多个设备中单侧/双侧双向测距的优化传输

技术领域

本公开总体上涉及无线通信系统中的测距操作。特别地，提出了多个设备和多个设备之间的单侧/双侧双向测距。

背景技术

对等端感知通信(peer aware communication，PAC)网络是一种完全分布式的通信网络，它允许PAC设备(PD)之间进行直接通信。PAC网络可以采用如网状、星形等的多种拓扑结构，以支持各种服务的PD之间的交互。

发明内容

技术方案

本公开的实施例提供了在无线通信系统中的多个设备与多个设备之间进行单侧/双侧双向测距的方法和装置。

附图说明

为了更加完整地理解本公开及其优点，现在参考结合附图的以下描述，在附图中相同的附图标记代表相同的部件：

图1示出了根据本公开的实施例的示例无线网络；

图2示出了根据本公开的实施例的示例gNB；

图3示出了根据本公开的实施例的示例UE；

图4A示出了根据本公开实施例的正交频分多址发送路径的高层图；

图4B示出了根据本公开实施例的正交频分多址接收路径的高层图；

图5示出了根据本公开的实施例的示例电子设备；

图6示出了根据本公开的实施例的示例多对多场景；

图7示出了根据本公开的实施例的示例单侧双向测距；

图8示出了根据本公开实施例的具有三个消息的示例双侧双向测距；

图9示出了根据本公开的实施例的测距回合的示例时间结构；

图10示出了根据本公开的实施例的具有控制方和受控方的示例测距设备术语；

图11示出了根据本公开的实施例的示例一般测距回合结构；

图12示出了根据本公开的实施例的示例测距回合结构；

图13示出了根据本公开的实施例的示例测距飞行时间IE内容字段格式；

图14示出了根据本公开的实施例的示例测距往返测量IE内容字段格式；

图15示出了根据本公开的实施例的示例测距回复时间瞬时IE内容字段格式；

图16示出了根据本公开的实施例的示例测距回复时间延迟IE内容字段格式；

图17示出了根据本公开的实施例的示例测距控制单侧TWR IE内容字段格式；

图18示出了根据本公开的实施例的示例测距控制双侧TWR IE内容字段格式；

图19示出了根据本公开的实施例的示例三种安全测距PPDU格式；

图20示出了根据本公开的实施例的示例测距请求测量和控制IE内容字段格式；

图21示出了根据本公开的实施例的示例RRMC表行元素格式；

图22示出了根据本公开的实施例的示例测距测量信息IE内容字段格式；

图23示出了根据本公开的实施例的示例RMI表行元素格式；

图24示出了根据本公开的实施例的用于基于调度的M2M SS-TWR的示例测距过程比较；

图25示出了根据本公开的实施例的用于具有优化传输的基于调度的M2M SS-TWR的示例消息序列图；

图26A示出了根据本公开的实施例的用于具有优化的传输以及下一高层与MAC层之间的交互的基于调度的M2M SS-TWR的示例消息序列图；

图26B示出了根据本公开的实施例的用于具有优化的传输以及下一高层与MAC层之间的交互的基于调度的M2M SS-TWR的示例消息序列图；

图27示出了根据本公开的实施例的用于基于调度的SS-TWR的具有交织轮询(interlaced polling)和测距响应时段的示例测距过程；

图28示出了根据本公开的实施例的用于基于调度的M2M DS-TWR的示例测距过程比较；

图29示出了根据本公开的实施例的用于具有优化传输的基于调度的M2M DS-TWR的示例消息序列图；

图30A示出了根据本公开的实施例的用于具有优化的传输以及下一高层与MAC层之间的交互的基于调度的M2M DS-TWR的示例消息序列图；

图30B示出了根据本公开的实施例的用于具有优化的传输以及下一高层与MAC层之间的交互的基于调度的M2M DS-TWR的另一示例消息序列图；

图31示出了根据本公开的实施例的用于基于调度的DS-TWR的具有交织轮询和测距响应时段的示例测距过程；

图32示出了根据本公开的实施例的竞争时段IE的示例内容字段；

图33示出了根据本公开的实施例的CP表的示例行；

图34示出了根据本公开的实施例的CP表的另一示例行；

图35示出了根据本公开的实施例的具有保留比特的CP表的示例行；

图36示出了根据本公开的实施例的具有保留比特的CP表的另一示例行；

图37示出了根据本公开的实施例的具有STS模式的CP表中的示例行；

图38示出了根据本公开的实施例的具有STS模式的CP表中的另一示例行；

图39示出了根据本公开的实施例的CP表中的示例行元素；

图40A示出了根据本公开的实施例的具有RRMC IE、RMI IE的M2MSS-TWR的示例消息序列图；

图40B示出了根据本公开的实施例的具有RRMC IE、RMI IE的M2MSS-TWR的另一示例消息序列图；

图41A示出了根据本公开的实施例的具有RRMC IE、RMI IE的M2MDS-TWR的示例消息序列图；

图41B示出了根据本公开实施例的具有RRMC IE、RMI IE的M2MDS-TWR的另一示例消息序列图；以及

图42示出了根据本公开的实施例的用于测距操作的方法的流程图。

实施发明的最佳方式

在一个实施例中，提供了一种在无线通信系统中支持测距能力的发送装置。发送装置包括处理器，该处理器被配置为：针对单侧双向测距(SS-TWR)，识别测距回合(RR)，该RR包括用于包括该发送装置的发送装置组的测距发起阶段(RIP)和用于接收装置组的测距响应阶段(RRP)，其中，RIP和RRP包括至少一个时隙。发送装置还包括收发器，该收发器可操作地连接到处理器，该收发器被配置为：在RIP中，向该接收装置组发送测距发起消息；以及在RRP中，从该接收装置组中的一个或更多个接收装置接收测距响应消息，该测距响应消息包括由发送装置所请求的信息。

在另一实施例中，提供了一种在无线通信系统中支持测距能力的接收装置。该接收装置包括收发器，该收发器被配置为在测距发起阶段(RIP)，从发送装置组中的发送装置接收测距发起消息。接收装置还包括处理器，该处理器可操作地连接到收发器，该处理器被配置为：针对单侧双向测距(SS-TWR)，识别测距回合(RR)，该RR包括用于包含该接收装置的接收装置组进行接收的RIP和用于发送装置组进行接收的测距响应阶段(RRP)，RIP和RRP包括至少一个时隙，其中，该收发器被进一步配置为在RRP中，向该发送装置组中的一个或更多个发送装置发送测距响应消息，该测距响应消息包括由发送装置所请求的信息。

在又一实施例中，提供了一种在无线通信系统中支持测距能力的发送装置的方法。该方法包括：针对单侧双向测距(SS-TWR)，识别测距回合(RR)，该RR包括用于包括该发送装置的发送装置组的测距发起阶段(RIP)和用于接收装置组的测距响应阶段(RRP)，其中，RIP和RRP包括至少一个时隙；在RIP中，向该接收装置组发送测距发起消息；以及在RRP中，从该接收装置组中的一个或更多个接收装置接收包括由该发送装置所请求的信息的测距响应消息。

根据以下附图、说明书和权利要求书，其他技术特征对于本领域技术人员而言是显而易见的。

具体实施方式

在进行下面的详细描述之前，阐明整个专利文件中使用的某些词语和短语的定义可能是有利的。术语“耦接”及其派生词是指两个或更多个元件之间的任何直接或间接通信，无论这些元件是否彼此物理接触。术语“发送”、“接收”和“通信”及其派生词涵盖直接和间接通信。术语“包括”和“包含”及其派生词是指包括但不限于。术语“或”是包含性的，意味着和/或。短语“与……关联”及其派生词表示包括、包括在其中、与之互连、包含、包含在其中、连接到或与……连接、耦接到或与……耦接、与……通信、与……合作、交织、并置、邻近、绑定到或与……绑定、具有、具有……的特性、和…有关系或者与…有关系等。术语“控制方”是指控制至少一个操作的任何设备、系统或其一部分。这样的控制方可以以硬件或硬件和软件的组合和/或固件来实现。与任何特定控制方相关的功能可以是本地或远程的集中式或分布式。短语“至少一个”当与项目列表一起使用时，意味着可以使用一个或更多个所列项目的不同组合，并且可能只需要列表中的一个项目。例如，“A、B和C中的至少一个”包括以下组合中的任何一个：A、B、C、A和B、A和C、B和C、以及A和B和C。

此外，下面描述的各种功能可以由一个或更多个计算机程序实现或支持，每个计算机程序由计算机可读程序代码形成并记录在计算机可读介质中。术语“应用”和“程序”是指适于在合适的计算机可读程序代码中实施的一个或更多个计算机程序、软件组件、指令集、过程、功能、对象、类、实例、相关数据或它们的一部分。短语“计算机可读程序代码”包括任何类型的计算机代码，包括源代码、目标代码和可执行代码。短语“计算机可读介质”包括能够由计算机访问的任何类型的介质，例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)或任何其他类型的存储器。“非暂时性”计算机可读介质不包括传输暂时性电或其他信号的有线、无线、光学或其他通信链路。非暂时性计算机可读介质包括可永久存储数据的介质以及可存储数据并随后覆盖的介质，例如可重写光盘或可擦除存储设备。

在整个专利文件中提供了其他某些词语和短语的定义。本领域普通技术人员将理解，在许多实例中，即使不是在大多数实例中，这样的定义适用于这样定义的词语和短语的先前的使用以及将来的使用。

下面讨论的图1至图42以及在本专利文件中用于描述本公开的原理的各种实施例只是说明性的，不应当以任何方式被解释为对本公开的范围的限制。本领域技术人员将理解本公开的原理可以在任何适当设置的系统或设备中实施。

下列文件和标准描述通过引用并入本文，如同在本文中充分阐述一样：对等端感知通信的无线媒体接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范的IEEE标准，IEEE Std 802.15.8,2017；以及低速率无线个人局域网(WPAN)的无线媒体接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范的IEEE标准，IEEE Std 802.15.4,2105。

仅仅通过示出多个特定实施例和实施方式(包括被考虑为实现本公开的最佳方式)，从以下详细描述中，本公开的各种方面、特征和优点是明显的。本公开还能够有其他和不同的实施例，并且其几个细节可以在各种明显的方面进行修改，所有这些都不脱离本公开的精神和范围。因此，附图和描述在本质上被视为是说明性的，而不是限制性的。在附图的图中通过示例而非限制的方式示出了本公开。

下面的图1至图4B描述了在无线通信系统中并且利用正交频分复用(OFDM)或正交频分多址(OFDMA)通信技术实现的各种实施例。图1至图3的描述并不意味着暗示对可以实现不同实施例的方式的物理或架构限制。本公开的不同实施例可以在任何适当布置的通信系统中实现。

图1示出了根据本公开的实施例的示例无线网络。在图1中示出的无线网络的实施例仅用于说明。在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用网络配置100的其他实施例。

如图1所示，无线网络包括gNB 101(例如，基站(BS))、gNB 102和gNB 103。gNB 101与gNB 102和gNB 103进行通信。gNB 101还与至少一个网络130(例如因特网、专有因特网协议(IP)网络或其他数据网络)通信。

gNB 102为gNB 102的覆盖区域120内的多个第一用户设备(UE)提供对网络130的无线宽带接入。多个第一UE包括：可以位于小型企业(SB)中的UE 111；可以位于企业(E)中的UE 112；可以位于WiFi热点(HS)中的UE 113；可以位于第一住宅(R)中的UE 114；可以位于第二住宅(R)中的UE 115；可以是诸如蜂窝电话机、无线膝上型计算机、无线PDA等的移动设备(M)的UE 116。gNB 103为gNB 103的覆盖区域125内的多个第二UE提供对网络130的无线宽带接入。多个第二UE包括UE 115和UE 116。在一些实施例中，一个或更多个gNB 101至gNB 103可以利用5G、LTE、LTE-A、WiMAX、WiFi或其他无线通信技术彼此通信并且与UE 111-116通信。

取决于网络类型，术语“基站”或“BS”可以指被配置为提供对网络的无线接入的任何组件(或组件的集合)，诸如发送点(TP)、发送-接收点(TRP)、增强型基站(eNodeB或eNB)、5G基站(gNB)、宏小区、毫微微小区、WiFi接入点(AP)或其他无线使能设备。基站可以根据一个或更多个无线通信协议来提供无线接入，例如，5G 3GPP新无线电接口/接入(NR)、长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)、高速分组接入(HSPA)、Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac等。为了方便起见，术语“BS”和“TRP”在本专利文件中可互换使用，用于指代向远程终端提供无线接入的网络基础设施组件。此外，取决于网络类型，术语“用户设备”或“UE”可以指任何组件，诸如“移动站”、“订户站”、“远程终端”、“无线终端”、“接收点”或“用户设备”。为了方便，在本专利文件中使用的术语“用户设备”和“UE”被用来指代无线地接入到BS的远程无线设备，而无论UE是移动设备(例如，移动电话机或智能电话机)还是通常被视为的固定设备(例如，台式计算机或售货机)。

虚线示出了覆盖区域120和125的大致范围，它们被示为大致圆形的，这只是为了例示和说明。应当清楚理解，与eNB相关联的覆盖区域，例如覆盖区域120和125，可具有其他形状，包括不规则形状，这取决于gNB的配置和与自然和人造障碍物相关联的无线环境中的变动。

如下文更详细描述的，UE 111-116中的一个或更多个包括用于在高级无线通信系统中CSI报告的电路、程序或其组合。在某些实施例中，gNB101-103中的一个或更多个包括用于高级无线通信系统中的CSI获取的电路、程序或它们的组合。

虽然图1示出了无线网络的一个示例，但是可以对图1做出各种改变。例如，无线网络可包括任何适当布置的任何数目的gNB和任何数目的UE。此外，gNB 101可直接与任何数目的UE通信并且向这些UE提供对网络130的无线宽带接入。类似地，每个gNB 102-103可直接与网络130通信并且向UE提供对网络130的直接无线宽带接入。另外，gNB 101、gNB 102和/或gNB 103可提供对其他或额外的外部网络的接入，例如外部电话网络或其他类型的数据网络。

图2示出了根据本公开的实施例的示例gNB 102。图2中示出的gNB102的实施例仅用于说明，并且图1的gNB 101和gNB 103可以具有相同或相似的配置。然而，gNB是以各式各样的配置出现的，并且图2不将本公开的范围限制在gNB的任何特定实施方式。

如图2中所示，gNB 102包括多个天线205a-205n、多个RF收发器210a-210n、发送(TX)处理电路215、和接收(RX)处理电路220。gNB102还包括控制方/处理器225、存储器230和回程或网络接口235。

RF收发器210a-210n从天线205a-205n接收输入的RF信号，诸如网络100中由UE发送的信号。RF收发器210a-210n对输入的RF信号进行下变频以生成IF或基带信号。该IF或基带信号被发送到RX处理电路220，RX处理电路220通过对该基带或IF信号进行滤波、解码和/或数字化来生成经处理的基带信号。RX处理电路220将处理后的基带信号传输到控制方/处理器225以进行进一步处理。

TX处理电路215从控制方/处理器225接收模拟或数字数据(诸如语音数据、网络数据、电子邮件或交互式视频游戏数据)。TX处理电路215对输出基带数据进行编码、多路复用和/或数字化以生成经处理的基带或IF信号。RF收发器210a-210n从TX处理电路215接收输出的经处理的基带或IF信号，并将该基带或IF信号上变频为经由天线205a-210n发射的RF信号。

控制方/处理器225可以包括控制gNB 102的整体操作的一个或更多个处理器或其他处理设备。例如，控制方/处理器225可以根据众所周知的原理控制RF收发器210a-210n、RX处理电路220和TX处理电路215对前向信道信号的接收和反向信道信号的发送。控制方/处理器225也可以支持附加功能，例如更高级的无线通信功能。

例如，控制方/处理器225可以支持波束成形或定向路由操作，其中来自多个天线205a-205n的输出信号被不同地加权，以有效地将输出信号导向期望的方向。控制方/处理器225可以在gNB 102中支持多种其他功能中的任何一种。

控制方/处理器225还能够执行驻留在存储器230中的程序和其他进程，例如OS。控制方/处理器225可以根据执行进程的需要将数据移入或移出存储器230。

控制方/处理器225还耦接到回程或网络接口235。回程或网络接口235允许gNB102通过回程连接或通过网络与其他设备或系统通信。接口235可以支持通过任何合适的(多个)有线或无线连接的通信。例如，当gNB 102被实现为蜂窝通信系统(诸如支持5G、LTE或LTE-A的系统)的一部分时，接口235可以允许gNB 102通过有线或无线回程连接与其他gNB通信。当gNB 102被实现为接入点时，接口235可以允许gNB 102通过有线或无线局域网或通过有线或无线连接与更大的网络(诸如因特网)通信。接口235包括支持通过有线或无线连接的通信的任何合适的结构，例如以太网或RF收发器。

存储器230耦接到控制方/处理器225。存储器230的一部分可以包括RAM，并且存储器230的另一部分可以包括闪存或其他ROM。

尽管图2示出了gNB 102的一个示例，但是可以对图2进行各种改变。例如，gNB 102可以包括任何数量的图2中所示的每个组件。作为特定示例，接入点可以包括多个接口235，并且控制方/处理器225可以支持路由功能以在不同网络地址之间路由数据。作为另一特定示例，虽然示出为包括TX处理电路215的单个实例和RX处理电路220的单个实例，但是gNB102可以包括每个的多个实例(诸如每个RF收发器一个)。此外，图2中的各种组件可以组合、进一步细分或省略，并且可以根据特定需要添加附加组件。

图3示出了根据本公开的实施例的示例UE 116。图3中示出的UE 116的实施例仅用于说明，并且图1的UE 111-115可以具有相同或相似的配置。然而，UE是以各式各样的配置出现的，并且图3不将本公开的范围限制在UE的任何特定实施方式。

如图3所示，UE 116包括天线305、射频(RF)收发器310、TX处理电路315、麦克风320和接收(RX)处理电路325。UE 116还包括扬声器330、处理器340、输入/输出(I/O)接口(IF)345、触摸屏350、显示器355和存储器360。存储器360包括操作系统(OS)361和一个或更多个应用362。

RF收发器310从天线305接收由网络100的gNB传输的输入RF信号。RF收发器310对输入的RF信号进行下变频以生成中频(IF)或基带信号。IF或基带信号被发送到RX处理电路325，其通过对基带或IF信号进行滤波、解码和/或数字化来生成经处理的基带信号。RX处理电路325将处理后的基带信号传输到扬声器330(例如用于语音数据)或传输到处理器340以进行进一步处理(例如用于网络浏览数据)。

TX处理电路315从麦克风320接收模拟或数字语音数据或从处理器340接收其他输出基带数据(诸如网络数据、电子邮件或交互式视频游戏数据)。TX处理电路315对输出基带数据进行编码、多路复用和/或数字化以生成经处理的基带或IF信号。RF收发器310从TX处理电路315接收输出的经处理的基带或IF信号，并将该基带或IF信号上变频为经由天线305发射的RF信号。

处理器340可以包括一个或更多个处理器或其他处理设备，并执行存储在存储器360中的OS 361，以便控制UE 116的整体操作。例如，处理器340可以根据众所周知的原理控制RF收发器310、RX处理电路325和TX处理电路315对前向信道信号的接收和反向信道信号的发送。在一些实施例中，处理器340包括至少一个微处理器或微控制方。

处理器340还能够执行驻留在存储器360中的其他进程和程序，例如用于上行链路信道上的CSI报告的进程。处理器340可以根据执行过程的需要将数据移入或移出存储器360。在一些实施例中，处理器340被配置为基于OS 361或响应于从gNB或运营商接收的信号来执行应用362。处理器340还耦接到I/O接口345，I/O接口345为UE 116提供连接到诸如膝上型计算机和手持计算机之类的其他设备的能力。I/O接口345是这些附件与处理器340之间的通信路径。

处理器340还耦接到触摸屏350和显示器355。UE 116的运营商可以使用触摸屏350将数据输入到UE 116中。显示器355可以是液晶显示器、发光二极管显示器或能够呈现文本和/或至少诸如来自网站的有限图形的其他显示器。

存储器360耦接至处理器340。存储器360的一部分可以包括随机存取存储器(RAM)，并且存储器360的另一部分可以包括闪存或其他只读存储器(ROM)。

尽管图3示出了UE 116的一个示例，但是可以对图3进行各种改变。例如，图3中的各种组件可以组合、进一步细分或省略，并且可以根据特定需要添加附加组件。作为特定示例，处理器340可以被划分为多个处理器，诸如一个或更多个中央处理单元(CPU)和一个或更多个图形处理单元(GPU)。此外，虽然图3示出了配置为移动电话机或智能电话机的UE116，但是UE可以被配置为作为其他类型的移动或固定设备操作。

图4A是发送路径电路的高层图。例如，发送路径电路可以用于正交频分多址(OFDMA)通信。图4B是接收路径电路的高层图。例如，接收路径电路可以用于正交频分多址(OFDMA)通信。在图4A和图4B中，对于下行链路通信，发送路径电路可以在基站(gNB)102或中继站中实施，并且接收路径电路可以在用户设备(例如，图1的用户设备116)中实施。在其他示例中，对于上行链路通信，接收路径电路450可以在基站(例如，图1的eNB 102)或中继站中实施，并且发送路径电路可以在用户设备(例如，图1的用户设备116)中实施。

发送路径电路包括信道编码和调制块405、串并(serial-to-parallel，S到P)块410、大小为N的快速傅立叶逆变换(IFFT)块415、并串(parallel-to-serial，P到S)块420、添加循环前缀块425和上变频器(UC)430。接收路径电路450包括下变频器(DC)455、移除循环前缀块460、串并(S到P)块465、大小为N的快速傅立叶变换(FFT)块470、并串(P到S)块475、以及信道解码和解调块480。

图4A 400和图4B 450中的至少一些组件可以用软件实施，而其他组件可以通过可配置硬件或软件和可配置硬件的混合来实施。特别地，注意到，在本公开文件中描述的FFT块和IFFT块可以被实施为可配置的软件算法，其中，大小N的值可以根据实施方式来修改。

此外，尽管本公开针对实施快速傅立叶变换和快速傅立叶逆变换的实施例，但这仅是示例性的，并且不能解释为限制本公开的范围。可以理解，在本公开的替代实施例中，快速傅立叶变换函数和快速傅立叶逆变换函数可以分别容易地被离散傅立叶变换(DFT)函数和离散傅立叶逆变换(IDFT)函数代替。可以理解，对于DFT和IDFT函数，N变量的值可以是任何整数(即，1、4、3、4等)，而对于FFT和IFFT函数，N变量的值可以是作为2的幂的任何整数(即1、2、4、8、16等)。

在发送路径电路400中，信道编码和调制块405接收一组信息比特，对输入比特应用编码(例如，LDPC编码)和调制(例如，正交相移键控(QPSK)或正交幅度调制(QAM))，以产生频域调制的符号序列。串并块410将串行调制符号转换(即，解复用)为并行数据，以产生N个并行符号流，其中N是BS 102和UE 116中使用的IFFT/FFT大小。然后，大小为N的IFFT块415对N个并行符号流执行IFFT运算，以产生时域输出信号。并串块420转换(即，复用)来自大小为N的IFFT块415的并行时域输出符号，以产生串行时域信号。然后，添加循环前缀块425将循环前缀插入时域信号。最后，上变频器430将添加循环前缀块425的输出调制(即，上变频)为RF频率，以便经由无线信道进行传输。在转换到RF频率之前，还可以在基带处对信号进行滤波。

被发送的RF信号在通过无线信道之后到达UE 116，并且执行与在gNB 102处相反的操作。下变频器455将接收到的信号下变频为基带频率，并且移除循环前缀块460移除循环前缀以产生串行时域基带信号。串并块465将时域基带信号转换为并行时域信号。然后，大小为N的FFT块470执行FFT算法，以产生N个并行频域信号。并串块475将并行频域信号转换为调制的数据符号序列。信道解码和解调块480对调制的符号进行解调并然后解码，以恢复原始的输入数据流。

eNB 101-103中的每一个可以实施类似于下行链路中向用户设备111-116发送的发送路径，并且可以实施类似于上行链路中从用户设备111-116接收的接收路径。类似地，用户设备111-116中的每一个可以实施与用于上行链路中向gNB 101-103进行发送的架构对应的发送路径，并且可以实施与用于下行链路中从gNB 101-103进行接收的架构对应的接收路径。

对等端感知通信(peer aware communication，PAC)网络是一种完全分布式的通信网络，它允许PAC设备(PD)之间进行直接通信。PAC网络可以采用如网状、星形等的多种拓扑结构，以支持各种服务的PD之间的交互。尽管本公开使用PAC网络和PD作为示例来发展和说明本公开，但是要注意，本公开不限于这些网络。在本公开中开发的一般概念可以在具有不同种类的场景的各种类型的网络中采用。

图5示出了根据本公开的实施例的示例电子设备500。图5所示的电子设备500的实施例仅用于说明。图5不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

PD可以是电子设备。图5示出了根据各种实施例的网络环境500中的示例电子设备501。参照图5，网络环境500中的电子设备501可经由第一网络598(例如，短距离无线通信网络)与电子设备502进行通信，或者经由第二网络599(例如，长距离无线通信网络)与电子设备104或服务器508进行通信。根据实施例，电子设备501可经由服务器508与电子设备504进行通信。

根据实施例，电子设备501可包括处理器520、存储器530、输入设备550、声音输出设备555、显示设备560、音频570、传感器576、接口577、触觉579、相机580、电力管理588、电池589、通信接口590、用户识别模块(SIM)596或天线597。在一些实施例中，可从电子设备501中省略所述部件中的至少一个(例如，显示设备560或相机580)，或者可将一个或更多个其它部件添加到电子设备501中。在一些实施例中，可将所述部件中的一些部件实现为单个集成电路。例如，可将传感器576(例如，指纹传感器、虹膜传感器、或照度传感器)实现为嵌入在显示设备560(例如，显示器)中。

处理器520可运行例如软件(例如，程序540)来控制电子设备501的与处理器520连接的至少一个其它部件(例如，硬件部件或软件部件)，并可执行各种数据处理或计算。根据本公开的一个实施例，作为所述数据处理或计算的至少部分，处理器520可将从另一部件(例如，传感器576或通信接口590)接收到的命令或数据加载到易失性存储器532中，对存储在易失性存储器532中的命令或数据进行处理，并将结果数据存储在非易失性存储器534中。

根据本公开的实施例，处理器520可包括主处理器521(例如，中央处理单元(CPU)或应用处理器(AP))以及与主处理器521在操作上独立的或者相结合的辅助处理器523(例如，图形处理单元(GPU)、图像信号处理器(ISP)、传感器中枢处理器或通信处理器(CP))。另外地或者可选择地，辅助处理器523可被适配为比主处理器521耗电更少，或者被适配为具体用于指定的功能。可将辅助处理器523实现为与主处理器521分离，或者实现为主处理器521的部分。

在主处理器521处于未激活(例如，睡眠)状态时，辅助处理器523可控制与电子设备501(而非主处理器521)的部件之中的至少一个部件(例如，显示设备560、传感器576或通信接口590)相关的功能或状态中的至少一些，或者在主处理器521处于激活状态(例如，运行应用)时，辅助处理器523可与主处理器521一起来控制与电子设备501的部件之中的至少一个部件(例如，显示设备560、传感器模块576或通信模块590)相关的功能或状态中的至少一些。根据实施例，可将辅助处理器523(例如，图像信号处理器或通信处理器)实现为在功能上与辅助处理器523相关的另一部件(例如，相机580或通信接口190)的部分。

存储器530可存储由电子设备501的至少一个部件(例如，处理器520或传感器576)使用的各种数据。所述各种数据可包括例如软件(例如，程序540)以及针对与其相关的命令的输入数据或输出数据。存储器530可包括易失性存储器532或非易失性存储器534。

可将程序140作为软件存储在存储器530中，并且程序540可包括例如操作系统(OS)542、中间件544或应用546。

输入设备550可从电子设备501的外部(例如，用户)接收将由电子设备101的其它部件(例如，处理器520)使用的命令或数据。输入设备550可包括例如麦克风、鼠标、键盘或数字笔(例如，手写笔)。

声音输出设备555可将声音信号输出到电子设备501的外部。声音输出555可包括例如扬声器或接收器。扬声器可用于诸如播放多媒体或播放唱片的通用目的，接收器可用于呼入呼叫。根据实施例，可将接收器实现为与扬声器分离，或实现为扬声器的部分。

显示设备560可向电子设备501的外部(例如，用户)视觉地提供信息。显示设备560可包括例如显示器、全息设备或投影仪以及用于控制显示器、全息设备和投影仪中的相应一个的控制电路。根据实施例，显示设备560可包括被适配为检测触摸的触摸电路或被适配为测量由触摸引起的力的强度的传感器电路(例如，压力传感器)。

音频570可以将声音转换成电信号，并且反之亦然。根据实施例，音频570可经由输入设备550获得声音，或者经由声音输出设备555或与电子设备501直接(例如，使用电线)连接或无线连接的外部电子设备(例如，电子设备502)的耳机输出声音。

传感器576可检测电子设备501的操作状态(例如，功率或温度)或电子设备501外部的环境状态(例如，用户的状态)，然后产生与检测到的状态相应的电信号或数据值。根据实施例，传感器576可包括例如手势传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器、磁性传感器、加速度传感器、握持传感器、接近传感器、颜色传感器、红外(IR)传感器、生物特征传感器、温度传感器、湿度传感器或照度传感器。

接口577可支持将用来使电子设备501与外部电子设备(例如，电子设备502)直接(例如，使用电线)或无线地连接的一个或更多个特定协议。根据本公开的实施例，接口577可包括例如高清晰度多媒体接口(HDMI)、通用串行总线(USB)接口、安全数字(SD)卡接口或音频接口。

连接端578可包括连接器，其中，电子设备501可经由所述连接器与外部电子设备(例如，电子设备502)物理连接。根据实施例，连接端578可包括例如HDMI连接器、USB连接器、SD卡连接器或音频连接器(例如，耳机连接器)。

触觉579可将电信号转换为可被用户经由他的触觉或动觉识别的机械刺激(例如，振动或运动)或电刺激。根据实施例，触觉579可包括例如电机、压电元件或电刺激器。

相机580可捕获静止图像或运动图像。根据本公开的实施例，相机580可包括一个或更多个透镜、图像传感器、图像信号处理器或闪光灯。

电力管理588可管理对电子设备501的供电。根据一个实施例，可将电力管理588实现为例如电力管理集成电路(PMIC)的至少部分。电池589可对电子设备501的至少一个部件供电。根据实施例，电池589可包括例如不可再充电的原电池、可再充电的蓄电池、或燃料电池。

通信接口590可支持在电子设备101与外部电子设备(例如，电子设备502、电子设备504或服务器508)之间建立直接(例如，有线)通信信道或无线通信信道，并经由建立的通信信道执行通信。通信接口590可包括能够与处理器520(例如，应用处理器(AP))独立操作的一个或更多个通信处理器，并支持直接(例如，有线)通信或无线通信。

根据本公开的实施例，通信接口590可包括无线通信接口592(例如，蜂窝通信接口、短距离无线通信接口或全球导航卫星系统(GNSS)通信接口)或有线通信接口594(例如，局域网(LAN)通信接口或电力线通信(PLC)接口)。这些通信接口中的相应一个可经由第一网络598(例如，短距离通信网络，诸如蓝牙、无线保真(Wi-Fi)直连、超宽带(UWB)、或红外数据协会(IrDA))或第二网络599(例如，长距离通信网络，诸如蜂窝网络、互联网、或计算机网络(例如，LAN或广域网(WAN)))与外部电子设备进行通信。

可将这些各种类型的通信接口实现为单个部件(例如，单个芯片)，或可将这些各种类型的通信接口实现为彼此分离的多个部件(例如，多个芯片)。无线通信接口592可使用存储在用户识别模块596中的用户信息(例如，国际移动用户识别码(IMSI))识别并验证通信网络(诸如第一网络598或第二网络599)中的电子设备501。

天线597可将信号或电力发送到电子设备501的外部(例如，外部电子设备)或者从电子设备501的外部(例如，外部电子设备)接收信号或电力。根据实施例，天线597可包括天线，所述天线包括辐射元件，所述辐射元件由形成在基板(例如，PCB)中或形成在基板上的导电材料或导电图案构成。根据实施例，天线597可包括多个天线。在这种情况下，可由例如通信接口590(例如，无线通信接口592)从所述多个天线中选择适合于在通信网络(诸如第一网络198或第二网络599)中使用的通信方案的至少一个天线。随后可经由所选择的至少一个天线在通信接口590和外部电子设备之间发送或接收信号或电力。根据实施例，除了辐射元件之外的另外的组件(例如，射频集成电路(RFIC))可附加地形成为天线597的一部分。

上述部件中的至少一些可经由外设间通信方案(例如，总线、通用输入输出(GPIO)、串行外设接口(SPI)或移动工业处理器接口(MIPI))相互连接并在它们之间通信地传送信号(例如，命令或数据)。

根据本公开的实施例，可经由与第二网络599连接的服务器508在电子设备501和外部电子设备504之间发送或接收命令或数据。电子设备502和电子设备504中的每一个可以是与电子设备501相同类型的设备，或者是与电子设备501不同类型的设备。根据实施例，将在电子设备501运行的全部操作或一些操作可在外部电子设备502、外部电子设备504或服务器508中的一个或更多个运行。例如，如果电子设备501可以自动执行功能或服务或者应该响应于来自用户或另一设备的请求执行功能或服务，则电子设备501可请求所述一个或更多个外部电子设备执行所述功能或服务中的至少部分，而不是运行所述功能或服务，或者电子设备501除了运行所述功能或服务以外，还可请求所述一个或更多个外部电子设备执行所述功能或服务中的至少部分。接收到所述请求的所述一个或更多个外部电子设备可执行所述功能或服务中的所请求的所述至少部分，或者执行与所述请求相关的另外功能或另外服务，并将执行的结果传送到电子设备501。电子设备501可在对所述结果进行进一步处理的情况下或者在不对所述结果进行进一步处理的情况下将所述结果提供作为对所述请求的至少部分答复。为此，可使用例如云计算技术、分布式计算技术或客户机-服务器计算技术。

根据各种实施例的电子设备可以是各种类型的电子设备之一。电子设备可包括例如便携式通信设备(例如，智能电话)、计算机设备、便携式多媒体设备、便携式医疗设备、相机、可穿戴设备或家用电器。根据本公开的实施例，电子设备不限于以上所述的那些电子设备。

可将在此阐述的各种实施例实现为包括存储在存储介质(例如，内部存储器536或外部存储器538)中的可由机器(例如，电子设备501)读取的一个或更多个指令的软件(例如，程序140)。例如，在处理器的控制下，所述机器(例如，电子设备501)的处理器(例如，处理器520)可在使用或无需使用一个或更多个其它部件的情况下调用存储在存储介质中的所述一个或更多个指令中的至少一个指令并运行所述至少一个指令。这使得所述机器能够操作用于根据所调用的至少一个指令执行至少一个功能。所述一个或更多个指令可包括由编译器产生的代码或能够由解释器运行的代码。可以以非暂时性存储介质的形式来提供机器可读存储介质。其中，术语“非暂时性”仅意味着所述存储介质是有形设备，并且不包括信号(例如，电磁波)，但是该术语并不在数据被半永久性地存储在存储介质中与数据被临时存储在存储介质中之间进行区分。

根据本公开的实施例，可在计算机程序产品中包括和提供根据本公开的各种实施例的方法。计算机程序产品可作为产品在销售者和购买者之间进行交易。可以以机器可读存储介质(例如，紧凑盘只读存储器(CD-ROM))的形式来发布计算机程序产品，或者可经由应用商店(例如，Play Store

根据本公开的各种实施例，上述部件中的每个部件(例如，模块或程序)可包括单个实体或多个实体。根据各种实施例，可省略上述部件中的一个或更多个部件，或者可添加一个或更多个其它部件。可选择地或者另外地，可将多个部件(例如，模块或程序)集成为单个部件。在这种情况下，根据各种实施例，该集成部件可仍旧按照与所述多个部件中的相应一个部件在集成之前执行一个或更多个功能相同或相似的方式，执行所述多个部件中的每一个部件的所述一个或更多个功能。根据各种实施例，由模块、程序或另一部件所执行的操作可顺序地、并行地、重复地或以启发式方式来执行，或者所述操作中的一个或更多个操作可按照不同的顺序来运行或被省略，或者可添加一个或更多个其它操作。

通过发送短无线脉冲实现的超宽带通信为无线通信带来了一些关键优势，包括低复杂度的收发器设计、利用大宽带的大容量、以及多路环境的对符号间干扰(ISI)的鲁棒性。同时，极窄的脉冲也降低了第三方拦截和检测的可能性，这对于具有高度安全要求(例如，安全测距)的数据服务是有希望的。当前，IEEE 802.15.4z正在探索和开发低速率和高速率UWB脉冲无线功能的增强，旨在提供更好的完整性和效率。

测距和相对定位对于各种基于位置的服务和应用至关重要，例如Wi-Fi直连、物联网(IoT)等。随着网络设备的巨大增长，可以在不久的将来预见到对测距请求的高要求，这意味着整个测距消息交换在网络中频繁发生。这可能会加剧受电池容量限制的瓶颈。能源效率对于移动设备和自我维持的静态设备(例如，低功耗传感器)变得越来越重要。

在密集环境中的另一个关键问题是针对不同测距对完成所有调度测距会话的时延。基于IEEE规范中定义的测距过程，可以为每个测距对分配专用时隙。如果存在大量测距请求，则这可能导致后面的调度对的长时延。

因此，有必要实施更有效的测距协议，以减少大量测距对所需的消息交换数量。在本公开中，在一组设备和另一组设备之间提供了优化的测距过程。如图6所示，组1的一个或更多个设备具有对组2的一个或更多个设备的测距请求，反之亦然。利用无线信道的广播特性，可以基于测距操作(即，单侧双向测距(SS-TWR)和双侧双向测距(DS-TWR))分别实现优化的传输机制，与当前的标准相比，这显著减少了所需的信息交换量。

图6示出了根据本公开的实施例的示例多对多场景600。图6所示的多对多场景600的实施例仅用于说明。图6不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

如图6所示，用一个或更多个设备确定组1和组2。组1中的一个或更多个设备具有对组2中的一个或更多个设备的测距请求。

在本公开中，针对一对设备实现测距的消息交换，通过以下各个术语来提供所述设备和相关联的消息：发起方，其是初始化并向一个或更多个响应方发送第一测距帧(RFRAME)的设备；响应方，其是期望从一个或更多个发起方接收第一RFRAME的设备；轮询，发起方发送RFRAME以及测距响应。响应方发送的RFRAME。

图7示出了根据本公开的实施例的示例单侧双向测距700。图7所示的单侧双向测距700的实施例仅用于说明。图7不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

SS-TWR涉及对单个消息从发起方到响应方以及响应返回给发起方的往返延时简单测量。SS-TWR的操作如图7所示，其中设备A发起交换，而设备B响应以完成交换。每个设备都精确地为消息帧的发送和接收时间加上时间戳，因此可以通过简单的减法来计算时间T

图8示出了根据本公开实施例的具有三个消息的示例性双侧双向测距800。图8所示的具有三个消息的双侧双向测距800的实施例仅用于说明。图8不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

具有三个消息的DS-TWR在图8中示出，其减少了长响应延时导致的时钟漂移所引起的估计误差。设备A是初始化第一个往返测量的发起方，而设备B作为响应方来进行响应以完成第一个往返测量，同时初始化第二个往返测量。每个设备都精确地为消息的发送时间和接收时间加上时间戳，并且可以通过以下表达式计算得出的飞行时间估算值T

图9示出了根据本公开的实施例的测距回合900的示例时间结构。图9所示的测距回合900的时间结构的实施例仅用于说明。图9不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

测距配置结合了测距回合的控制信息，该控制信息由多个时隙组成，如图9所示。时隙是完成消息交换的基本时间单位。在本公开中不排除实现与测距回合和时隙相同的功能的其他约定。根据设备功能，可以在测距配置中调整测距回合中的时隙持续时间和时隙数，或者将时隙持续时间和时隙数固定为默认设置。一对或更多对设备可以参加测距回合以满足测距请求。

图10示出了根据本公开的实施例的具有控制方和受控方的示例测距设备1000术语。图10中示出的具有控制方和受控方的测距设备1000术语的实施方式仅用于说明。图10不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

由下一高层确定的测距配置的设置可以从测距控制方(引导设备)发送给一个或更多个测距受控方，如图10所示。采用不同的网络形式，测距配置可以通过发送到一个或更多个设备的专用数据帧进行传送，或者可以将测距配置嵌入到向网络中所有设备广播的同步帧中。同时，本公开不排除例如经由高层或带外管理来交换测距配置信息的其他方法。

图11示出了根据本公开的实施例的示例通用测距回合结构1100。图11所示的通用测距回合结构1100的实施例仅用于说明。图11不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

测距配置包括测距回合的结构，其中测距回合包含一个或更多个轮询时段(PP)以及一个或更多个测距响应时段(RRP)，其中PP由一个或更多个时隙组成以从发起方发送轮询消息，RRP由一个或更多个时隙组成以从响应方发送响应消息。在图11中可以找到一种通用的测距回合结构，其中一个或更多个测距时段可以用于发送RFRAME，并且一个或更多个数据时段可以用于交换测距结果或其他数据帧。

图12示出了根据本公开的实施例的示例测距回合结构1200。图12所示的测距回合结构1200的实施例仅用于说明。图12不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

图12分别示出了具有三个消息交换的SS-TWR和DS-TWR的两个示例，不排除其他示例。测距回合可以以测距控制时段开始，以通过UWB MAC交换测距配置。但是，如果在较高层交换测距配置，则测距回合也可以以轮询时段开始。

对于SS-TWR，一个测距回合包含PP和RRP。对于具有三个消息的DS-TWR，一个测距回合包含第一PP、RRP和第二PP。每个时段由一个或更多个时隙组成，在该时段中，可以如下一高层所确定的那样，来调度来自发起方/响应方的传输。

IEEE规范支持测距回合以实现一个发起方和一个响应方之间的测距，而如果存在多个测距对，则必须启动不同的测距回合。例如，在M个发起方和N个响应方的情况下，可能存在M*N个测距回合，对于SS-TWR和DS-TWR，分别涉及总共至少2*M*N和3*M*N个消息交换。为了降低传输的能量成本以及总时延以实现多个发起方和多个响应方(M2M)之间的测距，本公开探索了基于调度或竞争的优化传输过程。在下一个子条款中，引入了存在的/修改的测距IE形式，其可以在实施例中用于说明针对M2M测距的优化传输。

从IEEE 802.15.8文档和其他公开中参考用于测距控制和时间戳的传递的有效负载IE，在此引入相关的测距IE以适应本公开中的优化传输的机制。

图13示出了根据本公开的实施例的示例测距飞行时间IE内容字段格式1300。图13所示的测距飞行时间IE内容字段格式1300的实施例仅用于说明。图13不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

如果请求RTOF IE，则可以使用RTOF IE将测距结果传达给远端。由于设备和其他设备之间的多个测距结果可以嵌入到一个数据帧中，因此可以将MAC地址或其他短地址(例如多播组地址)添加到此IE，以便设备可以提取专用于它的测距结果。如果一对设备参与测距回合，则无需使用地址字段。图13示出了RTOF IE内容字段格式的示例，不排除其他示例。

图14示出了根据本公开的实施例的示例测距往返测量IE内容字段格式1400。图14所示的测距往返测量IE内容字段格式1400的实施例仅用于说明。图14不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

测距往返测量IE(RRTM IE)内容包括发起往返测量的测距帧(RFRAME)的发送时间与完成往返的每个原地址的响应RFRAME的接收时间之间的时间差。如果一对设备参与测距回合，则无需使用地址字段。图14示出了RRTM IE内容字段格式的示例，不排除其他示例。

图15示出了根据本公开的实施例的示例测距回复时间瞬时IE内容字段格式1500。图15所示的测距回复时间瞬时IE内容字段格式1500的实施例仅用于说明。图15不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

RRTI IE内容包括每个源地址最近接收的RFRAME的接收时间与包含该IE的RFRAME的发送时间之间的时间差。如果一对设备参与测距回合，则无需使用地址字段。图15示出了RRTI IE内容字段格式的示例，不排除其他示例。

图16示出了根据本公开的实施例的示例测距回复时间延迟IE内容字段格式1600。图16所示的测距回复时间延迟IE内容字段格式1600的实施例仅用于说明。图16不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

测距回复时间延迟IE(RRTD IE)内容包括每个源地址最近接收的RFRAME的接收时间与所发送的响应RFRAME(其是在包含该IE的帧之前最近发送的)的发送时间之间的时间差。如果一对设备参与测距回合，则无需使用地址字段。图16示出了RRTD IE内容字段格式的示例，不排除其他示例。

图17示出了根据本公开的实施例的示例测距控制单侧TWR IE内容字段格式1700。图17所示的测距控制单侧TWR IE内容字段格式1700的实施例仅用于说明。图17不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

RCST IE用于控制SS-TWR消息交换。图17和表1中示出了RCST IE内容字段格式的示例，不排除其他示例。

图9示出了根据本公开的实施例的测距回合900的示例时间结构。图9所示的测距回合900的时间结构的实施例仅用于说明。图9不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

测距配置结合了测距回合的控制信息，该控制信息由多个时隙组成，如图9所示。时隙是完成消息交换的基本时间单位。在本公开中不排除实现与测距回合和时隙相同的功能的其他约定。根据设备功能，可以在测距配置中调整测距回合中的时隙持续时间和时隙数，或者将时隙持续时间和时隙数固定为默认设置。一对或更多对设备可以参加测距回合以满足测距请求。

图10示出了根据本公开的实施例的具有控制方和受控方的示例测距设备1000术语。图10中示出的具有控制方和受控方的测距设备1000术语的实施方式仅用于说明。图10不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

由下一高层确定的测距配置的设置可以从测距控制方(引导设备)发送给如图10所示的一个或更多个测距受控方。采用不同的网络形式，测距配置可以通过发送到一个或更多个设备的专用数据帧进行传送，或者可以将测距配置嵌入到向网络中所有设备广播的同步帧中。同时，本公开不排除例如经由高层或带外管理来交换测距配置信息的其他方法。

图11示出了根据本公开的实施例的示例通用测距回合结构1100。图11所示的通用测距回合结构1100的实施例仅用于说明。图11不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

测距配置包括测距回合的结构，其中测距回合包含一个或更多个轮询时段(PP)以及一个或更多个测距响应时段(RRP)，其中PP由一个或更多个时隙组成以从发起方发送轮询消息，RRP由一个或更多个时隙组成以从响应方发送响应消息。在图11中可以找到一种通用的测距回合结构，其中一个或更多个测距时段可以用于发送RFRAME，并且一个或更多个数据时段可以用于交换测距结果或其他数据帧。

图12示出了根据本公开的实施例的示例测距回合结构1200。图12所示的测距回合结构1200的实施例仅用于说明。图12不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

图12分别示出了具有三个消息交换的SS-TWR和DS-TWR的两个示例，不排除其他示例。测距回合可以以测距控制时段开始，以通过UWB MAC交换测距配置。但是，如果在较高层交换测距配置，则测距回合也可以以轮询时段开始。

对于SS-TWR，一个测距回合包含PP和RRP。对于具有三个消息的DS-TWR，一个测距回合包含第一PP、RRP和第二PP。每个时段由一个或更多个时隙组成，在该时段中，可以如下一高层所确定的那样，来调度来自发起方/响应方的传输。

IEEE规范支持测距回合以实现一个发起方和一个响应方之间的测距，而如果存在多个测距对，则必须启动不同的测距回合。例如，在M个发起方和N个响应方的情况下，可能存在M*N个测距回合，对于SS-TWR和DS-TWR分别涉及总共至少2*M*N和3*M*N个消息交换。为了降低传输的能量成本以及总时延以实现多个发起方和多个响应方(M2M)之间的测距，本公开探索了基于调度或竞争的优化传输过程。在下一个子条款中，引入了存在的/修改的测距IE形式，其可以在实施例中用于说明针对M2M测距的优化传输。

从IEEE 802.15.8文档和其他公开中参考用于测距控制和时间戳的传递的有效负载IE，在此引入相关的测距IE以适应本公开中的优化传输的机制。

图13示出了根据本公开的实施例的示例测距飞行时间IE内容字段格式1300。图13所示的测距飞行时间IE内容字段格式1300的实施例仅用于说明。图13不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

如果请求RTOF IE，则可以使用RTOF IE将测距结果传达给远端。由于设备和其他设备之间的多个测距结果可以嵌入到一个数据帧中，因此可以将MAC地址或其他短地址(例如多播组地址)添加到此IE，以便设备可以提取专用于它的测距结果。如果一对设备参与测距回合，则无需使用地址字段。图13显示了RTOF IE内容字段格式的示例，不排除其他示例。

图14示出了根据本公开的实施例的示例测距往返测量IE内容字段格式1400。图14所示的测距往返测量IE内容字段格式1400的实施例仅用于说明。图14不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

测距往返测量IE(RRTM IE)内容包括发起往返测量的测距帧(RFRAME)的发送时间和完成往返的每个原地址的响应RFRAME的接收时间之间的时间差。如果一对设备参与测距回合，则无需使用地址字段。图14显示了示例RRTM IE内容字段格式，不排除其他示例。

图15示出了根据本公开的实施例的示例测距回复时间瞬时IE内容字段格式1500。图15所示的测距回复时间瞬时IE内容字段格式1500的实施例仅用于说明。图15不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

RRTI IE内容包括每个源地址最近接收的RFRAME的接收时间与包含该IE的RFRAME的发送时间之间的时间差。如果一对设备参与测距回合，则无需使用地址字段。图15显示了示例RRTI IE内容字段格式，不排除其他示例。

图16示出了根据本公开的实施例的示例测距回复时间延迟IE内容字段格式1600。图16所示的测距回复时间延迟IE内容字段格式1600的实施例仅用于说明。图16不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

测距回复时间延迟IE(RRTD IE)内容包括每个源地址最近接收的RFRAME的接收时间与所发送的响应RFRAME(其是在包含该IE的帧之前最近发送的)的发送时间之间的时间差。如果一对设备参与测距回合，则无需使用地址字段。图16显示了示例RRTD IE内容字段格式，不排除其他示例。

图17示出了根据本公开的实施例的示例测距控制单侧TWR IE内容字段格式1700。图17所示的测距控制单侧TWR IE内容字段格式1700的实施例仅用于说明。图17不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

RCST IE用于控制SS-TWR消息交换。图17和表1中示出了示例RCST IE内容字段格式，不排除其他示例。

表1 测距报告控制单侧TWR IE中控制信息字段的值

RCDT IE用于控制DS-TWR消息交换。图18和表2中示出了RCDT IE内容字段格式的示例，不排除其他示例。

图18示出了根据本公开的实施例的示例测距控制双侧TWR IE内容字段格式1800。图18所示的测距控制双侧TWR IE内容字段格式1800的实施例仅用于说明。图18不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

表2 测距报告控制双侧TWR IE中控制信息字段的值

在IEEE 802.15.4z的开发中，安全测距的主要增强是在基本PHY协议数据单元(PPDU)格式中包含加扰时间戳序列(STS)。由于受信任组中的一个或更多个远端知道设备的唯一STS，所以可以在受信任组中执行安全测距，并且显著地降低了被攻击的机会。在本公开中，该框架是基于以下事实建立的：已经成功交换了设备的STS，这可以通过例如高层控制或带外管理来完成。在设备之间如何初始化/更新STS以及如何交换STS不在本公开的范围之内。

图19示出了根据本公开的实施例的示例三种安全测距PPDU格式1900。图19所示的三种安全测距PPDU格式1900的实施例仅用于说明。图19不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

可以支持三种安全测距PPDU格式，格式之间的区别是STS的位置以及PHR和PHY有效负载字段的存在，如图19所示。图19中的缩写分别表示以下定义：SHR(同步报头)、STS(加扰时间戳序列)和PHR(PHY报头)。

在图19中，STS的位置是不同的(例如，(a)和(b))。对于图19的格式(例如，(c))，没有PHY报头或数据字段(NHD)，基于图19的PPDU格式(例如，(c))的测距可以称为NHD安全测距。在本公开中不排除实现类似概念的其他约定。

图20示出了根据本公开的实施例的示例测距请求测量和控制IE内容字段格式2000。图20所示的测距请求测量和控制IE内容字段格式2000的实施例仅用于说明。图20不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

图21示出了根据本公开的实施例的示例RRMC表行元素格式2100。图21所示的RRMC表行元素格式2100的实施例仅用于说明。图21不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

测距请求测量和控制IE(RRMC IE)可用于向不同的设备发送测距请求，并控制测距过程。图20示出了RRMC IE的内容字段格式，其中图21中显示了行元素。

如图21所示，RRMC IE内容字段的长度确定了RRMC表长度和RRMC表字段的存在：如果长度是一个八比特组，则不存在RRMC表长度和RRMC表；如果长度超过一个八比特组，则存在RRMC表长度和RRMC表。RRMC表长度等于RRMC表中的行元素的数量，与接收请求的设备的数量相同。

如果RRMC IE是在单播帧中传送的，则目标地址已由MHR指定。因此，不需要RRMC表长度和RRMC表字段。当RRMC IE在广播消息中传送时，发送该IE的设备期望请求所有设备接收该IE，因此也不需要RRMC表长度和RRMC表字段。但是，如果请求设备期望来自一组指定设备的响应，则存在RRMC表长度和RRMC表字段以列出这些设备的地址。

回复时间请求(RTR)字段表示ERDEV对带有此RRMC IE的消息发送响应的回复时间是否被请求：如果RTR字段值为1，则回复时间被请求，否则未被请求。

往返测量请求(RMR)字段指示ERDEV在接收带有此RRMC IE的消息时ERDEV的往返测量是否被请求：如果RMR字段值为1，则往返测量被请求，否则未被请求。

TOF请求(TOFR)字段表示测距结果(即飞行时间)是否被请求：如果TOFR字段值为1，则测距结果被请求，否则未被请求。对于SS-TWR，发起方能够在测距传输之后计算TOF。响应方可以通过在测距响应消息的RRMC IE中将TOFR字段设置为1来请求TOF。对于DS-TWR，响应方能够在测距之后计算TOF。发起方可以通过将测距发起消息的RRMC IE中的TOFR字段设置为1来请求TOF。

AOA方位角请求(AAR)和AOA仰角请求(AER)的字段表示方位角AOA、仰角AOA是否被请求：如果该字段值为1，则对应的信息被请求，否则未被请求。

利用如图21所示的内容字段格式，如果设备从不同的目标请求不同的信息组，则可以在广播消息中使用多个RRMC IE，其中使用不同的RRMC IE来交换不同的请求组。

在图21中，可以通过MCPS-DATA.request的DstAddrMode来指定地址类型，即2个八比特组或8个八比特组地址。

测距控制信息字段的值在下面的表3中示出，其用于指示RFRAME的用途。

表3 RRMC IE中测距控制信息字段的值

图22示出了根据本公开的实施例的示例测距测量信息IE内容字段格式2200。图22所示的测距测量信息IE内容字段格式2200的实施例仅用于说明。图22不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

图23示出了根据本公开的实施例的示例RMI表行元素格式2300。图23所示的RMI表行元素格式2300的实施例仅用于说明。图23不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

测距测量信息IE(RMI IE)可用于向一个或更多个设备发送与测距相关的测量。图22示出了RMI IE的内容字段格式，其中图23中显示了行元素。

图21中的控制八比特组的第一比特(即，地址存在字段)用于指示RMI表的每个行元素中是否存在地址字段，如图23所示：如果地址存在字段值为1，则RMI表行元素的地址字段存在，否则不存在。对于多节点测距，ERDEV可以通过RMI IE来报告测量，该RMI IE在RMI表中列出到不同目标的测量报告。RMI表行元素的地址字段用于区分请求某些信息的ERDEV。对于单播测距，可以省略地址字段。

比特1至比特5用于表示RMI表的行元素中是否存在某些信息：如果字段值为1，则在RMI表的每个行元素中存在相应的信息，否则不存在。

控制八比特组的比特6用于指示该RMI IE是在RFRAME中传送还是在延迟数据消息中传递：如果值为0，则此RMI IE嵌入RFRAME中，否则RMI IE为在延迟的数据消息中传送。

在图23中，RX到TX回复时间字段是针对请求答复时间，从特定源最近接收到的具有RRMC IE的RFRAME的接收时间与响应RFRAME的发送时间之间的时间差。如果延迟模式字段值为0，则将报告答复时间的RMI IE嵌入在响应的RFRAME中。如果延迟模式字段值为1，则RMI IE嵌入在延迟数据消息中，而所传送的答复时间与该数据消息之前的最近发送的RFRAME相关联。TX到RX往返时间字段是发起往返测量的RFRAME的发送时间和完成往返测量的响应RFRAME的接收时间之间的时间差。TOF字段包含飞行时间估计。

这些时间值的参考(即回复时间、往返时间和TOF)是标记(RMARKER)。这些时间值都是无符号整数时间值，其时间单位是IEEE802.15.4z中指定的范围计数器时间单位。

如果存在AOA方位角字段，则AOA方位角字段报告所接收的带有RRMC IE的RFRAME的方位角域中的估计到达角，以请求方位角AOA。如果存在AOA仰角字段，则AOA仰角字段报告接收到的带有RRMC IE的RFRAME的仰角域中的估计到达角，以请求仰角AOA。这些报告AOA的字段包含无符号整数。AOA方位角的单位是2

如果在RMI表的每个行元素中都存在“地址”字段，可以通过MCPS-DATA.request的DstAddrMode来指定地址类型，即2个八比特组或8个八比特组地址。

对于具有多个发起方和多个响应方的场景，消息交换可以由控制方进行调度，并通过测距控制帧将调度信息广播给多个受控方，如图10所示。另一方面，测距调度也可以通过高层或带外管理(例如，通过蓝牙)进行交换。本公开不限制交换调度信息的方法，并且其指定的实现方式不在本公开的范围之内。

图24示出了根据本公开的实施例的用于基于调度的M2M SS-TWR的示例测距过程比较2400。图24所示的测距过程比较2400的实施例仅用于说明。图24不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

在不失一般性的情况下，图24示出了对于具有M个发起方和N个响应方的网络，当前标准与优化传输之间的测距过程的比较，其中Pm和Rn分别表示第m个发起方的轮询和第n个响应方的响应。如图24所示，针对(a)IEEE 802.15.8标准和(b)优化传输，提供了基于调度的M2MSS-TWR的测距过程比较。

如图24(例如，(a))所示，当前标准为每个发起方启动N个测距回合，其中每一个回合实现一个发起方与一个响应方之间的测距。传输总数至少为2*M*N。然而，在图24(例如，(b))中，利用无线信道的广播特性，每一个发起方可以发送轮询消息(其也可以称为“测距发起消息”)，以初始化与所有响应方的测距，而每个响应方可以发送测距响应以分别传送所有发起方所请求的信息，例如测距回复时间。

在基于调度的模式中，PP中的时隙数量等于发起方的数量，而RRP中的时隙数量等于响应方的数量。优化的基于调度的M2M SS-TWR测距的传输总数为M+N，大大低于当前标准的传输总数。

图25示出了根据本公开的实施例的用于具有优化传输的基于调度的M2M SS-TWR的示例消息序列图2500。图25所示的消息序列图2500的实施例仅用于说明。图25不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

利用引言部分中的测距IE，图25示出了用于基于调度的M2MDS-TWR的消息序列图的一个示例。但是不排除其他示例。所有发起方在轮询时段内按调度的顺序发送其各自的第一轮询/测距发起消息。该轮询可以包含RRRT IE，用于发起方向响应方请求回复时间。在从不同的发起方收集第一测距轮询/测距发起消息之后，响应方分别形成响应帧，以传送RRTI和RCDT的IE，并基于测距配置所确定的调度在测距响应时段中将它们发送给发起方。

如图24所示，在标记为(R)的点处，发起方具有足够的信息来计算对应对的测距结果。响应方通过将RCST IE的值设置为0从而不请求测距结果。然而，响应方还可以分别向发起方请求测距结果或相关时间戳以计算测距结果，这需要从发起方发送的附加数据帧。与图24相似，图25显示了消息序列图，其中包含MAC层和下一个高层之间的交互。

图26A示出了根据本公开的实施例的用于具有优化的传输以及下一高层和MAC层之间的交互的基于调度的M2M SS-TWR的示例消息序列图2600。图26A所示的消息序列图2600的实施例仅用于说明。图26A不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

图26B示出了根据本公开的实施例的用于具有优化的传输以及下一高层和MAC层之间的交互的基于调度的M2M SS-TWR的示例消息序列图2650。图26B所示的消息序列图2650的实施例仅用于说明。图26B不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

图26A和图26B示出了用于具有优化的传输以及下一高层和MAC层之间的交互的基于调度的M2M SS-TWR的示例消息序列图。

图24(例如，(b))和图25示出了使M个发起方和N个响应方之间的所需测距传输的总数最小的传输方案。然而，本公开不排除结合图24的方案(例如，(a)和(b))的其他通用传输方案。具体地，可以调度响应方在来自所有发起方的测距发起消息或轮询帧的完成之前做出响应。这是因为响应方可能打算从所期望的发起方的子集中收集测距发起消息，或者响应方可能需要更早响应来实现紧急测距请求。因此，用于测距发起消息和响应消息的测距时段可以彼此交织。

图27示出了根据本公开的实施例的用于基于调度的SS-TWR的具有交织轮询和测距响应时段的示例测距过程2700。图27所示的测距过程2700的实施例仅用于说明。图27不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

在图27中示出了在三个发起方和两个响应方之间的，用于基于调度的SS-TWR的具有测距发起消息和响应消息的交织时段的示例。在从发起方1和发起方2收集测距发起消息之后，可以调度响应方1发送测距响应消息，以实现这两个发起方的测距请求。响应方2发送测距响应消息后，如果响应方1和发起方3之间存在测距请求，则可以再次调度响应方1向发起方3发送测距响应消息。

如图27所示，测距回合与交织的轮询和测距响应时段相结合。所需传输的数量介于基准(baseline)方案的数量(见图24，例如(a))和优化传输方案的数量(见图24，例如(b))之间。对于图27所示的示例，所需的传输数量为6，而对于基准方案，则2*M*N＝12，而对于优化的传输方案，M+N＝5。

图28示出了根据本公开的实施例的用于基于调度的M2M DS-TWR的示例测距过程比较2800。图28所示的测距过程比较2800的实施例仅用于说明。图28不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

对M2M DS-TWR，图28示出了对于具有M个发起方和N个响应方的网络，当前IEEE标准与优化传输之间的测距过程的比较，其中Pm和Rn分别表示第m个发起方的轮询和第n个响应方的响应。在本公开中，以三个消息交换(见图8)为例，为M2M DS-TWR提供了优化的传输。优化的传输过程也可以应用于其他示例，例如，具有四个消息交换的普通DS-TWR。

图28示出了用于基于调度的M2M DS-TWR的例如(a)IEEE 802.15.8标准和(b)优化的传输的测距过程比较。

在图28(例如，(a))中，类似于图24(例如，(a))，基于当前标准的过程启动了M*N个测距回合，其中每个回合以三个消息来实现DS-TWR。测距传输的总数为3*M*N。然而，通过优化的传输过程，可以调度来自发起方/响应方的轮询/测距响应，以在PP/RRP中顺序地发送，并且测距传输的总数是2M+N。在第一PP中，每个轮询都会初始化发起方和所有响应方之间的第一次往返测量，其中包含从发起方到响应方的相应请求。

然后，在后续RRP中，每个响应者形成响应RFRAME(该响应RFRAME分别传送发起方所请求的数据、响应方向发起方的请求)，并初始化第二往返测量。在第二PP中，每个发起方在第二轮询中分别传递响应方所请求的数据，并完成第二往返测量。

图29示出了根据本公开的实施例的用于具有优化传输的基于调度的M2M DS-TWR的示例消息序列图2900。图29所示的序列图2900的实施例仅用于说明。图29不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

利用在引言部分中引入的测距IE，图29示出了具有优化传输的基于调度的M2MDS-TWR的消息序列图。在第一PP中，每个发起方在调度的时隙中发送第一轮询/测距发起消息，传送RCDT IE，其可以如图29所示被设置为零，指示发起方不需要测距结果。在本公开中不排除对测距结果的不同请求的其他示例。

在第一PP之后，每个响应方形成响应帧，该响应帧包含：RRRT IE，用于请求发起方的第二回复时间；以及RCDT IE，其值为3，用于请求第一TX到RX往返时间。然后，每个发起方形成最终的轮询，该轮询将RRTI和RRTM的IE分别合并到不同的响应方中。在标记为(R)的点上，每个响应方都有足够的信息来计算相应的测距结果。与图29相似，图30A和图30B显示了消息序列图，其中包含MAC层和下一个高层之间的交互。

图30A示出了根据本公开的实施例的用于具有优化的传输以及下一高层和MAC层之间的交互的基于调度的M2M DS-TWR的示例消息序列图3000。图30A所示的消息序列图3000的实施例仅用于说明。图30A不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

图30B示出了根据本公开的实施例的用于具有优化的传输以及下一高层和MAC层之间的交互的基于调度的M2M DS-TWR的另一示例消息序列图3050。图30B所示的消息序列图3050的实施例仅用于说明。图30B不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

图28(例如，(b))和图29示出了使M个发起方和N个响应方之间所需的测距传输的总数最小的传输方案。然而，本公开不排除结合图28的方案(例如，(a)和(b))的其他通用传输方案。与图27相似，响应方可以被调度，以在所有发起方发送第一轮询/测距发起消息之前做出响应。同时，发起方也可以被调度，以在所有之前发送第二轮询消息。

图31示出根据本公开的实施例的用于基于调度的DS-TWR的具有交织的轮询和测距响应时段的示例测距过程3100。图31所示的测距过程3100的实施例仅用于说明。图31不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

在图31中示出了在三个发起方和两个响应方之间的，用于基于调度的DS-TWR的具有测距发起消息和响应消息的交织时段的示例。在测距回合的前四个时隙中，在发起方1和响应方1/2之间实现了测距请求。可以有由一个或更多个时隙组成的数据时段，以在发起方1和响应方1/2之间交换测距结果。然后，后续时隙中的测距传输实现了发起方2/3和响应方1/2/3之间的测距。所需测距传输的数量介于基准(baseline)方案的数量(见图28，例如(a))和优化传输方案的数量(见图28，例如(b))之间。对于图31所示的示例，所需的传输数量为11，而对于基准方案，则3*M*N＝18，对于优化的传输方案，则2M+N＝8。

对于M2M测距回合，根据使用情况指定的测距配置，发起方/响应方也可以针对时隙进行竞争。针对基于竞争的M2M测距的优化传输的基本思想与基于调度的基本思想相似。对于SS-TWR，每个发起方竞争一个时隙以发送轮询，并且初始化与多个响应方的测距，而响应方可以在一定时间段内从发起方收集各自的轮询，然后竞争一个时隙以向所有发起方广播响应RFRAME。对于DS-TWR，在一段时间内收集响应RFRAME之后，然后每个发起方都竞争发送最终的轮询消息。

对竞争窗口的定义可能会有不同的变化。基准是将整个测距回合定义为竞争窗口。因此，每个响应方/发起方确定自己的等待和监听时段以收集轮询/测距响应，然后竞争回合中的剩余时隙以发送RFRAME或数据帧。

图32示出了根据本公开的实施例的竞争时段IE 3200的示例内容字段。图32所示的竞争时段IE 3200的内容字段的实施例仅用于说明。图32不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

图33示出了根据本公开的实施例的CP表3300的示例行。图33所示的CP表3300的行的实施例仅用于说明。图33不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

对竞争窗口的定义的另一种变化是将测距回合划分为多个竞争时段，而每个竞争时段可以是PP或RRP。图32和图33展示了在通用IE格式时IE内容字段的一个示例，以实现定义不同竞争时段的功能。

竞争时段(CP)表的每一行代表基于竞争的PP/RRP、以及在开始索引和结束索引之间分配的时隙。CP表长度表示CP表中的行数，它等于一回合中的竞争时段数量。

图33示出了CP配置的通用示例。然而，它并不排除针对特定使用情况的其他简化实现。例如，考虑仅基于SS-TWR的测距设备，一个测距回合包含一个PP和一个RRP。因此，在PP可能在该IE中结束时嵌入时隙索引可能已经足以传送CP配置。类似地，对于基于DS-TWR的测距设备，其测距回合可以包含第一PP、RRP和第二PP，在PP可能结束时嵌入时隙索引可能足以交换CP配置并且可以相比于图33的情况节省更多的比特。控制方可以通过UWB MAC在测距控制帧中向受控方广播CP IE，如图10所示。在本公开中不排除通过高层或带外管理交换CP配置的其他方法。

图33规定了测距传输的竞争时段，即轮询时段和测距响应时段。取决于特定的应用和设备能力，数据交换也可以竞争图11的数据时段(DP)中的时隙，这并不在本公开中排除。为了包括基于竞争的数据时段的选项，图32中显示的CP IE的内容字段保持不变，而CP表的行可以格式化为如图34所示。

为了将整个测距回合视为竞争窗口(S1)或将测距回合划分为多个CP(S2)，本公开不限于两个方案中的任一个。取决于设备能力，可以实现两个方案中的任一个，也可以由测距控制方或下一个高层配置在两种方案中的一种上运行的模式。

图34示出了根据本公开的实施例的CP表3400的另一示例行。图34所示的CP表3400的行的实施例仅用于说明。图34不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

本公开不排除内容字段的其他比特组合。例如，为了使CP表行的大小与多个八比特组对齐，可以将图33和图34分别扩展到图35和图36。

图35示出了根据本公开的实施例的具有保留比特的CP表3500的示例行。图35所示的具有保留比特的CP表3500的行的实施例仅用于说明。图35不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

图36示出了根据本公开的实施例的具有保留比特的CP表3600的另一示例行。图36所示的具有保留比特的CP表3600的行的实施例仅用于说明。图36不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

如图11所示，在测距回合中，针对安全测距，RFRAME是基于图19中的一种或更多种PPDU格式的。但是，在数据时段/阶段中发送的数据帧可能无法使用具有STS的PPDU格式。对于基于竞争的测距，以用于指示STS模式的额外字段，在方案4中引入的竞争时段IE也可以用于指定RFRAME/数据帧在该时段中所使用的PPDU格式。内容字段的示例可以在图32和图37中找到。

图37示出了根据本公开的实施例的具有STS模式的CP表3700中的示例行。图37所示的具有STS模式的CP表3700的行的实施例仅用于说明。图37不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

在图37所示的CP表的每一行中，第一字段是时段指示符，以指示发起方或响应方可以在该时段中竞争。如果值为零，发起方可以竞争该轮询时段(PP)；否则，响应者可以竞争此测距响应时段(RRP)。第二字段指示测距设备在相应时段内可以使用的PPDU格式。STS模式字段的示例设置可以是：“00”表示不带STS的PPDU格式，即STS模式0(SM0)；“01”表示图19的PPDU格式(例如(a))，即STS模式1(SM1)；“10”表示图19的PPDU格式(例如(b))，即STS模式2(SM2)；“11”指示图19的PPDU格式(例如(c))，即STS模式3(SM3)。

在本公开中不排除内容字段的其他结构以实现类似的功能。例如，根据设备能力和特定应用，测距设备能够支持SM0和SM1(或SM2)的PPDU格式。然后，一比特字段可用于STS模式，从而将图37中的CP表行减少为图38中的CP表。

图38示出了根据本公开的实施例的具有STS模式的CP表3800中的另一示例行。图38所示的具有STS模式的CP表3800的行的实施例仅用于说明。图38不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

图38中STS模式字段的示例设置可以是：“0”表示SM0的PPDU格式，而“1”表示SM1的PPDU格式。

如图33所示，CP表的行元素可以简化为占据两个八比特组的以下结构。

图39示出了根据本公开的实施例的CP表3900中的示例行元素。图39所示的CP表3900的行元素的实施例仅用于说明。图39不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

表4中描述了“阶段指示器”字段的控制值。

表4 图39中“阶段指示器”字段的控制值。

在IEEE 802.15.4z的开发中，测距请求测量控制IE(RRMC IE)可用于交换请求和控制测距过程，而测距测量信息IE(RMI IE)可用于报告与测距相关的测量值和/或角度信息。该实施例详细说明了基于RRMC IE和RMI IE的M2M测距的测距过程和消息序列图。

对于多个发起方到多个响应方(M2M)的情况，控制方将具有测距配置的RCM发送给多个发起方和响应方。在一对多测距的情况下，在测距发起阶段(RIP)中从单个发起方只有一个测距发起消息，而多个发起方可以通过M2M测距中的调度或竞争在RIP中发送测距发起消息。测距发起消息包含RRMC IE，其中测距控制信息字段值被设置为0，并且回复时间请求字段值被设置为1。在从不同的发起方收集测距发起消息后，响应方形成RMI IE、RRMC IE，并基于通过测距配置确定的时间-调度或竞争在测距响应阶段向发起方发送它们。

图40A示出了根据本公开的实施例的具有RRMC IE、RMI IE的M2MSS-TWR的示例消息序列图4000。图40A所示的具有RRMC IE、RMI IE的M2M SS-TWR的消息序列图4000的实施例仅用于说明。图40A不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

图40B示出了根据本公开的实施例的具有RRMC IE、RMI IE的M2MSS-TWR的另一示例消息序列图4050。图40B所示的具有RRMC IE、RMI IE的M2M SS-TWR的消息序列图4050的实施例仅用于说明。图40B不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

图40A和图40B示出了M个发起方和N个响应方(即，发起方1、发起方2……发起方M，以及响应方1、响应方2……响应方N)之间的M2M SS-TWR的消息序列图，其中测距发起消息和测距响应消息二者的传输是以顺序调度的。还可以针对测距发起阶段和测距响应阶段两者执行基于竞争的传输。在标记为(R)的点处，发起方具有足够的信息来计算对应对的测距结果。

更高层的职责是确保及时提供每个所需的响应，以使MAC在指定的时间传输每个所需的响应，并且类似地使接收器能够及时接收MAC需要接收的任何消息。控制方可以使用ARC IE和RDM IE查明这一点。在图40A和图41B中，响应方不请求测距结果。然而，响应方还可以向发起方请求测距结果或相关时间测量以计算测距结果，这需要从发起方发送的附加数据帧。

图41A示出了根据本公开的实施例的具有RRMC IE、RMI IE的M2MDS-TWR的示例消息序列图4100。图41A所示的具有RRMC IE、RMI IE的M2M DS-TWR的消息序列图4100的实施例仅用于说明。图41A不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

图41B示出了根据本公开的实施例的具有RRMC IE、RMI IE的M2MDS-TWR的另一示例消息序列图4150。图41B所示的具有RRMC IE、RMI IE的M2M DS-TWR的消息序列图4150的实施例仅用于说明。图41B不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

对于M2M DS-TWR，基于测距配置，在测距发起阶段，多个发起方可以竞争时隙，或者可以时间调度时隙，以发送传送RRMC IE的测距发起消息。RRMC IE中的测距控制信息字段值可以为2，这由图41A和图41B中的RRMC(2)IE指示。

在测距发起阶段之后，响应方形成测距响应消息，其中包含RRMC IE以初始化第二往返测量。测距控制信息字段值可以是3，这由图41A和图41B中的RRMC(3)IE指示。RRMC IE中的回复时间请求字段和往返时间请求字段被设置为1。测距响应消息也可以通过经由测距配置确定的时间调度或竞争来被发送。然后，发起方形成最终的RFRAME，其中包括RMIIE，以报告回复时间和往返时间。

图41A和图41B示出了M个发起方和N个响应方之间的M2MDS-TWR的消息序列图，其中测距发起消息和测距响应消息都被调度为以顺序进行传输。在标记为(R)的点上，响应方有足够的信息来计算测距结果。如果测距发起消息中RRMC IE中的回复时间请求、往返测量请求和TOF请求字段设置为0，则响应方可能不会将测距结果或相关时间测量发送回发起方。

图42示出了根据本公开的实施例的用于测距操作的方法4200的流程图，该方法可以由发送装置执行。图42所示的方法4200的实施例仅用于说明。图42不将本公开的范围限制为任何特定实施方式。

如图42所示，方法4200在步骤4205开始。在步骤4205，发送装置(例如，图6中示出的一个或更多个发送装置)针对单侧双向测距(SS-TWR)来识别测距回合(RR)，该RR包括针对包括该发送装置的发送装置组的测距发起阶段(RIP)和针对接收装置组的测距响应阶段(RRP)，其中，RIP和RRP包括至少一个时隙。

在一个实施例中，在步骤4205中，包括该发送装置的该发送装置组在RIP和RFP中以调度模式或基于竞争的模式向接收装置组发送针对DS-TWR或SS-TWR的测距发起消息、以及针对DS-TWR的测距最终消息。

在一个实施例中，在步骤4205中，包括该发送装置的该发送装置组在RRP中以调度模式或基于竞争的模式从该接收装置组的一个或更多个接收装置接收测距响应消息。

接下来，在步骤4210中，发送装置在RIP中向该接收装置组发送测距发起消息。

最后，在步骤4215中，发送装置在RRP中从该接收装置组中的一个或更多个接收装置接收包括由发送装置所请求的信息的测距响应消息。

在一个实施例中，发送装置针对双侧双向测距(DS-TWR)识别RR中包括的测距最终阶段(RFP)，并在RR中的指示发送装置向接收装置组的一个或更多个接收装置发送测距最终消息的阶段的RFP中，进行发送。

在一个实施例中，发送装置针对DS-TWR或SS-TWR识别测距请求测量控制信息元素(RRMC IE)。

在一个实施例中，发送装置以基于竞争的模式或调度模式，向该接收装置组发送包括RRMC IE的测距发起消息。

在一个实施例中，发送装置以基于竞争的模式或调度模式，从该接收装置组中的一个或更多个接收装置接收包括由发送装置所请求的信息的测距响应消息。

在一个实施例中，发送装置向该接收装置组或其他发送装置发送包括用于RR的时间结构的信息的测距竞争阶段结构IE(RCPS IE)。

在一个实施例中，发送装置从该接收装置组中的一个或更多个接收装置以及其他发送装置接收包括用于RR的时间结构的信息的RCPS IE，该RCPS IE包括指示CP表和CP表的长度的竞争时段(CP)表长度。

在这样的实施例中，CP表的行元素包括两个比特的时段指示字段、时隙索引开始字段、以及时隙索引结束字段。

在这样的实施例中，要竞争的两个比特的时段指示字段指示：用于发送装置组的轮询时段、用于接收装置组的RRP、或用于发送装置和接收装置组二者的数据时段(DP)。

尽管已经利用示例性实施例描述了本公开，但可以向本领域技术人员建议各种改变和修改。本公开旨在包括属于所附权利要求的范围内的这些改变和修改。

本申请中的任何描述都不应被理解为暗示任何特定的元件、步骤或功能是必须包括在权利要求范围内的必要元件。专利主题的范围仅由权利要求限定。