通信方法与装置、设备与流程
未命名
07-14
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1.本技术涉及计算机技术领域,具体涉及一种通信方法与装置、设备。
背景技术:
2.在无线通信中,设备(device)a向设备b发送信号之后,立马从发送(transport,tx)状态进入接收(receive,rx)状态以等待接收设备b所响应的信号。
3.如果设备a一直未接收到设备b所响应的信号,那么设备a将一直处于接收状态,或者超时认为无法接收时才会停止等待。然而,由于设备a一直处于接收状态会造成电量的浪费,因此为了满足低功耗设计的要求,还需要进一步研究。
技术实现要素:
4.第一方面,为本技术的一种通信方法,应用于第一设备,所述方法包括:
5.在第一通信中,向第二设备发送第一信号,所述第一信号用于请求距离信息和第一时长,所述距离信息用于表示所述第一设备和所述第二设备之间的距离和/或信号飞行时间,所述第一时长用于表示所述第二设备在第二通信中从接收第二信号的接收时间戳到响应所述第二信号的发送时间戳之间的时长;
6.接收来自所述第二设备在所述第一通信中的第三信号,所述第三信号携带所述距离信息和所述第一时长;
7.根据所述距离信息和所述第一时长确定第二时长,所述第二时长用于表示所述第一设备在所述第二通信中从结束发送状态到启动接收状态之前所需休眠的时长;
8.在所述第二通信中向所述第二设备发送第四信号之后,启动休眠状态,并在所述第二时长结束之后再启动所述接收状态。
9.可见,为了满足低功耗设计的要求,在需要执行第二通信之前,先通过第一通信中的信号交互来获取距离信息以及第一时长,再通过该距离信息和该第一时长来确定第二时长,使得第一设备在第二通信中发送第四信号之后,立即从发送状态进入休眠状态,再在第二时长结束之后再启动接收状态,从而有利于节省功耗。
10.第二方面,为本技术的一种通信装置,包括:
11.发送单元,用于在第一通信中,向第二设备发送第一信号,所述第一信号用于确定所述通信装置和所述第二设备之间的距离信息;
12.接收单元,用于接收来自所述第二设备在所述第一通信中的第二信号,所述第二信号携带所述距离信息和第一时长,所述第一时长用于表示所述第二设备在第二通信中从接收第三信号的接收时间戳到响应所述第三信号的发送时间戳之间的时长;
13.确定单元,用于根据所述距离信息和所述第一时长确定第二时长,所述第二时长用于表示所述通信装置在所述第二通信中从结束发送状态到进入接收状态之间所需休眠的时长;
14.启动单元,用于在所述第二通信中向所述第二设备发送第四信号之后,按照所述
第二时长启动休眠状态。
15.第三方面,为本技术的一种设备,所述设备为第一设备;所述第一设备包括处理器、存储器及存储在所述存储器上的计算机程序或指令,所述处理器执行所述计算机程序或指令以实现上述第一方面中所设计的方法中的步骤。
16.第四方面,为本技术的一种计算机可读存储介质,其中,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序或指令,所述计算机程序或指令被处理器执行时以实现上述第一方面中所设计的方法中的步骤。
17.第五方面,为本技术的一种计算机程序产品,包括计算机程序或指令,其中,所述计算机程序或指令被处理器执行时实现上述第一方面中所设计的方法中的步骤。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
19.图1是本技术实施例的一种无线通信系统的架构示意图;
20.图2是本技术实施例的一种uwb通信场景的结构示意图;
21.图3是本技术实施例的一种ss-twr定位方式的信号交互示意图;
22.图4是本技术实施例的一种ds-twr定位方式的信号交互示意图;
23.图5是本技术实施例的一种tdoa定位方法的信号交互示意图;
24.图6是本技术实施例的一种aoa/pdoa定位方式的示意图;
25.图7是本技术实施例的一种天线阵列采样信号的结构示意图;
26.图8是本技术实施例的一种达到角度的测量方法的结构示意图;
27.图9是本技术实施例的一种通信方法的流程示意图;
28.图10是本技术实施例的一种通信装置的功能单元组成框图;
29.图11是本技术实施例的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
30.为了本技术领域人员更好理解本技术的技术方案,下面结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行描述。显然所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。针对本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
31.应理解,本技术实施例中涉及的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、软件、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是还包括没有列出的步骤或单元,或还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
32.本技术实施例中涉及的“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
33.本技术实施例中的“至少一个”,指的是一个或多个,多个指的是两个或两个以上。
34.本技术实施例中的“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示如下三种情况:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b。其中,a、b可以是单数或者复数。字符“/”可以表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外,符号“/”也可以表示除号,即执行除法运算。
35.本技术实施例中的“以下至少一项(个)”或其类似表达,指的是这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a、b或c中的至少一项(个),可以表示如下七种情况:a,b,c,a和b,a和c,b和c,a、b和c。其中,a、b、c中的每一个可以是元素,也可以是包含一个或多个元素的集合。
36.本技术实施例中的“连接”是指直接连接或者间接连接等各种连接方式,以实现设备间的通信,对此不做具体限定。
37.在无线通信中,由于设备a向设备b发送信号之后,会立马从发送状态进入接收状态以等待接收设备b所响应的信号,而设备a一直处于rx状态会造成电量的浪费,因此为了满足低功耗设计的要求,本技术实施例引入了休眠状态,使得设备a或设备b在发送信号之后,立马从发送状态进入休眠状态,并在休眠状态结束之后再进入接收状态,从而有利于节省功耗。
38.下面对本技术实施例所涉及的技术方案以及相关概念等进行具体说明。
39.1、无线通信系统、电子设备、标签(tag)设备
40.本技术实施例的技术方案可以应用于无线通信系统。
41.示例性的,如图1所示,无线通信系统10包括设备110和设备120,并且设备110与设备120之间可以交互蓝牙(bluetooth)信号、无线保真(wireless fidelity,wi-fi)信号、光保真(light fidelity,li-fi)信号、超宽带(ultra wide band,uwb)信号、可见光信号、激光信号、超声波信号、红外(infrared)信号、毫米波信号、紫蜂(zigbee)信号、近场通信(near field communication,nfc)信号或者一系列指令。
42.需要说明的是,设备110可以为电子设备或标签设备,设备120可以为电子设备或标签设备。
43.另外,图1只是对本技术实施例中的无线通信系统的一种示例,而无线通信系统10还可以包括有其他数量的设备,对此不作具体限制。
44.2)电子设备
45.本技术实施例的电子设备可以是手持设备、车载设备、可穿戴设备、增强现实(augmented reality,ar)设备、虚拟现实(virtual reality,vr)设备、投影设备、投影仪或者连接到无线调制解调器的其他设备,也可以是各种具体形式的用户设备(user equipment,ue)、终端设备(terminal device)、终端、移动终端、手机(smart phone)、智慧屏、智慧电视、智能手表、笔记本电脑、智能音响、摄像头、游戏手柄、麦克风、站点(station,sta)、接入点(access point,ap)、移动台(mobile station,ms)、个人数字助理(personal digital assistant,pda)、个人计算机(personal computer,pc)或者中继设备等。
46.例如,电子设备可以是可穿戴设备。其中,该可穿戴设备也可以称为智能穿戴式设备,是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发的智能设备的总称,例如智能眼镜、智能手套、智能手表、各类具体征监测的智能手环、智能首饰等。该可穿戴设备即可以直
接穿在身上,也可以整合到用户的服饰或配件上的一种便携式设备。该可穿戴设备不仅可以搭载专用的硬件架构,还可以搭载专用的软件架构进行数据交互、云端交互等。该穿戴式智能设备可以不依赖其他智能设备以实现完整或者部分的功能。
47.3)标签设备
48.本技术实施例的标签设备可以为具有体积小和电量低的设备。例如,钥匙、钱包、摄像头、家用设备、办公设备等。
49.由于标签设备追求体积外观小型化,且内置的电池容量有限,因此标签设备对低功耗设计需求高,否则其续航得不到保障。
50.2、uwb技术
51.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频带范围发射由脉冲调制编码的uwb信号。根据美国联邦通信委员会(federal communications commission of the united states)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,并利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。传统的uwb技术定位用于矿井、仓库等工业场所,其主要的应用场景是监控员工、货物在室内的实时位置。其中,基站已在室内场所标定好,通过有线或wi-fi的方式相互连接进行同步。
52.在如图2所示的示例应用场景中,a表示支持uwb技术的基站,中央位置引擎个人计算机(central location engine personal computer,cle pc)可以对基站进行统一的管理,ehternet lan-tcp/ip表示基站之间支持以太网局域网的传输控制协议/网际协议,通过在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置监测。
53.3、定位方法
54.定位方法可以包括飞行时间(time of flight,tof)方法、到达时间差法(time difference of arrival,tdoa)方法、到达角(angle of arrival,aoa)/到达相位差法(phase difference of arrival,pdoa)方法。
55.(1)tof方式
56.tof是一种双向测距技术,其通过测量信号在设备之间往返的飞行时间来计算距离。根据信号的传输方式不同,tof定位方式可以分为单向测距和双向测距。
57.单向测距中的信号仅单向传播,而为获得设备之间的飞行时间,需要设备之间保持精确的时钟同步,系统实现复杂度和成本较高。
58.双向测距对设备之间的时钟同步没有严格要求,系统实现复杂度和成本较低,而双向测距可以包括单边双向测距(single-sided two-way ranging,ss-twr)和双边双向测距(double-sided two-way ranging,ds-twr)。
59.①
ss-twr方式
60.在ss-twr方式中,ss-twr是对单个往返信号时间上的简单测量,一设备主动发送信号到另一设备,该另一设备返回信号响应该设备。
61.示例性的,如图3所示,设备a(device a)主动发送(tx)信号a,并记录发送时间戳;设备b(device b)接收(rx)到信号a之后记录接收时间戳,而rmarker表示信号完成传输(接收或发送)的时间节点;在延时t
reply
之后,设备b发送信号b,并记录发送时间戳;设备a接收到信号b之后记录接收时间戳。由于t
round
表示设备a接收到信号b与发送信号a之间的时间间
隔/时长,t
reply
表示设备b接收到信号a到发送信号b之间的延迟时间,因此通过如下公式可以计算得到设备a与设备b之间信号飞行时间t
prop
:
[0062][0063]
t
prop
和t
reply
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抵消,但是不同设备之间会存在微小的时钟偏移,假设设备a和设备b的时钟偏移分别为ea和eb,因此t
prop
会随着t
reply
的增加而增大,测距误差的方程如下:
[0064][0065]
②
ds-twr方式
[0066]
在ds-twr方式中,ds-twr是ss-twr的一种扩展测距方法,记录两个往返信号的时间戳。其中,ds-twr基于设备之间的3次信号传送,获得两次往返延迟以测量出距离。
[0067]
示例性的,如图4所示,在设备a与设备b之间的信号的交互过程中,可以得到如下四个时间差:
[0068]
设备a发送信号a与接收信号b之间的时间差t
round1
;
[0069]
设备b接收信号a与发送信号b之间的延迟时间t
reply1
;
[0070]
设备a接收信号b与发送信号c之间的延迟时间t
reply2
;
[0071]
设备b发送信号b到接收信号c之间的时间差t
round2
;
[0072]
最终,通过如下公式计算出设备a与设备b之间的信号飞行时间:
[0073][0074]
此外,ds-twr方式中的误差公式如下:
[0075][0076]
其中,ka和kb为晶振实际频率与标称频率之比,因此ka和kb非常接近于1。
[0077]
(2)tdoa方式
[0078]
tdoa是对toa的改进,其不是直接利用信号的到达时间,而是通过检测信号到达多个严格时钟同步的基站之间的到达时间差来计算标签的位置,而无需设备和基站保持时钟同步。时钟同步可以分为有线时钟同步和无线时钟同步。其中,有线时钟同步通过专用的有线时钟同步器进行时钟分发,但时钟网络的部署和维护代价以及成本较高;无线时间同步无需特殊同步设备,其精度度低于有线时钟同步,但系统的部署、维护和成本相对较低。
[0079]
示例性的,如图5所示,在基站a、基站b、基站c和基站d完全时钟同步的情况下,标签设备向基站a、基站b、基站c和基站d广播信号,该信号到基站a的飞行时间为t1、该信号到基站b的飞行时间为t2、该信号到基站c的飞行时间为t3以及该信号到基站d的飞行时间为t4。然后,通过以下公式计算得到基站之间的距离差:
[0080][0081]
其中,d
12
表示为标签设备到基站a的距离与标签设备到基站b的距离之间的距离差;d
23
表示为标签设备到基站b与基站c之间的距离差;d
34
表示为标签设备到基站c与基站d之间的距离差;d
14
表示为标签设备到基站a与基站d之间的距离差,c表示为电磁波的传输速度,可认为是光速。
[0082]
最后,通过计算以下双曲线方程组以求解得到标签设备的坐标(x,y,z):
[0083][0084]
(3)aoa/pdoa方式
[0085]
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离自身的角度和距离。
[0086]
示例性的,如图6所示。由于天线a到识别物体之间的距离r与天线到识别物体之间的距离r-p具有不同,因此识别物体发送的同一信号到达天线a和天线b具有一定的相位差,该信号到天线a的到达角为α,该信号到天线a的到达角为β。
[0087]
4、设备的低功耗处理
[0088]
结合上述“定位方法”中,设备a向设备b发送信号之后,立马从发送状态进入接收状态以等待接收设备b所响应的信号,并在接收完成设备b所响应的信号之后,设备a才算完成接收,否则一直处于接收状态,或者超时认为无法接收才会停止等待。
[0089]
对于标签设备来说,标签设备追求体积外观小型化,往往其可内置的电池容量有限,因此对低功耗设计要求高,否则其续航会得不到保障。
[0090]
对于电子设备来说,如果电子设备采用uwb方式进行通信,那么电子设备在接收状态以等到uwb信号所产生的能耗往往是最高的。
[0091]
为了降低功耗,本技术实施例在需要执行第二通信之前,先通过第一通信中的信号交互来确定第一设备与第二设备之间的距离信息以及第二设备在第二通信中处理信号所需的延迟时长,再通过该距离信息和该延迟时长来确定第一设备在第二通信中所需休眠的休眠时长,使得第一设备在第二通信中发送完信号之后,立即从发送状态进入休眠状态,再在该休眠时长结束后进入接收状态。下面对此进行具体说明。
[0092]
(1)第一设备、第二设备
[0093]
结合上述“1、无线通信系统、电子设备、标签设备”中的内容,本技术实施例的“第一设备”,可以是电子设备,也可以是标签设备,对此不作具体限制。
[0094]
另外,“第一设备”也可以采用其他术语描述,如发送设备或设备a等。
[0095]
同理,本技术实施例的“第二设备”,可以是电子设备,也可以是标签设备,对此不作具体限制。
[0096]
另外,“第二设备”也可以采用其他术语描述,如接收设备或设备b等。
[0097]
同时,本技术实施例在“发送状态”和“接收状态”下,引入的“休眠状态”,既适用于第一设备,也适用于第二设备。
[0098]
(2)第一通信、第二通信
[0099]
本技术实施例引入了“第一通信”和“第二通信”。需要说明的是,“第一通信”和“第二通信”也可以采用其他术语,对此不作具体限制。
[0100]
①
第一通信中的信号、第一时长
[0101]
在本技术实施例中,通过第一通信中的信号交互可以实现如下至少之一项:
[0102]
·
请求(确定/确认等)距离信息
[0103]
其中,该距离信息可以用于表示第一设备和第二设备之间的距离和/或信号飞行时间。
[0104]
可以理解的是,在第一通信中,第一设备向第二设备发送信号(为了便于区分,该信号也可以称为“第一信号”),该信号可以用于请求距离信息。
[0105]
对应的,第二设备在接收到该信号之后,可以发送响应信号(为了便于区分,该响应信号也可以称为“第三信号”),该响应信号可以携带该距离信息。
[0106]
需要说明的是,该距离信息,可以包括以下至少之一项:第一设备与第二设备之间的距离(如s0)、信号飞行时间(如treturn=s0/c,c表示为电磁波的传输速度或表示为光速)、信号往返飞行时间(如2*treturn)。
[0107]
另外,对于如何确定距离信息,具体在下文描述。
[0108]
·
请求第二设备反馈在第二通信中处理信号所需的延迟时长
[0109]
可以理解的是,在第一通信中,第一设备向第二设备发送信号(为了便于区分,该信号也可以称为“第一信号”),该信号可以用于请求第二设备在第二通信中处理信号所需的延迟时长(为了便于区分,该延迟时长也可以称为“第一时长”)。
[0110]
对应的,第二设备在接收到该信号之后,可以发送响应信号(为了便于区分,该响应信号也可以称为“第三信号”),该响应信号可以携带该第一时长。
[0111]
需要说明的是,该延迟时长,可以理解为,第二设备在第二通信中从接收信号(为了便于区分,该信号也可以称为“第二信号”)到响应该信号之间的一系列处理所需的时长(时间间隔/延迟时长/延迟时间/延时等)。
[0112]
或者说,该延迟时长可以用于表示第二设备在第二通信中从接收信号的接收时间戳到响应该信号的发送时间戳之间的时长(时间间隔/延迟时长/延迟时间/延时等)。
[0113]
例如,在图3中,设备b从接收到信号a的接收时间戳到发送信号b的发送时间戳之间的时长t
reply
。
[0114]
另外,该延迟时长可以是固定的,可以是预配置的。也就是说,第二设备可以预先存储有固定的该延迟时长。
[0115]
·
指示第二设备根据信号执行信号检测以得到该信号的检测结果
[0116]
可以理解的是,在第一通信中,第一设备向第二设备发送信号(为了便于区分,该信号也可以称为“第一信号”),该信号可以用于指示第二设备根据该信号执行信号检测以
得到该信号的检测结果。
[0117]
其中,该信号的检测结果可以包括以下至少之一项:该信号的信号接收功率(signal received power,srp)、该信号的接收信号强度指示(received signal strength indicator,rssi)、该信号的接收信号电平(receive signal level,rsl)、该信号的信号与干扰加噪声比(signal to interference plus noise ratio,sinr)、该信号的信号接收质量(signal received quality,srq)。
[0118]
·
指示第二设备根据信号执行到达角测量以得到该信号的到达角
[0119]
可以理解的是,在第一通信中,第一设备向第二设备发送信号(为了便于区分,该信号也可以称为“第一信号”),该信号可以用于指示第二设备根据该信号执行到达角测量以得到该信号的到达角。
[0120]
需要说明的是,如何根据信号执行到达角测量,将在下文进行说明。
[0121]
·
唤醒第二设备
[0122]
可以理解的是,在第一通信中,第一设备向第二设备发送信号(为了便于区分,该信号也可以称为“第一信号”),该信号可以用于唤醒第二设备。
[0123]
需要说明的是,设备在进行通信之前,通常会关闭相应的通信模块,即相应的通信模块处于关闭状态,从而有利于降低功耗。
[0124]
因此,在需要执行第二通信之前,本技术还可以先通过第一通信中的信号以执行第二设备的发现和唤醒流程,使得第二设备中相应的通信模块处于开启状态,建立第一设备与第二设备之间的通信连接,从而有利于保证后续能快速执行第二通信。
[0125]
·
通知(指示等)第二设备在第一通信之后准备执行第二通信
[0126]
可以理解的是,在第一通信中,第一设备向第二设备发送信号(为了便于区分,该信号也可以称为“第一信号”),该信号可以用于通知第二设备在第一通信之后准备执行第二通信。
[0127]
需要说明的是,本通过第一通信中的信号来通知第二设备,使得第二设备可以提前开启用于执行第二通信的相应的通信模块,从而有利于保证后续能快速执行第二通信。
[0128]
②
第二通信中的信号
[0129]
在本技术实施例中,通过第二通信中的信号交互可以实现如下:
[0130]
·
对第一设备和第二设备进行定位
[0131]
需要说明的是,在第二通信中,本技术实施例通过上述“3、定位方法”中的方式实现相互定位。
[0132]
③
第一通信的类型和第二通信的类型
[0133]
在本技术实施例中,第一通信可以为无线短距离通信。因此,第一通信可以为以下至少之一项:蓝牙通信、wi-fi通信、li-fi通信、uwb通信、可见光通信、激光通信、超声波通信、红外通信、毫米波通信、zigbee通信、nfc通信。
[0134]
同理,第二通信可以为不同于第一通信的无线短距离通信。因此,第二通信可以为以下至少之一项:蓝牙通信、wi-fi通信、li-fi通信、uwb通信、可见光通信、激光通信、超声波通信、红外通信、毫米波通信、zigbee通信、nfc通信。
[0135]
例如,第一通信为蓝牙通信或wi-fi通信,而第二通信为uwb通信。
[0136]
(3)如何确定距离信息
[0137]
在本技术实施例中,对于如何确定距离信息可以采用如下“方式1”和“方式2”实现。
[0138]
①
方式1
[0139]
在“方式1”中,若第一信号用于指示第二设备根据第一信号执行信号检测以得到第一信号的检测结果,则距离信息由第一信号的检测结果确定。
[0140]
可以理解的是,在第一通信中,第二设备接收来自第一设备的第一信号,对第一信号执行信号检测,以得到第一信号的检测结果,以及根据第一信号的检测结果确定距离信息。
[0141]
本技术实施例中,信号的检测结果会对应(关联)一个距离。其中,信号的检测结果和距离之间的关联关系(或关联表)可以是通过大数据统计以得到的。因此,本技术实施例可以将第一信号的检测结果来对照该关联关系(或关联表)以得到一个距离(如s0),并将该距离作为第一设备和第二设备之间的距离。
[0142]
另外,本技术实施例可以根据该距离计算得到第一信号的信号飞行时间(如treturn=s0/c)和/或第一信号的往返飞行时间(如2*treturn)。
[0143]
可见,通过第一信号的检测结果实现确定距离信息,且该距离信息可以包括以下至少之一项:第一设备与第二设备之间的距离、第一信号的信号飞行时间、第一信号的信号往返飞行时间。
[0144]
②
方式2
[0145]
在“方式2”中,若第一信号用于指示第二设备根据第一信号执行到达角测量以得到第一信号的达到角,则距离信息由第一信号的达到角确定。
[0146]
可以理解的是,在第一通信中,第二设备接收来自第一设备的第一信号,对第一信号执行到达角测量,以得到第一信号的到达角,以及根据第一信号的到达角确定距离信息。
[0147]
a.天线阵列
[0148]
本技术实施例中,第一设备和第二设备可以均具有到达角度的测量能力,以便实现设备间的双向/单向测量到达角,实现到达角的测量,以及提升设备间的到达角的测量精度。
[0149]
因此,本技术实施例的第一设备可以具有天线阵列,且该天线阵列包括至少一个阵元(如y个阵元,y为正整数)。其中,第一设备可以通过该天线阵列中的每个阵元采集信号以得到相位,并根据相位和该天线阵列的各个阵元之间的预设距离确定信号的到达角。
[0150]
同理,第二设备可以具有天线阵列,且该天线阵列包括至少一个阵元(如x个阵元,x为正整数)。其中,第二设备可以通过该天线阵列中的每个阵元采集信号以得到相位,并根据相位和该天线阵列的各个阵元之间的预设距离确定信号的到达角。
[0151]
b.天线阵列中的每个阵元采集信号以得到相位
[0152]
下面以第二设备通过天线阵列中的x个阵元采集第一信号为例,进行具体说明。需要说明的是,对于第一设备通过天线阵列中的y个阵元采集第三信号,同理可知。
[0153]
在第一通信中,第一设备向第二设备发送第一信号。此时,第二设备通过天线阵列的x个阵元各自对第一信号进行p次采样以得到x个阵元各自所采集的相位,p为正整数。
[0154]
具体实现时,以x个阵元中的某个阵元为例,该阵元可以在p个采样点上采样第一信号以得到p个相位,并对该p个相位进行加权平均以得到该阵元所采集的相位。
[0155]
其中,该p个采样点中的各个采样点之间可以具有等距关系,也可以具有等距关系,对此不作限制。
[0156]
其中,该p采样点中的第一个采样点所在的位置可以为该阵元最先接收到该第一信号的起始位置。
[0157]
需要说明的是,在第一通信中,由于第一设备发送的第一信号在传播过程中具有波动特性,且第二设备的天线阵列中的x个阵元各自所接收的第一信号之间存在不同的延迟,因此x阵元中的每个阵元接收到第一信号的起始位置所对应的相位存在不同(即存在相位差)。
[0158]
为了保证得到的相位差更加精准,本技术实施例考虑设置p个采样点,并由x个阵元中的每个阵元按照该p个采样点对各自所接收到的第一信号从各自的起始位置开始以等距方式(即p个采样点中的各个采样点之间具有等距关系)进行相位采样以得到p个相位,再对该p个相位进行加权平均以得到x个阵元各自所采集的相位,从而保证后续计算出的相位差更加精准,以及提高设备间到达角的测量精度。
[0159]
下面以第二设备的天线阵列包括两个阵元(x=2)作一个示例性说明。
[0160]
示例性的,如图7所示,第二设备的天线阵列包括阵元710和阵元720,并且阵元710和阵元720均接收到在第一通信中的信号730。
[0161]
在图7的(a)中,由于信号730在传播过程中具有波动特性,并且阵元710和阵元720接收到的信号730之间存在不同延迟,因此第二设备通过阵元710在频点f6接收到信号730,并将频点f6作为p(即p=5)个采样点中的第一个采样点。
[0162]
p个采样点中的各个采样点之间具有等距关系,且p个采样点依次对应频点f1、频点f2、频点f3、频点f4、频点f5,以及p个采样点构成阵元710的采样周期。
[0163]
第二设备按照p个采样点依次采集信号730以得到5个相位(即和)。第二设备按照如下公式计算该5个相位以得到阵元710所采样的相位
[0164][0165]
其中,αi(i∈{1,2,3,4,5})表示相位对应的加权,且当αi=1时,相当于计算该5个相位的平均值。
[0166]
同理,在图7的(b)中,由于信号730在传播过程中具有波动特性,并且阵元710和阵元720接收到的信号730之间存在不同延迟,因此第二设备通过阵元720在频点f1接收到信号730,并将频点f1作为p(即p=5)个采样点中的第一个采样点。
[0167]
p个采样点中的各个采样点之间具有等距关系,且p个采样点依次对应频点f6、频点f7、频点f8、频点f9、频点f
10
,以及p个采样点构成阵元720的采样周期。
[0168]
第二设备按照p个采样点依次采集信号730以得到5个相位(即和)。第二设备按照如下公式计算该5个相位以得到阵元720所采样的相位
[0169][0170]
其中,βj(j∈{1,2,3,4,5})表示相位对应的加权,且当βj=1时,相当
于计算该5个相位的平均值。
[0171]
c.天线阵列的各个阵元之间的预设距离
[0172]
需要说明的是,天线阵列(如第一设备的天线阵列或第二设备的天线阵列)的各个阵元之间的预设距离可以是由天线阵列的各个阵元之间的分布确定的,并且该各个阵元之间的分布是出厂已设定好的。因此,天线阵列的各个阵元之间的距离为固定值。
[0173]
下面以第二设备的天线阵列中的x个阵元为例,进行具体说明。需要说明的是,对于第一设备的天线阵列中的y个阵元,同理可知。
[0174]
例如,x个阵元中的各个阵元之间的分布,可以为x个阵元的所有阵元通过信号馈入点排列成一条直线,并且x个阵元中的相邻阵元之间的距离均小于第一设备所发的第一信号的波长(如均等于或小于第一设备所发的第一信号的波长的二分之一/四分之一/八分之一等)。
[0175]
又例如,x个阵元中的各个阵元之间的分布,可以为x个阵元的所有阵元通过信号馈入点排列成正方形、长方形、圆形、椭圆形或不规则形状,并且x个阵元中的相邻阵元之间的距离均小于第一设备所发的第一信号的波长(如等于或小于第一设备所发的第一信号的波长的二分之一/四分之一/八分之一等)。
[0176]
d.计算相位差
[0177]
需要说明的是,在第一通信中,由于第一设备与第二设备之间的相位位置存在不断变动,导致第一设备的天线阵列与第二设备的天线阵列之间的相对方向不断变动。
[0178]
下面以第二设备的天线阵列中的x个阵元为例,进行具体说明。需要说明的是,对于第一设备的天线阵列中的y个阵元,同理可知。
[0179]
由于第一设备所发的第一信号的传播方向存在不同(如信号反射导致传播方向改变等),因此x个阵元中最先接收到第一信号的阵元也不同。
[0180]
基于此,本技术实施例可以将x个阵元中最先接收到第一信号的那个阵元作为目标阵元,再计算该目标阵元所采集的相位到除该目标阵元外的其他阵元各自所采集的相位之差以得到x-1个相位差。
[0181]
例如,在图7中,若阵元710为最先接收到信号730的阵元,则阵元710作为目标阵元,并计算阵元710所采集的相位到阵元720所采集的相位的相位差以得到
[0182]
e.计算信号的到达角
[0183]
下面以第二设备的天线阵列中的x个阵元为例,进行具体说明。需要说明的是,对于第一设备的天线阵列中的y个阵元,同理可知。
[0184]
本技术实施例可以通过目标阵元到其他阵元各自之间的距离、x-1个相位差和第一信号的波长计算得到第一信号的达到角。
[0185]
可见,本技术实施例测量所得到的到达角具有更高的精度,以及测量效率更高。
[0186]
下面以第二设备的天线阵元包括三个(x=3)阵元作一个示例性说明。
[0187]
示例性的,在图8中,第二设备820包括天线阵列830,天线阵列830包括阵元8301、阵元8302和阵元8303。
[0188]
需要说明的是,第一设备810和第二设备820还包括其他器件(如处理器、存储器、调制解调器等),对此不作具体限制。
[0189]
在第一通信中,第一设备810通过天线阵列向第二设备820发送信号840。
[0190]
第二设备820通过天线阵列830接收信号840。其中,阵元8301最先接收到信号840(即阵元8301为目标阵元),并且阵元8301、阵元8302和阵元8303各自采集得到一个相位,即3个相位。因此,第二设备820通过该3个相位计算得到阵元8301与阵元8302之间的相位差δφ1:
[0191][0192]
其中,d1表示信号840到阵元8301与阵元8302之间的光程差;λ1表示信号840的波长。
[0193]
同理,第二设备820通过该3个相位计算得到阵元8301与阵元8303之间的相位差δφ2:
[0194][0195]
其中,d2表示信号840到阵元8301与阵元8303之间的光程差。
[0196]
阵元8301与阵元8302之间的距离d1,以及阵元8301与阵元8303之间的距离d2。其中,距离d1小于波长λ1,以及距离d2小于波长λ1。
[0197]
第二设备820通过相位差δφ1、距离d1和波长λ1计算出到达角θ1:
[0198][0199]
同理,第二设备820通过相位差δφ2、距离d2和波长λ1计算出到达角θ2:
[0200][0201]
第二设备820加权平均到达角度θ1和到达角度θ2以得到信号840的达到角θ
′
:
[0202][0203]
其中,γk(k∈{1,2})表示到达角对应的加权,且当γk=1时,相当于计算该2个达到角的平均值。
[0204]
f.到达角确定第一设备与第二设备之间的距离
[0205]
本技术实施例中,到达角会对应(关联)一个距离。其中,到达角和距离之间的关联关系(或关联表)可以是通过大数据统计以得到的。因此,本技术实施例可以将第一信号的到达角来对照该关联关系(或关联表)以得到一个距离(如s0),并将该距离作为第一设备和第二设备之间的距离。
[0206]
另外,本技术实施例可以根据该距离计算得到第一信号的信号飞行时间(如treturn=s0/c)和/或第一信号的信号往返飞行时间(如2*treturn)。
[0207]
可见,通过第一信号的到达角实现确定距离信息,且该距离信息可以包括以下至少之一项:第一设备与第二设备之间的距离、第一信号的信号飞行时间、第一信号的信号往返飞行时间。
[0208]
(4)如何更新距离信息
[0209]
在上述“(3)如何确定距离信息”的“方式2”中,第二设备可以对第一信号执行信号
检测,以得到第一信号的检测结果,以及根据第一信号的检测结果确定距离信息。
[0210]
在第一通信中,由于第二设备也会向第一设备发送第三信号,因此第一设备也可以对第三信号执行到达角测量以得到第三信号的到达角,以及根据第三信号的到达角确定一个新的距离信息,从而实现距离信息的更新。
[0211]
需要说明的是,第一设备根据第三信号执行到达角测量以得到第三信号的达到角,以及根据第三信号的到达角对距离信息进行更新,可以与上述“(3)如何确定距离信息”的“方式2”中类似,对此不再赘述。
[0212]
(5)反馈距离信息和第一时长
[0213]
结合上述“(3)第一通信、第二通信”中的内容可知,第一信号可以用于请求距离信息和第一时长。
[0214]
基于此,第二设备在接收到第一信号之后,可以发送响应信号(为了便于区分,该响应信号也可以称为“第三信号”),该响应信号可以携带该距离信息和该第一时长。
[0215]
(6)确定第二时长
[0216]
需要说明的是,第二时长可以用于表示第一设备在第二通信中从结束发送状态到启动接收状态之前所需休眠的时长。
[0217]
也就是说,第二时长可以用于表示第一设备在休眠状态下的时长。
[0218]
结合上述可知,为了降低功耗,本技术实施例在需要执行第二通信之前,先通过第一通信中的信号交互来确定距离信息以及第一时长,再通过该距离信息和该第一时长来确定第二时长,使得第一设备在第二通信中发送完信号(为了便于区别,该信号也称为“第四信号”)之后,立即从发送状态进入休眠状态,再在该第二时长结束后进入接收状态。
[0219]
具体实现时,若该距离信息用于表示第一设备和第二设备之间的距离(如s0),即该距离信息包括该距离,则第一设备根据该距离确定信号飞行时间(如treturn=s0/c)以得到信号往返飞行时间(如2*treturn),以及计算该信号往返飞行时间与第一时长(如treply)之和以得到第二时长(如tsleep=2*treturn+treply)。或者,
[0220]
若该距离信息用于表示第一设备和第二设备之间的信号飞行时间,即该距离信息包括该信号飞行时间(如treturn),则第一设备根据该信号飞行时间确定信号往返飞行时间(如2*treturn,即treturn的2倍),以及计算该信号往返飞行时间与第一时长(如treply)之和以得到第二时长(如tsleep=2*treturn+treply)。
[0221]
例如,在图3中,t
round
表示设备a接收到信号b与发送信号a之间的时间间隔/时长,而本技术实施例的第二时长可以等于t
round
,从而有利于节省设备a的功耗。
[0222]
又例如,在图4中,t
round1
表示设备a发送信号a与接收信号b之间的时间差,而本技术实施例的第二时长可以等于t
round1
,从而有利于节省设备a的功耗。
[0223]
同理,t
round2
表示设备b发送信号b到接收信号c之间的时间差,而本技术实施例的第二时长可以等于t
round2
,从而有利于节省设备b的功耗。
[0224]
(7)启动(进入)休眠状态
[0225]
需要说明的是,第一设备在第二通信中向第二设备发送信号(为了便于区分,该信号也可以称为“第四信号”)之后,第一设备启动休眠状态,并在第二时长结束之后再启动接收状态,从而有利于节省功耗。
[0226]
(8)提前进入接收状态
[0227]
在第二通信中,为了避免第二设备发送的信号到达第一设备时第一设备还处于休眠状态而导致接收失败,本技术实施例还引入一个提前时长(为了便于区分,该提前时长也可以称为“第三时长”),该第三时长可以用于表示第一设备需要提前启动接收状态的时长。
[0228]
对此,第一设备可以根据距离信息、第一时长和第三时长确定第二时长。
[0229]
具体实现时,若该距离信息用于表示第一设备和第二设备之间的距离(如s0),即该距离信息包括该距离,则第一设备根据该距离确定信号飞行时间(如treturn=s0/c)以得到信号往返飞行时间(如2*treturn),计算该信号往返飞行时间与第一时长(如treply)之和,并减去第三时长(如t0)以得到第二时长(如tsleep=2*treturn+treply-t0)。或者,
[0230]
若该距离信息用于表示第一设备和第二设备之间的信号飞行时间,即该距离信息包括该信号飞行时间(如treturn),则第一设备根据该信号飞行时间确定信号往返飞行时间(如2*treturn,即treturn的2倍),计算该信号往返飞行时间与第一时长(如treply)之和,并减去第三时长(如t0)以得到第二时长(如tsleep=2*treturn+treply-t0)。
[0231]
(9)示例性说明
[0232]
结合上述内容,下面以第一设备为电子设备,第二设备为标签设备,第一通信为蓝牙通信,第二通信为uwb通信为例,做一个示例性说明。
[0233]
1)正常模式下,在人员密集或非空旷的场景下,蓝牙通信的通信距离比uwb通信的通信距离要远。
[0234]
2)在电子设备与标签设备之间需要执行uwb通信以进行相互定位(或获取位置信息)之前,电子设备打开蓝牙,并在蓝牙通信中向标签设备发送蓝牙信号1以建立蓝牙连接,通过该蓝牙信号1唤醒标签设备、指示标签设备进行信号检测、通知标签设备即将进行uwb通信等。
[0235]
3)在标签设备与电子设备建立蓝牙连接后,标签设备可以通过该蓝牙信号1的rssi判断电子设备与自己之间的距离(如s0),并根据tof方法计算出该蓝牙信号1的信号飞行时间(如treturn=s0/c,c为电磁波的传播速度,也可以是光速)。
[0236]
在uwb通信中,如果标签设备收到电子设备所发的uwb信号的接收时间戳到响应该uwb信号的发送时间戳之间的时长为固定值(如treply),则标签设备向电子设备返回蓝牙信号2,该蓝牙信号2携带时长(如treply)和信号飞行时间(如treturn)。
[0237]
因此,通过蓝牙通信中的信号交互,电子设备获取该时长和该信号飞行时间,并计算该时长和该信号飞行时间之和,得到在uwb通信中的休眠时长(如tsleep=treply+treturn)。
[0238]
4)在uwb通信中,电子设备在向标签设备发送uwb信号1之后,启动休眠状态,并在该休眠时长结束之后再启动接收状态,以便接收标签反馈的uwb信号2。
[0239]
为了避免标设备发送的uwb信号2到达电子设备时还处于休眠状态而导致接收设备,设置电子设备需要提前启动接收状态的时长(如t0)。这是因为,由于蓝牙信号1的rssi估算有较大的误差而导致距离不准确,因此需要提前启动接收状态。
[0240]
如果蓝牙信号1的rssi预估越准,则需要提前启动接收状态的时长(如t0)就越小。
[0241]
基于此,电子设备发出uwb信号1后,可以休眠的时间为tsleep=treply+treturn-t0。
[0242]
可见,如果是在图3所示的ss-twr中,电子设备在发送uwb信号1之后,可以直接开
启休眠状态以代替如图3中的直接进入接收状态,并在标签设备所回复的uwb信号2到达之前,再从休眠状态唤醒以进入接收状态,从而有利于节省电子设备的功耗。
[0243]
如果是在图4所示的ds-twr中,除了电子设备可以进入休眠状态,标签设备也可以按照同样的方式进入休眠状态,从而有利于节省标签设备的功耗。
[0244]
5、一种通信方法的示例性说明
[0245]
结合上述描述,下面以第一设备启动休眠状态为例,对本技术实施例的一种通信方法进行示例说明。
[0246]
如图9所示,图9是本技术实施例的一种通信方法的流程示意图,可以应用于第一设备,具体可以包括如下步骤:
[0247]
s910、在第一通信中,向第二设备发送第一信号,该第一信号用于请求距离信息和第一时长。
[0248]
其中,该距离信息用于表示第一设备和第二设备之间的距离和/或信号飞行时间,该第一时长用于表示第二设备在第二通信中从接收第二信号的接收时间戳到响应第二信号的发送时间戳之间的时长。
[0249]
在一些可能的实现中,若第一信号还用于指示第二设备根据第一信号执行信号检测以得到第一信号的检测结果,则距离信息由第一信号的检测结果确定,第一信号的检测结果包括以下至少之一项:
[0250]
第一信号的信号接收功率、第一信号的接收信号强度指示、第一信号的接收信号电平、第一信号的信号与干扰加噪声比、第一信号的信号接收质量。
[0251]
可见,通过对第一信号执行信号检测以得到第一信号的检测结果,从而实现由第一信号的检测结果确定距离信息。
[0252]
在一些可能的实现中,若第一信号还用于指示第二设备根据第一信号执行到达角测量以得到第一信号的达到角,则距离信息由第一信号的达到角确定。
[0253]
可见,通过对第一信号执行到达角测量以得到第一信号的达到角,从而实现由第一信号的达到角确定距离信息。
[0254]
在一些可能的实现中,根据第一信号执行到达角测量以得到第一信号的达到角,可以包括如下步骤:
[0255]
通过第二设备的天线阵列的x个阵元各自对第一信号进行p次采样以得到x个阵元各自所采集的相位,x为正整数,p为正整数;
[0256]
通过计算x个阵元中的目标阵元所采集的相位到除目标阵元外的其他阵元各自所采集的相位之差以得到x-1个相位差;
[0257]
通过目标阵元到其他阵元各自之间的距离、x-1个相位差和第一信号的波长计算得到第一信号的达到角。
[0258]
可见,为了保证得到的相位差更加精准,本技术实施例考虑设置p个采样点,并由x个阵元中的每个阵元按照该p个采样点对各自所接收到的第一信号进行相位采样以得到x个阵元各自所采集的相位,计算出x-1个相位差,以及计算出第一信号的达到角,从而有利于提高设备间到达角的测量精度。
[0259]
在一些可能的实现中,第一信号还用于唤醒第二设备以及通知第二设备在第一通信之后准备执行第二通信。
[0260]
可见,在需要执行第二通信之前,本技术可以先通过第一通信中的第一信号以执行第二设备的发现和唤醒流程,使得第二设备中相应的通信模块处于开启状态,以及提前开启用于执行第二通信的相应的通信模块,建立第一设备与第二设备之间的通信连接,从而有利于保证后续能快速执行第二通信。
[0261]
s920、接收来自第二设备在第一通信中的第三信号,第三信号携带距离信息和第一时长。
[0262]
在一些可能的实现中,在s920之后,该方法还可以包括如下步骤:
[0263]
根据第三信号执行到达角测量以得到第三信号的达到角;
[0264]
根据第三信号的到达角对距离信息进行更新。
[0265]
可见,在第一通信中,由于第二设备也会向第一设备发送第三信号,因此第一设备也可以对第三信号执行到达角测量以得到第三信号的到达角,以及根据第三信号的到达角确定一个新的距离信息,从而实现距离信息的更新,进而有利于提高距离信息的准确性,保证后续的计算正确性。
[0266]
在一些可能的实现中,在s920之后,该方法还可以包括如下步骤:
[0267]
获取第三时长,第三时长用于表示第一设备需要提前启动接收状态的时长;
[0268]
根据距离信息和第一时长确定第二时长,包括:
[0269]
根据距离信息、第一时长和第三时长确定第二时长。
[0270]
可见,为了避免第二设备发送的信号到达第一设备时第一设备还处于休眠状态而导致接收失败,本技术实施例还引入一个第三时长,并根据距离信息、第一时长和第三时长确定出第二时长,从而保证第一设备的信号接收成功。
[0271]
s930、根据距离信息和第一时长确定第二时长,第二时长用于表示第一设备在第二通信中从结束发送状态到启动接收状态之前所需休眠的时长。
[0272]
s940、在第二通信中向第二设备发送第四信号之后,启动休眠状态,并在第二时长结束之后再启动接收状态。
[0273]
可见,为了满足低功耗设计的要求,在需要执行第二通信之前,先通过第一通信中的信号交互来获取距离信息以及第一时长,再通过该距离信息和该第一时长来确定第二时长,使得第一设备在第二通信中发送第四信号之后,立即从发送状态进入休眠状态,再在第二时长结束之后再启动接收状态,从而有利于节省功耗。
[0274]
6、一种通信装置的示例性说明
[0275]
上述主要从方法侧执行过程的角度对本技术实施例的方案进行了介绍。可以理解的是,设备为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该知悉,结合本文中所提供的实施例描述的各示例的方法、功能、模块、单元或者步骤,本技术能够以硬件或者硬件与计算机软件的结合形式来实现。某个方法、功能、模块、单元或者步骤究竟以硬件或计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的方法、功能、模块、单元或者步骤,但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0276]
本技术实施例可以根据上述方法示例对设备进行功能单元/模块的划分。例如,可以对应各个功能划分各个功能单元/模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个功能单元/模块中。上述集成的功能单元/模块既可以采用硬件的方式实现,也可以采用软件
程序的方式实现。需要说明的是,本技术实施例中对功能单元/模块的划分是示意性的,只是一种逻辑功能划分,而实际实现时可以有另外的划分方式。
[0277]
在采用集成的单元的情况下,图10是一种通信装置的功能单元组成框图。通信装置1000,包括:发送单元1010、接收单元1020、确定单元1030和启动单元1040。
[0278]
需要说明的是,发送单元1010可以是一种用于对信号、数据、信息等进行处理的模块单元,对此不作具体限制。
[0279]
接收单元1020可以是一种用于对信号、数据、信息等进行处理的模块单元,对此不作具体限制。
[0280]
确定单元1030可以是一种用于对信号、数据、信息等进行处理的模块单元,对此不作具体限制。
[0281]
启动单元1040可以是一种用于对信号、数据、信息等进行处理的模块单元,对此不作具体限制。
[0282]
在一些可能的实现中,发送单元1010、接收单元1020、确定单元1030和启动单元1040可以是相互分离的,可以是集成在同一个单元中。
[0283]
在一些可能的实现中,确定单元1030和启动单元1040可以集成在处理单元中。其中,处理单元可以是处理器或控制器,例如可以是中央处理器(central processing unit,cpu)、通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application-specific integrated circuit,asic)、现场可编程门阵列(field programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本技术公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框、模块和电路。处理单元也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合、dsp和微处理器的组合等。
[0284]
在一些可能的实现中,发送单元1010和接收单元1020可以集成在通信单元中。其中,该通信单元可以是通信接口、收发器、收发电路等。
[0285]
在一些可能的实现中,通信装置1000还可以包括存储单元,用于存储数据通信装置1000所执行的计算机程序或者指令。该存储单元可以是存储器。
[0286]
在一些可能的实现中,通信装置1000可以是芯片/芯片模组/处理器/设备/操作系统。
[0287]
具体实现时,发送单元1010、接收单元1020、确定单元1030和启动单元1040用于执行如上述方法实施例中所描述的步骤。下面进行详细说明。
[0288]
发送单元1010,用于在第一通信中,向第二设备发送第一信号,第一信号用于确定通信装置和第二设备之间的距离信息;
[0289]
接收单元1020,用于接收来自第二设备在第一通信中的第二信号,第二信号携带距离信息和第一时长,第一时长用于表示第二设备在第二通信中从接收第三信号的接收时间戳到响应第三信号的发送时间戳之间的时长;
[0290]
确定单元1030,用于根据距离信息和第一时长确定第二时长,第二时长用于表示通信装置在第二通信中从结束发送状态到进入接收状态之间所需休眠的时长;
[0291]
启动单元1040,用于在第二通信中向第二设备发送第四信号之后,按照第二时长启动休眠状态。
[0292]
需要说明的是,通信装置1000执行的各个操作的具体实现可以参见上述的方法实施例的相应描述,在此不再赘述。
[0293]
可见,为了满足低功耗设计的要求,在需要执行第二通信之前,先通过第一通信中的信号交互来获取距离信息以及第一时长,再通过该距离信息和该第一时长来确定第二时长,使得第一设备在第二通信中发送第四信号之后,立即从发送状态进入休眠状态,再在第二时长结束之后再启动接收状态,从而有利于节省功耗。
[0294]
在一些可能的实现中,若第一信号还用于指示第二设备根据第一信号执行信号检测以得到第一信号的检测结果,则距离信息由第一信号的检测结果确定,第一信号的检测结果包括以下至少之一项:
[0295]
第一信号的信号接收功率、第一信号的接收信号强度指示、第一信号的接收信号电平、第一信号的信号与干扰加噪声比、第一信号的信号接收质量。
[0296]
在一些可能的实现中,若第一信号还用于指示第二设备根据第一信号执行到达角测量以得到第一信号的达到角,则距离信息由第一信号的达到角确定。
[0297]
在一些可能的实现中,根据第一信号执行到达角测量以得到第一信号的达到角,包括:
[0298]
通过第二设备的天线阵列的x个阵元各自对第一信号进行p次采样以得到x个阵元各自所采集的相位,x为正整数,p为正整数;
[0299]
通过计算x个阵元中的目标阵元所采集的相位到除目标阵元外的其他阵元各自所采集的相位之差以得到x-1个相位差;
[0300]
通过目标阵元到其他阵元各自之间的距离、x-1个相位差和第一信号的波长计算得到第一信号的达到角。
[0301]
在一些可能的实现中,第一信号还用于唤醒第二设备以及通知第二设备在第一通信之后准备执行第二通信。
[0302]
在一些可能的实现中,在接收来自第二设备在第一通信中的第三信号之后,通信装置1000还包括更新单元,更新单元用于:
[0303]
根据第三信号执行到达角测量以得到第三信号的达到角;
[0304]
根据第三信号的到达角对距离信息进行更新。
[0305]
在一些可能的实现中,在接收来自第二设备在第一通信中的第三信号之后,通信装置1000还包括:
[0306]
获取单元,用于获取第三时长,第三时长用于表示第一设备需要提前启动接收状态的时长;
[0307]
在根据距离信息和第一时长确定第二时长方面,确定单元1030用于:
[0308]
根据距离信息、第一时长和第三时长确定第二时长。
[0309]
7、一种设备的示例性说明
[0310]
下面介绍本技术实施例提供的一种设备的结构示意图,如图11所示。其中,设备1100包括处理器1110、存储器1120和至少一个用于连接处理器1110、存储器1120的通信总线。
[0311]
处理器1110可以是一个或多个中央处理器cpu。在处理器1110是一个cpu的情况下,该cpu可以是单核cpu,也可以是多核cpu。存储器2220包括但不限于是随机存储记忆体
(random access memory,ram)、只读存储器(read-only memory,rom)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read only memory,eprom)或便携式只读存储器(compact disc read-only memory,cd-rom),并且存储器1120用于存储计算机程序或指令。
[0312]
设备1100还包括通信接口,该通信接口用于接收和发送数据。
[0313]
设备1100中的处理器1110用于执行存储器1120中存储的计算机程序或指令1121以实现如下步骤:
[0314]
在第一通信中,向第二设备发送第一信号,第一信号用于请求距离信息和第一时长,距离信息用于表示第一设备和第二设备之间的距离和/或信号飞行时间,第一时长用于表示第二设备在第二通信中从接收第二信号的接收时间戳到响应第二信号的发送时间戳之间的时长;
[0315]
接收来自第二设备在第一通信中的第三信号,第三信号携带距离信息和第一时长;
[0316]
根据距离信息和第一时长确定第二时长,第二时长用于表示第一设备在第二通信中从结束发送状态到启动接收状态之前所需休眠的时长;
[0317]
在第二通信中向第二设备发送第四信号之后,启动休眠状态,并在第二时长结束之后再启动接收状态。
[0318]
可见,为了满足低功耗设计的要求,在需要执行第二通信之前,先通过第一通信中的信号交互来获取距离信息以及第一时长,再通过该距离信息和该第一时长来确定第二时长,使得第一设备在第二通信中发送第四信号之后,立即从发送状态进入休眠状态,再在第二时长结束之后再启动接收状态,从而有利于节省功耗。
[0319]
需要说明的是,电子设备1100执行的各个操作的具体实现可以参见上述图方法实施例的相应描述,在此不再赘述。
[0320]
本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质,其中,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序或指令,该计算机程序或指令被处理器执行时以实现上述实施例中所描述的步骤。
[0321]
本技术实施例还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序或指令,其中,该计算机程序或指令被处理器执行时以实现上述实施例中所描述的步骤。示例性的,该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
[0322]
需要说明的是,对于上述的各个实施例,为了简单描述,将其都表述为一系列的动作组合。本领域技术人员应该知悉,本技术不受所描述的动作顺序的限制,因为本技术实施例中的某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。另外,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作、步骤、模块或单元等并不一定是本技术实施例所必须的。
[0323]
在上述实施例中,本技术实施例对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
[0324]
本领域技术人员应该知悉,本技术实施例所描述的方法、步骤或者相关模块/单元的功能可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现,也可以是由处理器执行计算机程
序指令的方式来实现。其中,该计算机程序产品包括至少一个计算机程序指令,计算机程序指令可以由相应的软件模块组成,软件模块可以被存放于ram、闪存、rom、eprom、eeprom、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光盘(cd-rom)或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。该计算机程序指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输。例如,该计算机程序指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质、或者半导体介质(如ssd)等。
[0325]
上述实施例中描述的各个装置或产品包含的各个模块/单元,其可以是软件模块/单元,可以是硬件模块/单元,也可以一部分是软件模块/单元,而另一部分是硬件模块/单元。例如,对于应用于或集成于芯片的各个装置或产品,其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现;或者,其包含的一部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现,该软件程序运行于芯片内部集成的处理器,而另一部分(如果有)的部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现。对于应用于或集成于芯片模组的各个装置或产品,或者应用于或集成于终端的各个装置或产品,同理可知。
[0326]
以上所述的具体实施方式,对本技术实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本技术实施例的具体实施方式而已,并不用于限定本技术实施例的保护范围。凡在本技术实施例的技术方案的基础之上,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本技术实施例的保护范围之内。
技术特征:
1.一种通信方法,其特征在于,应用于第一设备,所述方法包括:在第一通信中,向第二设备发送第一信号,所述第一信号用于请求距离信息和第一时长,所述距离信息用于表示所述第一设备和所述第二设备之间的距离和/或信号飞行时间,所述第一时长用于表示所述第二设备在第二通信中从接收第二信号的接收时间戳到响应所述第二信号的发送时间戳之间的时长;接收来自所述第二设备在所述第一通信中的第三信号,所述第三信号携带所述距离信息和所述第一时长;根据所述距离信息和所述第一时长确定第二时长,所述第二时长用于表示所述第一设备在所述第二通信中从结束发送状态到启动接收状态之前所需休眠的时长;在所述第二通信中向所述第二设备发送第四信号之后,启动休眠状态,并在所述第二时长结束之后再启动所述接收状态。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若所述第一信号还用于指示所述第二设备根据所述第一信号执行信号检测以得到所述第一信号的检测结果,则所述距离信息由所述第一信号的检测结果确定,所述第一信号的检测结果包括以下至少之一项:所述第一信号的信号接收功率、所述第一信号的接收信号强度指示、所述第一信号的接收信号电平、所述第一信号的信号与干扰加噪声比、所述第一信号的信号接收质量。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若所述第一信号还用于指示所述第二设备根据所述第一信号执行到达角测量以得到所述第一信号的达到角,则所述距离信息由所述第一信号的达到角确定。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一信号执行到达角测量以得到所述第一信号的达到角,包括:通过所述第二设备的天线阵列的x个阵元各自对所述第一信号进行p次采样以得到x个所述阵元各自所采集的相位,x为正整数,p为正整数;通过计算所述x个阵元中的目标阵元所采集的相位到除所述目标阵元外的其他阵元各自所采集的相位之差以得到x-1个相位差;通过所述目标阵元到所述其他阵元各自之间的距离、所述x-1个相位差和所述第一信号的波长计算得到所述第一信号的达到角。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述第一信号还用于唤醒所述第二设备以及通知所述第二设备在所述第一通信之后准备执行所述第二通信。6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,在所述接收来自所述第二设备在所述第一通信中的第三信号之后,所述方法还包括:根据所述第三信号执行到达角测量以得到所述第三信号的达到角;根据所述第三信号的到达角对所述距离信息进行更新。7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,在所述接收来自所述第二设备在所述第一通信中的第三信号之后,所述方法还包括:获取第三时长,所述第三时长用于表示所述第一设备需要提前启动所述接收状态的时长;所述根据所述距离信息和所述第一时长确定第二时长,包括:根据所述距离信息、所述第一时长和所述第三时长确定所述第二时长。
8.一种通信装置,其特征在于,包括:发送单元,用于在第一通信中,向第二设备发送第一信号,所述第一信号用于确定所述通信装置和所述第二设备之间的距离信息;接收单元,用于接收来自所述第二设备在所述第一通信中的第二信号,所述第二信号携带所述距离信息和第一时长,所述第一时长用于表示所述第二设备在第二通信中从接收第三信号的接收时间戳到响应所述第三信号的发送时间戳之间的时长;确定单元,用于根据所述距离信息和所述第一时长确定第二时长,所述第二时长用于表示所述通信装置在所述第二通信中从结束发送状态到进入接收状态之间所需休眠的时长;启动单元,用于在所述第二通信中向所述第二设备发送第四信号之后,按照所述第二时长启动休眠状态。9.一种设备,其特征在于,所述设备为第一设备;所述第一设备包括处理器、存储器及存储在所述存储器上的计算机程序或指令,所述处理器执行所述计算机程序或指令以实现权利要求1-7任一项所述方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序或指令,所述计算机程序或指令被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述方法的步骤。
技术总结
本申请实施例公开了一种通信方法与装置、设备,该方法包括:在第一通信中,向第二设备发送第一信号,第一信号用于请求距离信息和第一时长,距离信息用于表示第一设备和第二设备之间的距离和/或信号飞行时间,第一时长用于表示第二设备在第二通信中从接收第二信号的接收时间戳到响应第二信号的发送时间戳之间的时长;接收来自第二设备在第一通信中的第三信号,第三信号携带距离信息和第一时长;根据距离信息和第一时长确定第二时长,第二时长用于表示第一设备在第二通信中从结束发送状态到启动接收状态之前所需休眠的时长;在第二通信中向第二设备发送第四信号之后,启动休眠状态,并在第二时长结束之后再启动接收状态,从而有利于节省功耗。而有利于节省功耗。而有利于节省功耗。
技术研发人员:贝为炬
受保护的技术使用者:OPPO广东移动通信有限公司
技术研发日:2021.12.31
技术公布日:2023/7/13
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