通过移动蜂窝设备进行的测距的制作方法

通过移动蜂窝设备进行的测距
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年9月5日提交的名称为“通过移动蜂窝设备进行的测距(ranging with a mobile cellular device)”的美国临时申请号62/896,372的优先权，该申请全文以引用方式并入本文以用于所有目的。


背景技术：

3.本公开整体涉及无线通信系统，并且更具体地讲，涉及用于使用移动设备来执行测距的系统和方法。
4.本部分旨在向读者介绍可能与本公开的各个方面相关的本领域的各个方面，本公开的各个方面在下文中描述和/或受权利要求保护。该讨论被认为有助于为读者提供背景信息以便于更好地理解本公开的各个方面。相应地，应当理解，应就此而论阅读这些陈述，而不是作为对现有技术的认可。
5.个人电子设备(诸如移动手持设备、身体可穿戴设备和头部可穿戴设备)现在是普遍存在的。这些设备的流行使得能够使用个人电子设备来使用增强现实(ar)。此外，当无线网络吞吐量增加时，个人电子设备能够访问更多信息，由此潜在地增加已更新的ar信息的有用性。至少出于这些原因，预期ar激增成主流，其中第5代新无线电(5g nr)网络将广泛可用的千兆比特宽带无线速度带入消费者市场。


技术实现要素：

6.下面阐述本文所公开的某些实施方案的概要。应当理解，呈现这些方面仅仅是为了向读者提供这些特定实施方案的简明概要，并且这些方面并非旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可涵盖下面可没有阐述的多个方面。
7.个人电子设备(例如，头部可穿戴设备、移动手持设备、身体可穿戴设备等)可被配置为发射和接收测距(例如，无线电检测和测距(radar))信号以执行障碍物检测和/或跟踪。当个人电子设备用于执行增强现实时，使用测距信号进行的测距可为特别有用的。测距信号可使用处于相对较高频率(例如，高于52.6ghz)的许可或未许可频谱。对于连接到蜂窝网络的每个设备的测距发射部分和测距接收部分的分配可至少部分地由网络管理。在这些部分期间的分配资源可包括针对用于发送/接收蜂窝通信的频率的时域和/或频域资源、针对用于发送/接收蜂窝通信的频率之外的频率的时域和/或频域资源、针对单个测距发生的资源、针对重复测距发生的资源、针对在单个时隙中的多个测距设备发射的资源等。
8.此外，可通过供测距使用的超出仅使用测距信号的附加特征来增强测距操作。例如，测距信号可被编码以使得接收设备能够识别测距设备。另外地或另选地，侧链路(sl)发现序列可嵌入测距信号中以实现测距设备的邻居发现。设备识别/邻居发现可仅限于具有关于测距设备的先前建立的安全上下文的设备。另外地或另选地，增强定位序列(eps)可嵌入测距信号中以使得网络能够使用接收eps信号的设备的已知位置以高精确的方式识别测距设备的位置。
附图说明
9.在阅读以下详细描述并参考附图时可更好地理解本公开的各个方面，在附图中：
10.图1是根据本公开的实施方案的包括一个或多个用于发送和/或接收测距信号的天线的电子设备的框图；
11.图2是代表图1的电子设备的实施例的笔记本电脑的透视图；
12.图3是表示图1的电子设备的另一个实施方案的手持设备的前视图；
13.图4是表示图1的电子设备的另一个实施方案的另一个手持设备的前视图；
14.图5是表示图1的电子设备的另一个实施方案的台式计算机的前视图；
15.图6是表示图1的电子设备的另一个实施方案的可穿戴电子设备的前视图和侧视图；
16.图7是根据本公开的实施方案的包括图1的电子设备的测距系统的图；
17.图8是根据本公开的实施方案的具有多个测距设备的使用时分双工的图7的测距系统的测距分配的图表；
18.图9是根据本公开的实施方案的具有多个测距设备的使用时分双工的图7的测距系统的测距分配的图表；
19.图10是根据本公开的实施方案的具有多个测距设备的使用时分双工的图7的测距系统的测距分配的图表，该测距系统仅使用图1的电子设备的带宽的一部分；
20.图11是根据本公开的实施方案的具有多个测距设备的使用频分双工的图7的测距系统的测距分配的图表；
21.图12是根据本公开的实施方案的具有多个测距设备的使用频分双工的图7的测距系统的测距分配的图表；
22.图13是根据本公开的实施方案的具有多个测距设备的使用频分双工的图7的测距系统的测距分配的图表，该测距系统仅使用图1的电子设备的带宽的一部分；
23.图14是根据本公开的实施方案的由图1的电子设备使用以便与操作者进行交互从而在许可频谱中执行测距的过程的框图；
24.图15是根据本公开的实施方案的在图14的过程中使用的载波分配的图表；
25.图16是根据本公开的实施方案的由图1的电子设备使用以便与操作者进行交互从而通过载波侦听在未许可频谱中执行测距的过程的框图；
26.图17是根据本公开的实施方案的在图16的过程中使用的载波分配的图表；
27.图18是根据本公开的实施方案的用于执行无线电资源配置的过程的框图；
28.图19是根据本公开的实施方案的包括图1的电子设备的接近通信系统的图；
29.图20是根据本公开的实施方案的具有编码测距信号的图21的接近通信系统的分配的图表；
30.图21是根据本公开的实施方案的其中侧链路序列嵌入在测距信号中的图21的接近通信系统的分配的图表；
31.图22是根据本公开的实施方案的包括图1的电子设备并且使用安全上下文来保护位置信息的接近通信系统的图；
32.图23是根据本公开的实施方案的由图22的接近通信的接收设备执行的过程的框图；
33.图24是根据本公开的实施方案的包括图1的电子设备的增强型定位信号系统的图；以及
34.图25是根据本公开的实施方案的最大容许曝光应用中的使用测距信号的过程的框图。
具体实施方式
35.下文将描述一个或多个具体实施方案。为了提供这些实施方案的简要描述，本说明书中未描述实际具体实施的所有特征。应当了解，在任何此类实际具体实施的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须要作出特定于许多具体实施的决策以实现开发者的具体目标，诸如符合可从一个具体实施变化为另一具体实施的与系统相关和与商业相关的约束。此外，应当理解，此类开发工作有可能复杂并且耗时，但是对于受益于本公开的本领域的普通技术人员而言，其仍将是设计、加工和制造的常规工作。
36.首先转到图1，根据本公开的实施方案的电子设备10除了别的之外可包括一个或多个处理器12、存储器14、非易失性存储装置16、显示器18、一个或多个天线20、输入结构22、输入/输出(i/o)接口24、耦接到天线20的网络接口26和电源28。图1所示的各种功能块可包括硬件元件(包括电路)、软件元件(包括存储在计算机可读介质上的计算机代码)或硬件元件和软件元件两者的组合。应当指出，图1仅是特定具体实施的一个示例，并且旨在示出可存在于电子设备10中的部件的类型。
37.以举例的方式，电子设备10可代表图2中所示的笔记本电脑、图3中所示的手持设备、图4中所示的手持设备、图5中所示的台式计算机、图6中所示的可穿戴电子设备或类似设备的框图。应当注意，图1中的处理器12和其他相关项目在本文中可以被一般性地称为“数据处理电路”。这种数据处理电路可整体或部分地以软件、固件、硬件、或它们的任意组合来实施。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，也可全部或部分地结合到电子设备10内的其他任何元件内。
38.在图1的电子设备10中，处理器12可与存储器14和非易失性存储装置16可操作地耦接以执行各种算法。由一个或多个处理器12执行的此类程序或指令可被存储在任何合适的制品中，该制品包括至少共同地存储指令或例程的一个或多个有形的计算机可读介质，诸如存储器14和非易失性存储装置16。存储器14和非易失性存储装置16可包括用于存储数据和可执行指令的任何合适的制品，诸如随机存取存储器、只读存储器、可重写闪存存储器、硬盘驱动器和光盘。此外，在此类计算机程序产品上编码的程序(例如，操作系统)还可包括可由处理器12执行以使得电子设备10能够提供各种功能的指令。
39.在某些实施方案中，显示器18可为可允许用户观看在电子设备10上生成的图像的液晶显示器(lcd)。在一些实施方案中，显示器18可包括可允许用户与电子设备10的用户界面进行交互的触摸屏。此外，应当理解，在一些实施方案中，显示器18可包括一个或多个有机发光二极管(oled)显示器，或者lcd面板和oled面板的某种组合。
40.电子设备10的输入结构22可使用户能够与电子设备10进行交互(例如，按下按钮以增大或减小音量水平)。正如网络接口26那样，i/o接口24可使得电子设备10能够与各种其他电子设备进行交互。
41.网络接口26可例如包括用于以下各项的一个或多个接口：个人局域网(pan)诸如
bluetooth网络、局域网(lan)或无线局域网(wlan)诸如802.11x wi-fi网络、和/或广域网(wan)诸如第3代(3g)蜂窝网络、通用移动通信系统(umts)、第4代(4g)蜂窝网络、长期演进(lte)蜂窝网络、长期演进授权辅助接入(lte-laa)蜂窝网络、第5代(5g)蜂窝网络、5g新无线电(5g nr)蜂窝网络、和/或5g nr蜂窝网络演进。网络接口26还可包括例如用于以下项的一个或多个接口：宽带固定无线接入网络(wimax)、移动宽带无线网络(移动wimax)、异步数字用户线路(例如，adsl、vdsl)、数字视频地面广播(dvb-t)及其扩展dvb手持设备(dvb-h)、超宽带(uwb)、交流电(ac)功率线等。例如，网络接口26可以能够加入多个网络，并且为此可采用一个或多个天线20。
42.如下文将更详细地讨论，网络接口26可用于使用电子设备10来执行测距。在一些实施方案中，为了执行测距，网络接口26可包括测距电路29，该测距电路是使得电子设备10能够进行无线通信的通信电路(例如，网络接口26等)的一部分。除了由通信电路发送无线信号(例如，5g nr信号)以与一个或多个网络(例如，5g nr蜂窝网络)进行通信之外，测距电路29使得电子设备10能够利用天线20中的一者或多者来执行测距。另外地或另选地，电子设备10可利用处理器12以在电子设备10中包括或不包括测距电路29的情况下至少部分地使用网络接口26来实现测距。
43.如进一步示出的，电子设备10可包括电源28。电源28可包括任何合适的电源，诸如可再充电的锂聚合物(li-poly)电池和/或交流电(ac)电源转换器。
44.在某些实施方案中，电子设备10可采取以下形式：计算机、便携式电子设备、可穿戴电子设备、或其他类型的电子设备。此类计算机可包括通常便携的计算机(例如膝上型电脑、笔记本电脑和平板电脑)以及通常在一个地点使用的计算机(例如常规的台式计算机、工作站和/或服务器)。在某些实施方案中，以计算机形式的电子设备10可以是购自apple inc.的pro、macbookpro、macbookmini或mac型号的电子设备。举例来讲，根据本公开的一个实施方案，在图2中示出了采取笔记本式计算机10a形式的电子设备10。所示出的计算机10a可包括外壳或壳体36、显示器18、输入结构22以及i/o接口24的端口。在一个实施方案中，输入结构22(诸如键盘和/或触摸板)可用于与计算机10a进行交互，诸如以启动、控制或操作gui或在计算机10a上运行的应用程序。例如，键盘和/或触摸板可允许用户在显示器18上显示的用户界面或应用程序界面上导航。
45.图3描绘了表示电子设备10的一个实施方案的手持设备10b的前视图。手持设备10b可表示例如便携式电话、媒体播放器、个人数据管理器、手持游戏平台或此类设备的任何组合。举例来讲，手持设备10b可以是购自加利福尼亚库比蒂诺(cupertino,california)的apple inc.的或型号的手持设备。手持设备10b可包括用于保护内部部件免遭物理性损坏并用于屏蔽内部的部件使其免受电磁干扰的壳体36。壳体36可包围显示器18。i/o接口24可通过壳体36打开并且可包括例如用于硬连线连接的i/o端口以用于使用标准连接器和协议诸如由apple inc.提供的lightning连接器、通用串行总线(usb)，或其他类似的连接器和协议进行充电和/或内容操控。
46.结合显示器18的用户输入结构22可允许用户控制手持设备10b。例如，输入结构22可激活或去激活手持设备10b，将用户界面导航到主屏幕、用户可配置的应用屏幕，和/或激
活手持设备10b的语音识别特征。其他输入结构22可提供音量控制，或者可在振动和铃声模式之间切换。输入结构22还可包括可获得用于各种语音相关特征的用户语音的麦克风，以及可启用音频回放和/或某些电话功能的扬声器。输入结构22还可包括可提供与外部扬声器和/或耳机的连接的耳机输入端。
47.图4描绘了另一个手持设备10c的前视图，该手持设备表示电子设备10的另一个实施方案。手持设备10c可表示例如平板计算机，或者各种便携式计算设备中的一种。举例来讲，手持设备10c可以是电子设备10的平板电脑尺寸实施方案，具体可以是例如购自apple inc.(cupertino,california)的型手持设备。
48.参见图5，计算机10d可表示图1的电子设备10的另一个实施方案。计算机10d可以是任何计算机，诸如台式计算机、服务器或笔记本电脑，但也可以是独立媒体播放器或视频游戏机。举例来讲，计算机10d可以是apple inc.的或其他类似的设备。应当注意，计算机10d还可表示另一个制造商的个人计算机(pc)。类似的壳体36可被提供以保护和包围计算机10d的内部部件，诸如显示器18。在某些实施方案中，计算机10d的用户可使用各种输入结构22诸如可连接到计算机10d的键盘22a或鼠标22b来与计算机10d进行交互。
49.类似地，图6描绘了表示图1的电子设备10的另一个实施方案的可穿戴电子设备10e，该可穿戴电子设备可被配置为使用本文所述的技术进行操作。举例来讲，可穿戴电子设备10e可包括腕带38，可以是apple inc.的apple然而，在其他实施方案中，可穿戴电子设备10e可包括任何可穿戴电子设备，诸如例如头部可穿戴设备或可穿戴运动监测设备(例如，计步器、加速度计、心律监测器)或另一个制造商的其他设备。可穿戴电子设备10e的显示器18可包括触摸屏显示器18(例如，lcd、oled显示器、有源矩阵有机发光二极管(amoled)显示器等)以及输入结构22，其可允许用户与可穿戴电子设备10e的用户接口进行交互。此外，可穿戴电子设备10e可从另一个设备(诸如手持设备10b)接收数据(例如，蜂窝数据)的至少一部分。
50.考虑到前述内容，电子设备10可用于在各种场景中执行测距，诸如当针对电子设备10进行增强现实(ar)时。例如，测距电路29可包括用于生成测距信号以及分析反射测距信号的处理电路和/或软件。例如，测距电路29可包括存储在存储器14中的指令，该指令在由处理器12执行时致使处理器12分析所接收的反射测距信号，或者致使处理器12将分析的一部分卸载到另一个计算设备(例如，云计算设备)。
51.测距可在许可频谱(例如，71-86ghz范围和/或可基于区域法规变化)或未许可频谱(例如，在57-71ghz范围内和/或可基于区域法规变化)中执行，和/或可用于在具有集成(例如，60ghz)无线电和天线20的电子设备10中实现测距具体实施(例如，无线电检测和测距(radar)具体实施)。测距可使用宽带序列中的测距信号的发射，该测距信号在经由来自对象的反射来接收时用于估计信道脉冲并且在与空间处理组合时识别对象。将包括测距逻辑和/或电路的测距电路29包括在电子设备中可使用各种频率(例如，高于52.6ghz的那些)以便通过使得电子设备10和/或电子设备10耦接到的网络能够进行以下来增强测距：1)在高密度环境中管理来自多个用户的系统干扰，2)基于网络部署拓扑、网络负载和用户移动性来优化频率/时间资源对测距使用的分配，以及3)执行潜在最大容许曝光(mpe)应用程
序，其中用户接近感测机会由网络管理。
52.图7示出了其中用户102、104和106各自具有相应电子设备(例如，电子设备10)的测距系统100的图。用户102、104和106中的每一者具有相应运动方向108、110和112以及在该一个或多个方向上广播的测距信号114、116和118。例如，如果相应测距设备使用波束成形，则测距信号114、116和118可在相应运动方向108、110和112上形成。相应电子设备10和/或电子设备10驻留在的网络中的其他设备可使用来自测距信号的信息以基于测距信号114、116和/或118和相应运动方向108、110和/或112来检测和/或跟踪障碍物。另外地或另选地，相应电子设备10和/或电子设备10驻留在的网络中的其他设备可基于测距信号114、116和/或118和相应运动方向108、110和/或112来预测冲突。
53.测距信号114、116和118可与电子设备10所使用的蜂窝信号复用，以便当测距信号114、116和118利用蜂窝信号使用的相同频带时与相应蜂窝网络通信。例如，图8示出了时分双工(tdd)系统的图表120，其中测距和蜂窝通信都是使用相同频带来执行的。图表120示出了每个时隙中的网络的子载波121的分配。如图所示，图表120包括时隙122、124、126和128。时隙122和124被分配给电子设备10和其蜂窝网络之间的下行链路通信部分130和132中的下行链路通信，而时隙126被灵活地分配给灵活通信部分134中的上行链路和/或下行链路通信。时隙128被部分地分配给测距发射部分136，该测距发射部分被分配给电子设备10，从而发出测距信号(例如，测距信号114、116和118)。时隙128的其余部分被分配给测距接收部分138，该测距接收部分被分配给电子设备10，从而侦听在测距发射部分136期间发射的测距信号的反射回来。
54.由于蜂窝网络的参数集，单个时隙可能不足以执行测距信号的发射和接收两者。例如，高于远离电子设备10的阈值距离的对象可能无法在时隙128到期之前将测距信号反射回电子设备10。例如，测距信号的往返时间可受到时隙持续时间的限制，使得所分配的时间部分(例如，一个时隙)可限制测距过程的范围。例如，假设每个测距信号往返时间等于单个时隙，表1示出了识别相邻载波之间的频率间距的子载波间距(以khz为单位)连同对应的时隙长度(以ms为单位)和最大范围(以m为单位)。
55.scs(khz)时隙长度(ms)最大范围(m)151150300.575600.25371200.125192400.062594800.0312559600.0156252
56.表1.按照scs频率的时隙长度和最大测距范围
57.如图所示，从远离电子设备10超过阈值距离的对象回来的测距信号的传播可能不会被足够快速地接收到，从而无法在发射测距信号(例如，测距发射部分136)的相同时隙(例如，时隙128)中发生。为了提供附加的测距距离，除了测距发射部分136被指派至的时隙之外或代替该时隙，测距接收部分138可被分配给不同的时隙。此外，当测距发射部分136和测距接收部分138处于不同时隙中时，测距发射部分136可在时隙128的一部分期间完成。使
用时隙128的剩余部分，多个用户可被分配时隙128的部分以发射相应测距信号。换句话说，在相同大体区域中(例如，在无线网络的相同小区和/或相邻小区中)的用户可共享时隙128，该时隙通过时隙128的分配部分在用户之间进行时分以管理高密度环境中的潜在系统干扰。例如，图9示出了tdd系统的图表140，其中对应于测距发射部分142、144、146和148的子部分各自被分配给蜂窝网络中的相应电子设备10。如图所示，测距接收部分138已被分配给时隙150，以供所有电子设备10监测在时隙128期间的相应测距发射部分期间发射的相应反射测距信号。由于网络可控制时隙的测距部分的分配，因此在一些实施方案中，网络可忽略某些时隙期间的基站处的测距发射，因为网络知道蜂窝通信不会在那些时隙发生。
58.如前所述，使用测距信号的测距可使用宽带序列。例如，用于测距的带内资源可被分配成跨越完整信道带宽，如图8和图9所示。然而，尽管较宽频带给出更多细节，但较宽频带具有减小的功率谱密度，并且到远处范围的测距对于较宽频带而言可能太远。相反，可使用较窄频带(例如，频带的带宽的部分)。换句话说，测距可仅使用信道带宽的一部分，而带宽的其余部分用于蜂窝传输。例如，图10示出了图表160，该图表示出了在时隙128期间，一些带宽被分配给测距以用于测距发射部分142、144、146和148以及测距接收部分138。使用未分配给测距的时隙128中的带宽部分来提供上行链路频带162。类似地，使用未分配给测距的时隙150中的带宽部分来提供下行链路频带164。
59.尽管图8至图10示出了其中上行链路通信和下行链路通信在相同频带中在不同时间发生的ttd系统，但可在频分双工(fdd)的系统中执行测距。例如，图11示出了时隙172和174的图表，其中下行链路子载波176在第一频带中操作并且上行链路子载波178在第二频带中操作。第一频带和第二频带由双工间隙180分开。如图所示，第一频带所包含的频率可低于第二频带中的频率。另选地，第一频带所包含的频率可高于第二频带中的频率。如图所示，在时隙172和174期间，下行链路子载波176可被分配给下行链路通信部分182和184。类似地，在时隙172期间，上行链路子载波178可被分配给下行链路通信部分186。在时隙174期间，上行链路子载波178可被分配给测距发射部分136和测距接收部分138。另外地或另选地，下行链路子载波176可在时隙174期间被分配给测距。
60.如先前所讨论，可能没有足够的时间供测距信号的发射和接收在相同时隙(例如，时隙174)期间完成。图12示出了具有相应下行链路部分182、184和204的时隙172、174和202中的下行链路子载波176的分配的图表200。具有多个用户/电子设备10的fdd系统中的上行链路子载波178被分配，以便在时隙174期间的测距发射部分188、206、208和210期间发射测距信号。测距接收部分190被延迟直到时隙202。尽管图表200示出了时隙174中针对相应测距设备分配的测距发射部分188、206、208和210，但在一些实施方案中，当测距接收部分190处于单独时隙(例如，时隙174或时隙202)中时，测距发射部分136可以是时隙174中的唯一分配。另外地或另选地，测距可使用下行链路子载波176。
61.如先前所讨论，可使用比载波(例如，下行链路子载波176和/或上行链路子载波178)的整个带宽更窄的频带来执行测距。图13示出了图表220，其中测距发射部分188、206、208和210以及测距接收部分190仅使用所使用的子载波(例如，上行链路子载波178)的带宽的一部分。因此，上行链路子载波178可用于时隙174中的上行链路部分222，并且用于时隙202中的上行链路部分224。类似地，如果下行链路子载波176用于测距，则下行链路子载波176可用于一个或多个时隙中的下行链路部分，该一个或多个时隙也使用下行链路子载波
176以经由电子设备10执行测距。
62.如先前所讨论，可使用用于蜂窝网络中的上行链路和/或下行链路通信的相同频带来执行测距。然而，可由电子设备10使用完全使用不同的频带来执行测距。例如，不同频带可包括和与网络的蜂窝通信中使用的子载波分开的许可或未许可频谱。在许可频谱中，操作者(例如，经由蜂窝网络)可保证对电子设备10的分配。例如，图14示出了过程230的框图，电子设备10使用该过程来与操作者交互以在用于上行链路通信和下行链路通信的频带之外的许可频谱中执行测距。电子设备10从许可频谱的操作者接收测距的分配部分(例如，子时隙)的指示(框232)。例如，指示可以是经由电子设备10连接到的无线网络接收的无线网络命令。此外，指示可包括电子设备10的测距发射的部分(例如，时隙的一部分)的指示以及电子设备的测距接收的部分(例如，时隙的一部分)的指示。基于指示，电子设备10使用测距的分配部分来发起测距发射(框234)。可将测距发射的发起设置为在接收到指示之后的某个时间段发生。例如，指示可指示测距部分的开始时间。例如，指示可包括供电子设备开始测距规程的时隙和/或子时隙的指示。未来分配而不是目前测距接收部分的该指示可向电子设备提供足够的切换时间来激活测距载波。此外，如果没有其他电子设备10处于电子设备10的范围内，则指示可包括供电子设备10任意执行测距的命令(至少直到在电子设备10的接近内检测到另一个测距设备以及通过后续命令取消该命令)。
63.在完成测距发射之后，电子设备10接收从电子设备10周围的测距区域中的对象反射的测距信号反射(框236)。在一些实施方案中，电子设备10在停止测距发射之后立即监测反射的测距信号。另选地，电子设备10可等待分配时间(例如，测距接收部分190)以开始监测反射的测距信号。可使用这种监测延迟来避免捕获其他测距设备，该其他测距设备发射在其他测距设备的对应分配部分期间发送的测距信号。然而，如下文所讨论，从其他测距设备接收测距信号可用于提供各种附加益处，诸如邻居发现和/或任一测距设备的精确定位。一旦接收到反射的测距信号，电子设备10就可基于所接收的反射测距信号来执行对象检测(框238)。电子设备10可将反射测距信号处理的至少一部分卸载到另一个计算设备(例如，基于云的处理系统)。
64.图15示出了图表240，其中在许可频谱中使用tdd与蜂窝通信一起在带外执行测距。图表240示出了锚载波242，该锚载波用于在通信频谱中执行蜂窝通信并且用于设置用于在许可频谱中执行测距的测距载波244。在此，锚载波242包括用于与蜂窝网络通信的子载波。如图所示，测距载波244的频谱可包括比锚载波242更高的频率。另选地，测距载波244的频谱可包括比锚载波242更低的频率。图表240还示出了时隙246、248、250和252。在下行链路部分256和258期间，锚载波242被分配给下行链路通信。在灵活部分260期间，锚载波242可被分配给上行链路和/或下行链路通信。在上行链路部分262期间，锚载波242可被分配给上行链路通信。在点263处，在电子设备10处接收到将进行测距的指示。例如，指示可包括在从无线网络到电子设备10的开始测距的命令。指示可指定激活测距载波244的切换时间。此切换时间可使得电子设备10能够将测距与对应时隙(例如，时隙252)的开始对准。网络可配置切换时间偏移以适应设备与网络之间的任何定时差异以便在测距载波中实现同步。当分配多个电子设备10来执行测距发射时，指示可包括时隙252的哪部分将由电子设备10用于测距发射的指示。例如，指示可指示电子设备10在测距发射部分266期间发射测距信号，而其他测距设备被分配至测距发射部分268、270和272。测距设备中的每一者然后针对
测距载波244监测测距接收部分274中的反射测距信号。尽管图表240包括不同时隙中的测距发射和接收，但如果蜂窝网络的参数集提供足够的定时，则测距发射部分266和测距接收部分274可在相同时隙(例如，时隙252)中发生。
65.此外，图15涉及tdd系统。然而，关于图15讨论的相同锚原理可用于通过在fdd系统中的相应上行链路和下行链路子载波之外的频谱执行测距。在fdd系统中，上行链路载波和/或下行链路载波可用作锚载波以设置测距载波244。
66.图16示出了过程280的框图，电子设备10使用该过程以在用于上行链路和下行链路通信的频带之外的未许可频谱中执行测距。电子设备10从许可频谱的操作者接收测距的分配部分(例如，子时隙)的指示(框282)。例如，指示可以是经由电子设备10连接到的无线网络接收的无线网络命令。此外，指示可包括用于激活测距载波244并发起载波侦听和冲突避免规程的部分的指示，因为未许可频带上没有操作者存在。基于指示，电子设备10启动载波侦听和冲突避免规程(框284)。载波侦听和冲突避免规程可包括载波侦听或先听后说(lbt)方案，其中电子设备10在lbt部分期间侦听然后发射。可将lbt部分的发起设置为在接收到指示之后的某个时间段发生。例如，指示可指示lbt部分的开始时间。例如，指示可包括以下的指示：针对lbt部分的一个或多个时隙、供电子设备10在时隙期间开始测距发射的子时隙，和/或开始监测反射测距信号的时隙。lbt部分的未来发起的该指示可向电子设备提供足够的切换时间来激活测距载波。另选地，命令可仅指定lbt部分的开始和/或持续时间，并且电子设备10可尝试在lbt部分已经过去之后发起测距。无论指定用于测距发射的子时隙还是用于测距接收的时隙，如果在lbt部分期间针对测距发射发生冲突，则测距发射部分266可延迟一定时间段。时间段可以是设定量(例如，下一时隙)或随机时间量。
67.基于载波侦听和冲突避免规程的指示和结果，电子设备10使用测距的分配部分来发起测距发射(框286)。如前所讨论，可将测距发射的发起设置为在接收到指示之后的某个时间段发生或将其相对于lbt部分设置。例如，指示可指示测距发射部分相对于指示的相对开始时间，和/或指示可指示测距发射部分相对于lbt部分的相对开始时间。
68.在完成测距发射之后，电子设备10接收从电子设备10周围的测距区域中的对象反射的测距信号反射(框288)。在一些实施方案中，电子设备10在停止发射测距信号之后立即监测反射的测距信号。另选地，电子设备10可等待分配时间(例如，测距接收部分274)以开始监测反射的测距信号。可使用这种监测延迟来避免捕获其他测距设备，该其他测距设备发射在其他测距设备的对应分配部分期间发送的测距信号。一旦接收到针对电子设备10的反射的测距信号，电子设备10就可基于所接收的反射测距信号来执行对象检测(框238)。电子设备10可经由蜂窝网络和/或另一个无线网络将反射测距信号处理的至少一部分卸载到另一个计算设备(例如，基于云的处理系统)。
69.图17是图表296，其中在许可频谱中使用tdd与蜂窝通信一起在带外执行测距。图表296与图表240相同，不同之处在于时间263处的指示导致lbt 298的发起，因为没有操作者保证所分配的时隙可用于测距设备。
70.与图8至图17相关的前述讨论涉及测距资源的分配。测距资源然后可由电子设备10和/或电子设备10连接到的蜂窝网络配置。蜂窝网络可发送以周期性或非周期性方案配置无线电资源的命令。例如，当发射执行测距的命令时，可在时间263处发射配置命令。可基于报告和/或事件来执行资源的配置。例如，图18是用于执行无线电资源配置的过程310的
框图。电子设备10和/或其所连接到的网络获得报告(框312)。
71.报告可包括有关电子设备10的报告。例如，报告可以是电子设备10已请求测距资源的请求。另外地或另选地，报告可与蜂窝通信(例如，5gnr)相关，诸如与电子设备10与蜂窝网络的蜂窝通信相关的测量报告、蜂窝网络和电子设备10之间的蜂窝通信的功率余量等。另外地或另选地，报告可与电子设备10中的电力可用性相关，诸如电池电平和/或电子设备10的省电模式是否已经进行的指示。在一些实施方案中，报告可与其他网络统计信息相关，诸如在由蜂窝网络进行的通信中是否使用重复请求(例如，混合自动重复请求(harq))、小区容量等。
72.基于报告，电子设备10和/或网络确定针对报告中的一个或多个参数是否满足参数阈值(框314)。例如，电子设备10和/或网络可确定小区由于负载相对较低而具有用于测距的可用时隙，电子设备10与小区的通信由于弱连接而不需要被重新广播等。该确定可基于来自电子设备10、蜂窝网络中的其他设备的测量值和/或来自蜂窝网络的网络统计信息来进行。此外，参数可与电子设备10是否具有足够的电力以执行测距和/或设置为被允许执行测距的模式的指示相关。例如，参数可包括电子设备中的电池电平超过阈值电荷的指示和/或电子设备10未被设置为省电模式的指示，并且可不将测距资源分配给电子设备10。基于参数，网络和/或电子设备10配置无线电资源(框316)。然后，电子设备10使用无线电资源来执行如先前关于图8至图17讨论的测距。
73.如前所述，测距资源可包括频域资源和/或时域资源。此外，测距资源的分配可包括用于单个测距发射和接收的机会的频域资源和/或时域资源、用于重复发射和接收机会的频域资源和/或时域资源、或它们的组合。对电子设备10的重复测距资源的分配可至少部分地基于电子设备的设备功能和/或请求信息。例如，重复测距资源的分配可授予电子设备10，出于增强的分辨率或稳健性的单个目标，出于获得围绕电子设备10的范围和空间标测的多个方向(假设电子设备10执行波束成形)等。另外，可执行重复资源的分配以提供测距信号的请求带宽，从而优化测距处理中的范围/分辨率折衷。此外，分配可包括接收部分的请求持续时间，从而通过提供附加时间以供在电子设备10处接收回反射测距信号来优化测距分辨率的深度。
74.尽管可使用测距来检测接近电子设备10的对象，但也可使用测距来向其他设备识别电子设备10和/或向电子设备10识别其他测距设备。另外地或另选地，接近通信服务可通过使用经编码的测距信号和/或侧链路(sl)邻居发现的网络管理的范围和邻居发现来启用。例如，接近通信服务可包括数字媒体的千兆比特点对点转移、基于位置的广告等。图19示出了可通过网络管理的测距和邻居发现来部署的接近通信系统330的图。用户102和104可具有通过测距信号114和116的行进的方向。这些测距信号114和116可被编码或与邻居发现信号交织，基于用户102和104的经编码的发现信号和/或邻居发现，该邻居发现信号使得商店332和334能够使用相应发射336和338来向用户102和104提供信息。例如，商店334可基于所检测到的用户104与商店334的接近在发射338中将广告发送到用户104。此外，该信息基于用户103与商店334的接近可为动态的。例如，当用户104接近商店334时，广告可具有一个报价，但当用户104移动远离商店或测距信号114不再指向商店334时(在波束成形的情况下)，广告激励(例如，对购买的更大百分比节省)可增加以向用户104提供转向并进入商店334的附加动机。
75.图20是使用经编码的测距信号的不同时隙期间的子载波分配的图表340。图表340可类似于图9的图表140，不同之处在于测距发射部分142、144、146和148可编码有识别广播测距信号的相应测距设备的识别代码。这些代码中的每一者对于使用相应测距设备的用户而言可以是用户特定的，其使得接收信号的设备能够识别测距用户和/或测距设备。为了在测距信号中容纳这些代码，一个或多个附加时隙342可被分配有相应的一个或多个测距接收部分344。在测距接收部分138和344两者期间，电子设备10可用于通过接收相邻用户的经编码的测距信号和/或sl序列来发现相邻用户(除了测距规程之外或代替该测距规程)。
76.图21是使用sl通信的子载波分配的图表350。sl通信(例如，5g中的lte侧链路或类似sl通信)可使得蜂窝网络中的电子设备10能够彼此直接通信，而不会使sl通信通过蜂窝网络的基站。如图所示，图表350类似于图20的图表340，不同之处在于图表350包括嵌入在测距发射部分142和146之间的sl序列352和354。网络仍然可管理sl序列352和354的指派。sl序列352和352向特定电子设备10的指派可基于各种电子设备10的网络负载、网络部署和/或功能。sl序列352和354可用于在电子设备10之间共享位置信息。例如，位置信息可直接编码在sl序列中。另外地或另选地，sl序列可向接收电子设备10提供验证信息，以使用指示接收和发射电子设备10在彼此的测距接近内的验证信息从网络和/或云获得发射电子设备10的位置信息。位置信息可包括发射电子设备10的特定位置，或者可仅是发射电子设备10在接收电子设备10的测距位置内的指示。
77.用户102可能不想将他或她的电子设备10的位置信息共享到范围内的任何其他电子设备10。为了使得用户102能够允许一些设备访问他或她的位置信息并同时防止其他设备访问位置，可仅与具有关于测距电子设备的共享安全上下文的设备共享位置信息。
78.图22是受保护的接近通信服务系统360的图。用户102使用测距电子设备来发出具有经编码的测距信号的测距信号114或将其连同对应的sl序列一起发出。可使用仲裁器362将针对测距信号或sl序列352的编码指派给用户的电子设备。仲裁器362可包括蜂窝网络中的另一个电子设备和/或可包括用户102的电子设备可与其通信的云。可在用户366、商店368和商店370的相应电子设备处接收测距信号114。然而，仅商店370具有使得商店370能够访问关于用户102的位置信息的共享安全上下文372。用户366和商店368缺乏关于用户102的共享安全上下文，并且因此具有防止用户366和商店368访问关于用户102的位置信息的锁定上下文374。在一些实施方案中，仲裁器362可用于认证商店370能够访问位置信息。在一些实施方案中，商店370的电子设备能够使用用于对sl序列或经编码的测距信号进行解码的密钥，直接从sl序列或经编码的测距信号访问位置信息。该密钥可从仲裁器362和/或用户102的电子设备发送到商店370。
79.图23是可由接收设备使用的过程380的框图，该接收设备从接近接收设备的其他设备接收测距信号。在接收设备(例如，电子设备10)的天线20处，接收设备接收测距信号(框382)。如先前所讨论，此测距信号可被编码和/或伴随有sl序列。
80.接收设备确定其是否具有关于发送测距信号的电子设备的安全上下文(框384)。例如，共享安全上下文可包括测距电子设备与接收电子设备之间的相互认证，其中用户102已经通过应用程序(诸如移动朋友跟踪应用程序)向接收电子设备授予对位置信息的访问。这种相互认证然后可存储在云存储装置中。另外地或另选地，关于用户102的电子设备的相关信息可存储在经认证的设备中。例如，接收电子设备可具有识别一个或多个测距电子设
备的本地存储的经编码测距代码的表。另外地或另选地，接收电子设备可具有用于对经编码的sl序列和/或经编码的测距信号进行解码的密钥。在一些实施方案中，接收设备可将经编码的sl序列和/或经编码的测距信号发送到仲裁器362以便批准接收电子设备能够访问测距电子设备的位置信息。在这些实施方案中的某些实施方案中，接收设备可在将经编码的sl序列和/或经编码的测距信号发送到仲裁器362之前滤掉除接收设备先前已被授权和/或提供安全上下文的那些之外的代码。在任一情况下，可以向接收设备提供或拒绝向接收设备提供测距设备的位置信息的形式，向接收设备提供或拒绝向接收设备提供对安全上下文的验证。
81.安全上下文也可用于接收设备的类别。例如，用户102可选择进入来自卖方的广告或其他通信和/或选择退出来自卖方的广告或其他通信。此选择进入或退出可在分组的基础上执行。例如，用户102可选择进入来自具有某种类型的卖方(例如，鞋店、计算机店等)的广告，而选择退出具有不同类型的卖方(例如，咖啡店、快速食物等)的广告。另外地或另选地，用户102可选择进入或离开来自特定卖方(例如，商店368)的通信，无论卖方提供的产品类型如何。此外，可对整个组织或特定位置执行此选择进入或离开。例如，用户102可选择进入/离开来自某个咖啡店品牌的通信，或者可针对该品牌的单个咖啡店选择进入/离开。
82.接收设备的类别还可包括用户兴趣。例如，用户102可选择进入针对与用户102具有共同兴趣的用户的接近检测。例如，可通过社交媒体应用程序和/或移动朋友跟踪应用程序选择共同兴趣。
83.如果接收设备与测距设备之间存在安全上下文，则接收设备可获得接近测距信息(框386)。然后，接收设备可使用所获得的接近测距信息(框388)。例如，接收设备可共享内容(例如，广告)或可记录用户已进入接收设备的接近。例如，测距信号可由卖方(例如，体育馆、电影院)使用以跟踪用户/订户何时参加卖方位置。然后，该跟踪的接近可用于向用户102提供接近接收设备的激励(例如，积分点)和/或激励未来动作。
84.如果没有安全上下文存在，则可由接收设备丢弃经编码的测距信号和/或sl序列而不访问接近/位置信息(框390)。当没有安全上下文存在时，测距信号可能不用于接收设备的接近检测，但测距设备仍然可使用测距信号来执行障碍物检测和对没有安全上下文的接收设备(例如，用户366和商店368)进行跟踪。
85.除了使用sl序列之外或替代该sl序列，测距设备可将增强定位序列(eps)信号嵌入到一个或多个接收设备。图24是使用eps信号来提供超高分辨率定位的eps系统400的图。例如，eps信号可包括在测距信号114中。例如，在图21中，发射部分之间的eps信号(如sl序列352和354)嵌入测距发射部分142和146之间。类似于sl序列，可经由测距设备耦接到的蜂窝网络来指派eps。网络可基于网络负载、网络部署、测距设备的功能和/或其他合适的参数来指派eps。当使用高频带(例如，大于52.6ghz)时，宽带宽可用于许可宽带服务，其实现eps信号的高精度，由此增强基于位置的内容定制(诸如广告递送)的定位准确度。
86.用户104、商店332和/或商店334的接收设备可知道其自身的位置，并且可使用eps信号连同具有高度确定性和精度的其自身位置。当接收设备是静止的(诸如位于商店332和商店334处的接收设备)时，这特别有用，因为位置信息可以是精确的且一致的。网络和/或测距设备可利用用户103、商店332和/或商店334的静止高精度位置来执行测距设备的位置的高精度计算。使用已知位置和eps信号，用户104、商店332和/或商店334的位置可用于使
用用户104、商店332和/或商店334作为参考节点对用户102的位置进行“三角测量”。此外，尽管在eps系统400中示出了三个接收设备，但类似的三角测量技术可与充当参考节点的更多或更少接收设备一起使用。网络可通过高精度参考节点和用户设备的相对位置来构建用户设备的动态图。
87.使用这种精确的位置信息，相关联的服务可提供合适的信息(例如，广告)以增强到特定位置的内容递送，从而避免由于信息(例如，公告)到接收设备的大体接近内的任何人员的大量递送而导致“内容污染”。在具有大流量(例如，商场)的高密度位置中尤其如此。为了找准位置-适当的用户，所递送的信息对于不处于特定位置内的用户可保持私密。另外地或另选地，可从信息中排除不满足要求(例如，选择进入广告)的用户。此外，eps信号可被保护以仅可用于具有有关测距设备的安全上下文的接收设备，该安全上下文类似于关于先前讨论的经编码的测距信号和/或sl序列讨论的安全上下文。
88.图25是使用测距信号来管理使用电子设备进行的蜂窝信号的传输的流程图。例如，5g nr波束成形的信号可具有控制某些对象(例如，用户)可承受多少承载蜂窝通信的波的潜在最大容许曝光(mpe)。mpe可以是瞬时曝光量和/或随时间推移的累积曝光量。测距信号可用于具有由网络管理的用户接近感测的mpe应用程序。例如，图25示出了经由测距信号利用位置以根据位置和mpe水平管理波束的过程420。测距设备(或蜂窝网络)可确定用户的位置(框422)。例如，可使用由测距设备或用户设备进行的障碍物检测，使用邻居发现，使用来自用户设备的经编码的测距信号，使用基于eps的图和/或本文讨论的其他位置确定规程来发现用户。用户的位置还可包括基于用户和/或测距设备的行进方向和速度的预期位置。
89.网络和/或测距设备确定用户的确定位置是否处于将用于网络与测距设备之间的通信的潜在波束的路径中(框424)。如果用户的确定位置不处于潜在波束的路径中，则潜在波束用于蜂窝通信(框426)。然而，如果用户的确定位置处于潜在波束的路径中，则网络和/或测距设备可确定潜在波束是否可能致使用户暴露于致使用户超过mpe的潜在波束(框428)。在mpe随时间推移的情况下，确定可包括确定潜在波束的附加使用是否将超过mpe。如果潜在波束不可能导致超过mpe的曝光，则潜在波束被使用或继续用于测距设备与网络之间的蜂窝通信。如果潜在波束可能导致超过mpe的曝光，则可分析新潜在波束，直到遇到满足mpe要求的波束(框430)。此外，在一些实施方案中，可与被选择用于在网络与测距设备之间通信的波束中的一者同时分析多个潜在波束。满足mpe要求的最强波束可选自多个潜在波束。然而，如果没有潜在波束满足mpe要求(和/或强度要求)，则可分析附加的潜在波束。
90.尽管mpe处理已经被讨论为与由于来自测距设备的蜂窝通信而管理mpe相关，但其他设备可使用来自测距设备的测距信息来管理mpe。例如，网络和/或其他蜂窝设备可使用网络图，该网络图使用eps来标测测距设备，并且基于网络图中的用户和设备的位置来管理针对成形波束的mpe。
91.已经以示例的方式示出了上述具体实施方案，并且应当理解，这些实施方案可容许各种修改和另选形式。例如，该方法可应用于具有不同数量和/或位置的天线、不同分组和/或不同网络的实施方案。还应当理解，权利要求书并非旨在限于所公开的特定形式，而是旨在覆盖落在本公开的实质和范围内的所有修改、等同物和另选方案。
92.本文所述的和受权利要求保护的技术被引用并应用于实物和实际性质的具体示例，其明显改善了本技术领域，并且因此不是抽象、无形或纯理论的。此外，如果附加到本说
明书结尾的任何权利要求包含被指定为“用于[执行][功能]...的装置”或“用于[执行][功能]...的步骤”的一个或多个元件，则这些元件将按照35u.s.c.112(f)进行解释。然而，对于任何包含以任何其他方式指定的元件的任何权利要求，这些元件将不会根据35u.s.c.112(f)进行解释。