DE102021113566A1 - Agile interference detection and mitigation for multicarrier phase distance measurement systems - Google Patents

Agile interference detection and mitigation for multicarrier phase distance measurement systems Download PDF

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Abstract

Ein Mehrträger-Phasenentfernungsmesssystem und ein Verfahren werden bereitgestellt. Im Allgemeinen umfasst das Verfahren die Durchführung eines Handshakes zwischen einem ersten und einem zweiten Sendeempfänger, um eine Liste von Kanälen und eine Startzeit für einen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozess zu verhandeln. Das Verfahren umfasst in einem ersten Zyklus das Austauschen eines Dauertons (CT) zwischen dem ersten und dem zweiten Sendeempfänger in einer ersten Epoche auf einem ersten Kanal und das Verarbeiten des in dem ersten und dem zweiten Sendeempfänger empfangenen CT, um eine Phasendifferenz zwischen dem empfangenen CT und einem Referenzsignal zu messen. Der empfangene CT wird unter Verwendung von Software oder Hardware in entweder dem ersten oder dem zweiten Sendeempfänger oder in beiden auf Interferenz geprüft. Wird keine Interferenz erkannt, schalten der erste und der zweite Sendeempfänger auf einen anderen Kanal um und tauschen den CT in einer nächsten Epoche aus. Wird eine Interferenz erkannt, wird mindestens ein Kanal für mindestens eine nachfolgende Epoche übersprungen.A multicarrier phase ranging system and method are provided. In general, the method includes performing a handshake between first and second transceivers to negotiate a list of channels and a start time for a multicarrier phase ranging process. The method comprises, in a first cycle, exchanging a continuous tone (CT) between the first and second transceivers in a first epoch on a first channel and processing the CT received in the first and second transceivers by a phase difference between the received CT and to measure a reference signal. The received CT is checked for interference using software or hardware in either or both of the first and second transceivers. If no interference is detected, the first and second transceivers switch to a different channel and exchange the CT in the next epoch. If an interference is detected, at least one channel is skipped for at least one subsequent epoch.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE PATENTANMELDUNGENCROSS REFERENCE TO RELATED PATENT APPLICATIONS

Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der Priorität gemäß 35 U.S.C. 119(e) gegenüber der US-amerikanischen Patentanmeldung Nr. 63/033,740 , eingereicht am 2. Juni 2020, die durch Bezugnahme in vollem Umfang hierin aufgenommen wird.This application claims the benefit of priority under 35 USC 119 (e) over U.S. Patent Application No. 63 / 033,740 , filed June 2, 2020, which is incorporated herein by reference in its entirety.

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Diese Offenbarung bezieht sich allgemein auf drahtlose Systeme und insbesondere auf drahtlose Vorrichtungen, die phasenbasierte Mehrträger-Entfernungsmesssysteme und Verfahren zu deren Betrieb umfassen, um die Wirkung von Interferenz in solchen Systemen zu erkennen und abzuschwächen.This disclosure relates generally to wireless systems, and more particularly to wireless devices that include multicarrier phase-based ranging systems and methods of operating them to detect and mitigate the effects of interference in such systems.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Die Verwendung von drahtloser Vernetzung, wie etwa Bluetooth (BT), Bluetooth Low Energy (BLE) und verschiedenen IEEE-802.15.4-Protokollen zur drahtlosen Verbindung von Vorrichtungen, einschließlich RFID(Radio-Frequency Identification)-Kennungen, Sicherheitssystemen, Unterhaltungsvorrichtungen, Haushaltsgeräten und Kommunikations- oder Computervorrichtungen, hat exponentiell zugenommen. In vielen Anwendungen ist es notwendig, einen Abstand oder eine Entfernung zwischen Vorrichtungen in einem drahtlosen Netzwerk zu messen. Zum Beispiel werden annäherungsbasierte Zugriffskennungen, wie etwa passive schlüssellose Zugangssysteme (PKES, Passive Keyless Entry Systems), in großem Umfang zum Entriegeln, Verriegeln oder Starten eines Fahrzeugs verwendet, kontaktlose Smartcards werden in bargeldlosen Zahlungssystemen verwendet, Transponder werden bei der Erhebung von Park- und Autobahngebühren verwendet und RFID-Kennungen werden üblicherweise in elektronischen Reisepässen und zur Personenortung oder Bestandskontrolle verwendet. Es wurden zahlreiche Entfernungsmesstechniken entwickelt, die drahtlose Signale verwenden, um einen Abstand oder eine Entfernung zwischen Vorrichtungen in einem drahtlosen Netzwerk zu messen. Eine der vielversprechendsten dieser Entfernungsmesstechniken ist die Phasenentfernungsmessung, bei welcher der Abstand zwischen zwei drahtlosen Vorrichtungen durch die Bestimmung einer Phasendifferenz zwischen einem Dauerton(Continuous Tone, CT)- oder Dauerstrich-Trägersignal, das von einer initiierenden Vorrichtung oder einem Initiator übertragen und von einer reflektierenden Vorrichtung oder einem Reflektor empfangen wird, und einem Referenzsignal, das von einem lokalen Oszillator in dem Reflektor erzeugt wird, gemessen wird. Im Allgemeinen beginnt der Phasenentfernungsmessprozess damit, dass die zwei Vorrichtungen ein Handshaking durchführen, bei dem sie sich auf Entfernungsmessparameter einigen, wie etwa einen zu verwendenden Kanal oder eine zu verwendende Frequenz und einen Zeitpunkt zum Starten des Entfernungsmessprozesses. Dann sendet der Initiator einen CT zu dem Reflektor. Der CT wird entweder allein oder zusammen mit einem Paket gesendet. Im Gegensatz zu dem CT, der ein unmodulierter Träger ist, wird das Paket unter Verwendung eines modulierten Trägers gesendet. Das Paket kann zum Beispiel ein Paket mit Dauertonerweiterung (Constant Tone Extension, CTE) umfassen, das beim Einfallswinkel (Angle of Arrival, AoA) und Abstrahlwinkel (Angle of Departure, AoD) für Peilprozesse verwendet wird. Beim Empfang des Signals verriegelt oder synchronisiert der Reflektor einen lokalen Oszillator auf das empfangene Signal, misst eine Phasendifferenz zwischen dem empfangenen Signal und dem Referenzsignal und überträgt einen neuen CT an den Initiator. Der Initiator, der den Betriebsmodus gewechselt hat, um der Empfänger zu werden, misst die Phasendifferenz zwischen dem empfangenen Signal und dem Referenzsignal. Später überträgt der Reflektor die Ergebnisse zurück an den Initiator. Der Initiator empfängt die Phasenmessergebnisse des Reflektors und kombiniert die Ergebnisse mit seinen eigenen Phasenmessungen, um einen Abstand zwischen Initiator und Reflektor zu schätzen, der proportional zu einer Delta-Phase des empfangenen Signals und des Reflektor-Referenzsignals ist.The use of wireless networking such as Bluetooth (BT), Bluetooth Low Energy (BLE), and various IEEE 802.15.4 protocols to wirelessly connect devices, including radio frequency identification (RFID), security systems, entertainment devices, home appliances and communication or computing devices, has grown exponentially. In many applications it is necessary to measure a distance or distance between devices on a wireless network. For example, proximity-based access identifiers such as Passive Keyless Entry Systems (PKES) are used extensively to unlock, lock or start a vehicle, contactless smart cards are used in cashless payment systems, transponders are used when collecting parking and Highway tolls are used and RFID tags are commonly used in electronic passports and for personal location or inventory control. Numerous distance measurement techniques have been developed that use wireless signals to measure a distance or distance between devices on a wireless network. One of the most promising of these distance measurement techniques is phase distance measurement, in which the distance between two wireless devices is determined by determining a phase difference between a continuous tone (CT) or continuous wave carrier signal transmitted by an initiating device or initiator and a reflective one Device or a reflector is received, and a reference signal generated by a local oscillator in the reflector is measured. Generally, the phase ranging process begins with the two devices handshaking in which they agree on ranging parameters such as a channel or frequency to use and a time to start the ranging process. Then the initiator sends a CT to the reflector. The CT is sent either alone or together with a packet. In contrast to the CT, which is an unmodulated carrier, the packet is sent using a modulated carrier. For example, the package may include a constant tone extension (CTE) package that is used for direction finding processes at Angle of Arrival (AoA) and Angle of Departure (AoD). When the signal is received, the reflector locks or synchronizes a local oscillator to the received signal, measures a phase difference between the received signal and the reference signal, and transmits a new CT to the initiator. The initiator, which has changed the operating mode to become the receiver, measures the phase difference between the received signal and the reference signal. Later the reflector transmits the results back to the initiator. The initiator receives the phase measurement results from the reflector and combines the results with its own phase measurements to estimate a distance between the initiator and reflector that is proportional to a delta phase of the received signal and the reflector reference signal.

Obwohl die Phasenentfernungsmessung theoretisch unter Verwendung einer einzigen Frequenz oder eines schmalen Bereichs von Frequenzen durchgeführt werden kann, messen zwei Vorrichtungen die Phasenverschiebung auf zwei separaten Trägerfrequenzen, um die Mehrdeutigkeit der halben Wellenlänge zu lösen. Des Weiteren wird in derzeitigen Technologien, die eine Phasenentfernungsmessung verwenden, um Probleme, die durch Mehrwegschwund verursacht werden, abzuschwächen, typischerweise das Senden mehrerer CT-Signale über mehrere Trägerfrequenzen oder Kanäle, typischerweise bis zu 80 Kanäle mit einer Bandbreite von 1 MHz, eingesetzt. Ein solches System wird als Mehrträger-Phasenentfernungsmesssystem bezeichnet. In Mehrträger-Phasenentfernungsmesssystemen tauschen der Initiator und der Reflektor mindestens zwei CT-Signale auf zwei Trägerfrequenzen oder Kanälen ƒ1 und ƒ2 aus, wobei ein Abstand zwischen dem Initiator und dem Reflektor proportional zu der Delta-Phase und dem Delta-Träger ist ƒ2 - ƒ1. Ein Beispiel für eine phasenbasierte Mehrträger-Entfernungsmessung ist in 1A und 1B veranschaulicht, wobei 1A ein Nachrichtensequenzdiagramm ist, das einen Zyklus eines Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses veranschaulicht, und 1B ein Zeit- und Frequenzdiagramm ist, das den Prozess von 1A veranschaulicht.Although the phase distance measurement can theoretically be performed using a single frequency or a narrow range of frequencies, two devices measure the phase shift on two separate carrier frequencies to resolve the half-wavelength ambiguity. Furthermore, current technologies that use phase ranging to mitigate problems caused by multipath fading typically involve sending multiple CT signals over multiple carrier frequencies or channels, typically up to 80 channels with a bandwidth of 1 MHz. Such a system is called a multicarrier phase ranging system. In multi-carrier phase distance measurement systems, the initiator and the reflector exchange at least two CT signals on two carrier frequencies or channels ƒ 1 and ƒ 2 , with a distance between the initiator and the reflector being proportional to the delta phase and the delta carrier ƒ 2 - ƒ 1 . An example of a phase-based multicarrier distance measurement is in 1A and 1B illustrates where 1A Figure 13 is a message sequence diagram depicting one cycle of a multicarrier phase ranging process illustrates, and 1B Figure 3 is a timing and frequency diagram illustrating the process of 1A illustrated.

Mit Bezug auf 1A führen der Initiator, Vorrichtung A, und der Reflektor, Vorrichtung B, einen Handshaking- und Verhandlungsvorgang 102 durch, bei dem sich die Vorrichtungen auf Parameter des Entfernungsmessprozesses einigen, wie etwa die zu verwendenden Kanäle oder Frequenzen, eine Zeitdauer (tL), für die jeder CT übertragen wird, und einen Zeitpunkt zum Starten des Entfernungsmessprozesses. Als Nächstes beginnt ein erster Zyklus des Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses 104 bei einer Epoche oder einem Zeitschlitz t1 damit, dass der Initiator, Vorrichtung A (auch durch Blöcke mit der Bezeichnung A in 1B angegeben), einen ersten CT mit einer ersten Frequenz ƒ1 (durch den Pfeil 106 in 1A gezeigt) mit einer Länge von tL (in 1B gezeigt) in Richtung des Reflektors B (Blöcke B in 1B) überträgt. Beim Empfangen des CT verriegelt oder synchronisiert der Reflektor B einen lokalen Oszillator auf das empfangene Signal, führt eine Phasenmessung durch und überträgt einen neuen CT zurück an den Initiator A, wie durch den Pfeil 108 in 1A angegeben. Während dieser Zeit hat der Initiator (Vorrichtung A) den Betriebsmodus gewechselt, um als Empfänger zu fungieren, und empfängt dann den CT des Reflektors und misst die Phasendifferenz zwischen dem empfangenen Signal und dem Referenzsignal. Diese Schritte werden dann für n Frequenzen oder Kanäle (ƒ1n) in n Zeitschlitzen (t1-tn) wiederholt. Danach tauschen der Initiator und der Reflektor die Phasenmessergebnisse 110 aus und schätzen einen Abstand zwischen dem Initiator und dem Reflektor.Regarding 1A the initiator, device A, and the reflector, device B, conduct a handshaking and negotiation process 102 by which the devices agree on parameters of the ranging process, such as the channels or frequencies to be used, a time duration (t L ) for which each CT is transmitted, and a point in time to start the ranging process. Next, a first cycle of the multicarrier phase ranging process begins 104 in the case of an epoch or a time slot t 1 so that the initiator, device A (also by blocks with the designation A in 1B indicated), a first CT with a first frequency ƒ 1 (by the arrow 106 in 1A shown) with a length of t L (in 1B shown) in the direction of reflector B (blocks B in 1B) transmits. Upon receiving the CT, the reflector B locks or synchronizes a local oscillator to the received signal, performs a phase measurement and transmits a new CT back to the initiator A, as shown by the arrow 108 in 1A specified. During this time the initiator (device A) has switched operating mode to act as a receiver and then receives the CT of the reflector and measures the phase difference between the received signal and the reference signal. These steps are then repeated for n frequencies or channels (ƒ 1n ) in n time slots (t 1 -t n ). Then the initiator and the reflector exchange the phase measurement results 110 and estimate a distance between the initiator and the reflector.

Die Mehrträger-Phasenentfernungsmessung unter Verwendung von Bluetooth Low Energy (BLE) und 802.15.4-Funkgeräten kann den Abstand zwischen einer initiierenden Vorrichtung und einer reflektierenden Vorrichtung mit einer Submeter-Genauigkeit messen, dies ist jedoch problematisch geworden, da die Vorrichtungen mit Interferenz im 2,4-GHz-ISM-Band (Industrial, Scientific and Medical Band) koexistieren müssen, da dieses Band durch andere drahtlose Technologien, wie etwa Wi-Fi, Bluetooth Classic, Bluetooth LE, ZigBee und Thread stärker belastet wird. Ein Ansatz, um diesem Problem zu begegnen, ist eine klassische Frequenzanpassung, die in 2A und 2B veranschaulicht ist. Wie bei dem oben beschriebenen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozess beginnt der Prozess unter Verwendung von Frequenzanpassung damit, dass der Initiator, Vorrichtung A, und der Reflektor, Vorrichtung B, einen Handshaking- und Verhandlungsvorgang 202 durchführen. Als Nächstes wird ein Entfernungsmesszyklus (Zyklus_i 204) durchgeführt, während dessen eine Interferenz 206 (in 2B als auf den Frequenzen ƒi und ƒi+1 auftretend gezeigt) und Phasenergebnisse ausgetauscht werden 208. Am Ende des Zyklus_i 204, nachdem die Phasenergebnisse verarbeitet und ausgetauscht wurden, entscheiden die zwei Vorrichtungen, Initiator A und Reflektor B, die interferierenden Kanäle (ƒi und ƒi+1) auf eine schwarze Liste zu setzen (Blacklisting) und von einer Schaltkanalliste auszuschließen, die für nachfolgende Entfernungsmesszyklen verwendet werden soll. Dieses Blacklisting kann permanent sein oder für eine vorgegebene Anzahl von mehreren Entfernungsmesszyklen gelten, nach denen die zuvor interferierenden Kanäle für die Verwendung in nachfolgenden Zyklen auf eine weiße Liste gesetzt werden können. Wie in 2A gezeigt muss, um die Schaltkanalliste für die nächsten Zyklen zu aktualisieren, nach jedem Entfernungsmesszyklus ein neues Handshaking und eine neue Verhandlung 210 zwischen den Vorrichtungen durch eine Link Layer (LL) oder eine Verhandlung einer höheren Schicht ausgeführt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass der obige Ansatz der Frequenzanpassung nicht ganz zufriedenstellend ist, da die Entscheidung, die einer Interferenz unterliegenden (gestörten) Kanäle auf die schwarze Liste zu setzen, nach der Analyse des gesamten Phasenmessergebnisaustauschs getroffen wird und somit die Ergebnisse des gesamten Entfernungsmesszyklus untergräbt. Da die interferierenden Kanäle permanent oder zumindest für mehrere Entfernungsmesszyklen auf der schwarzen Liste stehen, ist die Genauigkeit des Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses begrenzt, die Vorteile der Verwendung der gesamten ISM-Bandbreite ausgenommen.Multi-carrier phase range measurement using Bluetooth Low Energy (BLE) and 802.15.4 radios can measure the distance between an initiating device and a reflective device with sub-meter accuracy, but this has become problematic as the devices with interference in the 2nd , 4 GHz ISM band (Industrial, Scientific and Medical Band) must coexist, as this band is more heavily used by other wireless technologies such as Wi-Fi, Bluetooth Classic, Bluetooth LE, ZigBee and Thread. One approach to counter this problem is a classic frequency adaptation, which is described in 2A and 2 B is illustrated. As with the multicarrier phase ranging process described above, using frequency adjustment, the process begins with the initiator, device A, and the reflector, device B, handshaking and negotiating 202 carry out. Next, a ranging cycle (cycle_i 204) is performed during which there is interference 206 (in 2 B as shown occurring on frequencies ƒ i and ƒ i + 1 ) and phase results are exchanged 208. At the end of cycle_i 204, after the phase results have been processed and exchanged, the two devices, initiator A and reflector B, decide the interfering channels (ƒ i and ƒ i + 1 ) to be blacklisted and excluded from a switching channel list that is to be used for subsequent distance measuring cycles. This blacklisting can be permanent or apply for a predetermined number of several distance measuring cycles, after which the previously interfering channels can be placed on a white list for use in subsequent cycles. As in 2A must be shown in order to update the switching channel list for the next cycles, after each distance measuring cycle a new handshaking and a new negotiation 210 between the devices through a Link Layer (LL) or a higher layer negotiation. It should be noted that the above approach of frequency adjustment is not entirely satisfactory, since the decision to blacklist the (disturbed) channels subject to interference is made after analyzing the entire phase measurement result exchange and thus the results of the entire distance measurement cycle undermines. Since the interfering channels are blacklisted permanently or at least for several rangefinding cycles, the accuracy of the multicarrier phase rangefinder process is limited, excluding the benefits of using the entire ISM bandwidth.

Dementsprechend besteht ein Bedarf an drahtlosen Systemen oder Vorrichtungen, die phasenbasierte Mehrträger-Entfernungsmesssysteme und Verfahren zu deren Betrieb umfassen, um die Wirkung von Interferenz in solchen Systemen zu erkennen und abzuschwächen, ohne Kosten, Komplexität oder Leistung der drahtlosen Vorrichtung wesentlich negativ zu beeinflussen.Accordingly, there is a need for wireless systems or devices that include multicarrier phase-based ranging systems and methods of operating them to detect and mitigate the effects of interference in such systems without significantly adversely affecting the cost, complexity, or performance of the wireless device.

KURZFASSUNGSHORT VERSION

Ein Mehrträger-Phasenentfernungsmesssystem und ein Verfahren zum Betrieb desselben, um Interferenz zu erkennen und abzuschwächen, sind vorgesehen. Im Allgemeinen umfasst das Verfahren die Durchführung eines Handshakes zwischen einer initiierenden Vorrichtung (Initiator) und einer reflektierenden Vorrichtung (Reflektor), um eine Liste von Kanälen und eine Startzeit für einen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozess zu verhandeln. Der Prozess umfasst den Austausch eines Dauertons (CT) zwischen dem Initiator und dem Reflektor in einer Epoche auf einem Kanal und die lokale Verarbeitung in dem Initiator und dem Reflektor von In-Phase- und Quadratur-Abtastwerten (IQ-Abtastwerten) des dort empfangenen CT. Die IQ-Abtastwerte werden unter Verwendung von Software oder Hardware in entweder dem Initiator oder dem Reflektor oder in beiden auf Interferenz überprüft. Wird keine Interferenz erkannt, schalten der Initiator und der Reflektor auf einen anderen Kanal um und tauschen den CT in einer nächsten Epoche aus. Wird eine Interferenz erkannt, wird mindestens der nächste Kanal für mindestens die nächste Epoche übersprungen. In einigen Fällen wird eine Anzahl (n) von nachfolgenden Kanälen in der Liste von Kanälen für die nächsten n Epochen übersprungen, basierend auf einer Eigenschaft der erkannten Interferenz, wie etwa Stärke der Interferenz, Länge des Interferenzpakets, Wiederholung des Interferenzpakets im Zeitbereich und Bandbreite des Interferenzsignals im Frequenzbereich.A multicarrier phase ranging system and method of operating the same to detect and mitigate interference are provided. In general, the method includes performing a handshake between an initiating device (initiator) and a reflective device (reflector) to negotiate a list of channels and a start time for a multicarrier phase ranging process. The process comprises the exchange of a continuous tone (CT) between the initiator and the reflector in an epoch on a channel and the local processing in the initiator and the reflector of in-phase and quadrature samples (IQ samples) of the CT received there . The IQ samples are generated using software or Checked hardware in either the initiator or the reflector or both for interference. If no interference is detected, the initiator and the reflector switch to another channel and exchange the CT in the next epoch. If an interference is detected, at least the next channel is skipped for at least the next epoch. In some cases, a number (n) of subsequent channels in the list of channels for the next n epochs are skipped based on a property of the detected interference, such as strength of the interference, length of the interference packet, repetition of the interference packet in the time domain and bandwidth of the Interference signal in the frequency domain.

Im Allgemeinen umfasst das Verfahren ferner eine Prüfung, um zu bestimmen, ob der Kanal, auf dem der CT zuletzt ausgetauscht wurde, ein letzter oder abschließender Kanal in der Liste von Kanälen ist. Wenn der letzte Austausch des CT über den letzten oder abschließenden Kanal in der Liste von Kanälen erfolgte, ist der Zyklus abgeschlossen und die Phasenmessergebnisse werden zwischen Initiator und Reflektor ausgetauscht. Ein nachfolgender Zyklus des Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses wird durchgeführt. In einer Ausführungsform wird der nachfolgende Zyklus ohne Überspringen von Kanälen basierend auf einer in dem ersten oder vorherigen Zyklus (Zyklus_i) erkannten Interferenz durchgeführt. Alternativ kann das Verfahren das Überspringen von Kanälen basierend auf einer Interferenz, die in einem ersten oder vorherigen Zyklus erkannt wurden, für eine Anzahl (n) nachfolgender Zyklen umfassen, jedoch nicht das dauerhafte Überspringen von Kanälen, d. h. Blacklisting der gestörten Kanäle.In general, the method further includes a test to determine whether the channel on which the CT was last swapped is a last or final channel in the list of channels. If the last exchange of the CT took place via the last or final channel in the list of channels, the cycle is completed and the phase measurement results are exchanged between initiator and reflector. A subsequent cycle of the multicarrier phase ranging process is performed. In one embodiment, the subsequent cycle is performed without skipping channels based on an interference detected in the first or previous cycle (cycle_i). Alternatively, the method may include skipping channels based on interference detected in a first or previous cycle for a number (n) of subsequent cycles, but not permanently skipping channels; H. Blacklisting the disturbed channels.

Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung sowie die Struktur und der Betrieb verschiedener Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die hierin beschriebenen spezifischen Ausführungsformen beschränkt ist. Solche Ausführungsformen werden hierin nur zu Veranschaulichungszwecken präsentiert. Weitere Ausführungsformen sind für den Fachmann auf dem/den relevanten Gebiet/en basierend auf den hierin enthaltenen Lehren offensichtlich.Further features and advantages of embodiments of the invention, as well as the structure and operation of various embodiments of the invention, are described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the invention is not limited to the specific embodiments described herein. Such embodiments are presented herein for illustrative purposes only. Other embodiments will be apparent to those skilled in the relevant art based on the teachings contained herein.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsformen der Erfindung werden nun lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden schematischen Zeichnungen beschrieben, in denen entsprechende Bezugszeichen entsprechende Teile angeben. Ferner veranschaulichen die begleitenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen werden und Bestandteil der Beschreibung sind, Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern und den Fachmann auf dem/den entsprechenden Gebiet/en in die Lage zu versetzen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden.

  • 1A ist ein Nachrichtensequenzdiagramm, das einen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozess über n Kanäle veranschaulicht;
  • 1B ist ein Zeit- und Frequenzdiagramm, das den Phasenentfernungsmessprozess von 1A veranschaulicht;
  • 2A ist ein Nachrichtensequenzdiagramm, das drei Zyklen eines herkömmlichen Ansatzes zur Erkennung und Abschwächung von Interferenz in einem Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozess veranschaulicht;
  • 2B ist ein Zeit- und Frequenzdiagramm des Phasenentfernungsmessprozesses von 2A;
  • 3 ist ein Zeit- und Frequenzdiagramm, das einen einzelnen Zyklus eines agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses unter Verwendung linearer Kanalumschaltung veranschaulicht, bei dem eine Interferenz auf einem oder mehreren Kanälen während des Zyklus erkannt wird und die betroffenen Kanäle vorübergehend übersprungen werden, ohne dass die Kanäle dauerhaft auf eine schwarze Liste gesetzt werden;
  • 4 stellt einen Algorithmus dar, mit dem ein erster drahtloser Sendeempfänger oder eine erste Entfernungsmessvorrichtung oder ein zweiter drahtloser Sendeempfänger eine lokale Entscheidung zum vorübergehenden Überspringen einer Anzahl nächster Dauerton-Austausch(e) in einer Anzahl nächster Epoche(n) trifft;
  • 5 ist ein Nachrichtensequenzdiagramm eines einzelnen Zyklus des agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses, das veranschaulicht, wo eine Initiator- oder eine Reflektor-Entfernungsmessvorrichtung bei jeder Frequenz eine lokale Entscheidung trifft, um entweder den Dauerton für eine nächste Epoche auszutauschen und/oder den Austausch des Dauertons für eine Anzahl von nachfolgenden Kanälen zu überspringen;
  • 6 ist ein Fließschema für ein Verfahren zur Durchführung des agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses;
  • 7 ist ein weiteres Nachrichtensequenzdiagramm eines einzelnen Zyklus des agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses, das veranschaulicht, wo die Initiator- oder die Reflektor-Entfernungsmessvorrichtung in Abhängigkeit von Eigenschaften einer erkannten Interferenz entscheidet, ob Dauertonaustausche für mehr als eine Epoche und/oder mehr als einen Kanal übersprungen werden;
  • 8 ist ein Zeit- und Frequenzdiagramm, das drei Zyklen eines agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses veranschaulicht, bei dem in einem ersten und dritten Zyklus zwei Kanäle von Interferenz betroffen sind;
  • 9 ist ein Nachrichtensequenzdiagramm, das die drei Zyklen eines agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses veranschaulicht, bei dem die Initiator- oder Reflektor-Entfernungsmessvorrichtung bei jedem Tonaustausch auf jedem Kanal entscheidet, entweder einen Dauerton auszutauschen oder inaktiv zu bleiben und den Tonaustausch zu überspringen;
  • 10 ist ein Zeit- und Frequenzdiagramm, das einen einzelnen Zyklus eines agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses unter Verwendung pseudozufälliger Kanalumschaltung veranschaulicht, bei dem eine Interferenz auf einem oder mehreren Kanälen während des Zyklus erkannt wird und die betroffenen Kanäle vorübergehend übersprungen werden;
  • 11 ist ein Nachrichtensequenzdiagramm, das einen Zyklus des agilen Phasenentfernungsmessprozesses von 10 veranschaulicht;
  • 12 ist ein schematisches Blockdiagramm, das ein System veranschaulicht, das eine Anzahl von Mehrfrequenz- oder Mehrkanal-Sendeempfängern umfasst, für die der agile Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozess nützlich ist; und
  • 13 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Ausführungsform einer Architektur veranschaulicht, die in einem oder beiden Entfernungsmessvorrichtungen implementiert werden kann, um einen Algorithmus auszuführen und eine lokale Entscheidung zu treffen, um entweder den Dauerton auszutauschen oder den Tonaustausch für den/die nachfolgenden Kanal/Kanäle und/oder Epoche(n) zu überspringen.
Embodiments of the invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying schematic drawings, in which corresponding reference characters indicate corresponding parts. Furthermore, the accompanying drawings, which are incorporated herein and form part of the specification, illustrate embodiments of the present invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention and to enable those skilled in the relevant art (s) to learn to make and use the invention.
  • 1A Figure 13 is a message sequence diagram illustrating a multicarrier phase ranging process over n channels;
  • 1B FIG. 14 is a timing and frequency diagram illustrating the phase distance measurement process of FIG 1A illustrates;
  • 2A Figure 13 is a message sequence diagram illustrating three cycles of a conventional approach to interference detection and mitigation in a multicarrier phase ranging process;
  • 2 B FIG. 13 is a timing and frequency diagram of the phase distance measurement process of FIG 2A ;
  • 3 Figure 13 is a timing and frequency diagram illustrating a single cycle of an agile multicarrier phase ranging process using linear channel switching in which interference on one or more channels is detected during the cycle and the affected channels are temporarily skipped without the channels permanently up blacklisted;
  • 4th represents an algorithm with which a first wireless transceiver or a first distance measuring device or a second wireless transceiver makes a local decision to temporarily skip a number of next continuous tone exchanges (e) in a number of next epoch (n);
  • 5 Figure 13 is a message sequence diagram of a single cycle of the agile multicarrier phase ranging process, illustrating where an initiator or reflector ranging device makes a local decision at each frequency to either exchange the continuous tone for a next epoch and / or exchange the continuous tone for a Skip number of subsequent channels;
  • 6th Figure 13 is a flow chart for a method of performing the agile multicarrier phase ranging process;
  • 7th Figure 4 is another message sequence diagram of a single cycle of the agile multicarrier phase rangefinder process, illustrating where the initiator or reflector rangefinder detected depending on characteristics of one Interference decides whether permanent tone exchanges for more than one epoch and / or more than one channel are skipped;
  • 8th Figure 13 is a timing and frequency diagram illustrating three cycles of an agile multicarrier phase ranging process in which two channels are affected by interference in a first and third cycle;
  • 9 Figure 13 is a message sequence diagram illustrating the three cycles of an agile multicarrier phase rangefinder process in which the initiator or reflector rangefinder decides, at each tone swap on each channel, to either swap a continuous tone or remain inactive and skip the tone swap;
  • 10 Figure 13 is a timing and frequency diagram illustrating a single cycle of an agile multicarrier phase ranging process using pseudo-random channel switching in which interference on one or more channels is detected during the cycle and the affected channels are temporarily skipped;
  • 11th FIG. 13 is a message sequence diagram depicting one cycle of the agile phase distance measurement process of FIG 10 illustrates;
  • 12th Figure 3 is a schematic block diagram illustrating a system including a number of multi-frequency or multi-channel transceivers for which the agile multi-carrier phase ranging process is useful; and
  • 13th Figure 13 is a schematic block diagram illustrating an embodiment of an architecture that can be implemented in one or both of the ranging devices to execute an algorithm and make a local decision to either swap the continuous tone or the tone swap for the subsequent channel (s) and / or skip epoch (s).

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Ein drahtloses Netzwerk oder System, das eine drahtlose Vorrichtung mit agiler Mehrträger-Phasenentfernungsmessung und Verfahren zum Betrieb derselben umfasst, um Interferenz zu erkennen und abzuschwächen, um hochgenaue Abstandsmessungen (High Accuracy Distance Measurements, HADM) bereitzustellen, werden offenbart. Die drahtlose Vorrichtung und die agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessverfahren der vorliegenden Offenbarung sind besonders nützlich in oder bei drahtlosen Netzwerken, die Bluetooth (BT), Bluetooth Low Energy (BLE), verschiedene IEEE-802.15.4- und WiFi-Protokolle verwenden, in denen es wünschenswert ist, einen Abstand oder eine Entfernung zwischen einer ersten und einer zweiten drahtlosen Vorrichtung zu messen, um entweder die Genauigkeit von zwischen den Vorrichtungen übertragenen Signale zu verbessern und/oder den Stromverbrauch zu reduzieren. Solche Vorrichtungen können zum Beispiel annäherungsbasierte Zugriffskennungen, wie etwa passive schlüssellose Zugangssysteme (PKES), die in großem Umfang zum Entriegeln, Verriegeln oder Starten eines Fahrzeugs verwendet werden, kontaktlose Smartcards, die in bargeldlosen Zahlungssystemen verwendet werden, Transponder, die bei der Erhebung von Park- und Autobahngebühren verwendet werden, und RFID-Kennungen, die üblicherweise in elektronischen Reisepässen und zur Personenortung oder Bestandskontrolle verwendet werden, umfassen.A wireless network or system comprising a wireless multi-carrier phase range measurement device and methods of operating the same to detect and mitigate interference to provide high accuracy distance measurements (HADM) are disclosed. The wireless device and agile multicarrier phase ranging methods of the present disclosure are particularly useful in or with wireless networks that use Bluetooth (BT), Bluetooth Low Energy (BLE), various IEEE 802.15.4, and WiFi protocols in which it It is desirable to measure a distance or a distance between a first and a second wireless device in order to either improve the accuracy of signals transmitted between the devices and / or to reduce power consumption. Such devices can include, for example, proximity-based access identifiers such as passive keyless entry systems (PKES) that are widely used to unlock, lock or start a vehicle, contactless smart cards that are used in cashless payment systems, transponders that are used when collecting parking and motorway tolls, and include RFID identifiers commonly used in electronic passports and for personal location or inventory control.

In der folgenden Beschreibung werden zu Erläuterungszwecken zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein vertieftes Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Für den Fachmann ist es jedoch offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung auch ohne diese spezifischen Einzelheiten ausgeführt werden kann. In anderen Fällen werden bekannte Strukturen und Techniken nicht im Einzelnen gezeigt oder werden in Form eines Blockdiagramms gezeigt, um eine unnötige Verschleierung des Verständnisses dieser Beschreibung zu vermeiden.In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be practiced without these specific details. In other instances, known structures and techniques are not shown in detail or are shown in block diagram form in order to avoid unnecessarily obscuring the understanding of this description.

Wenn in der Beschreibung „eine Ausführungsform“ genannt wird, bedeutet dies, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder ein bestimmtes Charakteristikum, welches oder welche in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der Erfindung umfasst ist. Das jeweilige Erscheinen des Ausdrucks „in einer Ausführungsform“ an verschiedenen Stellen in der Beschreibung muss sich nicht unbedingt immer auf dieselbe Ausführungsform beziehen. Der hierin verwendete Begriff „koppeln“ kann sowohl die direkte elektrische Verbindung zweier oder mehrerer Komponenten oder Elemente als auch die indirekte Verbindung über eine oder mehrere dazwischenliegende Komponenten umfassen.If “an embodiment” is mentioned in the description, this means that a certain feature, a certain structure or a certain characteristic, which is or which is described in connection with the embodiment, is included in at least one embodiment of the invention. The appearances of the phrase “in one embodiment” in different places in the description need not necessarily all refer to the same embodiment. The term “couple” as used herein can encompass both the direct electrical connection of two or more components or elements and the indirect connection via one or more intermediate components.

Es wird nun ein agiler Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozess beschrieben, bei dem während eines Zyklus des Prozesses Interferenz auf einem oder mehreren Kanälen erkannt wird und die betroffenen Kanäle vorübergehend übersprungen werden, ohne dass die gestörten Kanäle entweder für alle Zeitschlitze oder Epochen in dem Zyklus oder in nachfolgenden Zyklen dauerhaft auf eine schwarze Liste gesetzt werden, wodurch die Verfügbarkeit von Kanälen für die Phasenentfernungsmessung maximiert wird, insbesondere in dem stark genutzten 2,4-GHz-Band für Industrie, Wissenschaft und Medizin (ISM-Band). Unter Epoche versteht man eine Zeit, zu der oder während der ein Kommunikationsereignis auftritt. Zum Beispiel ein Austausch eines Dauertons (CT) über einen Kanal zwischen einer ersten und einer zweiten drahtlosen Vorrichtung zum Zweck der Phasenentfernungsmessung. Unter CT ist zu verstehen, dass es sich um ein unmoduliertes Dauerstrich-Trägersignal auf der Kanalfrequenz handelt. Unter „nachfolgend“ ist zu verstehen, dass es zu einem späteren Zeitpunkt oder auf einer verhandelten Liste von Kanälen auftritt und nicht notwendigerweise unmittelbar danach oder im Anschluss an den früheren Zeitpunkt oder Kanal.An agile multicarrier phase ranging process will now be described in which interference is detected on one or more channels during a cycle of the process and the affected channels are temporarily skipped without the disturbed channels either for all time slots or epochs in the cycle or in subsequent ones Cycles are permanently blacklisted, thereby maximizing the availability of channels for phase distance measurement, especially in the heavily used 2, 4 GHz band for industry, science and medicine (ISM band). An epoch is a time at which or during which a communication event occurs. For example, an exchange of a continuous tone (CT) over a channel between a first and a second wireless device for the purpose of phase distance measurement. CT is understood to mean that it is an unmodulated continuous wave carrier signal at the channel frequency. By "subsequently" it is meant that it occurs at a later time or on a negotiated list of channels, and not necessarily immediately after or following the earlier time or channel.

Im Allgemeinen umfasst das Verfahren die Durchführung eines Handshakes zwischen einer initiierenden drahtlosen Vorrichtung oder einem Sendeempfänger (Initiator) und einer reflektierenden drahtlosen Vorrichtung (Reflektor), um eine Liste von Kanälen und eine Startzeit für einen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozess zu verhandeln. Das Verfahren umfasst das Austauschen eines CT zwischen dem Initiator und dem Reflektor in einer Epoche (ti) auf einem Kanal (ƒi), das Messen einer Phasendifferenz zwischen dem empfangenen CT und einem Signal von einem lokalen Oszillator (LO) in jeder Vorrichtung und die lokale Verarbeitung von In-Phase- und Quadratur-(IQ)-Abtastwerten des dort empfangenen CT. Optional kann der agile Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozess ferner das Austauschen eines Pakets zwischen dem Initiator und dem Reflektor entweder vor oder nach dem Austauschen des CT umfassen. Das ausgetauschte Paket kann gleich einem CTE-Paket (Constant Tone Extension Packet) sein, das bei der Bluetooth-Peilung zur Ermittlung eines Einfallswinkels (AoA) oder Abstrahlwinkels (AoD) verwendet wird, oder diesem ähneln. Die IQ-Abtastwerte werden unter Verwendung von Software und/oder Hardware in entweder dem Initiator oder dem Reflektor oder in beiden auf Interferenz überprüft. Wird keine Interferenz erkannt, schalten der Initiator und der Reflektor auf einen nachfolgenden Kanal (ƒi+1) um und tauschen den CT in einer nächsten Epoche (ti+1) aus. Wird eine Interferenz erkannt, kommuniziert die Vorrichtung, welche die Interferenz erkannt hat, mit der anderen Vorrichtung oder signalisiert dieser, und mindestens ein nachfolgender Kanal wird für mindestens die nächste Epoche übersprungen.In general, the method includes performing a handshake between an initiating wireless device or transceiver (initiator) and a reflective wireless device (reflector) to negotiate a list of channels and a start time for a multicarrier phase ranging process. The method includes exchanging a CT between the initiator and the reflector in an epoch (t i ) on a channel (ƒ i ), measuring a phase difference between the received CT and a signal from a local oscillator (LO) in each device and the local processing of in-phase and quadrature (IQ) samples of the CT received there. Optionally, the agile multicarrier phase ranging process may further include exchanging a packet between the initiator and the reflector either before or after exchanging the CT. The exchanged packet can be the same as or similar to a CTE packet (Constant Tone Extension Packet) that is used in Bluetooth direction finding to determine an angle of incidence (AoA) or radiation angle (AoD). The IQ samples are checked for interference using software and / or hardware in either the initiator or the reflector or both. If no interference is detected, the initiator and the reflector switch to a subsequent channel (ƒ i + 1 ) and exchange the CT in the next epoch (t i + 1 ). If an interference is detected, the device that detected the interference communicates with or signals the other device, and at least one subsequent channel is skipped for at least the next epoch.

3 ist ein Zeit- und Frequenzdiagramm, das eine beispielhafte Ausführungsform eines einzelnen Zyklus (Zyklus_i) eines agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses veranschaulicht, bei dem die Kanäle ƒi und ƒi+1 von Interferenz 300 betroffen sind. Mit Bezug auf 3 beginnt der Zyklus_i bei der ersten Epoche t1 damit, dass der Initiator, Vorrichtung A (durch die Blöcke mit der Bezeichnung A angegeben), einen CT mit einer Länge von tL auf einem ersten Kanal oder einer ersten Frequenz (ƒ1) an den Reflektor, Vorrichtung B (in 3 durch die Blöcke mit der Bezeichnung B angegeben), überträgt. Der Reflektor synchronisiert einen lokalen Oszillator (LO) auf das empfangene Signal, misst eine Phasendifferenz zwischen dem empfangenen CT und einem Signal aus dem LO und überträgt den CT zurück an den Initiator. Der Initiator (Vorrichtung A), der während dieser Zeit den Betriebsmodus gewechselt hat, um als Empfänger zu fungieren, empfängt dann das reflektierte Signal, synchronisiert es auf den LO darin und misst eine Phasendifferenz zwischen dem empfangenen CT und einem Signal aus dem LO. In-Phase- und Quadratur-Abtastwerte (IQ-Abtastwerte) des empfangenen CT werden lokal in dem Initiator und Reflektor verarbeitet und auf Interferenz geprüft. Wird keine Interferenz erkannt, indexieren oder schalten der Initiator und der Reflektor auf einen nachfolgenden Kanal (ƒi) um und tauschen den CT beginnend mit einer nachfolgenden Epoche (ti) aus. Es versteht sich, dass in 3 weder der Kanal (ƒi) noch die Epoche (ti) notwendigerweise unmittelbar auf den Kanal (ƒ1) und die Epoche (t1) folgen, vielmehr kann der CT auf irgendeiner Anzahl von Kanälen, die keine Interferenz erfahren, in irgendeiner Anzahl von Epochen ausgetauscht werden. Es versteht sich ferner, dass zwar die Frequenzen der Kanäle in 3 als linear ansteigend dargestellt sind, d. h. die Frequenz ƒi ist größer als ƒi und die Frequenz ƒi+1 ist größer als ƒi und so weiter, dies aber nicht in jeder Ausführungsform des agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses zwangsläufig der Fall sein muss. Vielmehr können die zwei Vorrichtungen eine pseudolineare, nicht lineare, nicht zufällige oder pseudozufällige Kanalumschaltung aufweisen, wie im Folgenden näher erläutert wird. 3 Figure 13 is a timing and frequency diagram illustrating an exemplary embodiment of a single cycle (Cycle_i) of an agile multicarrier phase ranging process in which channels ƒ i and ƒ i + 1 are affected by interference 300 are affected. Regarding 3 the cycle_i begins at the first epoch t 1 with the fact that the initiator, device A (indicated by the blocks with the designation A), sends a CT with a length of t L on a first channel or a first frequency (ƒ 1 ) to the Reflector, device B (in 3 indicated by the blocks labeled B), transmits. The reflector synchronizes a local oscillator (LO) to the received signal, measures a phase difference between the received CT and a signal from the LO and transmits the CT back to the initiator. The initiator (device A), which has switched operating mode during this time to act as a receiver, then receives the reflected signal, synchronizes it to the LO therein and measures a phase difference between the received CT and a signal from the LO. In-phase and quadrature (IQ) samples of the received CT are processed locally in the initiator and reflector and checked for interference. If no interference is detected, the initiator and the reflector index or switch to a subsequent channel (ƒ i ) and exchange the CT starting with a subsequent epoch (t i ). It goes without saying that in 3 neither the channel (ƒ i ) nor the epoch (t i ) necessarily immediately follow the channel (ƒ 1 ) and the epoch (t 1 ), rather the CT can be on any number of channels that do not experience interference in any number be exchanged by epochs. It is also understood that although the frequencies of the channels in 3 are shown as linearly increasing, i.e. the frequency ƒ i is greater than ƒ i and the frequency ƒ i + 1 is greater than ƒ i and so on, but this does not necessarily have to be the case in every embodiment of the agile multi-carrier phase distance measurement process. Rather, the two devices can have a pseudo-linear, non-linear, non-random or pseudo-random channel switching, as will be explained in more detail below.

Mit erneutem Bezug auf 3 führt/führen in dem Austausch, der in der Epoche ti beginnt, entweder der Initiator oder der Reflektor oder beide einen Algorithmus 302 aus, um Interferenz entweder in dem CT oder in dem Paket, sofern ausgetauscht, zu erkennen und bei Erkennung der Interferenz so zu arbeiten, dass eine Anzahl von nachfolgenden Kanälen für eine Anzahl von nächsten Epochen übersprungen wird. Zum Beispiel sendet in der gezeigten Ausführungsform weder der Initiator noch der Reflektor bei der Epoche ƒi+1 einen Dauerton oder ein Paket in den Kanal ƒi+1. Danach tauschen Initiator A und Reflektor B für eine Anzahl von nachfolgenden Epochen CTs normal aus, wobei nach jedem Austausch auf Interferenz geprüft wird, bis der Zyklus mit einem Austausch auf Kanal ƒn bei Epoche (tn) abgeschlossen wird. Im Falle einer pseudozufälligen Kanalumschaltung entscheidet der Initiator oder der Reflektor bei Erkennung der Interferenz, den kommenden gestörten Kanal bei der kommenden Epoche zu überspringen, was mehrere Zeitschlitze später sein kann.With renewed reference to 3 In the exchange that begins in epoch t i , either the initiator or the reflector or both lead an algorithm 302 to detect interference in either the CT or in the packet, if exchanged, and, upon detection of the interference, operate to skip a number of subsequent channels for a number of next epochs. For example, in the embodiment shown, neither the initiator nor the reflector sends the epoch ƒ i + 1 a continuous tone or a packet in the channel ƒ i +. 1 Thereafter, initiator A and reflector B exchange CTs normally for a number of subsequent epochs, with interference being checked after each exchange until the cycle is concluded with an exchange on channel ƒ n at epoch (t n ). In the case of a pseudo-random channel switch, the initiator or the reflector decides upon detection of the interference to skip the coming disturbed channel in the coming epoch, which can be several time slots later.

4 ist ein Fließschema, das einen Algorithmus darstellt, mit dem eine Initiator-Entfernungsmessvorrichtung oder eine Reflektor-Entfernungsmessvorrichtung eine lokale Entscheidung zum vorübergehenden Überspringen einer Anzahl nächster Dauerton-Austausch(e) in einer Anzahl nächster Epoche(n) trifft. Mit Bezug auf 4 führt, nach dem Empfang des CTs und des Pakets, sofern ein solches umfasst ist, der Initiator oder der Reflektor die Phasenmessung durch und tastet mehrere IQ-Signale des empfangenen CTs ab und verarbeitet diese (402). Die Sammlung dieser IQ-Abtastwerte sollte eine Verteilung mit einer vorgegebenen Standardabweichung aufweisen, und abhängig von der tatsächlichen Standardabweichung der Verteilung kann entweder der Initiator oder der Reflektor bestimmen, ob der ausgetauschte CT von Interferenz betroffen ist oder nicht (404). Darüber hinaus kann bei einigen Anwendungen der Initiator oder der Reflektor mehr als eine Antenne umfassen, und wenn die Signale von allen Antennen einer einzelnen Vorrichtung große Mengen an Rauschen und/oder große Standardabweichungen aufweisen, dann kann die Vorrichtung daraus schließen, dass der CT von Interferenz betroffen ist. Wird keine Interferenz erkannt, schaltet der Initiator auf den nächsten Kanal um und sendet bei der nächsten Epoche den CT und das Paket (406) und fährt mit der Verarbeitung der abgetasteten IQs fort (402). Wird eine Interferenz erkannt, informiert die erkennende Vorrichtung (entweder der Initiator oder der Reflektor) die andere Vorrichtung, um eine Anzahl nachfolgender Kanäle zu überspringen (408), die wahrscheinlich ebenfalls gestörte Kanäle sind, und auf den nächsten Kanal der verhandelten Liste von Kanälen umzuschalten und für eine Anzahl von Epochen, beginnend mit der nächsten Epoche, inaktiv zu bleiben (410). Der normale Betrieb kann mit dem nächsten nicht übersprungenen Kanal wieder aufgenommen werden, beginnend mit der Verarbeitung der abgetasteten IQs (402), nachdem die Anzahl von Epochen vergangen ist. Die Anzahl der übersprungenen Kanäle und die Anzahl der inaktiven Epochen können von den Eigenschaften der erkannten Interferenz und/oder einem Signalpfad des CT abhängen. Zum Beispiel werden Einweg- und/oder Mehrwegkanäle ein Merkmal einer stabilen Phase (Einton) aufweisen. Die einzige Abweichung hiervon wird also auf Rauschen und/oder Phasen-/Frequenzdrift zurückzuführen sein, und die Anzahl der übersprungenen Kanäle kann gering sein. Interferenz, die durch eine sehr schnelle Phasenänderung verursacht wird, die proportional zur Bandbreite des Störers ist, kann jedoch zum Überspringen mehrerer nachfolgender Kanäle führen. 4th Figure 13 is a flow chart illustrating an algorithm by which an initiator range finder or a reflector range finder makes a local decision to temporarily skip a number of next continuous tone exchanges (s) in a number of next epoch (n). Regarding 4th after receiving the CT and the packet, if one is included, the initiator or the reflector carries out the phase measurement and samples and processes several IQ signals of the received CT (402). The collection of these IQ samples should have a distribution with a given standard deviation, and depending on the actual standard deviation of the distribution, either the initiator or the reflector can determine whether or not the exchanged CT is affected by interference (404). Additionally, in some applications the initiator or reflector may include more than one antenna, and if the signals from all antennas of a single device have large amounts of noise and / or large standard deviations, then the device may conclude that the CT is interference is affected. If no interference is detected, the initiator switches to the next channel and sends the CT and the packet at the next epoch ( 406 ) and continues processing the sampled IQs (402). If interference is detected, the detecting device (either the initiator or the reflector) informs the other device to skip (408) a number of subsequent channels, which are also likely to be disturbed channels, and switch to the next channel on the negotiated list of channels and remain inactive for a number of epochs beginning with the next epoch (410). Normal operation can resume with the next channel not skipped, starting with processing the sampled IQs ( 402 ) after the number of epochs has passed. The number of skipped channels and the number of inactive epochs can depend on the properties of the detected interference and / or a signal path of the CT. For example, single-use and / or multi-way channels will have a stable phase (monotone) feature. So the only deviation from this will be due to noise and / or phase / frequency drift, and the number of channels skipped may be small. However, interference caused by a very rapid phase change proportional to the bandwidth of the interferer can lead to the skipping of several subsequent channels.

5 ist ein Nachrichtensequenzdiagramm eines einzelnen Zyklus des agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses, das oben mit Bezug auf 3 und 4 beschrieben wurde. Mit Bezug auf 5 führen der Initiator, Vorrichtung A, und der Reflektor, Vorrichtung B, einen Handshaking- und Verhandlungsvorgang 502 durch, bei dem sich die Vorrichtungen auf Parameter des Entfernungsmessprozesses einigen, wie etwa die zu verwendenden Kanäle oder Frequenzen, eine Zeitdauer (tL), für die jeder CT übertragen wird, und einen Zeitpunkt zum Starten des Entfernungsmessprozesses. Als Nächstes beginnt ein erster Zyklus des Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses 504 bei Epoche t1, wobei der Initiator, Vorrichtung A, einen ersten CT auf einer ersten Frequenz ƒ1 (wie durch Pfeil 506 angezeigt) an den Reflektor B sendet. Beim Empfangen des CT verriegelt oder synchronisiert der Reflektor B einen lokalen Oszillator auf das empfangene Signal, führt eine Phasenmessung durch und überträgt den CT zurück an den Initiator A, wie durch den Pfeil 508 angegeben. Vorrichtung A empfängt den reflektierten CT und führt eine Phasenmessung durch. Auf jeder Frequenz führt der Initiator oder der Reflektor einen Algorithmus 510 aus, um für die nächste Epoche und den nächsten Kanal zu entscheiden, ob der CT ausgetauscht werden soll oder ob inaktiv geblieben und der Austausch übersprungen werden soll. Wenn eine der beiden Vorrichtungen die Interferenz erkennt, informiert sie die andere Seite sofort über das Vorhandensein der Interferenz und bleibt vorübergehend inaktiv und überspringt den Dauertonaustauschprozess für diesen gestörten Kanal. Zum Beispiel entscheiden in der in 5 gezeigten Ausführungsform, bei der von dem Reflektor B eine Interferenz während des Austauschs des CT auf dem Kanal ƒi erkannt wurde, wie bei der in 3 gezeigten Ausführungsform, der Initiator A und der Reflektor B, inaktiv zu bleiben und den CT-Austausch für den Kanal ƒi+1 zu überspringen. Die vorangegangenen Schritte werden dann für die Frequenzen oder Kanäle ƒi bis ƒn in den verbleibenden Epochen bis zur letzten Epoche tn wiederholt. Danach tauschen der Initiator und Reflektor Phasenmessergebnisse 512 aus und schätzen einen Abstand zwischen dem Initiator und dem Reflektor. 5 FIG. 12 is a message sequence diagram of a single cycle of the multicarrier agile phase ranging process described above with reference to FIG 3 and 4th has been described. Regarding 5 the initiator, device A, and the reflector, device B, conduct a handshaking and negotiation process 502 by which the devices agree on parameters of the ranging process, such as the channels or frequencies to be used, a time duration (t L ) for which each CT is transmitted, and a point in time to start the ranging process. Next, a first cycle of the multicarrier phase ranging process begins 504 at epoch t 1 , with the initiator, device A, performing a first CT on a first frequency ƒ 1 (as indicated by arrow 506 displayed) to the reflector B. Upon receiving the CT, the reflector B locks or synchronizes a local oscillator to the received signal, performs a phase measurement and transmits the CT back to the initiator A, as shown by the arrow 508 specified. Device A receives the reflected CT and takes a phase measurement. The initiator or reflector runs an algorithm on each frequency 510 to decide for the next epoch and the next channel whether the CT should be exchanged or whether it should remain inactive and the exchange should be skipped. When either device detects the interference, it immediately informs the other side of the presence of the interference and remains temporarily inactive, skipping the continuous tone swapping process for that disturbed channel. For example, in the in 5 embodiment shown, in which an interference was detected by the reflector B during the exchange of the CT on the channel ƒ i , as in the case of FIG 3 embodiment shown, the initiator A and the reflector B to remain inactive and to skip the CT exchange for the channel ƒ i + 1. The previous steps are then repeated for the frequencies or channels ƒ i to ƒ n in the remaining epochs up to the last epoch t n. Then the initiator and reflector exchange phase measurement results 512 and estimate a distance between the initiator and the reflector.

6 ist ein Fließschema eines Verfahrens zur Durchführung des agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses, das oben in Bezug auf 3 bis 5 beschrieben wurde. Mit Bezug auf 6 beginnt das Verfahren mit dem Ausführen eines Handshakes zwischen dem Initiator und dem Reflektor, wobei eine Liste von Kanälen (ƒ1 bis ƒn) und eine Startzeit für einen Zyklus (Zyklus_i) eines Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses verhandelt werden (602). Als Nächstes wird in einer Epoche (ti) auf einem Kanal (ƒi) ein CT zwischen dem Initiator und dem Reflektor ausgetauscht (604). Die in dem Initiator und dem Reflektor empfangenen In-Phase- und Quadratur-Abtastwerte (IQ-Abtastwerte) des CT werden dort lokal verarbeitet (606) und entweder von dem Initiator oder von dem Reflektor oder von beiden auf Interferenz geprüft (608). Wenn keine Interferenz erkannt wird, wird eine Prüfung dahingehend durchgeführt, ob der zuletzt ausgetauschte CT auf dem letzten Kanal der verhandelten Liste von Kanälen war (610). Wenn der Kanal, auf dem zuletzt ausgetauscht wurde, der letzte Kanal war, wird der Zyklus beendet und Initiator und Reflektor tauschen Phasenmessergebnisse aus (612). Wenn der Kanal, auf dem zuletzt ausgetauscht wurde, nicht der letzte Kanal war, schaltet der Initiator auf einen nachfolgenden oder nächsten Kanal (ƒi+1) um und tauscht bei Epoche (ti+1) den CT zwischen Initiator und Reflektor aus (614) und nimmt die lokale Verarbeitung (606) für den Zyklus wieder auf. 6th FIG. 13 is a flow chart of a method for performing the agile multicarrier phase ranging process described above in relation to FIG 3 until 5 has been described. Regarding 6th the method begins with the execution of a handshake between the initiator and the reflector, negotiating a list of channels (ƒ 1 to ƒ n ) and a start time for a cycle (cycle_i) of a multicarrier phase distance measurement process ( 602 ). Next, in an epoch (t i ) on a channel (ƒ i ) a CT is exchanged between the initiator and the reflector ( 604 ). The in-phase and quadrature sampling values (IQ sampling values) of the CT received in the initiator and the reflector are processed locally there ( 606 ) and checked for interference either by the initiator or by the reflector or by both ( 608 ). If no interference is detected, a check is made to see if the last exchanged CT was on the last channel of the negotiated list of channels ( 610 ). If the channel that was last exchanged was the last channel, the cycle is ended and the initiator and reflector exchange phase measurement results ( 612 ). If the channel that was last exchanged was not the last channel, the initiator switches to a subsequent or next channel (ƒ i + 1 ) and exchanges the CT between initiator and reflector at epoch (t i + 1) ( 614 ) and does the local processing ( 606 ) for the cycle again.

Wird eine Interferenz erkannt, wird eine Prüfung dahingehend durchgeführt, ob der zuletzt ausgetauschte CT auf dem letzten Kanal der verhandelten Liste von Kanälen war (616). Wenn der Kanal, auf dem zuletzt ausgetauscht wurde, der letzte Kanal war, wird der Zyklus beendet und Initiator und Reflektor tauschen Phasenmessergebnisse aus (612). Wenn der Kanal, auf dem zuletzt ausgetauscht wurde, nicht der letzte Kanal war, informiert oder signalisiert die Vorrichtung (Initiator oder Reflektor), welche die Interferenz erkennt, die oder der andere(n) Vorrichtung (Initiator bzw. Reflektor) und schaltet auf einen nachfolgenden oder nächsten Kanal (ƒi+1) um und bleibt bei Epoche (ti+1) inaktiv (618). Die Information bzw. Signalisierung an die andere Vorrichtung kann entweder dadurch erfolgen, dass auf dem nächsten Kanal in der Liste von Kanälen kein CT gesendet wird, wodurch der Vorrichtung implizit die Interferenz signalisiert wird, oder dass ein CT mit einer kürzeren Länge als erwartet gesendet wird. Wenn alternativ der Prozess den Austausch eines Pakets zwischen dem Initiator und dem Reflektor umfasst, kann das Informieren der anderen Vorrichtung über die Interferenz oder das entsprechende Signalisieren Folgendes aufweisen: i) kein Übertragen eines Pakets; ii) Senden eines Pakets mit einer spezifischen Zugangsadresse; oder iii) Senden eines Pakets mit Informationen oder Anweisungen zum Überspringen einer Anzahl von Kanälen. Bei der nächsten oder nachfolgenden Epoche (ti+2) schaltet der Initiator auf einen nachfolgenden oder nächsten Kanal (fi+2) um, tauscht den CT zwischen dem Initiator und Reflektor aus (620) und nimmt danach die lokale Verarbeitung (606) für den Zyklus wieder auf.If an interference is detected, a check is carried out to determine whether the last CT exchanged was on the last channel of the negotiated list of channels ( 616 ). If the channel that was last exchanged was the last channel, the cycle is ended and the initiator and reflector exchange phase measurement results ( 612 ). If the channel that was last exchanged was not the last channel, the device (initiator or reflector) that detects the interference informs or signals the other device (initiator or reflector) and switches to one subsequent or next channel (ƒ i + 1 ) and remains inactive at epoch (t i + 1 ) (618). The information or signaling to the other device can either take place in that no CT is sent on the next channel in the list of channels, which implicitly signals the interference to the device, or a CT with a shorter length than expected is sent . Alternatively, if the process includes exchanging a packet between the initiator and the reflector, informing or signaling the other device of the interference may include: i) not transmitting a packet; ii) sending a packet with a specific access address; or iii) sending a packet containing information or instructions to skip a number of channels. At the next or subsequent epoch (t i + 2 ) the initiator switches to a subsequent or next channel (f i + 2 ), exchanges the CT between the initiator and reflector ( 620 ) and then takes on local processing ( 606 ) for the cycle again.

Optional kann das Verfahren, nachdem der erste oder zwischenliegende Zyklus (Zyklus_i) beendet wurde und Phasenmessergebnisse ausgetauscht wurden (612), ferner ein Durchführen eines zweiten oder nachfolgenden Handshakes (602) und das Durchführen eines zweiten oder nachfolgenden Zyklus (Zyklus_i+1) des Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses umfassen, ohne dass Kanäle in der Liste von Kanälen basierend auf einer Interferenz, die in dem ersten oder vorherigen Zyklus (Zyklus_i) erkannt wurde, übersprungen werden. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner das Durchführen einer Anzahl (n) von nachfolgenden Zyklen, wobei jegliche Kanäle in der Liste von Kanälen, die im vorherigen oder aktuellen Zyklus (Zyklus_i) basierend auf erkannter Interferenz übersprungen wurden, übersprungen werden.Optionally, after the first or intermediate cycle (cycle_i) has ended and phase measurement results have been exchanged ( 612 ), as well as performing a second or subsequent handshake ( 602 ) and performing a second or subsequent cycle (Cycle_i + 1) of the multicarrier phase ranging process without skipping channels in the list of channels based on interference detected in the first or previous cycle (Cycle_i). In some embodiments, the method further comprises performing a number (n) of subsequent cycles, skipping any channels in the list of channels that were skipped in the previous or current cycle (cycle_i) based on detected interference.

7 ist ein weiteres Nachrichtensequenzdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines einzelnen Zyklus des agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses, das veranschaulicht, wo die Initiator- oder die Reflektor-Entfernungsmessvorrichtung in Abhängigkeit von Eigenschaften einer erkannten Interferenz entscheidet, ob Dauertonaustausche für mehr als eine Epoche und/oder mehr als einen Kanal übersprungen werden. Mit Bezug auf 7 führen der Initiator, Vorrichtung A, und der Reflektor, Vorrichtung B, einen Handshaking- und Verhandlungsvorgang 702 durch, bei dem sich die Vorrichtungen auf Parameter des Entfernungsmessprozesses einigen, wie etwa die zu verwendenden Kanäle oder Frequenzen, eine Zeitdauer (tL), für die jeder CT übertragen wird, und einen Zeitpunkt zum Starten des Entfernungsmessprozesses. Als Nächstes wird ein Zyklus des Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses 704 bei Epoche ti an dem Initiator, Vorrichtung A, beim Übertragen eines CT auf einer Frequenz ƒi (wie durch den Pfeil 706 angegeben) an den Reflektor B gezeigt. Beim Empfang des CT führt der Reflektor B einen Algorithmus 708 aus und erkennt eine Interferenz. Bei Erkennung einer Interferenz auf dem Kanal ƒi bei Epoche ti, entscheiden die zwei Vorrichtungen, inaktiv zu bleiben und die nächsten beiden CT-Austausche für die Kanäle ƒi+1 und ƒi+2 bei den Epochen ti+1 und ti+2 zu überspringen. Danach tauschen der Initiator und Reflektor Phasenmessergebnisse 710 aus und schätzen einen Abstand zwischen dem Initiator und dem Reflektor. 7th Figure 3 is another message sequence diagram of another embodiment of a single cycle of the agile multicarrier phase ranging process, illustrating where the initiator or reflector ranging device decides, depending on characteristics of a detected interference, whether permanent tone exchanges for more than one epoch and / or more than one Channel can be skipped. Regarding 7th the initiator, device A, and the reflector, device B, conduct a handshaking and negotiation process 702 by which the devices agree on parameters of the ranging process, such as the channels or frequencies to be used, a time duration (t L ) for which each CT is transmitted, and a point in time to start the ranging process. Next becomes one cycle of the multicarrier phase range measurement process 704 at epoch t i at the initiator, device A, when transmitting a CT on a frequency ƒ i (as indicated by the arrow 706 indicated) on the reflector B. When receiving the CT, the reflector B carries out an algorithm 708 and detects interference. Upon detection of an interference on channel ƒ i at epoch t i , the two devices decide to remain inactive and the next two CT exchanges for channels ƒ i + 1 and ƒ i + 2 at epochs t i + 1 and t Skip i + 2. Then the initiator and reflector swap phase measurement results 710 and estimate a distance between the initiator and the reflector.

8 ist ein Zeit- und Frequenzdiagramm, das drei Zyklen eines agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses veranschaulicht, bei dem in einem ersten und dritten Zyklus zwei Kanäle von Interferenz 802 betroffen sind. Mit Bezug auf 8 wird darauf hingewiesen, dass die Kanäle ƒi und ƒi+1 in dem Zyklus_i und Zyklus_i+2 von Interferenz 802 betroffen sind. Im Zyklus_i führt der Reflektor den Algorithmus 804 aus und informiert den Initiator bei Erkennung der Interferenz in der Epoche ti (z. B. durch Nichtreagieren), dass er an den aktuellen Kanälen ƒi und den nächsten ƒi+1 in dem aktuellen Zyklus inaktiv sein soll. Im nächsten Zyklus, Zyklus_i+1, entscheiden die zwei Vorrichtungen, in den Normalbetrieb zurückzukehren und erneut zu prüfen, ob die Kanäle ƒi und ƒi+1 frei oder gestört sind. In diesem Beispiel sind, wie in Zyklus_i+1, diese Kanäle nicht gestört, die zwei Vorrichtungen tauschen die Dauertöne aus. Im Zyklus_i+2, wiederum bei Erkennung der Interferenz 802, entscheiden die zwei Vorrichtungen, inaktiv zu bleiben und den Tonaustausch erneut zu überspringen. 8 veranschaulicht die Fähigkeit des agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses, die Verfügbarkeit von Kanälen für die Phasenentfernungsmessung zu maximieren. 8th Figure 13 is a timing and frequency diagram illustrating three cycles of an agile multicarrier phase ranging process in which two channels of interference in a first and third cycle 802 are affected. Regarding 8th it should be noted that the channels ƒ i and ƒ i + 1 in the cycle_i and cycle_i + 2 from interference 802 are affected. The reflector executes the algorithm in cycle_i 804 and informs the initiator when the interference is detected in epoch t i (e.g. by not reacting) that it should be inactive on the current channels ƒ i and the next ƒ i + 1 in the current cycle. In the next cycle, cycle_i + 1, the two devices decide to return to normal operation and check again whether channels ƒ i and ƒ i + 1 are free or faulty. In this example, as in cycle_i + 1, these channels are not disturbed, the two devices exchange the continuous tones. In cycle_i + 2, again when the interference is detected 802 , the two devices decide to remain inactive and skip the sound swap again. 8th illustrates the ability of the agile multi-carrier Phase distance measurement process to maximize the availability of phase distance measurement channels.

9 ist ein Nachrichtensequenzdiagramm, das drei Zyklen 902a, 902b, 902c eines agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses veranschaulicht, bei dem die Initiator- oder Reflektor-Entfernungsmessvorrichtung bei jedem CT-Austausch auf jedem Kanal einen Algorithmus 904 ausführt und entscheidet, entweder einen CT auszutauschen oder inaktiv zu bleiben und den Tonaustausch zu überspringen. Vor jedem Zyklus 902a, 902b, 902c führen der Initiator (Vorrichtung A) und der Reflektor (Vorrichtung B) einen Handshake 906 durch, wobei eine Liste von Kanälen (ƒ1 bis ƒn) und eine Startzeit für den Entfernungsmesszyklus verhandelt werden. Nach jedem Zyklus 902a, 902b, 902c tauschen der Initiator (Vorrichtung A) und der Reflektor (Vorrichtung B) die Phasenmessergebnisse 908 aus und schätzen einen Abstand zwischen Initiator und Reflektor. Optional umfasst in einigen Ausführungsformen der Handshake die Identifizierung von Kanälen (ƒ1 bis ƒn), in denen in einem vorherigen Zyklus 902a, 902b, 902c eine Interferenz erkannt wurde, und die Durchführung eines nachfolgenden Zyklus umfasst das Überspringen des Austauschs des CT auf Kanälen, in denen eine Interferenz für mindestens einen Zyklus erkannt wurde. 9 is a message sequence diagram showing three cycles 902a , 902b , 902c illustrates an agile multicarrier phase rangefinder process in which the initiator or reflector rangefinder applies an algorithm to each CT exchange on each channel 904 performs and decides to either swap a CT or stay inactive and skip the sound swap. Before each cycle 902a , 902b , 902c the initiator (device A) and the reflector (device B) perform a handshake 906 by negotiating a list of channels (ƒ 1 to ƒ n ) and a start time for the distance measuring cycle. After every cycle 902a , 902b , 902c the initiator (device A) and the reflector (device B) exchange the phase measurement results 908 and estimate the distance between initiator and reflector. Optionally, in some embodiments, the handshake includes the identification of channels (ƒ 1 to ƒ n ) in which in a previous cycle 902a , 902b , 902c interference has been detected and performing a subsequent cycle includes skipping exchanging the CT on channels where interference has been detected for at least one cycle.

Eine Ausführungsform eines agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses, die eine pseudozufällige Kanalumschaltung verwendet, wird nun unter Bezugnahme auf die 10 und 11 beschrieben. Im Pseudozufalls-Kanalhopping-Szenario entscheiden die zwei Vorrichtungen bei Erkennung einer Interferenz auf Kanal ƒi bei Epoche ti, inaktiv zu bleiben und die nächsten zwei kommenden CT-Austausche für die Nachbarkanäle ƒi+k und ƒi+k+1 zu überspringen, die k Epochen später bei den Epochen ti+k und ti+k+1 geplant sind. Kurz gesagt bezieht sich die pseudozufällige Kanalumschaltung auf einen Prozess, bei dem die Kanäle, über die der CT in aufeinanderfolgenden Epochen ausgetauscht wird, nicht notwendigerweise nebeneinander liegen oder in ihrer Frequenz monoton ansteigen oder abfallen. Zum Beispiel ist in 10 zu sehen, dass in einer ersten Epoche (t1) in einem Zyklus (Zyklus_i) eines agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses CT-Signale zwischen einem Initiator (A) und einem Reflektor (B) über einen Kanal mit einer Frequenz von ƒi+2 ausgetauscht werden. Bei einer nachfolgenden Epoche (ti) schaltet oder springt der Kanal auf einen Kanal mit einer niedrigeren Frequenz ƒi, und in einer nächsten Epoche (ti+1) auf einen Kanal mit einer noch niedrigeren Frequenz ƒ1. In einer unmittelbar folgenden Epoche (ti+2) schaltet oder springt der Kanal jedoch auf einen Kanal mit einer höheren Frequenz von ƒi+1, und in einer nachfolgenden Epoche (tn) schaltet oder springt der Kanal auf eine noch höhere Frequenz von ƒn.One embodiment of an agile multicarrier phase ranging process that uses pseudo-random channel switching will now be described with reference to FIG 10 and 11th described. In the pseudo-random channel hopping scenario, when an interference is detected on channel ƒ i at epoch t i , the two devices decide to remain inactive and to skip the next two upcoming CT exchanges for the adjacent channels ƒ i + k and ƒ i + k + 1 , the k epochs are planned later for the epochs t i + k and t i + k + 1 . In short, pseudo-random channel switching refers to a process in which the channels over which the CT is exchanged in successive epochs are not necessarily adjacent or monotonically increasing or decreasing in frequency. For example, in 10 to see that in a first epoch (t 1 ) in a cycle (cycle_i) of an agile multi-carrier phase distance measurement process, CT signals are exchanged between an initiator (A) and a reflector (B) via a channel with a frequency of ƒ i + 2 will. In a subsequent epoch (t i ) the channel switches or jumps to a channel with a lower frequency ƒ i , and in a next epoch (t i + 1 ) to a channel with an even lower frequency ƒ 1 . In an immediately following epoch (t i + 2 ), however, the channel switches or jumps to a channel with a higher frequency of ƒ i + 1 , and in a subsequent epoch (t n ) the channel switches or jumps to an even higher frequency from ƒ n .

Mit Bezug auf 10 führt/führen in einem agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozess, in dem eine pseudozufällige Kanalumschaltung verwendet wird, wie in den oben beschriebenen Linearumschaltungsausführungsformen, entweder der Initiator A oder der Reflektor B oder beide einen Algorithmus 1000 nach jedem CT-Austausch aus, der bei einer ersten Epoche t1 beginnt. Bei Erkennung einer Interferenz 1002 auf dem Kanal ƒi bei Epoche ti entscheiden die zwei Vorrichtungen, das heißt der Initiator A und der Reflektor B, inaktiv zu bleiben und einen kommenden oder nachfolgenden CT-Austausch für den Nachbarkanal ƒi+1 zu überspringen, der in der gezeigten Ausführungsform zwei Epochen später bei Epoche (ti+2) geplant ist. In der nächsten, unmittelbar folgenden Epoche (ti+1) tauschen somit der Initiator A und der Reflektor B CTs für den Kanal ƒ1, der keiner Interferenz unterliegt, normal aus 1002. Bei Epoche (ti+2) bleiben dann, wie zuvor entschieden, der Initiator A und/oder der Reflektor B inaktiv und überspringen einen CT-Austausch für den gestörten Kanal ƒi+1. Danach tauschen Initiator A und Reflektor B für eine Anzahl von nachfolgenden Epochen CTs normal aus, wobei nach jedem Austausch auf Interferenz geprüft wird, bis der Zyklus mit einem Austausch auf Kanal ƒn bei Epoche (tn) abgeschlossen wird.Regarding 10 In an agile multicarrier phase ranging process using pseudo-random channel switching, as in the linear switching embodiments described above, either initiator A or reflector B or both leads an algorithm 1000 after every CT exchange that begins at a first epoch t 1. When an interference is detected 1002 on the channel ƒ i at epoch t i , the two devices, that is, the initiator A and the reflector B, decide to remain inactive and to skip an upcoming or subsequent CT exchange for the adjacent channel ƒ i + 1 , which is the case in the embodiment shown is planned two epochs later at epoch (t i + 2 ). In the next, immediately following epoch (t i + 1 ), the initiator A and the reflector B swap CTs for the channel ƒ 1 , which is not subject to interference, normally from 1002. At epoch (t i + 2 ), how remains previously decided that initiator A and / or reflector B are inactive and skip a CT exchange for the disturbed channel ƒ i + 1 . Thereafter, initiator A and reflector B exchange CTs normally for a number of subsequent epochs, with interference being checked after each exchange until the cycle is concluded with an exchange on channel ƒ n at epoch (t n ).

11 ist ein Nachrichtensequenzdiagramm, das einen Zyklus des agilen Phasenentfernungsmessprozesses von 10 veranschaulicht. Mit Bezug auf 11 beginnt die Nachrichtensequenz damit, dass der Initiator, Vorrichtung A, und der Reflektor, Vorrichtung B, einen Handshaking- und Verhandlungsvorgang 1102 durchführen, bei dem sich die Vorrichtungen auf Parameter des Entfernungsmessprozesses einigen, wie etwa die zu verwendenden Kanäle, eine Zeitdauer (tL), für die jeder CT übertragen wird, und einen Zeitpunkt zum Starten des Entfernungsmessprozesses. Des Weiteren einigen sich im Szenario der pseudozufälligen Kanalumschaltung der Initiator A und der Reflektor B auf eine pseudozufällige Reihenfolge für die Kanalumschaltung. Als Nächstes beginnt ein erster Zyklus des Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses 1104 bei Epoche t1, wobei der Initiator, Vorrichtung A, einen ersten CT auf einer Frequenz oder einem Kanal zwischen ƒ1 und ƒn, die bzw. der basierend auf der vereinbarten pseudozufälligen Reihenfolge ausgewählt wurde, übertragt. In der gezeigten Ausführungsform erfolgt der Austausch bei Epoche t1 auf dem Kanal ƒi+2. Nach jedem Austausch führen der Initiator A und/oder der Reflektor B einen Algorithmus 1106 aus, um für den nächsten oder nächstgelegenen Nachbarkanal in der vereinbarten Liste von Kanälen zu entscheiden, bei der geeigneten oder zugehörigen Epoche entweder den CT auszutauschen oder inaktiv zu bleiben und den Austausch zu überspringen. Wenn also in einer nachfolgenden Epoche ti der Reflektor B eine Interferenz feststellt, entscheiden der Initiator A und der Reflektor B lokal, den CT-Austausch auf dem nächsten Nachbarkanal ƒi+1 in der entsprechenden Epoche zu überspringen, aber in der nächsten, unmittelbar folgenden Epoche ti+1 tauschen der Initiator und der Reflektor den CT auf dem nicht gestörten Kanal ƒ1 aus. Bei Epoche ti+2 überspringen der Initiator und der Reflektor den CT-Austausch auf dem gestörten Kanal ƒi+1, wie zuvor lokal entschieden. Danach tauschen Initiator A und Reflektor B für eine Anzahl von nachfolgenden Epochen CTs normal aus, wobei nach jedem Austausch auf Interferenz geprüft wird, bis der Zyklus mit einem Austausch auf Kanal ƒn bei Epoche (tn) abgeschlossen wird. Nach Abschluss des Zyklus tauschen der Initiator und der Reflektor die Phasenmessergebnisse 1108 aus und schätzen einen Abstand zwischen Initiator und Reflektor. 11th FIG. 13 is a message sequence diagram depicting one cycle of the agile phase distance measurement process of FIG 10 illustrated. Regarding 11th the message sequence begins with the initiator, device A, and the reflector, device B, handshaking and negotiating 1102 in which the devices agree on parameters of the ranging process, such as the channels to be used, a length of time (t L ) for which each CT is transmitted, and a time to start the ranging process. Furthermore, in the scenario of the pseudo-random channel switching, the initiator A and the reflector B agree on a pseudo-random sequence for the channel switching. Next, a first cycle of the multicarrier phase ranging process begins 1104 at epoch t 1 , wherein the initiator, device A, transmits a first CT on a frequency or channel between ƒ 1 and ƒ n selected based on the agreed pseudo-random sequence. In the embodiment shown, the exchange takes place at epoch t 1 on channel ƒ i + 2 . After each exchange, the initiator A and / or the reflector B run an algorithm 1106 in order to decide for the next or closest adjacent channel in the agreed list of channels, either to exchange the CT at the appropriate or associated epoch or to remain inactive and skip the exchange. So if in a subsequent epoch t i the reflector B detects an interference, the initiator A and the reflector B decide locally, the CT exchange on the next Adjacent channel ƒ i + 1 to be skipped in the corresponding epoch, but in the next, immediately following epoch t i + 1 , the initiator and the reflector exchange the CT on the undisturbed channel ƒ 1 . At epoch t i + 2 , the initiator and the reflector skip the CT exchange on the disturbed channel ƒ i + 1 , as previously decided locally. Thereafter, initiator A and reflector B exchange CTs normally for a number of subsequent epochs, with interference being checked after each exchange until the cycle is concluded with an exchange on channel ƒ n at epoch (t n ). After completion of the cycle, the initiator and the reflector exchange the phase measurement results 1108 and estimate the distance between initiator and reflector.

Wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen kann der agile Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozess in dem Pseudozufallskanalszenario für eine beliebige Anzahl von Zyklen wiederholt werden und wird im Allgemeinen auch so wiederholt, wobei jedem Zyklus ein weiterer Handshaking- und Verhandlungsvorgang 1102 vorausgeht. Diese nachfolgenden Zyklen können durchgeführt werden, ohne dass Kanäle basierend auf einer in einem vorherigen Zyklus erkannten Interferenz übersprungen werden, oder es können Kanäle, auf denen in dem vorherigen Zyklus eine Interferenz erkannt wurde, für eine Anzahl von nachfolgenden Zyklen übersprungen werden, ohne dass die zuvor gestörten Kanäle dauerhaft auf eine schwarze Liste gesetzt werden.As with the embodiments described above, in the pseudo-random channel scenario, the agile multicarrier phase ranging process can and is generally repeated for any number of cycles, with another handshaking and negotiation process for each cycle 1102 precedes. These subsequent cycles can be performed without channels being skipped based on interference detected in a previous cycle, or channels detected in the previous cycle can be skipped for a number of subsequent cycles without the previously disturbed channels are permanently blacklisted.

12 ist ein schematisches Blockdiagramm, das ein System veranschaulicht, für welches der agile Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozess nützlich ist. Mit Bezug auf 12 umfasst das System 1200 im Allgemeinen zwei oder mehr drahtlose Vorrichtungen 1202, wie etwa Sendeempfänger oder Transponder, die jeweils einen Sender 1204, einen Empfänger 1206 und eine oder mehrere Antennen 1208 umfassen. Jede der drahtlosen Vorrichtungen 1202 umfasst ein Bluetooth-Low-Energy(BLE)- oder 802.15.4-Funkgerät, das in der Lage ist, auf mehreren Frequenzen oder Kanälen in Bändern einschließlich des 2,4-GHz-ISM(Industrial, Scientific and Medical)-Bands zu arbeiten. Jede der drahtlosen Vorrichtungen 1202 umfasst Hardware und Software, um einen Abstand zwischen einer initiierenden Vorrichtung und einer reflektierenden Vorrichtung mit Submeter-Genauigkeit zu messen, indem Phasendifferenzen in einem CT gemessen werden, der zwischen der initiierenden und der reflektierenden Vorrichtung ausgetauscht wird. Des Weiteren umfasst mindestens eine der drahtlosen Vorrichtungen 1202 in einem Entfernungsmesspaar, entweder die initiierende oder die reflektierende Vorrichtung, ferner eine Architektur, um einen Algorithmus auszuführen und eine lokale Entscheidung zu treffen, entweder den Dauerton auszutauschen oder den Tonaustausch für den/die nachfolgenden Kanal/Kanäle und/oder Epoche(n) zu überspringen. 12th Figure 4 is a schematic block diagram illustrating a system for which the agile multicarrier phase ranging process is useful. Regarding 12th includes the system 1200 generally two or more wireless devices 1202 , such as transceivers or transponders, each one transmitter 1204 , a recipient 1206 and one or more antennas 1208 include. Any of the wireless devices 1202 includes a Bluetooth Low Energy (BLE) or 802.15.4 radio capable of listening on multiple frequencies or channels in bands including the 2.4 GHz Industrial, Scientific and Medical (ISM) band work. Any of the wireless devices 1202 includes hardware and software to measure a distance between an initiating device and a reflective device with sub-meter accuracy by measuring phase differences in a CT exchanged between the initiating and reflective devices. Also includes at least one of the wireless devices 1202 in a distance measuring pair, either the initiating or the reflecting device, further an architecture to execute an algorithm and to make a local decision to either exchange the continuous tone or to assign the tone exchange for the subsequent channel (s) and / or epoch (s) skip.

13 ist ein schematisches Blockdiagramm, das einen Abschnitt einer drahtlosen Vorrichtung 1300, wie etwa einen Sendeempfänger oder Transponder, veranschaulicht, einschließlich einer Antenne 1302, eines Empfängerabschnitts 1304 des Sendeempfängers und einer Ausführungsform einer Architektur oder eines Blocks 1306, um einen Algorithmus auszuführen und eine lokale Entscheidung zu treffen, entweder den Dauerton auszutauschen oder den Tonaustausch für den/die nachfolgenden Kanal/Kanäle und/oder Epoche(n) zu überspringen. 13th Figure 3 is a schematic block diagram showing a portion of a wireless device 1300 such as a transceiver or transponder, including an antenna 1302 , a receiver section 1304 of the transceiver and an embodiment of an architecture or block 1306 to run an algorithm and make a local decision to either swap the continuous tone or skip the tone swap for the subsequent channel (s) and / or epoch (s).

Mit Bezug auf 13 umfasst der Empfängerabschnitt 1304 einen HF-Bandpassfilter 1308, um starke Außerbandsignale auszublenden, einen rauscharmen Verstärker (Low Noise Amplifier, LNA) 1310, um die empfangenen HF-Signale zu verstärken, einschließlich eines CT- oder Dauerstrich-Trägersignals, das für den agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozess verwendet wird, und einen Abwärtsumwandlungs-HF-Mischer 1312, der mit einem Ausgang des LNA und mit einem lokalen Oszillator (LO) 1314 gekoppelt ist, um die HF-Frequenz in die niedrigere Zwischenfrequenz (IF) umzuwandeln. Ein aktiver komplexer Filter 1316 und ein Amplitudenbegrenzer zur Beseitigung von Amplitudenstörungen 1318 sind mit einem Analog-Digital-Wandler (ADC) 1320 zur Umwandlung der empfangenen Signale von analog nach digital und einem Gaussian-Frequency-Shift-Keying(GFSK)-Demodulator 1322 zur Demodulation des digitalen Signals gekoppelt.Regarding 13th comprises the receiver section 1304 an RF band pass filter 1308 To block out strong out-of-band signals, use a low-noise amplifier (LNA) 1310 to amplify the received RF signals including a CT or CW carrier signal used for the agile multicarrier phase ranging process and a downconverting RF mixer 1312 connected to an output of the LNA and a local oscillator (LO) 1314 is coupled to convert the RF frequency to the lower intermediate frequency (IF). An active complex filter 1316 and an amplitude limiter for eliminating amplitude interference 1318 are equipped with an analog-to-digital converter (ADC) 1320 for converting the received signals from analog to digital and a Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK) demodulator 1322 coupled for demodulating the digital signal.

Die Architektur oder der Block 1306 zur Ausführung des Algorithmus umfasst im Allgemeinen Hardware, wie etwa einen Prozessor 1324, um Signalverarbeitung auf das empfangene Signal anzuwenden, IQ-Verarbeitungssoftware 1326, wie etwa Firmware, die in einem Speicher in dem Prozessor verkörpert oder mit diesem gekoppelt ist, um die Signalverarbeitung auf die rohen IQ-Abtastwerte anzuwenden, und Interferenzerkennungssoftware 1328, wie etwa Firmware, die in einem Speicher in dem Prozessor verkörpert oder mit diesem gekoppelt ist, um zu entscheiden, ob die Abtastwerte gestört sind oder nicht.The architecture or the block 1306 to execute the algorithm generally includes hardware such as a processor 1324 to apply signal processing to the received signal, IQ processing software 1326 such as firmware embodied in or coupled to memory in the processor to apply signal processing to the raw IQ samples and interference detection software 1328 such as firmware embodied in or coupled to memory in the processor to decide whether or not the samples are perturbed.

Somit wurden drahtlose Vorrichtungen mit Hardware und/oder Software zur Ermöglichung einer agilen Mehrträger-Phasenentfernungsmessung und Verfahren zum Betrieb derselben zur Erkennung und Abschwächung von Interferenzeffekten von koexistierenden Vorrichtungen in dem Netzwerk offenbart. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden oben mithilfe von funktionalen und schematischen Blockdiagrammen beschrieben, welche die Implementierung spezifischer Funktionen und deren Beziehungen veranschaulichen. Die Grenzen dieser Funktionsbausteine wurden hierin zur Vereinfachung der Beschreibung beliebig festgelegt. Es können auch andere Grenzen definiert werden, solange die spezifizierten Funktionen und deren Beziehungen geeignet durchgeführt werden.Thus, wireless devices having hardware and / or software to enable agile multicarrier phase ranging and methods of operating the same to detect and mitigate interference effects from coexisting devices in the network have been disclosed. Embodiments of the present invention have been described above using functional and schematic block diagrams that illustrate the implementation of specific functions and their relationships. The limits these function blocks have been specified here to simplify the description. Other limits can be defined as long as the specified functions and their relationships are properly performed.

Die vorstehende Beschreibung der spezifischen Ausführungsformen offenbart die allgemeine Natur der Erfindung somit vollständig, damit andere durch Anwendung von Kenntnissen im Rahmen des Fachwissens ohne weiteres solche spezifischen Ausführungsformen für verschiedene Anwendungen modifizieren und/oder anpassen können, ohne unangemessene Experimente und ohne von dem allgemeinen Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher sollen solche Anpassungen und Modifikationen innerhalb der Bedeutung und des Bereichs von Äquivalenten der offengelegten Ausführungsformen liegen, basierend auf der hier vorgestellten Lehre und Anleitung. Es versteht sich, dass die Phraseologie oder Terminologie hierin dem Zweck der Beschreibung und nicht der Einschränkung dient, sodass die Terminologie oder Phraseologie der vorliegenden Spezifikation vom Fachmann im Lichte der Lehren und Anleitungen zu interpretieren ist.The foregoing description of the specific embodiments thus fully discloses the general nature of the invention so that others, using a knowledge within the art, can readily modify and / or adapt such specific embodiments for various applications, without undue experimentation and without departing from the general concept of FIG deviate from the present invention. Therefore, such adaptations and modifications are intended to be within the meaning and range of equivalents of the disclosed embodiments based on the teaching and guidance presented herein. It is to be understood that the phraseology or terminology used herein is for the purpose of description and not of limitation, so that the terminology or phraseology of the present specification will be interpreted by those skilled in the art in light of the teachings and instructions.

Es versteht sich, dass der Abschnitt „Detaillierte Beschreibung“ und nicht die Abschnitte „Kurzfassung“ und „Zusammenfassung“ zur Interpretation der Ansprüche herangezogen werden sollen. Die Abschnitte „Kurzfassung“ und „Zusammenfassung“ können eine oder mehrere, jedoch nicht alle beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie sie von dem/den Erfinder(n) erdacht wurden, darlegen und sollen daher die vorliegende Erfindung und die beigefügten Ansprüche in keiner Weise einschränken.It is understood that the “Detailed Description” section and not the “Abstract” and “Summary” sections should be used to interpret the claims. The “Abstract” and “Summary” sections may set forth one or more, but not all, exemplary embodiments of the present invention as contemplated by the inventor (s) and are therefore not intended in any way to set forth the present invention and the appended claims restrict.

Die Breite und der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung sollte nicht durch eine der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen eingeschränkt werden, sondern nur in Übereinstimmung mit den folgenden Ansprüchen und deren Äquivalenten definiert werden.The breadth and scope of the present invention should not be limited by any of the exemplary embodiments described above, but should be defined only in accordance with the following claims and their equivalents.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 63/033740 [0001]US 63/033740 [0001]

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Ein Verfahren zur Entfernungsmessung zwischen zwei drahtlosen Sendeempfängern, das Folgendes beinhaltet: Durchführen eines Handshakes zwischen einem ersten Sendeempfänger und einem zweiten Sendeempfänger, wobei eine Liste von Kanälen und eine Startzeit für einen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozess verhandelt werden; Durchführen eines Zyklus des Mehrträger-Phasenentfernungsmessverfahrens, das Folgendes umfasst: Austauschen, in einer ersten Epoche auf einem ersten Kanal, eines Dauertons (Constant Tone, CT) zwischen dem ersten und dem zweiten Sendeempfänger; Verarbeiten des in dem ersten und dem zweiten Sendeempfänger empfangenen CT, um eine Phasendifferenz zwischen dem empfangenen CT und einem Referenzsignal zu messen; Prüfen auf Interferenzen in dem CT, der mit mindestens einem von dem ersten Sendeempfänger und dem zweiten Sendeempfänger empfangen wurde, und: wenn keine Interferenz erkannt wird, Umschalten auf einen zweiten Kanal und in einer zweiten Epoche Austauschen des CT zwischen dem ersten und dem zweiten Sendeempfänger; und wenn eine Interferenz erkannt wird, Informieren des ersten Sendeempfängers oder des zweiten Sendeempfängers, Überspringen mindestens des zweiten Kanals und Inaktivbleiben für mindestens eine zweite Epoche.A method of measuring the distance between two wireless transceivers that includes: Performing a handshake between a first transceiver and a second transceiver negotiating a list of channels and a start time for a multicarrier phase ranging process; Perform a cycle of the multicarrier phase ranging method that includes: Exchanging, in a first epoch on a first channel, a constant tone (CT) between the first and second transceivers; Processing the CT received in the first and second transceivers to measure a phase difference between the received CT and a reference signal; Checking for interference in the CT received with at least one of the first transceiver and the second transceiver, and: if no interference is detected, switching to a second channel and, in a second epoch, exchanging the CT between the first and the second transceiver; and if interference is detected, informing the first transceiver or the second transceiver, Skip at least the second channel and remain inactive for at least a second epoch. Verfahren gemäß Anspruch 1, ferner beinhaltend, nachdem auf Interferenz geprüft wurde, das Prüfen, ob der erste Kanal ein letzter Kanal in der Liste von Kanälen ist, und wenn der erste Kanal der letzte Kanal ist, Beenden des Zyklus und Austauschen, zwischen dem ersten und dem zweiten Sendeempfänger, von Ergebnissen der gemessenen Phasendifferenz und Durchführen eines weiteren Zyklus des Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses, ohne dass Kanäle in der Liste von Kanälen basierend auf in einem vorherigen Zyklus erkannter Interferenz übersprungen werden.Procedure according to Claim 1 , further including, after checking for interference, checking that the first channel is a last channel in the list of channels, and if the first channel is the last channel, terminating the cycle and exchanging between the first and second transceivers , of results of the measured phase difference and performing another cycle of the multicarrier phase ranging process without skipping channels in the list of channels based on interference detected in a previous cycle. Verfahren gemäß Anspruch 1, ferner beinhaltend das Durchführen einer Anzahl (n) von nachfolgenden Zyklen, wobei jegliche Kanäle in der Liste von Kanälen, die in einem vorherigen Zyklus basierend auf erkannter Interferenz übersprungen wurden, übersprungen werden.Procedure according to Claim 1 , further including performing a number (n) of subsequent cycles, skipping any channels in the list of channels that were skipped in a previous cycle based on detected interference. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die Anzahl (n) von nachfolgenden Zyklen, bei denen Kanäle in der Liste von Kanälen basierend auf Interferenz übersprungen werden, auf einer Eigenschaft der erkannten Interferenz basiert.Procedure according to Claim 3 , wherein the number (n) of subsequent cycles that channels in the list of channels are skipped based on interference is based on a property of the interference detected. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei die Eigenschaft der Interferenz eine Stärke der Interferenz, eine Länge des Interferenzpakets, eine Wiederholung des Interferenzpakets im Zeitbereich und eine Bandbreite des Interferenzsignals im Frequenzbereich umfassen kann.Procedure according to Claim 4 wherein the property of the interference can include a strength of the interference, a length of the interference packet, a repetition of the interference packet in the time domain and a bandwidth of the interference signal in the frequency domain. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Informieren des ersten Sendeempfängers oder des zweiten Sendeempfängers das Senden eines CT mit einer kürzeren als der erwarteten Länge beinhaltet.Procedure according to Claim 1 wherein informing the first transceiver or the second transceiver includes sending a CT of a shorter than expected length. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Durchführung des Zyklus des Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses ferner das Austauschen eines Pakets zwischen dem ersten und dem zweiten Sendeempfänger vor oder nach dem Austauschen des CT beinhaltet.Procedure according to Claim 1 wherein performing the cycle of the multicarrier phase ranging process further includes exchanging a packet between the first and second transceivers before or after exchanging the CT. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das Informieren des ersten Sendeempfängers oder des zweiten Sendeempfängers das Nichtübertragen von mindestens einem von dem Paket und dem CT von dem ersten Sendeempfänger oder dem zweiten Sendeempfänger, der eine Interferenz erkennt, beinhaltet.Procedure according to Claim 7 wherein informing the first transceiver or the second transceiver includes not transmitting at least one of the packet and the CT from the first transceiver or the second transceiver that detects interference. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das Paket nach dem CT ausgetauscht wird und wobei das Informieren des ersten Sendeempfängers oder des zweiten Sendeempfängers, dass eine Interferenz erkannt wurde, das Senden eines Pakets mit einer spezifischen Zugangsadresse beinhaltet.Procedure according to Claim 7 wherein the packet is exchanged after the CT and wherein informing the first transceiver or the second transceiver that an interference has been detected includes sending a packet with a specific access address. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das Paket nach dem CT ausgetauscht wird und wobei das Informieren des ersten Sendeempfängers oder des zweiten Sendeempfängers das Senden eines Pakets mit Informationen, die zu überspringende gestörte Kanäle identifizieren, beinhaltet.Procedure according to Claim 7 wherein the packet is exchanged after the CT and wherein informing the first transceiver or the second transceiver includes sending a packet with information identifying disturbed channels to be skipped. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die lokale Verarbeitung des CT in dem ersten und dem zweiten Sendeempfänger das Erzeugen von In-Phase- und Quadratur(IQ)-Abtastwerten des dort empfangenen CT beinhaltet, und wobei das Prüfen auf Interferenz in dem empfangenen CT das Prüfen auf Interferenz in den IQ-Abtastwerten beinhaltet.Procedure according to Claim 1 , wherein the local processing of the CT in the first and second transceivers includes generating in-phase and quadrature (IQ) samples of the CT received there, and wherein checking for interference in the received CT is checking for interference in the Includes IQ samples. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozess lineare Kanalumschaltung verwendet.Procedure according to Claim 1 , where the multicarrier phase ranging process uses linear channel switching. Ein Verfahren zur Entfernungsmessung zwischen zwei drahtlosen Sendeempfängern, das Folgendes beinhaltet: Durchführen eines Handshakes zwischen einem ersten Sendeempfänger und einem zweiten Sendeempfänger, wobei das Handshaking das Verhandeln einer Liste von Kanälen und eine Startzeit für einen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozess beinhaltet; und Durchführen eines Zyklus des Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses, wobei der Zyklus für jeden Kanal in der Liste von Kanälen Folgendes umfasst: Austauschen eines CT zwischen dem ersten Sendeempfänger und dem zweiten Sendeempfänger über den Kanal während einer ersten Epoche einer Vielzahl von Epochen; Verarbeiten des in dem ersten Sendeempfänger und dem zweiten Sendeempfänger empfangenen CT, um eine Phasendifferenz zwischen dem empfangenen CT und einem lokalen Referenzsignal zu messen; und Prüfen auf Interferenz in dem CT, der mit mindestens einem von dem ersten Sendeempfänger und dem zweiten Sendeempfänger empfangen wurde, wobei: wenn keine Interferenz erkannt wird, Umschalten auf einen anderen Kanal in der Liste von Kanälen und Austauschen des CT zwischen dem ersten Sendeempfänger und dem zweiten Sendeempfänger in einer zweiten Epoche; und wenn eine Interferenz erkannt wird, Informieren des ersten Sendeempfängers oder des zweiten Sendeempfängers, Überspringen mindestens eines anderen Kanals in der Liste von Kanälen und Inaktivbleiben für mindestens eine weitere Epoche in der Vielzahl der Epochen.A method of measuring the distance between two wireless transceivers, comprising: performing a handshake between a first transceiver and a second transceiver, wherein the handshaking is negotiating a list of channels and a Includes start time for a multicarrier phase ranging process; and performing a cycle of the multicarrier phase ranging process, the cycle comprising, for each channel in the list of channels: exchanging a CT between the first transceiver and the second transceiver over the channel during a first epoch of a plurality of epochs; Processing the CT received in the first transceiver and the second transceiver to measure a phase difference between the received CT and a local reference signal; and checking for interference in the CT received with at least one of the first transceiver and the second transceiver, wherein: if interference is not detected, switching to another channel in the list of channels and exchanging the CT between the first transceiver and the second transceiver in a second epoch; and if interference is detected, informing the first transceiver or the second transceiver, skipping at least one other channel in the list of channels, and remaining inactive for at least one more epoch in the plurality of epochs. Verfahren gemäß Anspruch 13, ferner beinhaltend, nach Abschluss des Zyklus, das Austauschen von Ergebnissen der gemessenen Phasendifferenz für jeden Kanal in der Liste von Kanälen zwischen dem ersten und dem zweiten Sendeempfänger und das Durchführen eines weiteren Zyklus des Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses, ohne dass Kanäle in der Liste von Kanälen basierend auf einer in einem vorherigen Zyklus erkannten Interferenz übersprungen werden.Procedure according to Claim 13 , further including, upon completion of the cycle, exchanging results of the measured phase difference for each channel in the list of channels between the first and second transceivers and performing another cycle of the multicarrier phase ranging process without any channels in the list of channels skipped based on an interference detected in a previous cycle. Verfahren gemäß Anspruch 13, ferner beinhaltend, nach Abschluss des Zyklus, das Austauschen von Ergebnissen der gemessenen Phasendifferenz für jeden Kanal in der Liste von Kanälen zwischen dem ersten und dem zweiten Sendeempfänger und das Durchführen eines weiteren Zyklus des Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses, wobei das Austauschen des CT auf jeglichem Kanal in der Liste von Kanälen, auf dem in einem vorherigen Zyklus Interferenz erkannt wurde, übersprungen wird.Procedure according to Claim 13 , further including, upon completion of the cycle, exchanging results of the measured phase difference for each channel in the list of channels between the first and second transceivers and performing another cycle of the multicarrier phase ranging process, exchanging the CT on each channel is skipped in the list of channels on which interference was detected in a previous cycle. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei der Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozess eine pseudozufällige Kanalumschaltung verwendet.Procedure according to Claim 13 , wherein the multicarrier phase ranging process uses pseudo-random channel switching. Ein System zum Bestimmen einer Entfernung zwischen zwei drahtlosen Sendeempfängern, das Folgendes beinhaltet: einen ersten Sendeempfänger und einen zweiten Sendeempfänger, die jeweils einen Prozessor beinhalten, der konfiguriert ist, um Programmcode in Firmware auszuführen, um: eine Liste von Kanälen und eine Startzeit für einen Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozess zu verhandeln; und eine Anzahl von Zyklen des Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses durchzuführen, wobei jeder Zyklus für jeden Kanal in der Liste von Kanälen Folgendes umfasst: Austauschen eines CT zwischen dem ersten Sendeempfänger und dem zweiten Sendeempfänger über den Kanal während einer ersten Epoche einer Vielzahl von Epochen; Messen, in dem ersten Sendeempfänger und dem zweiten Sendeempfänger, einer Phasendifferenz zwischen dem empfangenen CT und einem lokalen Referenzsignal; und Prüfen auf Interferenz in dem CT, der mit mindestens einem von dem ersten Sendeempfänger und dem zweiten Sendeempfänger empfangen wurde, wobei: wenn keine Interferenz erkannt wird, Umschalten auf einen anderen Kanal in der Liste von Kanälen und Austauschen des CT zwischen dem ersten Sendeempfänger und dem zweiten Sendeempfänger in einer zweiten Epoche; und wenn eine Interferenz erkannt wird, Informieren des ersten Sendeempfängers oder des zweiten Sendeempfängers, Überspringen mindestens eines anderen Kanals in der Liste von Kanälen und Inaktivbleiben für mindestens eine weitere Epoche in der Vielzahl der Epochen.A system for determining a distance between two wireless transceivers that includes: a first transceiver and a second transceiver, each including a processor configured to execute program code in firmware to: negotiate a list of channels and a start time for a multicarrier phase ranging process; and perform a number of cycles of the multicarrier phase ranging process, each cycle comprising, for each channel in the list of channels: Exchanging a CT between the first transceiver and the second transceiver over the channel during a first epoch of a plurality of epochs; Measuring, in the first transceiver and the second transceiver, a phase difference between the received CT and a local reference signal; and Checking for interference in the CT received with at least one of the first transceiver and the second transceiver, wherein: if no interference is detected, switching to another channel in the list of channels and exchanging the CT between the first transceiver and the second transceiver in a second epoch; and if interference is detected, informing the first transceiver or the second transceiver, Skipping at least one other channel in the list of channels and remaining inactive for at least one further epoch in the multitude of epochs. System gemäß Anspruch 17, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, um Programmcode auszuführen, um in dem ersten und dem zweiten Sendeempfänger In-Phase- und Quadratur(IQ)-Abtastwerte des dort empfangenen CT zu erzeugen, und wobei das Prüfen auf Interferenz in dem empfangenen CT das Prüfen auf Interferenz in den IQ-Abtastwerten beinhaltet.System according to Claim 17 wherein the processor is further configured to execute program code to generate in-phase and quadrature (IQ) samples of the received CT in the first and second transceivers, and wherein checking for interference in the received CT is checking for interference in the IQ samples. System gemäß Anspruch 17, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, Programmcode auszuführen, um Phasenmessergebnisse auszutauschen, aus denen die Entfernung zwischen dem ersten und dem zweiten Sendeempfänger bestimmt wird, und um nachfolgende Zyklen des Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses auszuführen, wobei das Austauschen des CT auf jeglichem Kanal in der Liste von Kanälen, auf dem in einem vorhergehenden Zyklus Interferenz erkannt wurde, übersprungen wird.System according to Claim 17 , wherein the processor is further configured to Execute program code to exchange phase measurement results from which the distance between the first and second transceivers is determined and to execute subsequent cycles of the multicarrier phase distance measurement process, the swapping of the CT on any channel in the list of channels on that in a previous Cycle interference is detected, it is skipped. System gemäß Anspruch 17, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, um Programmcode auszuführen, um Phasenmessergebnisse auszutauschen, aus denen die Entfernung zwischen dem ersten und dem zweiten Sendeempfänger bestimmt wird, und um nachfolgende Zyklen des Mehrträger-Phasenentfernungsmessprozesses auszuführen, ohne dass Kanäle in der Liste von Kanälen basierend auf in einem vorhergehenden Zyklus erkannter Interferenz übersprungen werden.System according to Claim 17 , wherein the processor is further configured to execute program code to exchange phase measurement results from which the distance between the first and second transceivers is determined and to execute subsequent cycles of the multicarrier phase distance measurement process without including channels in the list of channels based on skipped in a previous cycle of detected interference.
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