超宽带测距协议内的数据传输的方法和系统与流程

超宽带测距协议内的数据传输的方法和系统
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年2月22日提交的申请号为63/152,226的美国临时申请和于2021年6月1日提交的申请号为63/195,423的美国临时申请的权益和优先权。
技术领域
3.本公开总体上涉及在超宽带(ultra-wideband，uwb)频谱中操作的数据传输设备、系统和方法。


背景技术：

4.在位于共享环境中的各设备之间实现数据传输或以其它方式提供数据传输的系统和方法中，这些系统利用wi-fi
tm
、蓝牙
tm
或其它无线链路来发送/接收数据。然而，这些系统中的各种系统可能不适合某些应用，同时其它无线协议可能未被配置为支持合适的数据通信能力。


技术实现要素：

5.在一方面，本公开涉及一种方法。该方法包括：由第一超宽带(uwb)设备确定包括多个轮次的传输块，所述多个轮次中的每个轮次表示一段时间。该方法包括：由第一uwb设备在所述多个轮次中的第一轮次内执行用于在第一uwb设备与第二uwb设备之间执行测距的第一无线通信。该方法包括：由第一uwb设备在第一轮次内执行用于在第一uwb设备与第二uwb设备之间传送数据的第二无线通信。
6.在一些实施例中，该方法包括：由第一uwb设备接收定义传输块的信标。在一些实施例中，该方法包括：由第一uwb设备根据信标，对第一uwb设备的操作进行同步。在一些实施例中，该信标是经由如下帧来接收的：该帧是使用不同于uwb协议的协议而发送的。在一些实施例中，所述多个轮次中的第一轮次包括多个时隙。在一些实施例中，用于执行测距的第一无线通信是在所述多个时隙中的第一个时隙中执行的，并且用于传送数据的第二无线通信是在所述多个时隙中的第二时隙中执行的。
7.在一些实施例中，该方法包括：由第一uwb设备在所述多个时隙中的第一时隙中执行用于执行测距的多个第一操作，以及由第一设备在第一时隙中执行用于传送数据的多个第二无线通信。在一些实施例中，所述多个第一操作是在第一时隙的多个第一子时隙中执行的，并且所述多个第二操作是在第一时隙的多个第二子时隙中执行的。在一些实施例中，该方法还包括：由第一uwb设备以850千比特每秒(kbps)至500兆比特每秒(mbps)的范围内的数据速率，执行用于传送数据的第二无线通信。在一些实施例中，该方法还包括：由第一uwb设备通过修改保护间隔、编码方案或调制方案中的至少一个，以所述范围内的数据速率执行用于传送数据的第二无线通信。
8.在另一方面，本公开涉及一种方法。该方法包括：由第一超宽带(uwb)设备确定包括多个轮次的传输块，所述多个轮次中的每个轮次表示一段时间。该方法包括：由第一uwb
设备在所述多个轮次中的第一轮次内执行用于在第一uwb设备与第二uwb设备之间执行测距的第一无线通信。该方法包括：由第一设备使用第一uwb设备在所述多个轮次中的第二轮次内执行用于在第一uwb设备与第二uwb设备之间传送数据的第二无线通信。
9.在一些实施例中，该方法还包括：由第一uwb设备接收定义传输块的信标。在一些实施例中，该方法还包括：由第一uwb设备根据信标，对第一uwb设备的操作进行同步。在一些实施例中，该信标是经由如下帧来接收的：该帧是使用不同于uwb协议的协议而发送的。
10.在又一方面，本公开涉及一种设备。该设备包括第一超宽带(uwb)设备。该设备包括一个或更多个处理器，所述一个或更多个处理器被配置为确定包括多个轮次的传输块，所述多个轮次中的每个轮次表示一段时间。所述一个或更多个处理器被配置为使用第一uwb设备在所述多个轮次中的第一轮次内执行用于在该设备与包括第二uwb设备的第二设备之间执行测距的第一无线传输。所述一个或更多个处理器被配置为使用第一uwb设备在第一轮次内执行用于在第一设备与第二设备之间传送数据的第二无线传输。
11.在一些实施例中，所述一个或更多个处理器还被配置为接收定义传输块的信标。在一些实施例中，所述一个或更多个处理器还被配置为根据信标，对第一uwb设备的操作进行同步。在一些实施例中，该信标是经由以下帧来接收的：该帧是使用不同于uwb协议的协议而发送的。在一些实施例中，所述多个轮次中的第一轮次包括多个时隙，其中，用于执行测距的第一无线通信是在所述多个时隙中的第一时隙中执行的，并且用于传送数据的第二无线通信是在所述多个时隙中的第二时隙中执行的。在一些实施例中，所述多个轮次中的第一轮次包括多个时隙。所述一个或更多个处理器可以被配置为在所述多个时隙中的第一时隙的多个第一子时隙中执行用于执行测距的多个第一操作，并且在第一时隙的多个第二子时隙中执行用于传送数据的多个第二无线通信。
附图说明
12.附图不旨在按比例进行绘制。各种附图中的相似的参考标号和名称指示相似的元素。出于清楚的目的，并非每个部件都可以在每个附图中进行标记。
13.图1是根据本公开示例实施方式的包括人工现实系统的系统环境的示图。
14.图2是根据本公开示例实施方式的头部可穿戴显示器的示图。
15.图3是根据本公开示例实施方式的人工现实环境的框图。
16.图4是示出了根据本公开示例实施方式的基于用例启用/禁用信标间隔的示图。
17.图5是根据本公开示例实施方式的信标帧的格式的表示。
18.图6是根据本公开示例实施方式的uwb块和/或多个uwb轮次(round)的表示。
19.图7是根据本公开示例实施方式的测距轮次的示图。
20.图8是根据本公开示例实施方式的测距轮次的另一示图。
21.图9是根据本公开示例实施方式的数据处理和通信系统的框图。
22.图10a和图10b是根据本公开示例实施方式的可以在图9的系统中使用的编码器(例如，c3和c7卷积编码器)的示图。
23.图11是根据本公开示例实施方式的数据处理和通信系统的框图。
24.图12是根据本公开示例实施方式的可以在图11的系统中使用的低密度奇偶校验(low density parity check,ldpc)码的示图。
25.图13是示出了根据本公开示例实施方式的合并到测距轮次中的数据通信的示图。
26.图14是示出了根据本公开示例实施方式的合并到测距轮次中的数据通信的另一示图。
27.图15是示出了根据本公开示例实施方式的合并到测距轮次中的数据通信的另一示图。
28.图16是示出了根据本公开示例实施方式的合并到测距轮次中的数据通信的另一示图。
29.图17是示出了根据本公开示例实施方式的合并到uwb块中的数据通信的示图。
30.图18是示出了根据本公开示例实施方式的具有或不具有确认的数据通信的示图。
31.图19是根据本公开示例实施方式的信标帧/信号结构的示图。
32.图20是根据本公开示例实施方式的使用图19的信标信号结构的示例信标帧/信号的示图。
33.图21是根据本公开示例实施方式的信标帧/信号结构的另一示图。
34.图22是根据本公开示例实施方式的使用图21的信标帧/信号结构的示例信标帧/信号的示图。
35.图23a至图23c是根据本公开示例实施方式的用于调制到不同数据(或比特传输)(phy)速率的各种形式/版本的数据帧的示图。
36.图24是示出了根据本公开示例实施方式的数据有效吞吐量(goodput)的示图。
37.图25是示出了根据本公开示例实施方式的将数据和确认合并到在发起者与一个或更多个响应者(responder)之间发送的帧中的示图。
38.图26是根据本公开示例实施方式的发起者可以提供对来自响应者的数据的延迟确认的示图。
39.图27是示出了根据本公开示例实施方式的如下时隙的示图：数据和确认可以在该时隙内发送。
40.图28是根据本公开示例实施方式的发起者和响应者可以在时隙内包括数据包(packet)的示图。
41.图29是示出了根据本公开示例实施方式的在两个或更多个uwb设备之间执行测距和传送数据的方法的流程图。
42.图30是根据本公开示例实施方式的代表性计算环境的框图。
43.图31a至图31g是示出了根据本公开示例实施方式的使用bpsk调制的各种数据速率的示图。
44.图32a至图32j是示出了根据本公开示例实施方式的使用qpsk调制的各种数据速率的示图。
具体实施方式
45.在转向详细示出了某些示例的附图之前，应理解的是，本公开不限于在说明书中阐述或在附图中示出的细节或方法。还应理解的是，本文中所使用的术语仅用于说明的目的，而不应被认为是限制性的。
46.本文中公开了与在超宽带(uwb)频谱中操作的设备、系统和方法相关的示例。在各
种示例中，uwb设备使用500+mhz信道来在3ghz至10ghz的非授权频谱中操作，所述500+mhz信道可能需要低功率进行传输。通过使用简单的调制和扩频，uwb设备可以在非常低的数据速率(例如，10kbps到100kbps)下实现对wi-fi和蓝牙干扰的合理抵抗(以及对位于该环境中的其它uwb设备的干扰的抵抗)，并且可以具有较大的处理增益。然而，对于更高的数据速率(例如，几mbps)，处理增益可能不足以克服来自wi-fi或蓝牙的同信道干扰。根据本文中所描述的实施例，本文中所描述的系统和方法可以在不与wi-fi和蓝牙重叠的频段中操作，但是可以基于监管要求而具有良好的全球可用性。由于监管要求使占用7.125ghz以上频率的频谱在全球可用范围最广(并且在该频谱中不存在wi-fi)，因此占用7.125ghz以上频率的频谱可以基于同信道干扰和处理增益两者而操作得令人满意。
47.uwb的一些实施方式可能专注于精确测距和安全性。由于uwb采用相对简单的调制，因此uwb可以在低成本和低功耗下实现。在ar(增强现实)/vr(虚拟现实)应用中(或在其它应用和用例中)，针对ar/vr控制器链路的链路预算计算指示，本文中所描述的系统和方法可以被配置用于nlos(非视距)环境中的、范围从0.8mbps到31mbps(例如，其中31mbps是最新的802.15.4z标准中的最大可能速率)的有效数据吞吐量，这可以取决于身体损耗假设。在los(视距)环境中，可实现的数据速率要高得多。
48.本文中所描述的系统和方法可以在各种ar/vr用例和应用中以及在其它用例和应用(诸如移动设备与车辆之间的通信、远程控制设备与视频记录设备之间的通信等)中使用或得以利用。下面更详细地描述了本文中所描述的系统和方法的各种应用、用例以及进一步的实施方式。
49.图1是示例人工现实系统环境100的框图。在一些示例中，人工现实系统环境100包括接入点(access point，ap)105、一个或更多个hwd(头部可穿戴显示器)150(例如，hwd 150a、150b)、以及一个或更多个计算设备110(计算设备110a、110b；有时称为控制台)，该一个或更多个计算设备110向该一个或更多个hwd 150提供人工现实数据。接入点105可以是路由器或允许一个或更多个计算设备110和/或一个或更多个hwd 150接入网络(例如，互联网)的任何网络设备。接入点105可以由任何通信设备(蜂窝基站)替代。计算设备110可以是如下定制设备或移动设备：其可从接入点105检索内容，并可以向对应hwd 150提供人工现实图像数据。每个hwd 150可以根据该图像数据向用户呈现人工现实图像。在一些示例中，人工现实系统环境100包括比图1中所示的部件更多、更少的部件，或者包括与图1中所示的部件不同的部件。在一些示例中，计算设备110a、110b分别通过无线链路102a、102b(例如，互连链路)与接入点105通信。在一些示例中，计算设备110a通过无线链路125a(例如，内连链路)与hwd 150a通信，并且计算设备110b通过无线链路125b(例如，内连链路)与hwd 150b通信。在一些示例中，人工现实系统环境100的一个或更多个部件的功能可以以与这里描述的方式不同的方式而被分布在多个部件之中。例如，计算设备110的功能中的一些功能可以由hwd 150来执行。例如，hwd 150的功能中的一些功能可以由计算设备110来执行。
50.在一些示例中，hwd 150是这样的电子部件：该电子部件可被用户穿戴且可向用户呈现或提供人工现实体验。hwd 150可以被称为、可以包括、或可以是以下中的一部分：头戴式显示器(head mounted display，hmd)、头戴式设备(head mounted device，hmd)、头部可穿戴设备(head wearable device，hwd)、头部穿戴显示器(head worn display，hwd)或头部穿戴设备(head worn device，hwd)。hwd 150可以渲染一个或更多个图像、视频、音频或
其某种组合，以向用户提供人工现实体验。在一些示例中，经由外部设备(例如，扬声器和/或耳机)呈现音频，该外部设备从hwd 150、计算设备110或两者接收音频信息，并且基于该音频信息呈现音频。在一些示例中，hwd 150包括传感器155、无线接口165、处理器170和显示器175。这些部件可以一起操作，以检测hwd 150的位置和穿戴hwd 150的用户的注视方向，并且渲染人工现实内的与检测到的hwd 150的位置和/或方位对应的视野的图像。在其它示例中，hwd 150包括比图1中所示的部件更多、更少的部件，或者包括与图1中所示的部件不同的部件。
51.在一些示例中，传感器155包括检测hwd 150的位置和方位的电子部件或者电子部件和软件部件的组合。传感器155的示例可以包括：一个或更多个成像传感器、一个或更多个加速度计、一个或更多个陀螺仪、一个或更多个磁力计、或者检测运动和/或位置的另一合适类型的传感器。例如，一个或更多个加速度计可以测量平移运动(例如，向前/向后、向上/向下、向左/向右)，并且一个或更多个陀螺仪可以测量旋转运动(例如，俯仰、摇摆、滚动)。在一些示例中，各传感器155检测平移运动和旋转运动，并且确定hwd 150的方位和位置。在一方面，各传感器155可以检测相对于hwd 150的先前方位和先前位置的平移运动和旋转运动，并通过累加或整合检测到的平移运动和/或旋转运动，来确定hwd 150的新方位和/或新位置。假设hwd 150朝向与参考方向呈25度的方向的示例，响应于检测到hwd 150已经旋转了20度，各传感器155可以确定hwd 150现在面向或朝向与参考方向呈45度的方向。假设hwd 150位于在第一方向上距离参考点两英尺处的另一示例，响应于检测到hwd 150已经在第二方向上移动了三英尺，各传感器155可以确定hwd 150现在位于第一方向上的两英尺和第二方向上的三英尺的矢量乘积处。
52.在一些示例中，无线接口165包括与计算设备110通信的电子部件或者电子部件和软件部件的组合。在一些示例中，无线接口165包括或被实施为收发器，该收发器用于通过无线介质发送和接收数据。无线接口165可以通过无线链路125(例如，内连链路)与对应计算设备110的无线接口115通信。无线接口165还可以通过无线链路(例如，互连链路)与接入点105通信。无线链路125的示例包括近场通信链路、wi-fi直连、蓝牙或任何无线通信链路。在一些示例中，无线链路125可以包括一个或更多个超宽带通信链路，如下面更详细地描述的。无线接口165可以通过无线链路125向计算设备110发送指示如下项的数据：hwd 150的所确定的位置和/或方位、用户的所确定的注视方向、以及/或者手部跟踪测量结果。此外，无线接口165可以通过无线链路125从计算设备110接收指示或对应于待渲染图像的图像数据。
53.在一些示例中，处理器170包括这样的电子部件或者电子部件和软件部件的组合：其例如根据人工现实空间的视野改变来生成供显示的一幅或多幅图像。在一些示例中，处理器170被实现为可以执行指令以执行本文中所描述的各种功能的一个或更多个图形处理单元(graphical processing unit，gpu)、一个或更多个中央处理单元(central processing unit，cpu)、或它们的组合。处理器170可以通过无线接口165接收描述待渲染人工现实图像的图像数据，并通过显示器175渲染该图像。在一些示例中，来自计算设备110的图像数据可以是经编码的，并且处理器170可以对该图像数据进行解码以渲染图像。在一些示例中，处理器170通过无线接口165从计算设备110接收对象信息和深度信息，该对象信息指示人工现实空间中的虚拟对象，该深度信息指示虚拟对象的深度(或距hwd 150的距
离)。在一方面，处理器170可以根据来自计算设备110的人工现实图像、对象信息、深度信息、和/或来自各传感器155的更新后的传感器测量结果，来执行着色(shading)、重投影和/或混合，以将人工现实图像更新为对应于hwd 150的更新后的位置和/或方位。
54.在一些示例中，显示器175是显示图像的电子部件。显示器175可以是例如液晶显示器或有机发光二极管显示器。显示器175可以是允许用户透视的透明显示器。在一些示例中，当用户穿戴hwd 150时，显示器175位于用户双眼附近(例如，小于3英寸)。在一方面，显示器175根据由处理器170生成的图像，朝向用户双眼发射或投射光。hwd 150可以包括允许用户非常近地观看显示器175的透镜。
55.在一些示例中，处理器170执行补偿以补偿任何失真或像差。在一方面，透镜引入了光学像差，诸如色度像差、枕形失真、桶形失真等。处理器170可以确定要应用于待渲染图像的补偿(例如，预失真)以补偿由透镜引起的失真，并且将所确定的补偿应用于来自处理器170的图像。处理器170可以将经预失真的图像提供给显示器175。
56.在一些示例中，计算设备110是向hwd 150提供待渲染内容的电子部件或者电子部件和软件部件的组合。计算设备110可以被实施为移动设备(例如，智能电话、平板计算机(pc)、膝上型计算机等)。计算设备110可以作为软接入点操作。在一方面，计算设备110包括无线接口115和处理器118。这些部件可以一起操作以确定人工现实的与hwd 150的位置和hwd 150的用户的注视方向对应的视野(例如，用户的fov(视场))，并且可以生成指示与所确定的视野对应的人工现实图像的图像数据。计算设备110还可以与接入点105通信，并且可以例如通过无线链路102(例如，互连链路)从接入点105获得ar/vr内容。计算设备110可以接收指示hwd 150的位置和用户的注视方向的传感器测量结果，并且例如通过无线链路125(例如，内连链路)将图像数据提供给hwd 150以呈现人工现实。在其它示例中，计算设备110包括比图1中所示的部件更多或更少的部件，或者包括与图1中所示的部件不同的部件。
57.在一些示例中，无线接口115是与hwd 150、接入点105、其它计算设备110、或它们的任何组合通信的电子部件或者电子部件和软件部件的组合。在一些示例中，无线接口115包括或被实施为收发器，该收发器用于通过无线介质发送和接收数据。无线接口115可以是与无线接口165配对的部件，以通过无线链路125(例如，内连链路)与hwd 150通信。无线接口115还可以包括用于通过无线链路102(例如，互连链路)与接入点105通信的部件。无线链路102的示例包括蜂窝通信链路、近场通信链路、wi-fi、蓝牙、60ghz无线链路、超宽带链路或任何无线通信链路。无线接口115还可以包括用于通过无线链路185与另一计算设备110通信的部件。无线链路185的示例包括近场通信链路、wi-fi直连、蓝牙、超宽带链路或任何无线通信链路。无线接口115可以通过无线链路102(例如，互连链路)从接入点105获得ar/vr内容或其它内容。无线接口115可以通过无线链路125(例如，内连链路)从hwd 150接收指示以下项的数据：hwd 150的所确定的位置和/或方位、用户的所确定的注视方向、和/或手部跟踪测量结果。此外，无线接口115可以通过无线链路125(例如，内连链路)向hwd 150发送描述待渲染图像的图像数据。无线接口115可以通过无线链路185接收或发送指示计算设备110与hwd 150之间的无线链路125(例如，信道、时序)的信息。计算设备110可以根据指示无线链路125的信息来协调或调度操作，以避免干扰或冲突。
58.处理器118可以包括或对应于根据hwd 150的位置和/或方位生成待渲染内容的部件。在一些示例中，处理器118包括或被实施为一个或更多个中央处理单元、图形处理单元、
图像处理器、或用于生成人工现实图像的任何处理器。在一些示例中，处理器118可以合并hwd 150的用户的注视方向和人工现实中的用户交互，以生成待渲染内容。在一方面，处理器118根据hwd 150的位置和/或方位来确定人工现实视野。例如，处理器118将hwd 150在物理空间中的位置映射到人工现实空间内的位置，并从所映射的人工现实空间中的位置沿着与所映射的方位对应的方向来确定人工现实空间的视野。处理器118可以生成如下图像数据：该图像数据描述了所确定的人工现实空间的视野的图像，并且可以通过无线接口115向hwd 150发送该图像数据。处理器118可以对描述图像的图像数据进行编码，并且可以向hwd 150发送经编码的数据。在一些示例中，处理器118周期性地(例如，每11ms或16ms)生成图像数据并向hwd 150提供该图像数据。
59.在一些示例中，处理器118、170可以将无线接口115、165配置为或使无线接口115、165在睡眠模式与唤醒模式之间转换、转变、循环或切换(switch)。在唤醒模式下，处理器118可以启用无线接口115，并且处理器170可以启用无线接口165，使得无线接口115、165可以交换数据。在睡眠模式下，处理器118可以禁用无线接口115(例如，在无线接口115中实现低功率操作)，并且处理器170可以禁用无线接口165，使得无线接口115、165可以不耗电或者可以降低功耗。处理器118、170可以调度无线接口115、165，以按每个帧时间(例如，11ms或16ms)周期性地在睡眠模式与唤醒模式之间切换。例如，无线接口115、165可以在帧时间的2ms内以唤醒模式操作，并且无线接口115、165可以在帧时间的剩余部分(例如，9ms)内以睡眠模式操作。通过在睡眠模式下禁用无线接口115、165，可以降低计算设备110和hwd 150的功耗。
60.在各种示例中，上述环境中的设备可以操作或以其它方式使用如下组件：所述组件利用超宽带(uwb)频谱下的通信。本文中公开了与在超宽带(uwb)频谱中操作的设备、系统和方法相关的示例。在各种实施例中，uwb设备使用500+mhz信道来在3ghz至10ghz的非授权频谱中操作，所述500+mhz信道可能需要低功率进行传输。通过使用简单的调制和扩频，uwb设备可以在非常低的数据速率(例如，10s kbps到100s kbps)下实现对wi-fi和蓝牙干扰的合理抵抗(以及对位于该环境中的其它uwb设备的干扰的抵抗)，并且可以具有较大的处理增益。然而，对于更高的数据速率(例如，几mbps)，处理增益可能不足以克服来自wi-fi或蓝牙的同信道干扰。根据本文中所描述的实施例，本文中所描述的系统和方法可以在不与wi-fi和蓝牙重叠的频段中操作，但是可以基于监管要求而具有良好的全球可用性。由于监管要求使7ghz至8ghz的频谱成为在全球可用范围最广(并且wi-fi不在该频谱中)，因此7ghz至8ghz的频谱可以基于同信道干扰和处理增益两者而操作得令人满意。
61.uwb的一些实施方式可能专注于精确测距和安全性。由于uwb采用相对简单的调制，因此uwb可以以低成本和低功耗来实现。在ar/vr应用中(或在其它应用和用例中)，针对ar/vr控制器链路的链路预算计算指示，本文中所描述的系统和方法可以被配置用于范围从2mbps到31mbps的有效数据吞吐量(例如，其中31mbps是最新的802.15.4z标准中的最大可能速率)，这可以取决于身体损耗假设。
62.本文中所描述的系统和方法可以在各种ar/vr用例和应用中以及在其它用例和应用(诸如移动设备与车辆之间的通信、远程控制设备与视频记录设备之间的通信等)中使用或得以利用。下面更详细地描述了本文中所描述的系统和方法的各种应用、用例以及进一步的实施方式。
63.现在参考图3，描绘了人工现实环境300的框图。人工现实环境300被示出为包括第一设备302以及一个或更多个外围设备304(1)至304(n)(也称为“外围设备304”或“设备304”)。第一设备302以及一个或更多个外围设备304可以各自包括通信设备306，该通信设备306包括多个uwb设备308。一组uwb设备308可以在空间上相对于彼此处于/位于(例如，彼此隔开地在)第一设备302或外围设备304上/中的不同位置，以便最大化uwb覆盖、和/或增强/启用特定功能。uwb设备308可以是或包括天线、传感器、或者这样的其他设备和部件：该设备和部件被设计或实现为在uwb频谱中(例如，在3.1ghz与10.6ghz之间)和/或使用uwb通信协议发送和接收数据或信号。在一些示例中，设备302、304中的一个或更多个可以包括各种处理引擎310。处理引擎310可以是或包括：被设计或实现为基于由相应uwb设备308发送和/或接收的uwb信号来控制设备302、304的任何设备、部件、机器、或硬件和软件的其它组合。
64.如上所述，环境300可以包括第一设备302。第一设备302可以是或包括可穿戴设备，诸如上述hwd 150、智能手表、ar眼镜等。在一些示例中，第一设备302可以包括移动设备(例如，智能电话、平板电脑、控制台设备或其它计算设备)、远程控制设备、智能钥匙等。第一设备302可以与位于环境300中的各种其它设备304可通信地耦接。例如，第一设备302可以可通信地耦接到位于环境300中的各外围设备304中的一个或更多个外围设备。外围设备304可以是或包括上述计算设备110、类似于第一设备302的设备(例如，hwd 150、智能手表、移动设备、远程控制设备、智能钥匙等)、汽车或其它车辆、位于环境300中的信标发送设备、智能家居设备(例如，智能电视、数字助理设备、智能扬声器、视频会议设备等)、各种设备上的被配置用于定位的智能标签等。在一些示例中，第一设备302可以与第一实体或用户相关联，并且外围设备304可以与第二实体或用户(例如，家庭的另外成员或与第一实体无关的人/实体)相关联。
65.在一些示例中，第一设备302可以在配对或握手过程之后，与一个或更多个外围设备304可通信地耦接。例如，第一设备302可以被配置为与一个或更多个外围设备304交换一个或更多个握手包，以对第一设备302和外围设备304进行配对(例如，在第一设备302与外围设备304之间建立特定或专用连接或链路)。一个或更多个握手包可以经由uwb设备308或经由另一无线链路125(诸如上述无线链路125中的一个或更多个无线链路)来交换。在配对之后，第一设备302和一个或更多个外围设备304可以被配置为使用第一设备302和/或外围设备304上的相应uwb设备308来发送、接收或以其它方式交换uwb数据或uwb信号。在一些示例中，第一设备302可以被配置为与外围设备304建立通信链路(例如，在没有任何设备进行配对的情况下)。例如，第一设备302可以被配置为使用从第一设备302的特定距离内的外围设备304接收到的uwb信号，通过识别连接到共享wi-fi网络(例如，第一设备302所连接到的同一wi-fi网络)的外围设备304等，来检测、监测和/或识别位于环境中的外围设备304。在这些和其它示例中，第一设备302可以被配置为与外围设备304发送(transmit)、发送(send)、接收或以其它方式交换uwb数据或信号。
66.第一设备302和/或外围设备304可以被配置为确定设备302、304之间的范围(例如，空间距离、间隔)。第一设备302可以被配置为发送、广播或以其它方式发送uwb信号(例如，质询信号)。第一设备302可以使用第一设备302上的通信设备306的各uwb设备308中的一个uwb设备308来发送uwb信号。该uwb设备308可以在uwb频谱中发送uwb信号。uwb信号可
contention free period，rcfp)的时隙。信标间隔可以包括测距时段，该测距时段包括用于测距和通信(ranging and communication，rcm)的时隙。信标间隔可以被定义为与ieee 802.15.4z(条款6.2.11)一致或如ieee 802.15.4z(条款6.2.11)中所述。用于信标间隔的测距调度时间单位(ranging schedule time unit，rstu)可以等于416个码片(chip)(或者对于高速率脉冲(high rate pulse，hrp)重复频率，约为833ns)。该测距调度时间单位可以被进一步减少，以允许发送包的分段。
72.现在参考图5，描绘了根据本公开示例实施方式的信标帧格式(例如，信标帧的格式)的示图/表示。如图5所示，信标帧格式可以用于对例如不具有蓝牙低功耗(bluetooth low energy，ble)机制的设备(例如，设备302、304)进行同步。信标帧格式可以标识个域网(personal area network，pan)上的设备，并且可以描述超帧(superframe)(或块)的结构。信标帧格式可以包括mac报头(mac header，mhr)、mac有效负载和mac报尾(mac footer，mfr)。mhr可以包括帧控制部分、序列号部分、寻址字段部分和/或辅助安全报头。mac有效负载可以包括超帧规范、保证时隙(guaranteed timeslot，gts)信息、待处理地址和/或信标有效负载。在一些示例中，超帧规范、gts信息和/或待处理地址可以是信标帧格式内的必填字段。mfr可以包括帧校验序列(frame check sequence，fcs)。
73.现在参考图6，描绘了根据本公开示例实施方式的基于uwb的块和/或多个uwb轮次的表示的示图。例如，这可以为某些应用(例如作为车联网联盟(car connectivity consortium，ccc)规范)实现/采用。如图6所示，测距块可以包括多个测距轮次和多个空闲轮次。每个轮次可以在6ms与96ms之间，并且块可以至少为96ms(具有192ms、288ms等的其它可能性)。测距块可以被细分为任意数量的测距轮次和/或空闲轮次，这些测距轮次和/或空闲轮次可以具有不变或可变的持续时间。相对于空闲轮次的测距轮次可以定义块的占空比。例如，如果在图6的各测距轮次的每个测距轮次中执行了测距，则块可以具有50％的占空比。可以在块和/或一个或更多个特定轮次中(例如在各空闲轮次和/或各测距轮次中的至少一些轮次中)引入数据通信。
74.现在参考图7，描绘了测距轮次的示图/表示。图7所示的示图可以示出/描绘图6中所示的各测距轮次中的一个测距轮次中执行的测距轮次。该测距轮次可以包括多个时隙(例如，时隙0至时隙10)，在这些时隙中，在发起者与响应者之间发送包/帧。在图7所示的示图中，在第一时隙(时隙0)处，发起者(例如第一设备302，其可以是移动设备)可以向任意数量的响应者设备(或响应者设备的uwb设备308)发送初始包(t1)。初始包t1可以是sp0帧或预轮询(pre-poll)消息，该sp0帧或预轮询消息指示：另一测距包将由发起者发送到响应者设备。在初始包(t1)之后，发起者可以(在时隙1处)向响应者设备发送第二包(t2)。第二包t2可以是sp3包或不包括任何数据的测距包。各响应者设备中的每个响应者设备可以(例如，在时隙3至时隙8处)发送响应测距包(例如，t3、t4、
……
t9)返回到发起者，该响应测距包可以类似地为sp3包并且可以不包括任何数据。一旦发起者从响应者设备接收到响应测距包(t3、t4、t9)，发起者就可以(例如，在时隙9处)发送测距包(t10)。t10包可以指定，发起者从响应者设备接收到了响应测距包(t3、t4、t9)，和/或指示发起者将发送最终测距包(t11)。此外，响应者设备可以使用从发起者接收到的包t10来验证来自最终测距包(t11)的数据。发起者可以(例如，在时隙10处)发送最终测距包(t11)。测距包t11指定发起者发送第二包t2的时间戳与发起者接收相应的响应测距包(t3、t4、
……
t9)的时间戳之间的差。
75.现在参考图8，描绘了根据本公开示例实施方式的测距轮次的另一示图/表示。图8中所示的测距轮次在某些方面类似于图7中所示的测距轮次。具体地，图8中所示的测距轮次示出了测距控制阶段(类似于时隙0)、测距阶段(类似于时隙2至时隙9)和测量报告阶段(类似于时隙10)。可以(例如通过发起者发送具有修改后测距轮次配置的rcm帧)在测距轮次之间修改或改变时隙持续时间和时隙的数量。
76.现在参考图9和图10，分别描绘了根据本公开示例实施方式的数据处理和通信系统的框图以及可以在图9的系统中使用的使用卷积码的编码器的示图。在图9所示的系统中，数据可以由发起者编码，并且可以在响应者处解码(反之亦然)。在发起者处，比特或数据可以被发送到用于编码的里德所罗门(reed solomon)编码器以及用于物理层报头(physical layer header，phr)比特的单错校正双错检测(secded)编码器。然后，经编码的数据可以被发送(transmit)、发送(send)或以其它方式提供给系统卷积编码器(诸如图10中所示的各编码器中的一个编码器)。卷积编码器可以向符号映射器提供经进一步编码的数据流，该符号映射器随后可以对该经进一步编码的数据流执行符号映射过程。该符号映射器可以向前导码插入部件提供数据，该前导码插入部件将任意前导码数据插入数据流。然后，数据流可以被提供给脉冲整形器，并且然后由发起者的uwb设备308输出。当在响应者处接收到信号时，响应者可以执行上述过程的逆(例如，脉冲整形、同步、数据检测，随后是系统卷积解码、以及reed solomon解码和secded解码。如图10所示，卷积码可以包括k＝3编码器或k＝7编码器。
77.现在参考图11和图12，分别描绘了根据本公开示例实施方式的数据处理和通信系统的框图以及可在图11的系统中使用的示例码。在本文中所描述的示例中，本文中所描述的系统和方法可以在时域中应用低密度奇偶校验(low density parity check，ldpc)编码器和ldpc解码器。ldpc编码器和ldpc解码器可以比基于reed solomon的处理更鲁棒。ldpc编码器和ldpc解码器可以替代图9和图10中所示的reed solomon/secded编码器/解码器以及系统卷积编码器/解码器。本文中所描述的示例可以提高发起者和响应者处的uwb设备308之间的数据传输的性能。在一些示例中，ldpc编码器(和ldpc解码器)可以在图12中所示的各ldpc码字块长度之间切换。例如，ldpc编码器和ldpc解码器可以基于包大小/长度来选择ldpc码字块长度(例如，其中ldpc编码器可以将1944码字块长度用于长包，并且将1296或648码字块长度用于较短包)。就此而言，ldpc编码器可以基于包大小或长度动态地选择码字块长度(例如，选择适用于包业务的最长码字块长度)。ldpc编码器可以默认选择长码字块长度，以提高包的安全性和鲁棒性。注意，虽然描述为使用ldpc编码器和ldpc解码器，但在一些示例中，本文中所描述的系统和方法可以结合、使用或以其它方式包括可替代的编码器和解码器，诸如极化(polar)编码器和极化解码器、turbo(涡轮)编码器和turbo解码器等。这些实施方式和示例可以提高包括数据的包的可靠性(例如，提高到大约-90dbm的灵敏度)。
78.现在参考图13并参考图7，描绘了示出根据本公开示例实施方式的合并到测距轮次中的数据通信的示图。参考图7，各时隙(时隙0至时隙10)中的每个时隙可以具有在1ms至2ms之间的时隙长度。然而，在发起者与响应者之间发送的测距包可以具有在200μs至400μs范围内的长度。在本文所描述的示例中，发起者和/或响应者可以在时隙的、测距包之外的部分中(例如，在与测距包分开的600μs-800μs中)包括或合并数据包。在一些示例中，发起
者和/或响应者可以在时隙0或时隙10中(例如，在由发起者向响应者设备发送sp0包的时隙内)、在对应于sp1或sp2包的时隙中(例如，在安全时间戳(secure timestamp，sts)有效负载之前或之后)、在响应者测距包(例如，t3、t4、
……
t9)中或之后等，传送、包括或合并数据包。
79.现在参考图14，描绘了示出根据本公开示例实施方式的合并到测距轮次中的数据通信的另一示图。图14中所示的示图在某些方面类似于图13中所示的示图。在该示例中，发起者和/或响应者可以在特定时隙内合并有测距包与数据包之间的间隔。例如，在每个时隙都具有2ms的时隙长度的情况下，发起者和/或响应者可以提供/支持/启用/调度如下项之间的500μs间隔：测距包(例如，500μs)；随后的1ms长的数据包。注意，测距包可以包含对先前数据帧的确认信息。
80.现在参考图15，描绘了示出根据本公开示例实施方式的合并到测距轮次中的数据通信的另一示图。在该示例中，发起者和/或响应者可以被配置为将数据合并到测距包中以用于传输。在该示例中，不是响应者(在图7中的时隙2至时隙8处)发送可以不包括任何数据的sp3包，而是响应者可以发送这样的sp1包：其包括合并到sp1包或帧中的数据。如此，响应者可以将数据与时间戳一起发送回发起者，从而促进(例如，启用或支持)从响应者到发起者的数据传输。类似地，发起者可以将数据与时间戳信息一起合并到在时隙10处发送的t11包中。如此，发起者可以发送数据，从而促进从发起者到一个或更多个响应者的数据传输。
81.现在参考图16，描绘了示出根据本公开示例实施方式的合并到测距轮次中的数据通信的另一示图。在一些示例中，图16中所示的示图包括图17中所示的测距轮次。在某些示例中，测距轮次可以包括基于测距轮次配置的参数而未使用的(例如，图7中的时隙10之后的)时隙。在图16所示的示例中，发起者和/或响应者可以在未使用的时隙(例如，图16所示的表中的框所框住的那些时隙，诸如发起者在时隙10处发送的sp0数据包之后的时隙)中合并、嵌入、承载或以其它方式发送数据。例如，测距轮次可以是20ms，但是可以在测距轮次的一部分(例如，8ms)中执行测距，并且可以在测距轮次的剩余部分中(例如，剩余的12ms中)执行数据传输。
82.现在参考图17，描绘了示出根据本公开示例实施方式的包括轮次1702的传输块1700的示图。在图17所示的示例中，传输块1700可以包括测距轮次1702a和数据轮次1702b两者。虽然示出为包括专门为测距和数据定义的轮次1702，但应注意，在一些示例中，各轮次1702可以包括通用轮次1702(或空闲轮次)，所述通用轮次可被用于/配置为/改用于测距和/或数据通信。在一些示例中，传输块1700可以被配置用于环境(诸如图3中所示的环境)中的多个设备。在一些示例中，传输块1700可以定义或以其它方式配置无竞争时段(contention-free period，cfp)，同时还消除了竞争接入时段(contention-access period，cap)。可以使用/发送信标信号，来协商、配置或以其它方式提供/定义设备将执行无线通信的不同轮次1702。这些轮次可以包括测距时段、数据时段和/或空闲时段。在空闲时段中，相邻设备可以与其它响应者一起发送(例如，以避免设备之间的冲突和干扰)。
83.在一些示例中，各设备可以协调或以其它方式交换通信(例如，配置消息或信标信号)以协商/指定传输块1700(及其轮次)，或者可以接收广播(例如，配置消息或信标信号)以指定/定义/配置传输块1700。例如，信标信号1704(以下参考图19至图22更详细地提及)可以定义轮次1702或将轮次1702分配给环境内的设备。在一些示例中，环境内的设备(例
如，主设备)可以向环境内的其它设备发送(transmit)、发送(send)或以其它方式提供信标信号1704。在一些示例中，可以使用/发送信标信号1704，来向这些设备中的每个设备分配至少相应的测距轮次1702a和/或至少相应的数据轮次1702b。例如，设备可被分配(例如，如由信标信号配置或定义、或以其它方式定义用于传输块1700的)两个或更多个轮次1702，所述两个或更多个轮次1702可包括测距轮次1702a和数据轮次1702b。设备可以被配置为在测距轮次1702a内执行用于执行测距的无线通信，并在数据轮次1702b内执行用于传送数据的无线通信。在一些示例中，传输块1700可以由一设备在uwb频谱内发送(并由环境内的至少另一设备接收)。换言之，设备可以被配置为使用uwb协议并使用uwb天线/设备来(例如在包或帧中)发送/传送传输块的配置/规范。在一些示例中，可以在uwb频谱之外(或至少部分在uwb频谱之外)的频率范围中发送(send)/发送(transmit)传输块1700的配置/规范。例如，设备可以被配置为使用与uwb协议不同的协议(和/或频率范围)来(例如在包或帧中)发送传输块。例如，设备可以被配置为使用wifi协议、蓝牙协议、nfc(近场通信)协议或某种其它协议来发送传输块。这些协议可以在uwb频谱之外(或至少部分在uwb频谱之外)的频率中操作。
84.现在参考图18，描绘了根据本公开示例实施方式的具有或不具有确认(例如，这样的消息：该消息用于确认(acknowledge)/确认(confirm)/报告接收到了对应数据传输)的数据轮次的示图。在一些实施方式中，在图17中所示的数据轮次内，数据包/帧之后可以是一个或更多个确认。例如，并且如图18中的选项1所示，发起者可以在数据轮次期间向响应者发送数据包，并且响应者可以在该数据轮次期间发送用于确认该数据包的消息。在一些实施方式中，并且如图18中的选项2所示，发起者可以在数据轮次期间发送数据包，并且响应者可以放弃、省略确认或以其它方式不向发起者提供/发送确认。在一些实施方式中，并且如图18中的选项3所示，发起者可以(例如在一个或更多个数据轮次上)向响应者发送多个数据包，并且响应者可以提供块(或组合/批次)确认，该块(或组合/批次)确认对响应者从发起者接收到多个数据包进行确认。类似地，响应者可以向发起者发送(transmit)、发送(send)或以其它方式提供数据包，并且发起者可以使用上述选项中的一个选项进行确认。
85.现在参考图19，描绘了根据本公开示例实施方式的信标信号/帧结构(例如，信标信号/帧的结构/格式)的示图/表示。图19中所示的信标信号/帧结构可以例如由如图17中所示的信标使用或合并在该信标中，以用于定义特定的传输块配置、结构或调度。信标信号结构可以指定传输块(例如，图19中所示的块)的结构和/或特性(例如，时序窗口、功能部分)。例如，信标信号结构可以包括一系列比特的部分或序列，这些比特的部分或序列定义了与块配置相关的各种信息，以至少供设备在发送测距和/或数据传输时使用/应用。信标信号结构可以包括帧控制部分(例如，包括用于配置帧控制的16个比特)、序列号部分(例如，包括用于配置序列号的8个比特)、寻址字段部分(可以包括用于配置寻址字段的32或80个比特)。在一些示例中，信标信号结构可以包括分别用于定义最小块持续时间的8个比特部分和定义实际块持续时间的8个比特部分。最小块持续时间可以以2ms的倍数来配置(例如，使得信标可以设置或配置最小块持续时间)。
86.实际块持续时间可以被定义为最小块持续时间的整数倍(例如，作为表示最小块持续时间的倍数的绝对值或因子)。例如，如果最小块持续时间为96ms，并且实际块持续时间将被设置为288ms，则在块持续时间部分中指定的实际块持续时间可以是3(例如，3
×
96ms＝288ms)。信标信号结构可以包括每时隙的chap(挑战握手认证协议)部分(例如，包括4个比特，其用于配置每时隙的chap的数量)和每轮次的时隙部分(例如，包括4个比特，其用于配置每轮次的时隙的数量)。信标信号/帧结构可以包括空闲轮次部分(例如，包括8个比特，其用于配置空闲轮次的数量)。信标信号结构可以包括fcs部分(例如，包括16或32个比特，其用于配置帧校验序列)。信标可以使用信标信号结构来配置块(和块的轮次)。例如，块或轮次持续时间可以基于每时隙的chap和/或每轮次的时隙(例如，1个chap＝0.3333ms)来指定。每时隙的chap值可以从值3、4、6、8、9、12、24或其它值中选择。类似地，每轮次的时隙可以从值6、8、9、12、24、32、36、48、72、96或其它值中选择。这些值中的一些或所有值可以一起定义块和/或轮次持续时间。
87.现在参考图20，描绘了根据本公开示例实施方式的使用图19的信标信号结构的示例信标信号的示图/表示/描述。在该示例中，基于uwb的设备(例如，发起者设备)可以广播、发送或以其它方式提供信标信号(有时称为配置消息)，该信标信号用于配置这样的块：在该块中，发起者与一个或更多个响应者之间执行测距和数据传输。在一些示例中，该设备可以以特定间隔和/或在一个或更多个块之前向发起者和/或响应者设备发送信标信号。在一些示例中，该设备可以响应于(例如基于配置中的增量(delta))对信标信号/帧进行修改的信标，向发起者和/或响应者设备发送信标信号。
88.在图20所示的示例中，最小块持续时间可以是24ms，而实际块持续时间由信标设置为96ms。设备可以生成包括比特的信标信号，这些比特可将最小块持续时间设置为48ms(例如，24
×
2ms最小块持续时间)并且可以将块乘数设置为2(例如，以提供96ms的实际块持续时间)。设备可以生成信标信号以指定每时隙3个chap、每轮次8个时隙、以及空闲轮次的数量为0与12之间的任何数字。如上所述，chap的持续时间可以是0.3333ms。在该示例中，在每时隙3个chap的情况下，时隙可以具有1ms的持续时间(例如，3
×
0.3333ms＝1ms)。此外，轮次可以具有8ms的持续时间(例如，8个时隙
×
1ms时隙持续时间)。轮次的总数可以是12(例如，96ms的实际块持续时间/8ms轮次持续时间＝12)。
89.现在参考图21和图22，分别描绘了根据本公开示例实施方式的信标信号/帧结构的另一示图以及使用图21的信标信号结构的示例信标信号的示图。图21中所示的信标信号结构可以在某些方面类似于图19中所示的信标信号结构。在图21所示的信标信号结构中，最小块持续时间可以是默认值或已知值(例如，可以是96ms的默认值)。在该示例中，信标帧可以省略、放弃或以其它方式不提供/不包括/不承载指定最小块持续时间的任何数据(因为最小块持续时间是默认值或已知值)。反之，为了配置实际块持续时间，信标信号结构可以包括用于块持续时间乘数的部分。例如，在最小块持续时间固定为96ms的情况下，为了提供288ms的实际块持续时间，信标帧可以指定/提供块持续时间乘数3(例如，3
×
96ms＝288ms)。在该实施方式中，与图19中所示的信标信号结构相比，该信标信号结构可以更整合(例如，包括更少的比特、更短的串等)。
90.继续图22中所示的示例，图17中所示的信标帧可以配置如下至少一个块：在该至少一个块中，在发起者与一个或多个响应者之间执行测距和数据传输(如上所述，所述至少一个块可以在特定块之前提供、或者在块配置将被改变时提供)。在该示例中，默认的(或固定的、预定的、预配置的、设置的)最小块持续时间可以是96ms，并且实际块持续时间可以由信标设置为192ms。设备可以生成这样的信标信号：该信标信号包括将块乘数设置为2的比
特(例如，以提供192ms的实际块持续时间，或2
×
96ms＝192ms)。设备可以生成信标信号以指定每时隙3个chap、每轮次8个时隙、以及空闲轮次的数量，该空闲轮次的数量可以是在0与24之间的任何数字。如上所述，chap的持续时间可以是0.3333ms。类似于图20中所示的示例，在每时隙3个chap的情况下，时隙可以具有1ms的持续时间(例如，3
×
0.3333ms＝1ms)。此外，轮次可以具有8ms的持续时间(例如，8个时隙
×
1ms时隙持续时间)。轮次的总数可以是24(例如，192ms的实际块持续时间/8ms轮次持续时间＝24)。
91.接收信标信号的设备可以被配置为根据信标帧(例如，时序信息(诸如参考时间、开始时间、结束时间、时间单位和/或时钟频率))对各种操作进行同步。例如，设备可以被配置为根据信标帧，设置用于该设备的无线通信调度。设备可以被配置为根据该无线通信调度，在环境中的其它设备之间执行无线通信。例如，信标帧可以被配置为设置这样的时间或时间间隔：设备将在该时间或时间间隔中执行无线通信(例如，执行测距和/或传送数据)。设备可以被配置为接收信标帧并根据该信标帧对该设备的各操作进行同步(例如，以按设置的时间/时间间隔执行测距和/或传送数据)。
92.根据本文中所描述的实施方式和示例，本公开的系统和方法可以将数据提供给或以其它方式将数据合并到环境300中的设备302、304之间交换的测距协议、测距轮次和/或测距包中。类似地，本文中所描述的系统和方法可以使用ldpc编码器/ldpc解码器来保护数据，从而提高在设备302、304之间交换的数据包的可靠性和灵敏度。此外，本文中所描述的系统和方法可以提供对如下数据块的可定制/可适配的配置：所述数据块被用于在设备302、304之间传输、发送、接收或以其它方式交换数据。
93.现在参考图23a至图23c，描绘了用于调制到不同数据(或比特传输)(phy)速率的各种数据或通信帧的示图。在一些实施方式中，数据帧可以包括多个信号脉冲和多个保护间隔。信号脉冲可以是重复传输，重复传输在数据通信或传输中提供冗余。例如，对于每个数据传输，信号脉冲的数量可以表示重复传输的数量。如此，随着信号脉冲的数量增加，总数据传输速率可能降低(因为重复传输的总数增加，导致总数据吞吐量减少)。例如，数据帧可以包括8个信号脉冲和8个保护间隔，这将导致27.25mbps的数据传输速率。
94.在一些示例中，并且具体参考图23a，本文中所描述的系统和方法可以通过提供更少的信号脉冲和保护间隔，向信号脉冲提供(传输)能量/功率提升。例如，由于在fcc(联邦通信委员会)和etsi(欧洲电信标准协会)两者中在1ms时间窗口上进行功率测量，因此本文中所描述的系统和方法可以增加信号脉冲的功率，从而提高信噪比(signal-to-noise ratio，snr)。例如，当使用27mbps来使用1500字节的数据时，总传输时间可能约为500μs(包括52.5μs的前导码)。由此，本文中所描述的系统和方法可以将包的能量增加3db以提高snr。在这种情况下，27mbps的灵敏度可以与6.8mbps的灵敏度相同。本文中所描述的系统和方法可以增加100微秒内的传输的功率(在本文中也称为能量提升)，使得在100微秒内发送的信号与1毫秒连续传输的信号产生相同的功率。
95.继续上面参考图23a描述的示例，本文中所描述的系统和方法可以通过调制数据帧以提供不同数据速率，来在每个包的基础上增加功率(例如，使得随着每个包的大小减小，该包的功率或能量增加)。
96.下面的表针对4095字节的情况对此进行了扩展，并示出了例如可以以与6.8mbps的灵敏度类似的灵敏度(在3.2db内)获得更高的phy速率。例如，通过提供能量提升，
218mbps速率可以提供优化的范围并且降低功耗，代价是接收器可能会有更高的复杂度。净吞吐量的增加可以通过跨多个信道跳跃来实现。在这种情况下，净吞吐量将乘以在1ms时间段中实现的跳数。
[0097][0098]
表1.使用能量提升的包(phy)速率
[0099]
在一些示例中，并且参考下面的表2，本文中所描述的系统和方法可以应用不同的编码方案以提供不同的数据速率。具体地，设备可以被配置为选择性地应用具有各自的约束长度(constrained length，cl)的不同编码器和/或选择性地应用reed solomon(rs)编码，以提供或产生不同的数据速率。具体地，在图23b和图23c中，所示的数据速率指示这样的不同的数据速率：这些不同的数据速率取决于是否启用rs编码(例如，a/b，其中a为启用rs编码，而b为禁用rs编码)。在一些实施方式中，用于rs编码的标准(诸如802.14.4)可以定义具有t＝24个比特的误差校正能力的k＝330个输入(或信息)比特的块。本文中所描述的系统和方法可以提供附加的校正比特(例如，48个校正比特或2
×
t)，以产生总共378个比特的、以比特为单位的总码字长度(例如，输入/信息比特+校正比特)。由此，码率(例如，输入比特与总比特的码率)可以是55/63(例如，330/378)或rs(55,63)。该标准还可以使用伽罗华域(galois field)(例如，gf(26))，利用如下式中所示的下面的生成器多项式来指定或定义rs编码：
[0100][0101]
如此，尤其是在使用具有cl3的bcc(二进制卷积码)来对输入比特(该输入比特将经由uwb设备308在环境内的设备之间传输或以其它方式传送)进行编码的情况下，设备可以被配置为选择性地对数据(例如，输入比特)应用rs编码。
[0102]
此外，在一些示例中，设备可以被配置为应用不同的编码器(诸如，具有cl3、cl7的bcc、上述ldpc、极化码、或某种其它编码器)以产生不同的数据速率。例如，各编码器可以包括卷积编码器，卷积编码器可以应用于物理层(phy)和服务数据单元(service data unit，psdu)字段两者。约束长度通常是指被用于对数据进行编码的编码器的“内存”。约束长度可以被计算为k+1，其中，k是移位寄存器的生成多项式的阶数。一些标准(诸如802.15.4)可以定义用于基本脉冲重复频率(base pulse repetition frequency，bprf)模式的cl为3。类似地，一些标准(诸如802.15.4z)可以定义用于高脉冲重复频率模式(high pulse repetition frequency mode，hprf)模式(诸如以供hrp-erdev(高速率脉冲-增强型测距设备)设备使用)的cl为7。此外，由于编码器通常针对每个比特(例如在bprf和hprf两者中)生
成两个经编码的比特，因此码率可以是不变的0.5。
[0103][0104]
表2.使用reed-solomon信道编码的数据速率
[0105]
在一些示例中，参考图23b和下面的表3，本文中所描述的系统和方法可以将二进制相移键控(binary phase-shift keying，bpsk)调制应用于数据(例如，输入数据)，以提供不同的数据速率。具体地，设备可以被配置为通过修改符号内所包含的码片的数量(ncps)、突发(burst)中所包含的码片的数量(ncpb)、符号中的包含脉冲的突发的数量(datanpulseburst)和/或突发中的包含数据脉冲的脉冲的数量(datanpulseperburst)，来选择性地应用bpsk调制。ncps可以提供不同长度的psdu字段(例如，k
×
ncps，其中k＝符号的数量)。ncpb可以包含通过bpsk和重复编码的数据、或者可以为空(例如，码片保护间隔)。如下面的表3所示，为了提供较低的数据速率，psdu字段可以(例如通过具有较高的ncps和较低的ncpb)具有较高的重复和保护间隔或频段，这可以提供对分散和噪声信道的保护。另一方面，为了提供较高的数据速率，psdu字段可以具有每突发较低的重复、减少的码片间保护间隔、和/或减少的突发间保护间隔。在一些示例中，如图23c所示，设备可以被配置为通过正交相移键控(quadrature phase shift keying，qpsk)调制来提供不同的数据速率。设备可以以类似于执行bpsk调制的方式提供或执行qpsk调制。在该示例中，可以在每个tsym中包括一个比特的信息(例如，输入数据)。通过执行qpsk调制，设备可以通过将来自编码器的2个比特映射到星座点的实部和虚部，来实现比bpsk更高的数据速率(高达500mbps(例如，499.2mbps))。
[0106][0107]
表3.使用二进制相移键控调制的数据速率
[0108]
在本文中所描述的系统和方法的各种实施例中，设备可以被配置为基于保护间隔是否被合并到用于通信数据的无线通信中并且取决于设备对输入数据提供的特定编码/调制方案，以不同的数据速率来发送该用于通信数据的无线通信。例如，设备可以在合并保护间隔时以第一数据速率(诸如大约109mbps)发送无线通信，或者通过省略保护间隔以第二数据速率(诸如大约217.6mbps)发送无线通信。如此，本文中所描述的系统和方法总体上可以被配置为以范围在100mbps与250mbps之间的数据速率来传送数据。
[0109]
现在参考图31a至图32j，描绘了示出根据本公开示例实施方式的使用bpsk或qpsk调制的各种数据速率的示图。图31a至图32j中所示的各示图中的每个示图可以对应于图23b至图23c中所示的相应数据速率。数据帧可以被改变、修改或以其它方式调制，以产生更高的数据传输速率。例如，如图31c和图32d所示，设备可以使用bpsk调制、qpsk调制或某种其它调制/编码(包括使用ldbc、cl3、cl7等)方案来编码数据，以依据是否启用reed-solomon编码而提供54.5mbps或62.4mbps的数据传输速率(例如，启用reed-solomon编码时为54.4mbps，禁用reed-solomon编码时为62.4mbps)。数据帧可以包括四个信号脉冲(或码片)和四个保护间隔(或码片)，以产生8个码片(或16.03ns)的总tsym以及54.5mbps或62.4mbps的数据传输速率(取决于是否启用reed-solomon编码)。此外，输入比特可以被映射到不同的突发，并在信号内被表示为图31c和图32d中所示的脉冲。类似地，如图31b和图32c所示，设备可以使用bpsk调制、qpsk调制或某种其它调制/编码方案来编码数据，以提供109.0mbps或124.8mbps的数据传输速率。例如，数据帧可以包括两个信号脉冲和两个保护间隔，以产生109mbps或124.8mbps的数据传输速率(取决于是否启用reed-solomon编码)。作为又一示例，如图31a和图32b所示，设备可以使用bpsk调制、qpsk调制或某种其它调制/编码方案来编码数据，以提供217.9mbps或249.6mbps的数据传输速率。在该示例中，数据帧
可以包括两个信号脉冲而不包括保护间隔，以产生217.9mbps或249.6mbps的数据传输速率。具体参考图32a，设备可以使用qpsk调制来编码数据，以通过生成包括一个脉冲且没有保护间隔的数据帧来提供435.8mbps或499.2mbps的数据传输速率。虽然提供了这些示例，但要注意的是，可以通过修改信号脉冲和保护间隔的数量来实现其它数据速率(诸如图31a至图32j中所示的那些数据速率)。
[0110]
现在参考图24，描绘了示出数据有效吞吐量的示图。本文中所描述的有效吞吐量是指每个单位时间传送的有用信息比特(例如，除了协议开销比特或重传比特/包之外的比特)的数量。如图24所示，数据有效吞吐量可以基于确认(acknowledgement，ack)而改变。在一些实施方式中，ack可以是对正确接收到的数据的确认。可以以非常低的速率发送ack以确保ack的鲁棒性。然而，由于构建6.8兆比特每秒的重要性，ack的发送时间可能在200微秒至300微秒内，仅仅是为了发送一个比特的信息。根据本文中所描述的实施方式和实施例，假设系统在260mbps上操作，本文中所描述的系统和方法可以使用108兆比特每秒的ack传输。由此，与针对ack的其它数据速率相比，通过对ack使用更高的数据速率，本文中所描述的系统和方法可以提供总体更高的有效吞吐量。例如，假设以高速率(例如，260mbps)发送包，并且以较低数据速率发送ack，则因为用于要发送并确认数据的时间量花费较长的持续时间，所以总有效吞吐量可能较低。然而，在以较高速率发送包并且以较高数据速率发送ack的情况下，因为用于要发送并确认数据的时间量花费较短的持续时间(由于ack在较高数据速率下总体出现得更快)，所以总有效吞吐量可能更高。
[0111]
现在结合图15参考图25，在一些示例中，本文中所描述的系统和方法可以将数据和确认合并到在发起者与响应者之间发送的帧中。例如，在t1处的预轮询之后，发起者可以在t2处发送包括数据的轮询。第一响应者可以(例如在t3处)利用对轮询的响应以及来自第一响应者的数据和对t2数据的确认来进行响应。类似地，第二响应者可以(例如在t4处)利用对轮询的响应以及来自第二响应者的数据和对t2数据的确认来进行响应。发起者可以在t5处向第一响应者和第二响应者发送ack，随后在t6处发送时间戳。这些实施方式和示例可以在发起者与一个或更多个响应者之间发送的帧内进行数据传输。本文中所描述的系统和方法可以通过将包从sp0/sp3包改变为sp1或sp2传输包(其允许将数据合并到其中)来将数据合并到轮询/响应中。
[0112]
现在参考图26至图28，本文中所描述的系统和方法可以被配置为在轮次内的时隙中执行用于传送数据的无线传输。具体地，如上面参考图6、图7和图13所描述的，传输块的各轮次中的每个轮次可以包括多个时隙，在这些时隙中执行无线传输或无线通信(例如，以执行测距或测距操作以及/或者以传送数据，如本文中所描述的)。在一些示例中，本文中所描述的系统和方法可以被配置为在同一时隙内或在不同时隙中执行测距和传送数据。例如，设备可以被配置为在第一时隙内执行测距并在第二时隙中传送数据。作为另一示例，设备可以被配置为在同一时隙内执行测距和传送数据。
[0113]
参考图26，描绘了发起者可以提供对来自响应者的数据的延迟ack(确认)的示图。如图26所示，发起者可以在t1处提供ack(称为延迟ack)。延迟ack可以是对来自发起者与响应者之间的先前范围的数据的确认。在该示例中，发起者可以将延迟ack和数据两者合并在t1帧内，该t1帧被发送到第一响应者和第二响应者。第一响应者和第二响应者可以如上所述进行响应。同样在该示例中，发起者可以在t6处发送另一ack(例如，对由各响应者在t3和
t4处发送的数据的ack)以及时间戳。
[0114]
参考图27，描绘了示出如下时隙的示图：可以在该时隙内发送数据和确认。例如，第一时隙可以包括伴随有数据的sp3帧。第一时隙可以由发起者来发送(上面参考图25所描述的)。第二时隙也可以包括sp3帧、数据和对第一时隙的确认。第二时隙可以由各响应者中的一个响应者来发送(例如，上面参考图25所描述的)。这些实施方式和示例可以在设备之间发送的帧的时隙内提供发起者与响应者之间的共享数据。
[0115]
具体参考图28，描绘了发起者和响应者可以在时隙内包括数据包的示图。例如，本文中所描述的系统和方法可以将图27中所示的时隙合并到图25和图26中所示的帧中。在该示例中，在发起者在t2处发送轮询的时隙中，该时隙可以包括轮询和数据。各响应者可以在t3和t4处发送响应，该响应伴随有“重复确认(dack)”、或数据和对在t2处发送的数据的确认。本文中所描述的系统和方法可以生成包括数据和确认的附加帧、以及响应，而不是将数据合并到单个帧中。此外，发起者可以被配置为向各响应者中的每个响应者发送组确认，其中例如可以向每个响应者分配一个比特。这些实施方式和示例可以在不影响设备之间的任何原始测距流的情况下，提供在发起者与响应者之间发送的数据流。
[0116]
总体上参考图26和图28，在每个时隙中，相应设备可以被配置为执行多个无线通信。如此，每个时隙可以包括多个子时隙(在本文中还被称为“迷你时隙(mini-slot)”或“多个迷你时隙”)。例如，如图26所示，特定时隙可以包括多个子时隙。在时隙具有例如2ms的时隙长度的情况下，该时隙可以被划分为8个子时隙(例如，每个子时隙为250μs)。然而，时隙可以被划分为任意数量的子时隙。在一些示例中，信标帧可以定义设备要在其中执行无线通信的一个或更多个时隙或者一个或更多个子时隙。例如，信标帧可以定义时隙的第一子时隙以执行用于执行测距的无线通信，并且定义同一时隙的第二子时隙以执行用于传送数据的无线通信。设备可以被配置为在第一子时隙内执行测距并在第二子时隙内传送数据。作为另一示例，在一些示例中，环境中的各设备可以协商时隙和子时隙，或者甚至协商传输块的轮次，在这些时隙和子时隙或者传输块的轮次中这些设备将执行无线通信。作为配对或握手协商的一部分，各设备可以协商特定设备将在其中执行无线通信的轮次、时隙和/或子时隙。
[0117]
现在参考图29，描绘了示出根据说明性示例的在两个或更多个uwb设备之间执行测距和传送数据的方法2900的流程图。方法2900可以由上面参考图1至图28描述的设备来执行。例如，方法2900可以由上面参考图3描述的uwb设备或天线308中的一个或更多个来执行。作为另一示例，方法2900可以由上面参考图3描述的设备302、304中的一个或更多个来执行。如此，本文中所描述的uwb设备可以包括uwb天线和伴随部件(诸如处理部件)、和/或包括一个或更多个uwb天线的设备。作为简要概述，在步骤2902，uwb设备可以确定传输块。在步骤2904，uwb设备可以执行用于执行测距的第一无线通信。在步骤2906，uwb设备可以执行用于传送数据的第二无线通信。
[0118]
在步骤2902，uwb设备可以确定传输块。在一些示例中，uwb设备可以是第一uwb设备。uwb设备可以确定包括多个轮次的传输块，所述多个轮次中的每个轮次表示一段时间。传输块可以类似于上面参考图6和/或图17描述的传输块。在一些示例中，uwb设备可以例如响应于与环境内的另一uwb设备的协商，来确定传输块。uwb设备可以进行作为握手、建立连接或建立信道等的一部分的协商。uwb设备可以针对每个设备建立传输块，以在环境内通
信。在一些示例中，uwb设备可以接收信标或包括该信标的信标帧/信号。信标帧可以包括(或可替换地可以是)配置(或配置消息)，该配置被广播、单播或发送到至少一个uwb设备。uwb设备可以使用与uwb协议不同的协议来接收帧。例如，uwb设备可以使用wifi协议、蓝牙协议、nfc协议或与uwb协议不同的某种其它协议来接收帧。在一些示例中，uwb设备可以在uwb频谱之外(例如，在uwb频谱之外的频率或信道上)接收帧。在一些示例中，uwb设备可以在与uwb频谱重叠或至少部分地重叠的频率或信道上接收帧。在一些示例中，uwb设备可以使用uwb协议来接收帧。如此，uwb设备可以使用uwb协议或使用另外的协议来接收帧。uwb设备可以解析、检查或以其它方式分析帧，以识别用于传输块的一个或更多个设置或配置。uwb设备可以被配置为根据信标对uwb设备的操作进行同步。
[0119]
在一些示例中，传输块可以包括或被配置有多个轮次。例如，传输块可以类似于上面参考图6和/或图17描述的传输块。传输块的每个轮次可以包括多个时隙。所述多个时隙可以是或包括传输块的相应轮次的同等定义的持续时间。例如，在一个轮次为8ms的情况下，该轮次可以包括四个时隙，该四个时隙中的每个时隙为2ms。时隙可以在某些方面类似于图7、图13至图15及图25和图26中所示的时隙，并且如上所述。此外，在一些示例中，每个时隙可以包括多个迷你时隙或子时隙。类似于一个轮次与多个时隙之间的关系，迷你时隙或子时隙可以是或包括相应时隙的同等定义的持续时间。传输块可以被配置或协商用于提供给环境中的各设备中的每个设备，以在相应轮次、时隙和/或迷你时隙内执行所调度的无线通信。例如，接收传输块的各设备中的每个设备可以根据传输块，对用于执行无线通信的操作和其它操作进行同步。
[0120]
在步骤2904，uwb设备可以执行用于执行测距的第一无线通信。在一些示例中，uwb设备可以在传输块的多个轮次中的第一轮次内执行用于在该uwb设备与第二uwb设备之间执行测距的第一无线通信。uwb设备可以响应于确定该uwb设备被调度为执行第一无线通信而执行第一无线通信。uwb设备可以确定，该uwb设备被调度为基于传输块执行第一无线通信。如上所述，uwb设备可以被调度为根据传输块以预定或协商的间隔执行无线通信。uwb设备可以(例如使用该uwb设备的各种时钟信号或其它信号)确定该uwb设备被调度为执行第一无线通信。uwb设备可以执行用于在该uwb设备与第二uwb设备之间执行测距的第一无线通信。uwb设备可以在该uwb设备与第二uwb设备之间执行测距，如上面参考图1至图3所述的。
[0121]
在步骤2906，uwb设备可以执行用于传送数据的第二无线通信。uwb设备可以执行用于在该uwb设备与第二uwb设备(例如，其中该设备在步骤2604执行测距)之间传送数据(例如，发送和/或接收数据)的第二无线通信。在一些示例中，uwb设备可以在第一轮次内(例如，在与uwb设备执行第一无线通信相同的轮次内)执行用于传送数据的第二无线通信。例如，uwb设备可以被配置为在第一轮次的一个时隙(或一个子时隙)中执行用于执行测距的第一无线通信(例如，在步骤2604)，并且在第一轮次的另一时隙(或另一子时隙)中执行用于传递/传送数据的第二无线通信。在一些示例中，uwb设备可以在第一时隙(例如，测距时隙)内执行一个或更多个测距操作，并在第二时隙(例如，数据时隙)内执行一个或更多个无线通信以传送数据。通过在同一轮次内执行第一无线通信和第二无线通信，uwb设备可以在执行第一无线通信和第二无线通信的轮次之外的轮次中不活动(例如，进入睡眠/低功率模式)。这些实施方式和示例可以降低uwb设备的功耗(例如，节省或保存电力)。uwb设备可
以被配置为响应于确定该uwb设备被调度为执行第二无线通信(类似于该uwb设备确定该uwb设备被调度为执行第一无线通信)而执行第二无线通信。uwb设备可以被配置为执行用于在该uwb设备与第二uwb设备之间传送数据的第二无线通信。uwb设备可以在uwb频谱内执行第二无线通信。uwb设备可以根据uwb协议执行第二无线通信。
[0122]
在一些示例中，uwb设备可以在第二轮次(例如，不同于uwb设备执行用于测距的第一无线通信的轮次)内执行用于传送数据的第二无线通信。在一些示例中，uwb设备可以在专用的
‘
数据通信’轮次内执行用于传送数据的无线通信，并且在专用的测距轮次内执行用于执行测距的无线通信。在一些示例中，uwb设备可以在第一轮次(例如，测距轮次)内执行多个测距操作，并在第二轮次(例如，数据轮次)内执行多个用于传送数据的无线通信。
[0123]
在一些示例中，uwb设备可以执行用于执行测距的多个操作并且执行用于传送数据的多个操作。在一些示例中，uwb设备可以将多个操作中的每个操作在单个轮次内(例如，在一个轮次的相应时隙内)执行。在一些示例中，uwb设备可以在第一轮次(例如，测距轮次)内执行用于执行测距的多个操作，并且在第二轮次(例如，数据轮次)中执行用于传送数据的多个操作。uwb设备可以根据在步骤2902确定/定义的传输块(及其轮次、时隙和/或子时隙)来执行操作。在一些示例中，uwb设备可以在相应轮次的相应时隙内执行操作。例如，uwb设备可以在一个时隙(或多于一个时隙)内执行多个测距操作(例如，用于执行测距的无线通信)，并且在与uwb设备执行测距操作的一个或更多个时隙不同的另一时隙(或多于一个时隙)内执行多个数据通信操作(例如，用于传送数据的无线通信)。作为又一示例，uwb设备可以在时隙的多个子时隙上执行多个测距操作(例如，在一个子时隙中执行一个测距操作并在另一子时隙中执行另一测距操作)。类似地，uwb设备可以在时隙的多个子时隙上执行多个数据通信(例如，在一个子时隙中执行一个数据通信操作并在另一子时隙中执行另一数据通信操作)。
[0124]
在一些示例中，当uwb设备执行第二无线通信(例如，在步骤2906)时，uwb设备可以以100mbps到250mbps的范围内的数据速率执行第二无线通信。例如，uwb设备可以通过减少保护间隔的数量和/或减少重复传输的数量来以某一数据速率执行第二无线通信，如上参考图23a至图23c所描述的。在一些示例中，uwb设备可以在具有保护间隔情况下以109mbps的数据速率执行用于传送数据的第二无线通信。在一些示例中，uwb设备可以在没有保护间隔的情况下以217.6mbps的数据速率执行用于传送数据的第二无线通信。
[0125]
本文中所描述的各种操作可以在计算机系统上实现。图30示出了可用于实现本公开的代表性计算系统3014的框图。在一些示例中，计算设备110、hwd 150、设备302、304、或图1至图5的各部件中的每个部件由计算系统3014的一个或更多个部件来实现或者可以以其它方式包括计算系统3014的一个或更多个部件。计算系统3014可以被实现为例如消费者设备(诸如智能手机、其它移动电话、平板计算机、可穿戴计算设备(例如，智能手表、眼镜、头部可穿戴显示器)、台式计算机、膝上型计算机)，或者利用分布式计算设备来实现。计算系统3014可以被实现为提供vr、ar、mr体验。在一些示例中，计算系统3014可以包括常规的计算机部件，诸如处理器3016、存储设备3018、网络接口3020、用户输入设备3022和用户输出设备3024。
[0126]
网络接口3020可以提供到广域网(例如，互联网)的连接，远程服务器系统的wan接口也连接到该广域网。网络接口3020可以包括有线接口(例如，以太网)和/或实现各种射频
specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)或其它可编程逻辑设备、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件、或其任何组合，来实现或执行硬件和数据处理部件，这些硬件和数据处理部件用于实现结合本文中所公开的实施例所描述的各种过程、操作、说明性逻辑、逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器、或者任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，诸如dsp和微处理器的组合、多个微处理器的组合、结合dsp核的一个或更多个微处理器的组合、或任何其它这种配置的组合。在一些实施例中，可以由专用于给定功能的电路来执行特定过程和方法。存储器(例如，存储器、存储器单元、存储设备等)可以包括一个或更多个设备(例如，ram、rom、闪存、硬盘存储器等)，以用于存储数据和/或计算机代码，以完成或促进本公开中所描述的各种过程、层和模块。存储器可以是或包括易失性存储器或非易失性存储器，并且可以包括数据库部件、对象代码部件、脚本部件、或者用于支持本公开中所描述的各种活动和信息结构的任何其它类型的信息结构。根据示例性实施例，存储器经由处理电路可通信地连接到处理器，并且包括用于(例如由处理电路和/或处理器)执行本文中所描述的一个或更多个过程的计算机代码。
[0133]
本公开考虑了用于完成各种操作的方法、系统和任何机器可读介质上的程序产品。本公开的实施例可以使用现有的计算机处理器来实现，或者由为此目的或另一目的合并的用于适当的系统的专用计算机处理器来实现，或者由硬连线系统来实现。本公开的范围内的实施例包括程序产品，这些程序产品包括用于在其上承载或存储机器可执行指令或数据结构的机器可读介质。此类机器可读介质可以是可由通用计算机或专用计算机或具有处理器的其它机器访问的任何可用介质。作为示例，此类机器可读介质可以包括ram、rom、eprom、eeprom或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备或者任何其它介质，该任何其它介质可以被用于承载或存储机器可执行指令形式的期望的程序代码或数据结构并且可以由通用计算机或专用计算机或具有处理器的其它机器访问。上述项的组合还被包括在机器可读介质的范围内。机器可执行指令包括例如指令和数据，这些指令和数据使通用计算机、专用计算机或专用处理机器执行特定功能或功能组。
[0134]
本文中所使用的措辞和术语是出于描述的目的，而不应被认为是限制性的。在本文中对“包含”、“包括”、“具有”、“含有”“涉及”、“特征在于”、“特征是”及其变型的使用意味着涵盖其后列出的项、其等同物和附加项、以及由在其后列出的项排他地组成的替代实施方式。在一个实施方式中，本文中所描述的系统和方法包括所描述的元件、动作或部件中的多于一个或全部的每个组合或一个组合。
[0135]
对本文中以单数形式引用的系统和方法的实施方式或元素或动作的任何引用也可以涵盖包括多个这些元素的实施方式，并且对本文中任何实施方式或元素或动作的任何复数形式的引用也可以涵盖仅包括单个元素的实施方式。单数形式或复数形式的引用并不旨在将当前公开的系统或方法、系统或方法的部件、动作或元素限制为单个或多个配置。对任何动作或元素基于任何信息、动作或元素的引用可以包括该动作或元素至少部分地基于任何信息、动作或元素的实施方式。
[0136]
本文中所公开的任何实施方式可以与任何其它实施方式或实施例结合，并且对“实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施方式”等的引用不一定相互排斥而是旨在指示结合该实施方式描述的特定特征、结构或特性可以被包括在至少一个实施方式或实施例中。
本文中所使用的这些术语不一定都指同一实施方式。任何实施方式可以以与本文中所公开的多个方面和实施方式一致的任何方式来与任何其它实施方式包括性地或者排他性地结合。
[0137]
在附图、具体实施方式或任何权利要求中的技术特征后面跟着参考标记的情况下，已经包括了这些参考标记以增加附图、具体实施方式和权利要求的可理解性。由此，这些参考标记或它们的缺失都不具有对任何权利要求元素的范围的任何限制效果。
[0138]
在不脱离本文中所描述的系统和方法的特性的情况下，本文中所描述的系统和方法可以以其它特定形式来实施。除非另有明确指示，否则对“大约”、“约”、“基本上”或其它程度术语的引用包括与给定测量、单位或范围相距+/-10％的变化。耦接的元件可以直接或利用中间元件而彼此电耦接、机械耦接或物理耦接。因此，本文中所描述的系统和方法的范围由所附权利要求而不是前面的描述来指示，并且出现在权利要求的等同物的含义和范围内的改变被包含在权利要求中。
[0139]
术语“耦接”及其变型包括两个构件直接或间接地彼此联结。这种联结可以是静止的(例如，永久的或固定的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。这种联结可以利用以下项来实现：直接彼此耦接或耦接到彼此的两个构件、使用单独的中间构件而彼此耦接的两个构件和彼此耦接的任何附加的中间构件、或者使用与两个构件中的一个构件整体地形成为单个整体主体的中间构件而彼此耦接的两个构件。如果“耦接”或其变型被附加术语(例如，直接耦接)所修饰，则上面提供的“耦接”的通用定义被附加术语的简单语言含义所修饰(例如，“直接耦接”意味着两个构件在没有任何单独的中间构件的情况下联结)，从而产生比上面提供的“耦接”的通用定义更窄的定义。这种耦接可以是机械的、电的或流体的。
[0140]
对“或”的引用可以被解释为包括性的，使得使用“或”描述的任何术语可以指示所描述的术语中的单个术语、多于一个术语和所有术语中的任何一个。对
“‘
a’和
‘
b’中的至少一个”的引用可以包括仅
‘
a’、仅
‘
b’、以及
‘
a’和
‘
b’两者。与“包括”或其它开放性术语结合使用的此类引用可以包括附加项。
[0141]
在本质上不脱离本文中所公开的主题的教导和优势的情况下，可以对描述的元件和动作(诸如各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数的值、安装布置、材料的使用、颜色、方位)进行修改。例如，示出为整体地形成的元件可以由多个部分或元件构成，这些元件的位置可以颠倒或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数量或者位置可以更改或改变。在不脱离本公开的范围的情况下，还可以对所公开的元件和操作的设计、操作条件和布置进行其它替换、修改、改变和省略。
[0142]
本文中对元件的位置(例如，“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”)的引用仅被用于描述附图中的各种元件的方位。根据其它示例性实施例，各种元件的方位可以不同，并且这些变型旨在被本公开所涵盖。

技术特征：
1.一种方法，包括：由第一超宽带(uwb)设备确定包括多个轮次的传输块，所述多个轮次中的每个轮次表示一段时间；由所述第一uwb设备在所述多个轮次中的第一轮次内执行用于在所述第一uwb设备与第二uwb设备之间执行测距的第一无线通信；由所述第一uwb设备在所述第一轮次内执行用于在所述第一uwb设备与所述第二uwb设备之间传送数据的第二无线通信。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：由所述第一uwb设备接收定义所述传输块的信标。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：由所述第一uwb设备根据所述信标对第一uwb设备的操作进行同步。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述信标是经由如下帧来接收的：所述帧是使用不同于uwb协议的协议而发送的。5.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中，所述多个轮次中的第一轮次包括多个时隙。6.根据权利要求5所述的方法，其中，用于执行测距的所述第一无线通信是在所述多个时隙中的第一时隙中执行的，并且用于传送数据的所述第二无线通信是在所述多个时隙中的第二时隙中执行的。7.根据权利要求5或6所述的方法，还包括：由所述第一uwb设备在所述多个时隙中的第一时隙中执行用于执行测距的多个第一操作，并且由所述第一设备在所述第一时隙中执行用于传送数据的多个第二无线通信。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述多个第一操作是在所述第一时隙的多个第一子时隙中执行的，并且所述多个第二操作是在所述第一时隙的多个第二子时隙中执行的。9.根据任一项前述权利要求所述的方法，包括：由所述第一uwb设备以850千比特每秒100(kbps)至250兆比特每秒(mbps)的范围内的数据速率，执行用于传送数据的所述第二无线通信。10.根据权利要求9所述的方法，包括：由所述第一uwb设备通过修改保护间隔、编码方案或调制方案中的至少一个，以所述范围内的数据速率执行用于传送数据的所述第二无线通信。11.一种方法，包括：由第一超宽带(uwb)设备确定包括多个轮次的传输块，所述多个轮次中的每个轮次表示一段时间；由所述第一uwb设备在所述多个轮次中的第一轮次内执行用于在所述第一uwb设备与第二uwb设备之间执行测距的第一无线通信；由第一设备使用所述第一uwb设备在所述多个轮次中的第二轮次内执行用于在所述第一uwb设备与所述第二uwb设备之间传送数据的第二无线通信。12.根据权利要求11所述的方法，还包括：由所述第一uwb设备接收定义所述传输块的信标。13.根据权利要求12所述的方法，还包括：由所述第一uwb设备根据信标对所述第一uwb
设备的操作进行同步。14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，所述信标是经由如下帧来接收的：所述帧是使用不同于uwb协议的协议而发送的。15.一种设备，包括：第一超宽带(uwb)设备；以及一个或更多个处理器，所述一个或更多个处理器被配置为执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。

技术总结
用于超宽带测距协议内的数据传输的系统和方法包括第一UWB设备，该第一UWB设备确定包括多个轮次的传输块，该多个轮次中的每个轮次表示一段时间。第一UWB设备在该多个轮次中的第一轮次内执行用于在第一UWB设备与第二UWB设备之间执行测距的第一无线通信。第一UWB设备可以执行用于在第一UWB设备与第二UWB设备之间传送数据的第二无线通信，第二无线通信可以在第一轮次或第二轮次内。以在第一轮次或第二轮次内。以在第一轮次或第二轮次内。


技术研发人员：卡洛斯
受保护的技术使用者：元平台技术有限公司
技术研发日：2022.02.22
技术公布日：2023/10/5