本公開(kāi)涉及通信，尤其涉及一種基于uwb的自適應(yīng)通信方法、基站、標(biāo)簽、系統(tǒng)和電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、超寬帶(ultra-wideband,?uwb)技術(shù)作為一種短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，具有高精度定位、低功耗、抗多徑和抗干擾等優(yōu)點(diǎn)，其優(yōu)異的時(shí)間分辨率和穿透能力，能夠在復(fù)雜的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的高精度定位。

2、在利用uwb技術(shù)的煤礦人員精確定位系統(tǒng)中，uwb基站作為固定節(jié)點(diǎn)布置在巷道中，uwb移動(dòng)標(biāo)簽（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“標(biāo)簽”）則佩戴在礦工身上。通過(guò)測(cè)量uwb信號(hào)的飛行時(shí)間(timeof?flight,?tof)或者到達(dá)時(shí)間(time?of?arrival,?toa)，結(jié)合三邊測(cè)量或多邊測(cè)量算法,可以準(zhǔn)確計(jì)算出礦工的三維坐標(biāo)位置，從而為礦工安全保障、應(yīng)急救援和生產(chǎn)管理提供了有力支持。

3、然而，現(xiàn)有的定位系統(tǒng)的通信容量通常是預(yù)先設(shè)定的，對(duì)資源的利用難以適應(yīng)各種場(chǎng)景，在復(fù)雜的煤礦環(huán)境中,信號(hào)傳播路徑的變化也會(huì)影響定位的精度。因此，如何改進(jìn)現(xiàn)有的定位系統(tǒng)，以適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，是亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種基于uwb的自適應(yīng)通信方法、基站、標(biāo)簽和系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有的uwb定位系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性不足的問(wèn)題。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、一方面，本發(fā)明提供了一種基于uwb的自適應(yīng)通信方法，適用于基站側(cè)，包括：

4、監(jiān)測(cè)目標(biāo)標(biāo)簽與基站的距離；

5、在所述距離小于第一距離閾值的情況下，采用第一通信速率與所述目標(biāo)標(biāo)簽通信；

6、在所述距離大于第二距離閾值的情況下，采用第二通信速率與所述目標(biāo)標(biāo)簽通信。

7、另一方面，本發(fā)明還提供了一種用于基于uwb的自適應(yīng)通信的基站，包括：

8、距離監(jiān)測(cè)模塊，用于監(jiān)測(cè)目標(biāo)標(biāo)簽與基站的距離；

9、第一基站通信模塊，用于在所述距離小于第一距離閾值的情況下，采用第一通信速率與所述目標(biāo)標(biāo)簽通信；

10、第二基站通信模塊，用于在所述距離大于第二距離閾值的情況下，采用第二通信速率與所述目標(biāo)標(biāo)簽通信。

11、另一方面，本發(fā)明還提供了一種基于uwb的自適應(yīng)通信方法，適用于標(biāo)簽側(cè)，包括：

12、監(jiān)聽(tīng)基站側(cè)的信號(hào)；

13、在與目標(biāo)基站的距離小于第一距離閾值的情況下，根據(jù)所述目標(biāo)基站的指示，采用第一通信速率與所述目標(biāo)基站通信；

14、在與所述目標(biāo)基站的距離大于第二距離閾值的情況下，根據(jù)所述目標(biāo)基站的指示，采用第二通信速率與所述目標(biāo)基站通信。

15、本發(fā)明還提供了一種基于uwb自適應(yīng)通信的標(biāo)簽，包括：

16、監(jiān)聽(tīng)模塊，用于監(jiān)聽(tīng)基站側(cè)的信號(hào)；

17、第一標(biāo)簽通信模塊，用于在與目標(biāo)基站的距離小于第一距離閾值的情況下，根據(jù)所述目標(biāo)基站的指示，采用第一通信速率與所述目標(biāo)基站通信；

18、第二標(biāo)簽通信模塊，用于在與所述目標(biāo)基站的距離大于第二距離閾值的情況下，根據(jù)所述目標(biāo)基站的指示，采用第二通信速率與所述目標(biāo)基站通信。

19、本發(fā)明還提供了一種基于uwb的自適應(yīng)通信系統(tǒng)，包括基站和標(biāo)簽，所述基站用于，監(jiān)測(cè)與目標(biāo)標(biāo)簽的距離，在所述距離小于第一距離閾值的情況下，采用第一通信速率與所述目標(biāo)標(biāo)簽通信；在所述距離大于第二距離閾值，采用第二通信速率與所述目標(biāo)標(biāo)簽通信；所述標(biāo)簽用于，監(jiān)聽(tīng)基站側(cè)的信號(hào)，在與目標(biāo)基站的距離小于第一距離閾值的情況下，根據(jù)所述目標(biāo)基站的指示，采用第一通信速率與所述目標(biāo)基站通信；在與所述目標(biāo)基站的距離大于第二距離閾值的情況下，根據(jù)所述目標(biāo)基站的指示，采用第二通信速率與所述目標(biāo)基站通信。

20、以上方法、基站、標(biāo)簽和系統(tǒng)中，第一距離閾值小于等于第二距離閾值，第一通信速率大于第二通信速率，所述基站遵從復(fù)合幀的結(jié)構(gòu)與標(biāo)簽側(cè)進(jìn)行通信，所述復(fù)合幀包括多個(gè)高速子幀和多個(gè)低速子幀，所述高速子幀被分配給以所述第一通信速率進(jìn)行通信的標(biāo)簽，所述低速子幀被分配給以所述第二通信速率進(jìn)行通信的標(biāo)簽。

21、最后一方面，本發(fā)明還提供了一種用于uwb自適應(yīng)通信的電子設(shè)備，包括：一個(gè)或多個(gè)處理器;存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序，其中，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序被一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，使得一個(gè)或多個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)如前所述的各種自適應(yīng)通信方法。

22、根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，通過(guò)監(jiān)測(cè)基站與標(biāo)簽間的距離，對(duì)距離基站較近的標(biāo)簽切換到更高的通信速率完成通信，占用更短的時(shí)間資源，從而可以允許更多的標(biāo)簽與基站通信，提高了系統(tǒng)容量，同時(shí)，對(duì)于距離基站較遠(yuǎn)的標(biāo)簽，通過(guò)常規(guī)的通信速率完成通信，可以確保覆蓋性能?；竞蜆?biāo)簽間的通信遵從傳輸復(fù)合幀結(jié)構(gòu)，其中的廣播子幀、注冊(cè)子幀和重傳子幀的設(shè)計(jì)可以減少標(biāo)簽側(cè)收發(fā)信號(hào)的開(kāi)機(jī)時(shí)間，降低了標(biāo)簽的功耗，所設(shè)計(jì)的重傳機(jī)制，使得標(biāo)簽在每個(gè)定位周期內(nèi)，一旦通信異常時(shí)，還有重新定位的機(jī)會(huì)，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。此外，可以根據(jù)實(shí)際需求和系統(tǒng)容量的變化對(duì)特殊子幀進(jìn)行配置，提高了系統(tǒng)的靈活性和自適應(yīng)能力。

技術(shù)特征：

1.一種基于uwb的自適應(yīng)通信方法，適用于基站側(cè)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)通信方法，其特征在于，所述復(fù)合幀內(nèi)還包括廣播子幀，所述復(fù)合幀以所述廣播子幀開(kāi)始，隨后依次為多個(gè)所述高速子幀和多個(gè)所述低速子幀；所述方法還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)通信方法，其特征在于，所述復(fù)合幀內(nèi)還包括注冊(cè)子幀，所述注冊(cè)子幀為鄰近所述復(fù)合幀尾部的多個(gè)所述低速子幀，所述方法還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適應(yīng)通信方法，其特征在于，所述復(fù)合幀內(nèi)還包括高速重傳子幀，所述高速重傳子幀為與所述廣播子幀相鄰的多個(gè)高速子幀，所述方法在采用第一通信速率與所述目標(biāo)標(biāo)簽通信之后，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)通信方法，其特征在于，所述復(fù)合幀內(nèi)還包括低速重傳子幀，所述低速重傳子幀為與所述注冊(cè)子幀相鄰的多個(gè)低速子幀，所述方法在采用第二通信速率與所述目標(biāo)標(biāo)簽通信之后，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)通信方法，其特征在于，所述方法還包括：

7.一種用于基于uwb的自適應(yīng)通信的基站，其特征在于，包括：

8.一種基于uwb的自適應(yīng)通信方法，適用于標(biāo)簽側(cè)，其特征在于，包括：

9.一種基于uwb自適應(yīng)通信的標(biāo)簽，其特征在于，包括：

10.一種基于uwb的自適應(yīng)通信系統(tǒng)，包括基站和標(biāo)簽，其特征在于，

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述復(fù)合幀包括多個(gè)高速子幀和多個(gè)低速子幀，所述高速子幀和所述低速子幀的數(shù)目為系統(tǒng)可配置的參數(shù)。

12.一種用于uwb自適應(yīng)通信的電子設(shè)備，包括：

技術(shù)總結(jié)
本公開(kāi)提供了一種基于UWB的自適應(yīng)通信方法，包括：監(jiān)測(cè)目標(biāo)標(biāo)簽與基站的距離；在所述距離小于第一距離閾值的情況下，采用第一通信速率與所述目標(biāo)標(biāo)簽通信；在所述距離大于第二距離閾值的情況下，采用第二通信速率與所述目標(biāo)標(biāo)簽通信；其中，所述第一距離閾值小于等于第二距離閾值，所述第一通信速率大于所述第二通信速率，基站和標(biāo)簽遵從復(fù)合幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行通信。根據(jù)本公開(kāi)的技術(shù)方案，通過(guò)標(biāo)簽的距離自適應(yīng)調(diào)整通信速率，可以兼顧系統(tǒng)的可靠性和有效性，還可以根據(jù)實(shí)際需求和系統(tǒng)容量的變化對(duì)傳輸子幀的結(jié)構(gòu)進(jìn)行配置，提高了系統(tǒng)的靈活性和自適應(yīng)能力。

技術(shù)研發(fā)人員：朱剛,李秀文
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京迪為雙興通訊技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19