要求8至11中任一项所述的方法，其特征在于，
所述第一设备是锚点设备，所述第二设备和所述第三设备是待定位的目标设备。
13.如权利要求8至11中任一项所述的方法，其特征在于，
所述第一设备是待定位的目标设备，所述第二设备和所述第三设备是锚点设备。
14.如权利要求8至13中任一项所述的方法，其特征在于，
所述第一设备是宽带设备，所述第二设备和所述第三设备是窄带设备。
15.一种通信装置，其特征在于，包括处理器和接口电路，所述接口电路用于接收来自所述通信装置之外的其它通信装置的信号并传输至所述处理器或将来自所述处理器的信号发送给所述通信装置之外的其它通信装置，所述处理器通过逻辑电路或执行代码指令用于实现如权利要求1至7中任一项所述的方法，或用于实现如权利要求8至14中任一项所述的方法。
16.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，当所述计算机程序被通信装置执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的方法，或实现如权利要求8至14中任一项所述的方法。
17.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令被通信装置执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的方法，或实现如权利要求8至14中任一项所述的方法。
18.一种通信系统，其特征在于，包括第一设备，第二设备和第三设备；
所述第一设备，用于执行如权利要求1至7中任一项所述方法；
所述第二设备，用于接收来自所述第一设备的P个第一信号；以及向所述第一设备发送P个第三信号，P为正整数；
所述第三设备，用于接收来自所述第一设备的Q个第二信号；以及向所述第一设备发送Q个第四信号，Q为正整数。
19.一种通信系统，其特征在于，包括第一设备，第二设备和第三设备；
所述第一设备，用于执行如权利要求8至14中任一项所述方法；
所述第二设备，用于向所述第一设备发送X个第一信号，X为正整数；
所述第三设备，用于向所述第一设备发送Y个第二信号，Y为正整数。
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