[發(fā)明專利]一種基于時分多址的UWB通訊方法、介質(zhì)、終端和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911329852.4
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111077531B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁志煒;王洪亮
• 申請（專利權(quán)）人: 上海有個機(jī)器人有限公司
• 主分類號: G01S17/14
• 分類號: G01S17/14;G01S7/4865;H04W4/06;H04W4/30
• 代理公司: 北京天盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11421
• 代理人: 黃鵬飛

本發(fā)明公開一種基于時分多址的UWB通訊方法、介質(zhì)、終端和裝置，采用無身份的通訊機(jī)制，在時隙對齊的情況下，所有設(shè)備分別在各自時隙廣播自己的發(fā)送時間戳，并利用各自設(shè)備中的可讀寫存儲器記錄下廣播中所有通訊設(shè)備的發(fā)送時間戳，即可以在一個時間片中同時計算出參與通訊的各通訊設(shè)備與自己距離，大大減少了計算距離所需的時間片浪費(fèi)，從而提高通訊效率。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種基于時分多址的UWB通訊方法、介質(zhì)、終端和裝置。

【背景技術(shù)】

UWB(Ultra-Wideband)是一種無限載波通訊技術(shù)，通過TOF(Time?of?Flight)可以測量出UWB基站和UWB標(biāo)簽之間的距離，并保持一定數(shù)據(jù)量的通訊。一般來說存在SS-TWR(單向雙向通訊)和DS-TWR(雙向雙向通訊)兩種通訊方法，在SS-TWR中飛行時間估計具有相當(dāng)大的誤差，幾乎無法在實(shí)際工作環(huán)境中運(yùn)用；而在DS-TWR中需要多次通訊，不僅存在通訊延遲，而且還需要區(qū)分Tag(標(biāo)簽)和Anchor(基站)，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)通訊中只有Anchor才能感知到距離，因此N個設(shè)備必須在N+1個時間片后才能測得與所有設(shè)備之間的距離，影響了通訊速度和通訊的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明提供了一種基于時分多址的UWB通訊方法、介質(zhì)、終端和裝置，解決了以上所述的技術(shù)問題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種基于時分多址的UWB通訊方法，包括以下步驟：

步驟1，獲取時隙對齊后本通訊設(shè)備對應(yīng)的時隙T_A和通訊設(shè)備B對應(yīng)的時隙T_B；

步驟2，在第1幀、第2幀、……第N幀的對應(yīng)時隙T_A分別發(fā)送第一數(shù)據(jù)，并對整個空間廣播自己的發(fā)送時間戳同時在第1幀、第2幀、……第N幀的時隙T_B分別接收通訊設(shè)備B發(fā)送的第二數(shù)據(jù)，并記錄通訊設(shè)備B在對應(yīng)幀發(fā)送第二數(shù)據(jù)的發(fā)送時間戳和第二數(shù)據(jù)接收完成的接收時間戳其中表示本通訊設(shè)備在第i幀的發(fā)送時間戳，表示本通訊設(shè)備在第i幀的接收時間戳，表示通訊設(shè)備B在第i幀的發(fā)送時間戳，i的取值為1、2……N；

步驟3，讀取本通訊設(shè)備所存儲的全部接收時間戳和發(fā)送時間戳并在一個時間片中計算本通訊設(shè)備與通訊設(shè)備B的距離。

在一個優(yōu)選實(shí)施方式中，還包括時隙對齊步驟，所述時隙對齊步驟具體為：

S001，將時間劃分為周期性預(yù)設(shè)長度的幀，每一幀按預(yù)設(shè)時間間隔劃分為多個時隙；

S002，上電后，對本通訊設(shè)備出廠時的設(shè)備序列號和隨機(jī)數(shù)進(jìn)行異或計算，存儲異或計算結(jié)果，并將所述異或計算結(jié)果作為本通訊設(shè)備的身份ID進(jìn)行廣播；

S003，接收其他通訊設(shè)備廣播的所述身份ID，并結(jié)合本通訊設(shè)備的身份ID建立ID鏈表，所述ID鏈表包含按照升序排列的多個身份ID；

S004，查詢本通訊設(shè)備的身份ID在所述ID鏈表中的位置，生成本通訊設(shè)備在整個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的排序值，根據(jù)所述排序值獲取對應(yīng)的時隙T_A。

在一個優(yōu)選實(shí)施方式中，讀取本通訊設(shè)備所存儲的全部接收時間戳和發(fā)送時間戳并在一個時間片中計算本通訊設(shè)備與通訊設(shè)備B的距離具體包括以下步驟：

S401，根據(jù)所述接收時間戳和所述發(fā)送時間戳計算本通訊設(shè)備的roundA_j和replyA_j，j的取值為1、2……N-1，其中，

S402，根據(jù)roundA_j和replyA_j計算本通訊設(shè)備的tprop_ctnA，其中，

S403，根據(jù)tprop_ctnA計算本通訊設(shè)備與通訊設(shè)備B的距離，其中，