本技術(shù)涉及通信,尤其涉及一種基于超寬帶(ultra-wide?band,uwb)的物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(physical?layer?protocol?data?unit,ppdu)傳輸方法及裝置。
背景技術(shù):
1、隨著超寬帶(ultra-wide?band,uwb)進入民用領(lǐng)域,超寬帶(uwb)無線通信成為短距離、高速無線網(wǎng)絡(luò)的物理層技術(shù)之一。超寬帶(uwb)技術(shù)是一種無線載波通信技術(shù),如可以利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù),因此其所占的頻譜范圍很寬。由于其脈沖比較窄,且輻射譜密度低,因此uwb具有多徑分辨能力強,功耗低,保密性強等優(yōu)點。
2、電氣及電子工程師學(xué)會(institute?of?electrical?and?electronicsengineers,ieee)將uwb技術(shù)納入其ieee?802系列無線標(biāo)準(zhǔn),已經(jīng)發(fā)布了基于uwb技術(shù)的高速無線個域網(wǎng)(wireless?personal?area?network,wpan)標(biāo)準(zhǔn)ieee?802.15.4a,以及其演進版本ieee?802.15.4z,而下一代uwb無線個域網(wǎng)(wpan)標(biāo)準(zhǔn)802.15.4ab正在討論中。802.15.4ab關(guān)注的重點主題之一是:多個uwb設(shè)備的共存,即本設(shè)備不會對其他設(shè)備造成干擾,其他設(shè)備也不會干擾本設(shè)備的正常使用。抑制干擾的方式通常有以下幾種:(1)時間正交,即不同用戶在不同的時刻發(fā)射和接收uwb信號,但對于不在同一網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備,不能實現(xiàn)時間上的協(xié)調(diào);(2)頻帶正交,即不同用戶使用不同的uwb信道,但目前大部分uwb設(shè)備支持的信道有限,多集中在信道5和信道9;(3)碼字正交,即不同用戶使用不同的序列,通過降低序列之間的互相關(guān)結(jié)果來達到抑制干擾的目的。
3、然而,目前uwb系統(tǒng)中使用的序列之間的互相關(guān)性能不佳,不能有效降低干擾。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)實施例提供一種基于uwb的ppdu傳輸方法及裝置,可以減少設(shè)備間的干擾,支持多設(shè)備共存。
2、下面從不同的方面介紹本技術(shù),應(yīng)理解的是,下面的不同方面的實施方式和有益效果可以互相參考。
3、第一方面,本技術(shù)提供一種基于uwb的ppdu傳輸方法,該方法應(yīng)用于第一通信裝置,該方法包括:生成并發(fā)送ppdu,該ppdu包含第一序列,該第一序列是下文表3a或表3b、表4、表5a或表5b中的任一序列。
4、示例性的,本技術(shù)中的第一序列可以用于實現(xiàn)以下一項或多項功能:時間同步、感知測量、測距、或喚醒設(shè)備。例如,第一序列可以攜帶于ppdu的以下一個或多個字段中:同步字段、喚醒(wakeup)字段、感知字段、或測距(ranging)字段。本技術(shù)不限制第一序列的具體功能。
5、在一些場景中,生成ppdu的操作可以由其他裝置或設(shè)備執(zhí)行,第一通信裝置可以從其他裝置或設(shè)備獲得ppdu,然后發(fā)送該ppdu。
6、本技術(shù)設(shè)計一種uwb系統(tǒng)中使用的序列,應(yīng)用于ppdu,由于該序列(如第一序列)具有良好的自相關(guān)性能和互相關(guān)性能;所以可以減少設(shè)備間的干擾,支持多設(shè)備共存。
7、第二方面,本技術(shù)提供一種基于uwb的ppdu傳輸方法,該方法應(yīng)用于第二通信裝置,該方法包括:接收ppdu,該ppdu包含第一序列,該第一序列是下文表3a或表3b、表4、表5a或表5b中的任一序列;對接收到的ppdu進行處理。例如,第二通信裝置可以用本地預(yù)存的序列對接收到的ppdu進行處理,比如相關(guān)運算,然后可以根據(jù)相關(guān)運算的結(jié)果進行下一步操作。如果第二通信裝置本地預(yù)存的序列與第一序列相同,則可以根據(jù)相關(guān)運算的結(jié)果進行時間同步、測距、感知測量或者喚醒設(shè)備等操作。
8、第三方面,本技術(shù)提供一種通信裝置,該通信裝置可以是上述第一方面的第一通信裝置或配置于第一通信裝置中的芯片或功能模塊等,該通信裝置包括處理單元和收發(fā)單元。處理單元,用于生成ppdu,該ppdu包含第一序列,該第一序列是下文表3a或表3b、表4、表5a或表5b中的任一序列;收發(fā)單元,用于發(fā)送或輸出該ppdu。
9、第四方面,本技術(shù)提供一種通信裝置,該通信裝置可以是上述第二方面的第二通信裝置或配置于第二通信裝置中的芯片或功能模塊等,該通信裝置包括處理單元和收發(fā)單元。收發(fā)單元,用于接收或輸入ppdu,該ppdu包含第一序列,該第一序列是下文表3a或表3b、表4、表5a或表5b中的任一序列;處理單元,用于對該ppdu進行處理。
10、上述任一方面的一種可能實現(xiàn)方式中,上述第一序列的周期自相關(guān)最大旁瓣幅度的絕對值小于或等于2。示例性的,在載波頻率偏移(carrier?frequency?offset,cfo)等于0的情況下,上述第一序列的周期自相關(guān)最大旁瓣幅度的絕對值等于以下任一值:0,1,或2。
11、本技術(shù)通過約束第一序列的周期自相關(guān)最大旁瓣幅度是一個很小的值,更有利于接收端根據(jù)相關(guān)運算確定相關(guān)峰的位置,從而可以獲得較好的感知、同步、測距等性能。
12、上述任一方面的一種可能實現(xiàn)方式中,上述第一序列的自相關(guān)主瓣幅度與自相關(guān)最大旁瓣幅度的比值大于或等于第一預(yù)設(shè)閾值。示例性的,第一預(yù)設(shè)閾值為35db。
13、上述任一方面的一種可能實現(xiàn)方式中,上述第一序列的長度為56到81和106到162中的任一整數(shù)位。示例性的,第一序列的擴頻因子為4或8。當(dāng)?shù)谝恍蛄械臄U頻因子為4時,第一序列的長度為106到162中的任一整數(shù)位;當(dāng)?shù)谝恍蛄械臄U頻因子為8時,第一序列的長度為56到81中的任一整數(shù)位。這樣,第一序列經(jīng)過擴頻生成的符號的持續(xù)時間在1us左右,滿足符號的持續(xù)時間要求。
14、上述任一方面的一種可能實現(xiàn)方式中,上述第一序列為二元序列或三元序列。
15、上述任一方面的一種可能實現(xiàn)方式中,上述第一序列是序列集中的任一序列。示例性的,該序列集可以包括下文表3a,表3b,表4,表5a,或表5b中的一條或多條序列。該序列集中序列的長度各不相同。
16、可選的,上述第一序列對應(yīng)的多個重復(fù)的符號與序列集中第二序列對應(yīng)的一個符號的互相關(guān)結(jié)果、以第二序列對應(yīng)的符號的長度為周期進行累加平均后幅度的最大絕對值,和第二序列對應(yīng)的符號的自相關(guān)主瓣幅度之間的比值小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值。第一序列和第二序列屬于同一個序列集,且第二序列是這個序列集中除第一序列外的其它任一序列。
17、示例性的,第二預(yù)設(shè)閾值為-20db。
18、本技術(shù)通過第一序列所屬序列集中所有序列的長度各不相同,來減少第一序列與其它序列之間的干擾,提高序列間的互相關(guān)性能。
19、第五方面,本技術(shù)提供一種基于uwb的ppdu傳輸方法,該方法應(yīng)用于第一通信裝置,該方法包括:生成并發(fā)送ppdu,該ppdu包含第一序列,該第一序列的周期自相關(guān)最大旁瓣幅度的絕對值小于或等于2,該第一序列是序列集中的任一序列,且該第一序列與該序列集中其它序列的長度不相同。
20、示例性的,本技術(shù)中的第一序列可以用于實現(xiàn)以下一項或多項功能:時間同步、感知測量、測距、或喚醒設(shè)備。例如,第一序列可以攜帶于ppdu的以下一個或多個字段中:同步字段、喚醒(wakeup)字段、感知字段、或測距(ranging)字段。本技術(shù)不限制第一序列的具體功能。
21、在一些場景中,生成ppdu的操作可以由其他裝置或設(shè)備執(zhí)行,第一通信裝置可以從其他裝置或設(shè)備獲得ppdu,然后發(fā)送該ppdu。
22、本技術(shù)一方面約束第一序列的周期自相關(guān)最大旁瓣幅度是一個很小的值,更有利于接收端根據(jù)相關(guān)運算確定相關(guān)峰的位置,從而可以獲得較好的感知、同步、測距等性能;另一方面通過約束ppdu中使用的第一序列與序列集中其它序列的長度不相同,來減少第一序列與其它序列之間的干擾,提高序列間的互相關(guān)性能,從而可以減少設(shè)備間的干擾,支持多設(shè)備共存。
23、第六方面,本技術(shù)提供一種基于uwb的ppdu傳輸方法,該方法應(yīng)用于第二通信裝置,該方法包括:接收ppdu,該ppdu包含第一序列,該第一序列的周期自相關(guān)最大旁瓣幅度的絕對值小于或等于2,該第一序列是序列集中的任一序列,且該第一序列與該序列集中其它序列的長度不相同;對接收到的ppdu進行處理。例如,第二通信裝置可以用本地預(yù)存的序列對接收到的ppdu進行處理,比如相關(guān)運算,然后可以根據(jù)相關(guān)運算的結(jié)果進行下一步操作。如果第二通信裝置本地預(yù)存的序列與第一序列相同,則可以根據(jù)相關(guān)運算的結(jié)果進行時間同步、測距、感知測量或者喚醒設(shè)備等操作。
24、第七方面,本技術(shù)提供一種通信裝置,該通信裝置可以是上述第五方面的第一通信裝置或配置于第一通信裝置中的芯片或功能模塊等,該通信裝置包括處理單元和收發(fā)單元。處理單元,用于生成ppdu,該ppdu包含第一序列,該第一序列的周期自相關(guān)最大旁瓣幅度的絕對值小于或等于2,該第一序列是序列集中的任一序列,且該第一序列與該序列集中其它序列的長度不相同;收發(fā)單元,用于發(fā)送或輸出該ppdu。
25、第八方面,本技術(shù)提供一種通信裝置,該通信裝置可以是上述第六方面的第二通信裝置或配置于第二通信裝置中的芯片或功能模塊等,該通信裝置包括處理單元和收發(fā)單元。收發(fā)單元,用于接收或輸入ppdu,該ppdu包含第一序列,該第一序列的周期自相關(guān)最大旁瓣幅度的絕對值小于或等于2,該第一序列是序列集中的任一序列,且該第一序列與該序列集中其它序列的長度不相同;處理單元,用于對該ppdu進行處理。
26、結(jié)合第五方面至第八方面中的任一方面,在一種可能實現(xiàn)方式中,在載波頻率偏移(carrier?frequency?offset,cfo)等于0的情況下,上述第一序列的周期自相關(guān)最大旁瓣幅度的絕對值等于以下任一值:0,1,或2。
27、結(jié)合第五方面至第八方面中的任一方面,在一種可能實現(xiàn)方式中,上述第一序列的自相關(guān)主瓣幅度與自相關(guān)最大旁瓣幅度的比值大于或等于第一預(yù)設(shè)閾值。示例性的,第一預(yù)設(shè)閾值為35db。這樣可以使普通測距(ppdu中不帶加擾時間戳序列)的性能與安全測距(ppdu中帶加擾時間戳序列)的性能接近。
28、結(jié)合第五方面至第八方面中的任一方面,在一種可能實現(xiàn)方式中,上述序列集中各條序列的長度各不相同。
29、結(jié)合第五方面至第八方面中的任一方面,在一種可能實現(xiàn)方式中,上述第一序列對應(yīng)的多個重復(fù)的符號與上述序列集中第二序列對應(yīng)的一個符號的互相關(guān)結(jié)果、以第二序列對應(yīng)的符號的長度為周期進行累加平均后幅度的最大絕對值,和第二序列對應(yīng)的符號的自相關(guān)主瓣幅度之間的比值小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值。該第二序列是上述序列集中除第一序列外的其它任一序列。示例性的,第二預(yù)設(shè)閾值為-20db。
30、示例性的,上述序列集可以包括下文表3a,表3b,表4,表5a以及表5b中的一條或多條序列。
31、結(jié)合第五方面至第八方面中的任一方面,在一種可能實現(xiàn)方式中,上述第一序列的長度為56到81和106到162中的任一整數(shù)位。示例性的,第一序列的擴頻因子為4或8。當(dāng)?shù)谝恍蛄械臄U頻因子為4時,第一序列的長度為106到162中的任一整數(shù)位;當(dāng)?shù)谝恍蛄械臄U頻因子為8時,第一序列的長度為56到81中的任一整數(shù)位。這樣,第一序列經(jīng)過擴頻生成的符號的持續(xù)時間在1us左右,滿足符號的持續(xù)時間要求。
32、結(jié)合第五方面至第八方面中的任一方面,在一種可能實現(xiàn)方式中,上述第一序列為二元序列或三元序列。
33、結(jié)合第五方面至第八方面中的任一方面,在一種可能實現(xiàn)方式中,上述第一序列是以下任一條序列:
34、
35、
36、
37、
38、
39、第九方面,本技術(shù)提供一種通信裝置,該通信裝置包括處理器,用于執(zhí)行上述第一方面、上述第二方面、上述第五方面、上述第六方面、或其中任一方面的任意可能的實現(xiàn)方式所示的方法?;蛘撸撎幚砥饔糜趫?zhí)行存儲器中存儲的程序,當(dāng)該程序被執(zhí)行時,上述第一方面、上述第二方面、上述第五方面、上述第六方面、或其中任一方面的任意可能的實現(xiàn)方式所示的方法被執(zhí)行。
40、結(jié)合第九方面,在一種可能的實現(xiàn)方式中,存儲器位于上述通信裝置之外。
41、結(jié)合第九方面,在一種可能的實現(xiàn)方式中,存儲器位于上述通信裝置之內(nèi)。
42、本技術(shù)中,處理器和存儲器還可以集成于一個器件中,即處理器和存儲器還可以被集成在一起。
43、結(jié)合第九方面,在一種可能的實現(xiàn)方式中,該通信裝置還包括收發(fā)器,該收發(fā)器,用于發(fā)送或接收ppdu。
44、第十方面,本技術(shù)實施例提供一種通信裝置,該通信裝置可以以芯片的形式實現(xiàn),也可以為設(shè)備的形式,本技術(shù)不限制。該通信裝置包括邏輯電路和接口,該邏輯電路和該接口耦合;該接口用于輸入和/或輸出ppdu,該邏輯電路用于執(zhí)行上述第一方面、上述第二方面、上述第五方面、上述第六方面、或其中任一方面的任意可能的實現(xiàn)方式所示的方法。
45、第十一方面,本技術(shù)提供一種可讀存儲介質(zhì),該可讀存儲介質(zhì)上存儲有程序指令,當(dāng)其在計算機上運行時,使得計算機執(zhí)行上述第一方面、或上述第二方面、或上述第五方面、或上述第六方面、或其中任一方面的任意一種可能的實現(xiàn)方式描述的方法。
46、第十二方面,本技術(shù)提供一種包含程序指令的程序產(chǎn)品,當(dāng)其運行時,使得上述第一方面、或上述第二方面、或上述第五方面、或上述第六方面、或其中任一方面的任意一種可能的實現(xiàn)方式描述的方法被執(zhí)行。
47、第十三方面,本技術(shù)提供一種無線通信系統(tǒng),該無線通信系統(tǒng)包括第一通信裝置和第二通信裝置,該第一通信裝置用于執(zhí)行上述第一方面、或上述第五方面、或其中任一方面的任意一種可能的實現(xiàn)方式描述的方法,該第二通信裝置用于執(zhí)行上述第二方面、或上述第六方面、或其中任一方面的任意一種可能的實現(xiàn)方式描述的方法。
48、上述各個方面達到的技術(shù)效果可以相互參考或參考下文所示的方法實施例中的有益效果,此處不再重復(fù)贅述。