一种UWB系统进行测距的调度方法、设备、系统及介质与流程

一种uwb系统进行测距的调度方法、设备、系统及介质
技术领域
1.本发明实施例涉及uwb通信技术领域，尤其涉及一种uwb系统进行测距的调度方法、设备、系统及介质。


背景技术：

2.当前，uwb系统进行测距的方案主要来源于ieee 802.15.4z标准。在上述标准所提出的若干测距方法中，最常被应用于测距过程的是双向测距（two-way ranging）法；针对该方法再继续细分，可以包括：单边双向测距（ss-twr，single-sided two-way ranging）法和双边双向测距（ds-twr，double-sided two-way ranging）法。
3.在利用ss-twr或ds-twr对系统内的多个待测距设备进行测距的过程中，通常期望能够降低uwb系统的功耗，并且提升每个设备测距结果的及时性以保障uwb系统低时延的要求。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例期望提供一种uwb系统进行测距的调度方法、设备、系统及介质；能够在uwb系统针对多个待测距设备进行测距的过程中，提升每个待测距设备对应的测距结果的及时性，降低测距过程时延以及测距过程的系统功耗。
5.本发明实施例的技术方案是这样实现的：第一方面，本发明实施例提供了一种uwb系统进行测距的调度方法，所述方法应用于uwb通信系统中的基站，所述方法包括：在一个测距循环内，针对所述基站自身以及处于所述基站近程范围的每个uwb标签设备在测距流程中所需发送的uwb消息类型分别设置对应的发送时隙；其中，在时序上相邻的两个发送时隙之间的间隔相同；将各uwb标签设备所需发送的uwb消息类型对应的发送时隙承载于测距控制消息rcm；在所述基站需发送测距控制消息rcm对应的第一发送时隙内，将所述rcm向处于所述基站近程范围的所有uwb标签设备进行广播，以调度各uwb标签设备在需发送的uwb消息类型对应的发送时隙内向所述基站发送所述需发送的uwb消息；根据时序上的各发送时隙控制所述基站在高功率状态与低功率状态之间切换。
6.第二方面，本发明实施例提供了一种uwb系统进行测距的调度方法，所述方法应用于uwb通信系统中处于基站近程范围的uwb标签设备，所述方法包括：接收由基站发送的rcm；解析所述rcm，获取自身在测距流程中所需发送的uwb消息类型对应的发送时隙；按照所述在测距流程中所需发送的uwb消息类型对应的发送时隙发送相应的uwb消息；根据时序上的各发送时隙控制所述uwb标签设备在高功率状态与低功率状态之间
切换。
7.第三方面，本发明实施例提供了一种基站，所述基站包括：设置部分、承载部分、广播部分、第一功率状态切换部分；其中，所述设置部分，经配置为在一个测距循环内，针对所述基站自身以及处于所述基站近程范围的每个uwb标签设备在测距流程中所需发送的uwb消息类型分别设置对应的发送时隙；其中，在时序上相邻的两个发送时隙之间的间隔相同；所述承载部分，经配置为将各uwb标签设备所需发送的uwb消息类型对应的发送时隙承载于测距控制消息rcm；所述广播部分，经配置为在所述基站需发送测距控制消息rcm对应的第一发送时隙内，将所述rcm向处于所述基站近程范围的所有uwb标签设备进行广播，以调度各uwb标签设备在需发送的uwb消息类型对应的发送时隙内向所述基站发送所述需发送的uwb消息；所述第一功率状态切换部分，经配置为根据时序上的各发送时隙控制所述基站在高功率状态与低功率状态之间切换。
8.第四方面，本发明实施例提供了一种uwb标签设备，所述uwb标签设备，包括：接收部分、解析部分、发送部分和第二功率状态切换部分；其中，所述接收部分，经配置为接收由基站发送的rcm；所述解析部分，经配置为解析所述rcm，获取自身在测距流程中所需发送的uwb消息类型对应的发送时隙；所述发送部分，经配置为按照所述在测距流程中所需发送的uwb消息类型对应的发送时隙发送相应的uwb消息；所述第二功率状态切换部分，经配置为根据时序上的各发送时隙控制所述uwb标签设备在高功率状态与低功率状态之间切换。
9.第五方面，本发明实施例提供了一种无线通信设备，所述无线通信设备包括：无线通信电路，存储器和处理器；其中，所述无线通信电路，用于在与其他外部网元之间进行收发信息过程中，信号的接收和发送；所述存储器，用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序；所述处理器，用于在运行所述计算机程序时，执行第一方面或者第二方面所述uwb系统进行测距的调度方法的步骤。
10.第六方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有uwb系统进行测距的调度程序，所述uwb系统进行测距的调度程序被至少一个处理器执行时实现第一方面或者第二方面所述uwb系统进行测距的调度方法的步骤。
11.第七方面，本发明实施例提供了一种无线通信系统，所述系统包括：基站以及处于所述基站近程范围的至少一个uwb标签设备；其中，所述基站，经配置为：在一个测距循环内，针对所述基站自身以及处于所述基站近程范围的每个uwb标签设备在测距流程中所需发送的uwb消息类型分别设置对应的发送时隙；其中，在时序上相邻的两个发送时隙之间的间隔相同；以及，将各uwb标签设备所需发送的uwb消息类型对应的发送时隙承载于测距控制
消息rcm；以及，在所述基站需发送测距控制消息rcm对应的第一发送时隙内，将所述rcm向处于所述基站近程范围的所有uwb标签设备进行广播，以调度各uwb标签设备在需发送的uwb消息类型对应的发送时隙内向所述基站发送所述需发送的uwb消息；以及，根据时序上的各发送时隙控制所述基站在高功率状态与低功率状态之间切换；所述uwb标签设备，经配置为：接收由所述基站发送的rcm；以及，解析所述rcm，获取自身在测距流程中所需发送的uwb消息类型对应的发送时隙；以及，按照所述在测距流程中所需发送的uwb消息类型对应的发送时隙发送相应的uwb消息；以及，根据时序上的各发送时隙控制所述uwb标签设备在高功率状态与低功率状态之间切换。
12.本发明实施例提供了一种uwb系统进行测距的调度方法、设备、系统及介质；在一个测距循环内采用基于分时隙的预调度方案进行测距，避免了信道冲突的情况发生，也保证了每个tag能够及时完成测距，并且使得每个tag根据调度的时隙控制高功率状态与低功率状态之间的切换，从而能够在时隙间隙保持低功耗运行，降低了uwb系统的功耗。
附图说明
13.图1为本发明实施例提供的无线通信系统的组成示意图。
14.图2为本发明实施例提供的无线设备的组成示意图。
15.图3为本发明实施例提供的示例性的测距流程图。
16.图4为本发明实施例提供的测距块的组成示意图。
17.图5为本发明实施例提供的一种uwb系统进行测距的调度方法流程示意图。
18.图6为本发明实施例提供的另一种uwb系统进行测距的调度方法流程示意图。
19.图7为本发明实施例提供的以ss-twr法为例，uwb系统进行测距的调度方法详细流程示意图。
20.图8为本发明实施例提供的一种时隙设定示意图。
21.图9为本发明实施例提供的以ds-twr法为例，uwb系统进行测距的调度方法详细流程示意图。
22.图10为本发明实施例提供的另一种时隙设定示意图。
23.图11为本发明实施例提供的发送时隙功耗转换示意图。
24.图12为本发明实施例提供的接收时隙功耗转换示意图。
25.图13为本发明实施例提供的一种基站的组成示意图。
26.图14为本发明实施例提供的一种基站的组成示意图。
27.图15为本发明实施例提供的一种uwb标签设备的组成示意图。
28.图16为本发明实施例提供的另一种uwb标签设备的组成示意图。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
30.参见图1，其示出了能够适用于本发明实施例所阐述技术方案的示例性（和简化的）能够进行定位的无线通信系统100。需注意，图1所示出的系统是可能的系统的仅一个示例，并且可根据需要在各种系统中的任一系统中实现本公开的实施方案。
31.如图1所示，无线通信系统100包括：一个驻定的基站102以及一个或多个处于基站102近程范围（如图1中椭圆圈所示）且能够移动的uwb标签设备（tag）104、106、108以及110。在一些非限定的示例中，基站102和uwb标签设备104、106、108以及110可以使用各种无线通信技术中的任何一种进行无线通信，可能包括超宽带（uwb）通信技术（例如，符合ieee 802.15.4z）、wi-fi（例如，ieee 802 .11）和/或基于wpan或wlan无线通信的其他技术进行通信。此外，基站102和uwb标签设备104、106、108以及110中的一者或两者还能够经由一个或多个附加无线通信协议进行通信，例如蓝牙（bt）、蓝牙低功耗（ble）、近场通信（nfc）、gsm、umts（wcdma、tdscdma）、lte、lte-advanced（lte-a）、nr、3gpp2 cdma1000（例如，1xrtt、1xev-do、hrpd、ehrpd）、wi-max、gps等中的任一者。
32.作为解说性示例而非限定的，图1中所示出的uwb标签设备104、106、108以及110具体可以是打印机、个人数字助理（pda，personal digital assistant）、照相机、扬声器系统或无线网络，除此之外，uwb标签设备104、106、108以及110的其他非限定性示例还包括移动设备、蜂窝（蜂窝小区）电话、智能电话、会话发起协议（sip，session initiation protocol）电话、膝上型设备、个人计算机（pc，personal computer）、笔记本、上网本、智能本、平板设备、以及广泛多样的嵌入式系统，例如，对应于“物联网”（iot）。附加地，uwb标签设备可以是汽车或其他运输车辆、遥感器或致动器、机器人或机器人设备、卫星无线电、全球定位系统（gps，global positioning system）设备、对象跟踪设备、无人机、多轴飞行器、四轴飞行器、遥控设备、消费者和/或可穿戴设备（诸如眼镜）、可穿戴相机、虚拟现实设备、智能手表、健康或健身跟踪器、数字音频播放器（例如，mp3播放器）、相机、游戏控制台等。附加地，uwb标签设备还可以是数字家用或智能家用设备，诸如家用音频、视频和/或多媒体设备、电器、自动售货机、智能照明设备、家用安全系统、智能仪表等。附加地，uwb标签设备也可以是智能能源设备，安全设备，太阳能电池板或太阳能电池阵，控制电力、照明、水等的市政基础设施设备（例如，智能电网）；工业自动化和企业设备；物流控制器；农业装备；军事防御装备、车辆、飞机、船和武器等。
33.基于图1所述的无线通信系统100，图2示出了能够实现基站102和uwb标签设备104、106、108以及110的示例性的无线设备200组成，如图2所示，无线设备200可包括片上系统（soc）201，该片上系统（soc）200可包括用于各种目的的部分。例如，如图所示，soc 201可包括一个或多个处理器202和显示电路204，一个或多个处理器202可执行用于无线设备200的程序指令，显示电路204可执行图形处理，并且将显示信号提供到显示器260。soc 201还可包括运动感测电路270，该运动感测电路270可例如使用陀螺仪、加速度计和/或各种其他运动感测部件中的任一者来检测无线设备200的运动。一个或多个处理器202还可以耦接到存储器管理单元（mmu）240，该mmu可以被配置为接收来自一个或多个处理器202的地址并将这些地址转换为存储器（例如，存储器206和只读存储器（rom）250、闪存存储器210中的位
置。mmu 240可被配置为执行存储器保护和页表转换或设置。在一些实施方案中，mmu 240可以被包括作为处理器202的一部分。
34.如图2所示，soc 201可耦接到无线设备200的各种其他电路。例如，无线设备200可包括各种类型的存储器（例如，包括nand闪存210）、连接器接口210（例如，用于耦接到计算机系统、坞站、充电站等）、显示器260以及无线通信电路220（例如，用于uwb、lte、lte-a、cdma1000、蓝牙、wi-fi、nfc、gps等）。
35.无线设备200可包括至少一个天线并且在一些实施方案中可包括多个天线235a和235b，用于执行与基站和/或其他设备的无线通信。例如，无线设备200可使用天线235a和235b来执行无线通信。如上所述，无线设备200在一些实施方案中可被配置为使用多种无线通信标准或无线电接入技术（rat）来进行无线通信。
36.无线通信电路220可以包括uwb逻辑部件232、蜂窝调制解调器234和附加的wlan/pan逻辑部件236。uwb逻辑部件332用于使无线设备200能够例如根据802.15.4协议来执行uwb通信和/或用于测距通信。wlan/pan逻辑部件236用于使无线设备200能够执行其他wlan和/或pan通信，例如wi-fi和/或蓝牙通信。蜂窝调制解调器234可以能够根据一种或多种蜂窝通信技术执行蜂窝通信。
37.如本文所述，无线设备200可包括用于实施本公开的实施方案的硬件部件和软件部件。例如，无线设备200的无线通信电路220（例如，uwb逻辑部件232）的一个或多个部件可被配置为例如通过执行被存储在存储器介质（例如，非暂态计算机可读存储器介质）上的程序指令的处理器、被配置作为fpga（现场可编程门阵列）和/或使用可包括asic（专用集成电路）的专用硬件部件的处理器来实现本文所述的方法的一部分或全部。
38.如前所述，当基站102和uwb标签设备104、106、108以及110通过使用无线通信电路220所包括的uwb逻辑部件232以根据802.15.4协议来执行uwb通信和/或用于测距通信，上述如图1所示出的无线通信系统以及如图2所示的无线设备能够实现本发明实施例的各方面。
39.对于uwb通信进行测距的过程，以ieee 802.15.4z标准中所示出如图3所示的典型的示例性的测距ranging流程图为例，本发明实施例后续出现的技术名词定义如下：控制者（controller），通常表示通过在测距控制周期中发送测距控制消息（rcm，ranging control massage）来定义和控制测距参数的测距设备（rdev，ranging capable device）。受控者（controlee），通常表示使用从控制者（controller）接收的测距参数的测距设备。发起者（initiator），通常表示随着rcm，通过发送用于进行交换的第一个消息（可称之为测距启动消息（rim，ranging initiation message））以发起测距交换的测距设备；可以理解地，如图3所示，控制者或者受控者均可以是发起者。响应者（responder），通常表示利用测距响应消息（rrm，ranging response message）以响应从发起者接收到的rim的测距设备。这些技术名词同样在图3中被示出，并且这些技术名词均可以由图1中的基站102和uwb标签设备104、106、108以及110实现。而在常规的测距流程中，通常会将基站102设置为发起者，uwb标签设备104、106、108以及110为响应者。当然，在具体实施过程中，除了上述rcm、rim以及rrm以外，对于ss-twr，发起者还会向响应者发送测量报告消息（mrm，measurement report message），响应者利用测距结果报告消息（rrrm，ranging result report message）承载其计算获得的飞行时间（tof，time of flying）以响应从发起者接收到的mrm；对于ds-twr来
说，发起者在接收完成从响应者发送的rrm之后并且在向响应者发送mrm之前还会向响应者发送测距结束消息（rfm，ranging final message）。
40.进一步来说，实现上述测距过程所采用的时序调度模型如图4所示，包括：测距块（ranging block）、测距循环（ranging round）和测距时隙（ranging slot），测距块是用于测距的时间段。每个测距块包括测距循环的整数倍，其中测距循环是完成涉及参与测距测量的测距设备（rdev，ranging capable device）集合，比如针对uwb标签设备104、106、108以及110进行测距的一个完整的测距周期的时间段。每个测距循环进一步被细分为整数个测距时隙，其中测距时隙是用于传输至少一个测距帧rframe的足够长度的时间段。图4示出了测距块ranging block结构，如图4所示，一个测距块ranging block包含n个测距循环ranging round，一个测距循环raging round包含m个测距时隙ranging slot，一个测距时隙ranging slot的周期设置为tslot（时隙周期，例如2ms）；则单个测距循环ranging round的时间长度为tslot
×
m，单个测距块ranging block的时长为tslot
×m×
n。
41.结合上述图3以及图4所示出的测距过程，在一些常规方案示例中，当uwb标签设备104、106、108以及110中的每个在收到rim之后并且回复rrm之前，均会对空口进行关于通信信道的冲突检测，若出现冲突，将会使用冲突避免的载波侦听多路访问（csma/ca，carrier sense multiple access with collision avoid）算法重新计算rrm的发送时间以避免冲突。此外，在另一些常规方案示例中，基站102将会对uwb标签设备104、106、108以及110中的每个进行排序，并依照顺序调度一个测距循环ranging round对应于一个uwb标签设备进行测距，以使得每次测距仅存在一个uwb标签设备与基站102进行通信交互，从而避免冲突的发生。
42.对于上述两个常规方案示例，冲突检测需要每个tag消耗额外的时间以及资源进行csma/ca算法的执行，提高了uwb系统整体进行测距过程的功耗；而按照测距循环ranging round依次按序调度单个uwb标签设备进行测距过程，将会使得排在后面的uwb标签设备总是在ranging block中最后的ranging round完成测距，无法做到及时相应，无法满足针对测距过程日益提高的时延要求。所以，本发明实施例期望采用基于分时隙的预调度方案进行测距，避免了信道冲突的情况发生，也保证了每个tag能够及时完成测距，并且使得每个tag能够在调度间隙保持低功耗运行，降低了uwb系统的功耗。
43.基于此，参见图5，其示出了本发明实施例提供的一种uwb系统进行测距的调度方法，该方法可以应用于图1所示的无线通信系统100中的基站102，该方法可以包括：s501：在一个测距循环内，针对所述基站自身以及处于所述基站近程范围的每个uwb标签设备在测距流程中所需发送的uwb消息类型分别设置对应的发送时隙；其中，在时序上相邻的两个发送时隙之间的间隔相同；s502：将各uwb标签设备所需发送的uwb消息类型对应的发送时隙承载于测距控制消息rcm；s503：在所述基站需发送测距控制消息rcm对应的第一发送时隙内，将所述rcm向处于所述基站近程范围的所有uwb标签设备进行广播，以调度各uwb标签设备在需发送的uwb消息类型对应的发送时隙内向所述基站发送所述需发送的uwb消息；s504：根据时序上的各发送时隙控制所述基站在高功率状态与低功率状态之间切换。
44.对于图5所示出的技术方案，在一个测距循环内采用基于分时隙的预调度方案进行测距，避免了信道冲突的情况发生，也保证了每个tag能够及时完成测距，并且使得每个tag根据调度的时隙控制高功率状态与低功率状态之间的切换，从而能够在时隙间隙保持低功耗运行，降低了uwb系统的功耗。
45.对于图5所示的技术方案，以双向测距（two-way ranging）法中的单边双向测距（ss-twr，single-sided two-way ranging）法为示例，在一些可能的实现方式中，所述在一个测距循环内，针对所述基站自身以及处于所述基站近程范围的每个uwb标签设备在测距流程中所需发送的uwb消息类型分别设置对应的发送时隙，包括：在一个测距循环内：针对所述基站自身依次为需要发送的rcm、测距启动消息rim和测量报告消息mrm分别设置对应的发送时隙；针对所述每个uwb标签设备需要发送的测距响应消息rrm和测距结果报告消息rrrm分别设置对应的发送时隙；其中，所述每个uwb标签设备发送rrm所对应的发送时隙在时序上处于发送rim对应的发送时隙和发送mrm对应的发送时隙之间，所述每个uwb标签设备发送rrrm对应的发送时隙在时序上处于发送mrm对应的发送时隙之后。
46.对于图5所示的技术方案，以双向测距（two-way ranging）法中的双边双向测距（ds-twr，double-sided two-way ranging）法为示例，在另一些可能的实现方式中，所述在一个测距循环内，针对所述基站自身以及处于所述基站近程范围的每个uwb标签设备在测距流程中所需发送的uwb消息类型分别设置对应的发送时隙，包括：在一个测距循环内：针对所述基站自身依次为需要发送的rcm、测距启动消息rim、测距结束消息rfm和测量报告消息mrm分别设置对应的发送时隙；针对所述每个uwb标签设备需要发送的测距响应消息rrm和测距结果报告消息rrrm分别设置对应的发送时隙；其中，所述每个uwb标签设备发送rrm所对应的发送时隙在时序上处于发送rim对应的发送时隙和发送rfm对应的发送时隙之间，所述每个uwb标签设备发送rrrm对应的发送时隙在时序上处于发送mrm对应的发送时隙之后。
47.基于前述图5所示的技术方案以及可能的实现方式，在一些示例中，所述基站包括：第一计时器、具有第一uwb逻辑部件的无线通信电路以及第一片上系统；相应地，根据时序上的各发送时隙控制所述基站在高功率状态与低功率状态之间切换，包括：当所述第一计时器计时至所述基站自身当前需要发送uwb消息对应的发送时隙的起始时刻，将所述第一uwb逻辑部件由低功率状态唤醒至高功率状态以发送当前需要发送的uwb消息，并在发送完毕后将所述第一uwb逻辑部件由高功率状态转换为低功率状态且基于时序上的后一个需要发送的uwb消息内容确定是否触发唤醒所述第一片上系统；相应于所述第一片上系统被触发唤醒，所述第一片上系统为时序上的后一个需要发送的uwb消息构建需承载的消息内容；当所述第一计时器计时至每个uwb标签设备当前需要发送uwb消息对应的发送时隙，将所述第一uwb逻辑部件由低功率状态唤醒至高功率状态以接收每个uwb标签设备当前所发送的uwb消息，并在当前需要发送uwb消息对应的发送时隙完毕后将第一uwb逻辑部件由高功率状态转换为低功率状态且唤醒所述第一片上系统进行处理。
48.针对图5所示的技术方案相同的发明构思，参见图6，其示出了一种uwb系统进行测距的调度方法，该方法能够应用于图1所示的无线通信系统100中的uwb标签设备104、106、108以及110中的任一个，该方法可以包括：s601：接收由基站发送的rcm；s602：解析所述rcm，获取自身在测距流程中所需发送的uwb消息类型对应的发送时隙；s603：按照所述在测距流程中所需发送的uwb消息类型对应的发送时隙发送相应的uwb消息；s604：根据时序上的各发送时隙控制所述uwb标签设备在高功率状态与低功率状态之间切换。
49.对于图6所示的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述uwb标签设备包括：第二计时器、具有第二uwb逻辑部件的无线通信电路以及第二片上系统；相应地，所述根据时序上的各发送时隙控制所述uwb标签设备在高功率状态与低功率状态之间切换，包括：当所述第二计时器计时至所述uwb标签设备自身当前需要发送uwb消息对应的发送时隙的起始时刻，将所述第二uwb逻辑部件由低功率状态唤醒至高功率状态以发送当前需要发送的uwb消息，并在发送完毕后将所述第二uwb逻辑部件由高功率状态转换为低功率状态且基于时序上的后一个需要发送的uwb消息内容确定是否触发唤醒所述第二片上系统；相应于所述第二片上系统被触发唤醒，所述第二片上系统为时序上的后一个需要发送的uwb消息构建需承载的消息内容；当所述第二计时器计时至所述基站当前需要发送uwb消息对应的发送时隙，将所述第二uwb逻辑部件由低功率状态唤醒至高功率状态以接收所述基站当前所发送的uwb消息，并在所述基站当前需要发送uwb消息对应的发送时隙完毕后将第二uwb逻辑部件由高功率状态转换为低功率状态且唤醒所述第二片上系统进行处理。
50.基于前述技术方案相同的发明构思，本发明实施例分别通过ss-twr法和ds-twr法将前述图5和图6所示的技术方案在图1所示的无线通信系统100中的应用进行阐述，在阐述之前，首先设定前述技术方案中进行调度的最小时间单元为时隙slot，一个时隙内能够保证一次发送或者接收动作的完整处理。基站以及uwb标签设备各自均具有计时器，并且该计时器能够在时序同步的前提下按照时隙进行计数。基于上述设定并结合图1所示的无线通信系统100，以ss-twr法为例，uwb系统进行测距的调度方法详细流程如图7所示，包括：s701：基站102通过广播的方式向uwb标签设备104至110发送rcm；需要说明的是，基站102为自身以及uwb标签设备104至110设定进行接收或发送所对应的时隙，并承载于rcm，设定的各uwb消息对应的时隙参见图8所示，基站102分别在slot0、slot2、slot12发送rcm、rim和mrm；uwb标签设备104至110分别在slot4、slot6、slot、slot10发送rrm，并且在slot14、slot16、slot18、slot20发送rrrm。
51.可以理解地，对于uwb标签设备来说，发送时隙用于指示发送rrm和rrrm所对应的时隙，接收时隙则用于指示接收基站102所发送的rim和mrm对应的时隙。对于基站102来说，发送时隙用于指示发送rim和mrm所对应的时隙，接收时隙用于指示接收各uwb标签设备所发送的rrm和rrrm对应的时隙。各uwb标签设备在接收到rcm之后，记录自身对应的发送时隙
和接收时隙。
52.s702：基站102通过广播的方式向uwb标签设备104至110发送rim；需要说明的是，基站102在发送完成rim之后，记录完成发送rim的时间戳initialtxtimestamp；各uwb标签设备104至110在接收到rim之后，记录自身对应的接收rim的时间戳initialrxtimestamp-104至initialrxtimestamp-110。
53.s703：uwb标签设备104至110在各自对应的发送时隙分别向基站102发送rrm；需要说明的是，各uwb标签设备104至110在发送完成rrm之后，记录自身对应的发送rrm的时间戳respondtxtimestamp-104至respondtxtimestamp-110；而基站102在接收完成rrm之后，依次记录各rrm对应的接收的时间戳respondrxtimestamp-104至respondrxtimestamp-110；随后基站102针对uwb标签设备104至110中的每一个，利用以下公式：t
round
=respondrxtimestamp
–
initialtxtimestamp计算获得各uwb标签设备104至110对应的t
round-104至t
round-110，并且承载于mrm。
54.s704：基站102向uwb标签设备104至110发送mrm；需要说明的是，uwb标签设备104至110中的每一个在接收到mrm之后，通过解析获知自身对应的t
round-104至t
round-110；并且各自分别按照公式：t
reply
= respondtxtimestamp
–
initialrxtimestamp，计算获得自身对应的t
reply-104至t
reply-110；随后，uwb标签设备104至110中的每一个根据自身对应的t
reply-104至t
reply-110以及承载于mrm中的t
round-104至t
round-110，通过公式：tof=（t
round
–
t
reply
）/2计算获得自身对应的飞行时间tof-104至tof-110。
55.s705：uwb标签设备104至110在各自对应的发送时隙将各自对应的飞行时间承载于rrrm发送至基站102。
56.基于上述设定并结合图1所示的无线通信系统100，以ds-twr法为例，uwb系统进行测距的调度方法详细流程如图9所示，包括：s901：基站102通过广播的方式向uwb标签设备104至110发送rcm；s902：基站102通过广播的方式向uwb标签设备104至110发送rim；s903：uwb标签设备104至110在各自对应的发送时隙分别向基站102发送rrm；可以理解地，对于ds-twr法与ss-twr法来说，由于ds-twr相比ss-twr需要基站102多发送了一条rfm，因此，在发送rfm之前，s901至s903与s701至s703大致上是一致的，稍有不同的是基站102所设定的各uwb消息对应的时隙参见图9所示，基站102分别在slot0、slot2、slot12、slot14发送rcm、rim、rfm和mrm；uwb标签设备104至110分别在slot4、slot6、slot、slot10发送rrm，并且在slot16、slot18、slot20、slot22发送rrrm。此外，从s903开始，后续步骤出现了明显差异。
57.s904：基站102向uwb标签设备104至110发送rfm；需要说明的是，基站102在发送完成rfm之后，记录发送rfm的时间戳finaltxtimestamp，并且根据公式：t
round1
= respondrxtimestamp
–ꢀ
initialtxtimestamp计算获得各uwb标签设备104
至110对应的t
round1-104至t
round1-110；接着，根据公式t
reply2
=finaltxtimestamp
–
respondrxtimestamp计算获得各uwb标签设备104至110对应的t
reply2-104至t
reply2-110。
58.而对于uwb标签设备104至110来说，在接收到rfm之后，分别记录自身对应的接收时间戳finalrxtimestamp-104至finalrxtimestamp-110，并各自根据公式t
reply1
=respondtxtimestamp
–
initialrxtimestamp计算获得各uwb标签设备104至110对应的t
reply1-104至t
reply1-110；并且各uwb标签设备104至110根据公式t
round2
=finalrxtimestamp
–
respondtxtimestamp计算获得各uwb标签设备104至110对应的t
round2-104至t
round2-110。
59.s905：基站102向uwb标签设备104至110发送mrm；需要说明的是，基站102可以将计算获得t
round1-104至t
round1-110以及t
reply2-104至t
reply2-110承载于mrm中向uwb标签设备104至110发送，而uwb标签设备104至110在接收到mrm之后，可以根据公式：计算获得自身对应的飞行时间tof-104至tof-110。
60.s906：uwb标签设备104至110在各自对应的发送时隙将各自对应的飞行时间承载于rrrm发送至基站102。
61.结合上述图7至图10，需要说明的是，从上述的调度时序可以看到，每个消息对应的时隙之间的间隔均为一个slot，当然，相邻的消息所对应的时隙之间的间隔也可以选择多于一个时隙，从而能够利用这一个slot的调度提前量，作为软件处理的预留时间，在高速时钟系统中，软件执行时间短，可在剩余预留时间中进入低功耗模式以减少功耗，对于低速时钟系统，软件执行时间长，提供预留时间可以避免因软件执行慢导致的错过接收时间窗的问题，并能最大限度利用剩余预留时间量进入低功耗模式以减少功耗。
62.对于功耗控制，需要说明的是，在执行前述图7至图10所示的详细流程过程中，基站102发送诸如rcm、rim、rfm或mrm等uwb消息对应的发送时隙，相应于uwb标签设备104至110则为接收时隙；uwb标签设备104至110发送诸如rrm和rrrm等uwb消息所对应的发送时隙，相应于向基站102则为接收时隙。因此，对于基站102以及uwb标签设备104至110来说，在面对接收时隙和发送时隙时，可以采用不同功耗转换策略。
63.结合前述附图以及阐述，具体来说，基站102或者uwb标签设备104至110在需要发送uwb消息时，如图11所示，当基站102或者uwb标签设备104至110本地的计时器计时至发送时隙（如图11中的交叉线框所示）的起始时刻，将基站102或者uwb标签设备104至110中的uwb逻辑部件由低功率状态（uwb sleep）唤醒至高功率状态（uwb wakeup）以发送当前需要发送的uwb消息，并在发送完毕后将所述uwb逻辑部件由高功率状态（uwb wakeup）转换为低功率状态（uwb sleep）且基于时序上的后一个需要发送的uwb消息内容确定是否触发唤醒所述第一片上系统；举例来说，若基站102或者uwb标签设备104至110后续需要发送的uwb消息中需要承载有进行计算、处理的消息内容，比如t
round
、t
reply
、tof等，那么就需要基站102或者uwb标签设备104至110的片上系统进行处理。此时，将基站102或者uwb标签设备104至
110片上系统由低功率状态（mcu sleep）唤醒至高功率状态（mcu wakeup）并为时序上的后一个需要发送的uwb消息构建需承载的消息内容；并在构建完成后，将基站102或者uwb标签设备104至110片上系统由高功率状态（mcu wakeup）转换至低功率状态（mcu sleep）。
64.具体来说，基站102或者uwb标签设备104至110在需要接收uwb消息时，如图12所示，当基站102或者uwb标签设备104至110本地的计时器计时至接收时隙（如图12中的交叉线框所示）的起始时刻，将基站102或者uwb标签设备104至110中的uwb逻辑部件由低功率状态（uwb sleep）唤醒至高功率状态（uwb wakeup）以接收uwb消息，并在接收时隙完毕后转为低功率状态（uwb sleep）；与此同时，唤醒基站102或者uwb标签设备104至110中的片上系统对接收到的消息进行处理。
65.按照上述两个具体示例所阐述的功耗控制方案，可有效减少片上系统和uwb逻辑部件的工作时间，在保证uwb系统性能的前提下能够大大降低功耗。
66.基于前述技术方案相同的发明构思，参见图13，其示出了本发明实施例提供的一种基站102的组成，所述基站102包括：设置部分1301、承载部分1302、广播部分1303、第一功率状态切换部分1304；其中，所述设置部分1301，经配置为在一个测距循环内，针对所述基站自身以及处于所述基站近程范围的每个uwb标签设备在测距流程中所需发送的uwb消息类型分别设置对应的发送时隙；其中，在时序上相邻的两个发送时隙之间的间隔相同；所述承载部分1302，经配置为将各uwb标签设备所需发送的uwb消息类型对应的发送时隙承载于测距控制消息rcm；所述广播部分1303，经配置为在所述基站需发送测距控制消息rcm对应的第一发送时隙内，将所述rcm向处于所述基站近程范围的所有uwb标签设备进行广播，以调度各uwb标签设备在需发送的uwb消息类型对应的发送时隙内向所述基站发送所述需发送的uwb消息；所述第一功率状态切换部分1304，经配置为根据时序上的各发送时隙控制所述基站在高功率状态与低功率状态之间切换。
67.在一些示例中，所述设置部分1301，经配置为：在一个测距循环内：针对所述基站自身依次为需要发送的rcm、测距启动消息rim和测量报告消息mrm分别设置对应的发送时隙；针对所述每个uwb标签设备需要发送的测距响应消息rrm和测距结果报告消息rrrm分别设置对应的发送时隙；其中，所述每个uwb标签设备发送rrm所对应的发送时隙在时序上处于发送rim对应的发送时隙和发送mrm对应的发送时隙之间，所述每个uwb标签设备发送rrrm对应的发送时隙在时序上处于发送mrm对应的发送时隙之后。
68.在一些示例中，所述设置部分1301，经配置为：在一个测距循环内：针对所述基站自身依次为需要发送的rcm、测距启动消息rim、测距结束消息rfm和测量报告消息mrm分别设置对应的发送时隙；针对所述每个uwb标签设备需要发送的测距响应消息rrm和测距结果报告消息rrrm分别设置对应的发送时隙；其中，所述每个uwb标签设备发送rrm所对应的发送时隙在
时序上处于发送rim对应的发送时隙和发送rfm对应的发送时隙之间，所述每个uwb标签设备发送rrrm对应的发送时隙在时序上处于发送mrm对应的发送时隙之后。
69.在一些示例中，如图14所示，所述基站102还包括：第一计时器1305、具有第一uwb逻辑部件1306的无线通信电路以及第一片上系统1307；相应地，所述第一功率状态切换部分1304，经配置为：当所述第一计时器1305计时至所述基站自身当前需要发送uwb消息对应的发送时隙的起始时刻，将所述第一uwb逻辑部件1306由低功率状态唤醒至高功率状态以发送当前需要发送的uwb消息，并在发送完毕后将所述第一uwb逻辑部件1306由高功率状态转换为低功率状态且基于时序上的后一个需要发送的uwb消息内容确定是否触发唤醒所述第一片上系统1307；相应于所述第一片上系统1307被触发唤醒，所述第一片上系统1307为时序上的后一个需要发送的uwb消息构建需承载的消息内容；当所述第一计时器1305计时至每个uwb标签设备当前需要发送uwb消息对应的发送时隙，将所述第一uwb逻辑部件1306由低功率状态唤醒至高功率状态以接收每个uwb标签设备当前所发送的uwb消息，并在当前需要发送uwb消息对应的发送时隙完毕后将第一uwb逻辑部件1306由高功率状态转换为低功率状态且唤醒所述第一片上系统1307进行处理。
70.基于前述技术方案相同的发明构思，参见图15，其示出了本发明实施例提供的一种uwb标签设备104的组成，所述uwb标签设备104包括：接收部分1501、解析部分1502、发送部分1503和第二功率状态切换部分1504；其中，所述接收部分1501，经配置为接收由基站发送的rcm；所述解析部分1502，经配置为解析所述rcm，获取自身在测距流程中所需发送的uwb消息类型对应的发送时隙；所述发送部分1503，经配置为按照所述在测距流程中所需发送的uwb消息类型对应的发送时隙发送相应的uwb消息；所述第二功率状态切换部分1504，经配置为根据时序上的各发送时隙控制所述uwb标签设备在高功率状态与低功率状态之间切换。
71.在一些示例中，如图16所示，所述uwb标签设备104还包括：第二计时器1505、具有第二uwb逻辑部件1506的无线通信电路以及第二片上系统1507；相应地，所述根据时序上的各发送时隙控制所述uwb标签设备在高功率状态与低功率状态之间切换，包括：当所述第二计时器1505计时至所述uwb标签设备自身当前需要发送uwb消息对应的发送时隙的起始时刻，将所述第二uwb逻辑部件1506由低功率状态唤醒至高功率状态以发送当前需要发送的uwb消息，并在发送完毕后将所述第二uwb逻辑部件1506由高功率状态转换为低功率状态且基于时序上的后一个需要发送的uwb消息内容确定是否触发唤醒所述第二片上系统1507；相应于所述第二片上系统1507被触发唤醒，所述第二片上系统1507为时序上的后一个需要发送的uwb消息构建需承载的消息内容；当所述第二计时器1505计时至所述基站当前需要发送uwb消息对应的发送时隙，将所述第二uwb逻辑部件1506由低功率状态唤醒至高功率状态以接收所述基站当前所发送的uwb消息，并在所述基站当前需要发送uwb消息对应的发送时隙完毕后将第二uwb逻辑部
件1506由高功率状态转换为低功率状态且唤醒所述第二片上系统1507进行处理。
72.可以理解地，在本实施例中，“部分”可以是部分电路、部分处理器、部分程序或软件等等，当然也可以是单元，还可以是模块也可以是非模块化的。
73.另外，在本实施例中的各组成部分可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
74.所述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并非作为独立的产品进行销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中，基于这样的理解，本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）或processor（处理器）执行本实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器（rom， read only memory）、随机存取存储器（ram，random access memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
75.因此，本实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有uwb系统进行测距的调度程序，所述uwb系统进行测距的调度程序被至少一个处理器执行时实现上述技术方案中所述uwb系统进行测距的调度方法步骤。
76.可以理解地，上述基站102以及uwb标签设备104的示例性技术方案，与前述uwb系统进行测距的调度方法的技术方案属于同一构思，因此，上述对于基站102以及uwb标签设备104的技术方案未详细描述的细节内容，均可以参见前述uwb系统进行测距的调度方法的技术方案的描述。本发明实施例对此不做赘述。
77.需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
78.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。