CN113973378B 无线通信方法与装置、基站和标签设备 （Oppo广东移动通信有限公司）

本申请实施例公开了一种无线通信方法与用于定位服务系统中的通信设备之间进行UWB无间帧包含一个用于提供基站同步操作的时隙和至少一个用于通过预设定位算法给标签设备提供定位服务的时隙；基站X在第一时间帧上的当前时隙内与定位服务系统中的通信设备交互UWB时隙内交互UWB信号，从而避免UWB信号在UWB信2基站X获取用于定位服务系统中的通信设备之间进行超带宽UWB无线通信的第一时间包含一个用于提供基站同步操作的时隙和至少一个用于通过预设定位算法给所述标签设所述基站X在所述第一时间帧上的当前时隙内与所述定位服务系统中的通信设备交互其中，所述一个用于提供基站同步操作的时隙为第一时其中，所述第二时隙用于通过所述第一定位算法给所述第四时隙用于通过所述第三定位算法给所述电子设备从所述至少一个物联网标签设备中所述基站X在第一时间帧上的当前时隙内与所述定位服务系统中的通信设备交互UWB所述基站X在所述至少三个子时隙内侦听到所述至少三个基站中的每个基站广播的所述基站X根据所述至少三个基站中的每个基站广播的UWB信号在所述至少三个子时所述基站X根据自身侦听到所述至少三个基站中的每个基站广播的UWB信号的时间差和所述至少三个子时隙中的子时隙之间的时间间隔确定自身在所述定位服务系统中的位所述基站X根据所述自身广播UWB信号所占用的子时隙编号和所述自身在所述定位服务系统中的位置信息向所述定位服务系统中的通信设备广播UWB信号X以接入所述定位服3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所个基站广播的UWB信号在所述至少三个子时隙中的子时隙占用情况确定自身广播UWB信号所述基站X根据所述至少三个基站中的每个基站广播的UWB信号在所述至少三个子时隙中的子时隙占用情况以预设规则从所述至少三个子时隙中未被占用的子时隙中选择一所述第一子时隙之后的一个子时隙，所述第三子时隙为所述第二子时隙之后的一个子时3所述基站X根据自身侦听到所述至少三个基站中的每个基站广播的UWB信号的时间差和所述至少三个子时隙中的子时隙之间的时间间隔确定自身在所述定位服务系统中的位所述基站X在所述第一子时隙的时间戳X侦听到所述基站Y在所述第一子时隙的起始时所述基站X在所述第二子时隙的时间戳Y侦听到所述基站Z在所述第二子时隙的起始时所述基站X在所述第三子时隙的时间戳Z侦听到所述基站H在所述第三子时隙的起始时所述基站X根据所述时间戳X、所述时间戳Y计算自身侦听到所述UWB信号Y与自身侦听所述基站X根据所述时间戳X、所述时间戳Z计算自身侦听到所述UWB信号Y与自身侦听所述基站X在所述第一时间帧上的当前时隙内与所述定位服务系统中的通信设备交互所述基站X在所述第一时隙上的第四子时隙内向所述定位服务系统中的通信设备广播所述基站X在所述第一时隙上的第五子时隙内侦听到基站J发送的指示信息Y，所述指示信息Y用于指示所述基站J在所述定位服务系统中的位置信息，所述基站J为所述至少三所述基站X在所述第一时间帧上的当前时隙内与所述定位服务系统中的通信设备交互所述基站X在所述第二时隙内根据所述第一定位算法与所述定位服务系统中的通信设备交互UWB信号以确定所述电子设备在所述所述基站X在所述第二时隙内根据所述第一定位算法与所述定位服务系统中的通信设所述基站X在所述第二时隙的时间戳H上向所述定位服务系统中的通信设备广播UWB信4所述基站X在所述第二时隙的时间戳J上侦听到UWB信号K，所述时间戳J之后，所述UWB信号K是由所述基站K在侦听到所述UWB信号J后向所述定位服务系统中的通所述基站X在所述第二时隙的时间戳K上侦听到UWB信号L，所述时间之后，所述UWB信号L是由所述基站L在侦听到所述UWB信号K后向所述定位服务系统中的通第一发送时间差为所述基站X广播所述UWB信号J与所述基站K广播所述UWB信号K之间的发第二发送时间差为所述基站X广播所述UWB信号J与所述基站L广播所述UWB信号L之间的发所述基站X在所述第二时隙的时间戳L上向所述电子设备或所述至少一个物联网标签所述基站X在所述第一时间帧上的当前时隙内与所述定位服务系统中的通信设备交互所述基站X在所述第三时隙内根据所述第二定位算法与所述定位服务系统中的通信设备交互UWB信号以确定所述至少一个物联网标签设备中的目标物联网标签设备在所述定位所述基站X在所述第三时隙内根据所述第二定位算法与所述定位服务系统中的通信设备交互UWB信号以确定所述至少一个物联网标签设备中的目标物联网标签设备在所述定位所述基站X在所述第三时隙的时间戳M上侦听到所述目标物联网标签设备广播的UWB信号M，所述UWB信号M用于请求检测所述目标物联网标签设备在所述定位服务系统中的位置所述基站X在所述第三时隙的时间戳N上向所述定位服务系统中的通信设备广播UWB信所述基站X在所述第三时隙的时间戳P上侦听到指示信息H，所述时间戳P在N之后，所述指示信息H是由所述目标物联网标签设备在侦听到所述UWB信号N、UWB信号P、UWB信号Q之后向所述定位服务系统中的通信设备广播的，所述UWB信号P是由所述基站M在5所述第三时隙上侦听到所述UWB信号Q的时间戳以及自身在所述第三时隙上广播所述指示标签设备获取用于定位服务系统中的通信设备之间进行超带宽UWB无线通信的第一时时间帧包含一个用于提供基站同步操作的时隙和至少一个用于通过预设定位算法给所述所述标签设备在所述第一时间帧上的当前时隙内与所述定位服务系统中的通信设备其中，所述一个用于提供基站同步操作的时隙为第一时其中，所述第二时隙用于通过所述第一定位算法给所述第四时隙用于通过所述第三定位算法给所述电子设备从所述至少一个物联网标签设备中所述标签设备在所述第一时间帧上的当前时隙内与所述定位服务系统中的通信设备所述标签设备在所述第二时隙内根据所述第一定位算法与所述定位服务系统中的通信设备交互UWB信号以确定自身在所述定所述标签设备在所述第二时隙内根据所述第一定位算法与所述定位服务系统中的通所述标签设备在所述第二时隙的时间戳Q上侦听到UWB信号J，所述UWB信号J是由所述基站X在所述第二时隙的时间戳H上向所述定位服务系统中的通信设备广播的，所述UWB信号J用于检测所述标签设备在所述定位服务所述标签设备在所述第二时隙的时间戳R上侦听到UWB信号K，所述时所述标签设备在所述第二时隙的时间戳S侦听到UWB信号L，所述时间戳S在6时间差为所述基站X广播所述UWB信号J与所述基站K广播所述UWB信号K之间的发送时间差，所述第二发送时间差为所述基站X广播所述UWB信号J与所述基站L广播所述UWB信号L之间所述第二发送时间差确定自身在所述定位服务系统签设备为所述至少一个物联网标签设备中的一个物所述标签设备在所述第一时间帧上的当前时隙内与所述定位服务系统中的通信设备所述标签设备在所述第三时隙内根据所述第二定位算法与所述定位服务系统中的通信设备交互UWB信号以确定自身在所述定所述标签设备在所述第三时隙内根据所述第二定位算法与所述定位服务系统中的通所述标签设备在所述第三时隙的时间戳U上向所述定位服务系统中的通信设备广播所述标签设备在所述第三时隙的时间戳V侦听到UWB信号N，所述时间戳V在所述标签设备在所述第三时隙的时间戳W侦听到UWB信号P，所述时间戳W在所述标签设备在所述第三时隙的时间戳F侦听到UWB信号Q，所述UWB信号Q是由所述基站N在侦听到所述UWB信号P后向所述定位服务所述标签设备在所述第三时隙的时间戳G向所述定位服务系统中的通信设备广播指示通过所述通信单元获取用于定位服务系统中的通信设备之间进行超带宽UWB无线通信第一时间帧包含一个用于提供基站同步操作的时隙和至少一个用于通过预设定位算法给通过所述通信单元在所述第一时间帧上的当前时隙内与所述定位服务系统中的通信其中，所述一个用于提供基站同步操作的时隙为第一时7其中，所述第二时隙用于通过所述第一定位算法给所述第四时隙用于通过所述第三定位算法给所述电子设备从所述至少一个物联网标签设备中通过所述通信单元获取用于定位服务系统中的通信设备之间进行超带宽UWB无线通信所述第一时间帧包含一个用于提供基站同步操作的时隙和至少一个用于通过预设定位算通过所述通信单元在所述第一时间帧上的当前时隙内与所述定位服务系统中的通信其中，所述一个用于提供基站同步操作的时隙为第一时其中，所述第二时隙用于通过所述第一定位算法给所述第四时隙用于通过所述第三定位算法给所述电子设备从所述至少一个物联网标签设备中个程序包括用于执行如权利要求1-9任一项所述的方法中的于执行如权利要求10-14任一项所述的方法中的8离内以较低的功率和较宽的频带范围发射由脉冲设备之间因频繁交互UWB信号而导致UWB信号在UWB信道中相互冲突与干扰，成为亟需解决在UWB信道中相互冲突与干扰，以及实现由时隙分配为通信设备之间提供基站同步操作和[0006]基站X获取用于定位服务系统中的通信设备之间进行超带宽UWB无线通信的第一间帧包含一个用于提供基站同步操作的时隙和至少一个用于通过预设定位算法给所述标[0007]所述基站X在所述第一时间帧上的当前时隙内与所述定位服务系统中的通信设备[0009]标签设备获取用于定位服务系统中的通信设备之间进行超带宽UWB无线通信的第第一时间帧包含一个用于提供基站同步操作的时隙和至少一个用于通过预设定位算法给[0010]所述标签设备在所述第一时间帧上的当前时隙内与所述定位服务系统中的通信[0012]通过所述通信单元获取用于定位服务系统中的通信设备之间进行超带宽UWB无线所述第一时间帧包含一个用于提供基站同步操作的时隙和至少一个用于通过预设定位算[0013]通过所述通信单元在所述第一时间帧上的当前时隙内与所述定位服务系统中的9[0015]通过所述通信单元获取用于定位服务系统中的通信设备之间进行超带宽UWB无线[0016]通过所述通信单元在所述第一时间帧上的当前时隙内与所述定位服务系统中的或多个程序用于执行本申请实施例第二方面中的申请实施例第一方面和第二方面中所描述的部分备与标签设备之间在对应的时隙内交互UWB信号，从而有利于避免UWB信号在UWB信道中相[0050]UWB技术是一种无线载波通信技术，其特点是在短距离内以较低的功率和较宽的CommunicationsCommissionoftheUnitedStates)的标准，UWB的工作频段为在3.1至10.6GHz频谱范围内占据500MHz以上的带宽，每个区域设置至少一个基站实现针对佩戴标签设备的用户的位距(single-sidedtwo-wayranging，SS-TWR)和双边双向测距(double-sidedtwo-way过如下公式可以计算得到设备A与设备B之间无线信号的飞行[0057]Tround和Treply都是基于本地的同步时钟计算得到的，而本地的同步时钟误差可以与发送信号B之间的延迟时间Treply1、设备A接收信号B与发送信号C之间的延迟时间Treply2、[0067]其中，d12表示为标签设备到基站A的距离与标签设备到基站B的距离之间的距离23表示为标签设备到基站B与基站C之间的距离差[0071]AOA/PDOA是根据不同位置的多根天线接收相同信号的相位差来判断识别物体距[0073]在室内场景中有多个标签，需要在整个时间轴上设置一个超帧进行周期性的重[0074]如果基站之间的时钟同步也通过超宽带UWB技术实现，则需要在标签与基站交互120之间可以交互UWB信号，电子设备130与至少一个物联网标签设备140之间可以交互UWB可以为标签设备120提供定位服务，电子设备130可以从至少一个物联网标签设备140中寻个物联网标签设备140可以包括物联网标签设备141和物联网标签设备142等。需要说明的terminal，IT)、个人数字助理(personaldigitalassistant，PDA)或个人计算机110的各种功能和处理数据。处理器可以包括中央处理器(centralprocessingunit，(imagesignalprocessor，ISP)、视频编解码器、数字信号处理器(digitalsignalNPU)等。存储器可以包括随机存储器(randomaccessmemory，RAM)、只读存储器(read-onlymemory)、非瞬时性计算机可读介质(non-transitorycomputer-readablestorage110在使用中所创建的数据(比如标定的位置数据实施例提供的一种标签设备的结构示意图。标签设备120可以包括处理器1201、通信模块程序等，并且该至少一个功能所需的软件程序可以用于执行本申请实施例中的UWB定位功[0086]下面将从方法示例的角度介绍定位服务系统100中的基站110执行UWB无线通信的可以包含一个用于提供基站同步操作的时隙和至少一个用于通过预设定位算法给标签设少三个基站可以为上述提到的至少三个基站110，标签设备可以为上述提到的标签设备的主基站或者参考基站发送的配置信息中获取第[0091]具体的，第一时间帧可以表示在应用层(applicationlayer)上周期性划分的时(mediaaccesscontrollayer，MAC)上周期性划分的时间间隔(例如超帧)满足一定的映及新基站接入定位服务系统或者从定位服务本申请实施例后续提到的结合第三时隙和DS-TWR算法的DS-TW通过第三定位算法给电子设备从至少一个物联网标签设备中定位目标物联网物联网标签设备中定位目标物联网标签设备，因此当基站X在第一时间帧上的当前时隙内备130的定位服务等级包括低、中和高三个等级，而定位服务等级可以根据是否付费成为设备容纳数量有限。此外，定位服务系统100可以根据电子设备130的定位服务等级从SS-[0103]具体的，UWB信号可以包括媒体接入控制协议数据单元(mediaaccesscontrol的情况下，基站X在当前时隙内与定位服务系统中的通信设备交互UWB信号以实现UWB无线每个基站广播的UWB信号在至少三个子时隙中的子时隙占用情况确定自身广播UWB信号所间差和至少三个子时隙中的子时隙之间的时间间隔确定自身在所述定位服务系统中的位信息向定位服务系统中的通信设备广播UWB信号系统之后保证定位服务系统中的通信设备获知基站X的在第一时间帧中的时隙占用情况和的一个基站可以在至少三个子时隙中的一个子时隙内广播UWB信号。由于每个基站占用的在子时隙1内侦听(Rx)到基站1广播的UWB信号，基站X在子时隙3内侦听到基站2广播的UWB[0109]然后，基站X侦听的目的在于尽可能准确的获取定位服务系统中的每个基站在第MAC帧头中的帧控制字段携带的基站的有效信息来确定基站的子时隙占用情况，例如在图X已经占用该子时隙，并且定位服务系统中的通信设备可以通过UWB信号X的飞行时间来确信号所占用的子时隙编号和基站X在定位服务系统中的位置信息时，定位服务系统中的通X根据至少三个基站中的每个基站广播的UWB信号在至少三个子时隙中的子时隙占用情况以包括按照编号顺序从起始编号开始依次选择未被占用的子时隙或者按照从未被占用的基站X广播的UWB信号与其他基站广播的UWB信号为第二子时隙之后的一个子时隙，则基站X根据自身侦听到至少三个基站中的每个基站广播的UWB信号的时间差和至少三个子时隙中的子时隙之间的时间间隔确定自身在定位服务子时隙的起始时间广播的UWB信号Y；基站X在第二子时隙的时间戳Y侦听到基站Z在第二子之间的时间间隔以得到第一时间间隔；基站X在第三子时隙的时间戳Z侦听到基站H在第三[0115]需要说明的是，由于基站X在第一时间帧的第一时隙内通过侦听定位服务系统中号Y，基站X在子时隙3的时间戳Y侦听到UWB信号Z，以及基站X在子时隙4的时间戳Z侦听到等于基站Z广播UWB信号Z的时间加上基站X到基站Z的距离(d2)除于光速(c)，即时间戳Y=t0+2T+d2/c；而基站X侦听到UWB信号H的时间等于基站H广播UWB信号H的时间加上基站X到站X到基站Z的距离之间的距离差等于基站X侦听到UWB信号Y与侦听到UWB信号Z之间的时间差乘以光速减去UWB信号Z的广播时间与UWB信号Y的广播时间之间的时间差乘以光速，即|离之间的距离差等于基站X侦听到UWB信号Y与侦听到UWB信号H之间的时间差乘以光速减去统中的通信设备交互UWB信号以确定电子设备在定位服务系号的子时隙编号，因此为了避免定位服务系统中的通信设备在第二时隙内同时广播UWB信号而产生冲突，第二时隙内的UWB无线通信可以采用载波侦听多路访问/冲突避免时隙内根据第一定位算法与定位服务系统中的通信设备交互UWB信号以确定电子设备在定送时间差，第一发送时间差为基站X广播UWB信号J与基站K广播UWB信号K之间的发送时间广播UWB信号J与基站L广播UWB信号L之间的发送时间差；基站X在第二时隙的时间戳L上向电子设备提供定位服务的主基站，基站K和基站L作为向电子设备提供定位服务的从基站。到基站X的距离与自身到基站3的距离之间的距离差D2，从而根据构造D1和D2构造2条双曲统中的通信设备交互UWB信号以确定至少一个物联网标签设备中的目标物联网标签设备在号的子时隙编号，因此为了避免定位服务系统中的通信设备在第三时隙内同时广播UWB信根据第二定位算法与定位服务系统中的通信设备交互UWB信号以确定目标物联网标签设备系统中的位置信息；基站X在第三时隙的时间戳N上向定位服务系统中的通信设备广播UWB定位服务系统中的通信设备广播的，UWB信号Q是由基站N在侦听到UWB信号P后向定位服务听到基站X广播的UWB信号N后广播UWB信号P，以及基站N需要侦听到基站M广播的UWB信号P后广播UWB信号Q，从而有利于避免基站在第三时隙内同时广播UWB信号而造成信号之间的再由基站根据物联网标签设备广播与侦听到UWB信号的时间戳以及基站自身广播与侦听到在UWB信道中相互冲突与干扰，以及通过时隙分配为通信设备提供不同的同步操作和定位[0132]与上述实施例一致，下面将从方法示例的角度介绍定位服务系统100中的标签设[0133]S310、标签设备获取用于定位服务系统中的通信设备之间进行超带宽UWB无线通可以包含一个用于提供基站同步操作的时隙和至少一个用于通过预设定位算法给标签设三个基站可以为上述提到的至少三个基站110，标签设备可以为上述提到的标签设备120。主基站或者参考基站发送的配置信息中获取[0137]具体的，第一时间帧可以表示在应用层(applicationlayer)上周期性划分的时本申请实施例后续提到的结合第三时隙和DS-TWR算法的DS-TW本申请实施例后续提到的结合第三时隙和DS-TWR算法的DS-TW通过第三定位算法给电子设备从至少一个物联网标签设备中定位目标物联网一时间帧上的当前时隙内与定位服务系统中的通信设备交互UWB信号以实现UWB无线通信[0145]具体的，UWB信号可以包括媒体接入控制协议数据单元(mediaaccesscontrol在第一时间帧上的当前时隙内与定位服务系统中的通信设备交互UWB信号以实现UWB无线通信设备交互UWB信号以确定自身在定位服务系统号的子时隙编号，因此为了避免定位服务系统中的通信设备在第二时隙内同时广播UWB信二时隙内根据第一定位算法与定位服务系统中的通信设备交互UWB信号以确定自身在定位戳S在时间戳R之后，UWB信号L是由基站L在侦听到UWB信号K后向定位服务系统中的通信设发送时间差和第二发送时间差确定自身在定位服务系内根据第二定位算法与定位服务系统中的通信设备交互UWB信号以确定自身在定位服务系号的子时隙编号，因此为了避免定位服务系统中的通信设备在第三时隙内同时广播UWB信据第二定位算法与定位服务系统中的通信设备交互UWB信号以确定自身在定位服务系统中X在侦听到UWB信号M之后向定位服务系统中的通信设备广播的；标签设备在第三时隙的时向定位服务系统中的通信设备广播的；标签设备在第三时隙的时间戳F侦听到UWB信号Q，UWB信号Q是由基站N在侦听到UWB信号P后向定位服务系统中的通信设备广播的；标签设备在第一时间帧上的当前时隙内与定位服务系统中的通信设备交互UWB信号以实现UWB无线通信设备交互UWB信号以确定自身在定位服务系统应各个功能划分各个功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。所涉及的无线通信装置400可以为图6所示的基站[0163]具体实现时，处理单元420用于执行如上述方法实施例中由基站X执行的任一步时间帧包含一个用于提供基站同步操作的时隙和至少一个用于通过预设定位算法给标签[0165]可见，无线通信装置400在第一时间帧上的当前时隙内与定位服务系统中的至少三个基站和标签设备交互UWB信号以实现UWB无线通信。由于基站与基站之间需要交互UWB标签设备之间在对应的时隙内交互UWB信号，从而有利于避免UWB信号在UWB信道中相互冲[0166]需要说明的是，由于方法实施例与装置实施例为相同技[0168]在采用集成的单元的情况下，图5提出了又一种无线通信装置的功能单元组成框图。无线通信装置500应用于车载终端标签设备120，具体包括：处理单元520和通信单元元530用于支持标签设备120与其他设备之间的无线通信。无线通信装置500还可以包括存所涉及的无线通信装置500可以为图7所示的标签设备时间帧包含一个用于提供基站同步操作的时隙和至少一个用于通过预设定位算法给标签[0172]可见，无