CN120858637A - 用于联合通信和感测的设备、方法和装置 - Google Patents
用于联合通信和感测的设备、方法和装置Info
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- CN120858637A CN120858637A CN202380094693.2A CN202380094693A CN120858637A CN 120858637 A CN120858637 A CN 120858637A CN 202380094693 A CN202380094693 A CN 202380094693A CN 120858637 A CN120858637 A CN 120858637A
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Abstract
本公开的实施例公开了用于联合通信和感测(JCAS)的设备、方法和装置。在实施例中,一种第一设备使用朝向第二设备的通信波束从第二设备接收第一信号。第一设备使用朝向感测目标的感测波束从第二设备接收第二信号。第二信号承载第一信号的通信数据。然后,第一设备基于第一信号和第二信号对感测目标执行测量。以这种方式,可以提高JCAS系统的性能。
Description
技术领域
本公开的实施例总体上涉及通信领域,并且特别地涉及用于联合通信和感测(JCAS)的设备、方法、装置和计算机可读存储介质。
背景技术
随着技术的发展,非接触式无线感测在各种令人兴奋的应用中具有重要意义,无论是在室外场景还是室内场景中,诸如自动驾驶、巡航控制、手势识别和人机交互。目前,联合执行环境的通信和感测的系统(也可以称为联合通信和感测(JCAS))在当前或下一代通信架构中使得了越来越多的兴趣。由JCAS支持的感测应用示例可以被分为若干主要领域,诸如智能交通、智能城市、智能家居、工业IoT、环境感测和感测辅助通信。
JCAS被设想为针对宽带蜂窝网络的第五代技术标准(5G)以上的关键特征,例如,针对宽带蜂窝网络的第六代技术标准(6G),这可以节省硬件,提高频谱效率,并且减小设备的尺寸。JCAS已经成为一个活跃的研究领域,并且JCAS的很多方面需要研究。
发明内容
总体上,本公开的示例实施例提供了用于JCAS的设备、方法、装置和计算机可读存储介质。
在第一方面,提供了一种第一设备。第一设备可以包括至少一个处理器和存储指令的至少一个存储器,该指令在由该至少一个处理器执行时,使得第一设备至少:使用朝向第二设备的通信波束从第二设备接收第一信号。第一设备还被使得:使用朝向感测目标的感测波束从第二设备接收第二信号。第二信号承载第一信号的通信数据。第一设备还被使得:基于第一信号和第二信号,对感测目标执行测量。
在第二方面,提供了一种第二设备。第二设备可以包括至少一个处理器和存储指令的至少一个存储器,该指令在由该至少一个处理器执行时,使得第二设备:使用朝向第一设备的通信波束向第一设备发送第一信号,并且使用朝向要由第一设备感测的感测目标的感测波束向第一设备发送第二信号。第二信号承载第一信号的通信数据。
在第三方面,提供了一种方法。在该方法中,第一设备使用朝向第二设备的通信波束从第二设备接收第一信号。第一设备使用朝向感测目标的感测波束从第二设备接收第二信号。第二信号承载第一信号的通信数据。然后,第一设备基于第一信号和第二信号,对感测目标执行测量。
在第四方面,提供了一种方法。在该方法中,第二设备使用朝向第一设备的通信波束向第一设备发送第一信号,并且使用朝向要由第一设备感测的感测目标的感测波束向第一设备发送第二信号。第二信号承载第一信号的通信数据。
在第五方面,提供了一种装置。该装置包括:用于使用朝向第二设备的通信波束从第二设备接收第一信号的部件;用于使用朝向感测目标的感测波束从第二设备接收第二信号的部件,其中第二信号承载第一信号的通信数据;以及用于基于第一信号和第二信号对感测目标执行测量的部件。
在第六方面,提供了一种装置。该装置包括:用于使用朝向第一设备的通信波束向第一设备发送第一信号的部件;以及用于使用朝向要由第一设备感测的感测目标的感测波束向第一设备发送第二信号的部件,其中第二信号承载第一信号的通信数据。
在第七方面,提供了一种非暂态计算机可读介质,该非暂态计算机可读介质包括用于使得装置执行至少根据第三方面至第四方面中任一项的方法的程序指令。
在第八方面,提供了一种包括指令的计算机程序,该指令在由装置执行时,使得该装置至少:使用朝向第二设备的通信波束从第二设备接收第一信号;使用朝向感测目标的感测波束从第二设备接收第二信号,其中第二信号承载第一信号的通信数据;以及基于第一信号和第二信号对感测目标执行测量。
在第九方面,提供了一种包括指令的计算机程序,该指令在由装置执行时,使得该装置至少:使用朝向第一设备的通信波束向第一设备发送第一信号;以及使用朝向要由第一设备感测的感测目标的感测波束向第一设备发送第二信号,其中第二信号承载第一信号的通信数据。
在第十方面,提供了一种第一设备。第一设备包括接收电路系统,该接收电路系统被配置为:使用朝向第二设备的通信波束从第二设备接收第一信号,并且使用朝向感测目标的感测波束从第二设备接收第二信号,其中第二信号承载第一信号的通信数据。第一设备还包括:被配置为基于第一信号和第二信号来对感测目标执行测量的测量电路系统。
在第十一方面,提供了一种第二设备。第二设备包括发送电路系统,该发送电路系统被配置为:使用朝向第一设备的通信波束向第一设备发送第一信号;以及使用朝向要由第一设备感测的感测目标的感测波束向第一设备发送第二信号,其中第二信号承载第一信号的通信数据。
应当理解,发明内容部分并不旨在标识本公开的实施例的关键或基本特征,也不旨在用于限制本公开的范围。通过以下描述,本公开的其他特征将变得容易理解。
附图说明
现在将参考附图描述一些示例实施例,在附图中:
图1A图示了可以在其中实现本公开的实施例的示例网络环境;
图1B图示了可以在其中实现本公开的实施例的示例场景;
图2图示了根据本公开的一些实施例的用于联合通信和感测的示例信令过程;
图3A图示了根据本公开的一些实施例的用于联合通信和感测的操作步骤的示例;
图3B图示了根据本公开的一些实施例的在用户设备(UE)处实现的方法的示例流程图;
图4A图示了根据本公开的一些实施例的用于多层级通信和感测波束管理的示例过程;
图4B图示了根据本公开的一些实施例的用于多层级通信和感测波束管理的另一示例过程;
图5图示了根据本公开的一些实施例的用于仿真基于RS的解决方案或LOS辅助解决方案中的感测性能的示例资源配置;
图6A图示了根据本公开的一些实施例的在JCAS系统中基于参考信号(RS)的感测解决方案的示例仿真结果;
图6B图示了根据本公开的一些实施例的在JCAS系统中视距(LOS)辅助感测解决方案的示例仿真结果;
图7A图示了根据本公开的一些实施例的在特定信噪比(SNR)下基于RS的感测解决方案的示例仿真结果;
图7B图示了根据本公开的一些实施例的在特定SNR和不同LOS SNR下LOS辅助感测解决方案的示例仿真结果;
图8图示了根据本公开的一些实施例的在不同能量泄漏水平下LOS辅助感测解决方案的示例仿真结果;
图9图示了根据本公开的一些实施例的LOS辅助感测解决方案与基于RS的感测解决方案之间的示例感测结果比较;
图10图示了根据本公开的示例实施例的在第一设备处实现的方法的流程图;
图11图示了根据本公开的示例实施例的在第二设备处实现的方法的示例流程图;
图12图示了适合于实现本公开的实施例的装置的示例简化框图;以及
图13图示了根据本公开的一些实施例的示例计算机可读介质的示例框图;
在整个附图中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。
具体实施方式
现在将参考一些示例实施例描述本公开的原理。应当理解,这些实施例仅出于说明的目的进行描述,并且帮助本领域技术人员理解和实现本公开,并不表示对本公开的范围的任何限制。本文中描述的公开内容可以以除了下面描述的方式之外的各种其他方式来实现。
在以下描述和权利要求中,除非另有定义,否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。
在本公开中,对“一个实施例”、“实施例”和“示例实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构、或特性,但并非每个实施例都必须包括特定特征、结构、或特性。此外,这样的短语不一定是指相同实施例。此外,当结合一个实施例描述特定特征、结构或特性时,本领域技术人员认为,无论是否明确描述,与其他实施例相结合来影响这样的特征、结构、或特性都在本领域技术员的知识范围内。
可以理解,尽管术语“第一”和“第二”等可以在本文中被用于描述各种元素,但这些元素不应受到这些术语的限制。这些术语仅被用于将一个元素与另一元素区分开来。例如,在不脱离示例实施例的范围的情况下,第一元素可以被称为第二元素,类似地,第二元素可以被称为第一元素。如本文中使用的,术语“和/或”包括所列术语中的一个或多个术语的任何和所有组合。
本文中使用的术语仅用于描述特定实施例,而非旨在限制示例实施例。本文中使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也包括复数形式,除非上下文另有明确说明。进一步理解,术语“包括”、“包含”、“有”、“具有”、“含有”、和/或“含”当在本文中使用时指定所述特征、元素和/或组件等的存在,但不排除一个或多个其他特征、元素、组件和/或其组合的存在或添加。如本文中使用的,“以下项中的至少一项:<两个或更多个元素的列表>”和“<两个或更多个元素的列表中的至少一项>”以及类似措辞(其中两个或更多个元素的列表由“和”或“或”连接)是指这些元素中的至少任何一个元素、或这些元素中的至少任何两个或更多个元素、或这些元素中的至少所有元素。
如本申请中使用的,术语“电路系统”可以指代以下项中的一项或多项或全部:
(a)纯硬件电路实现(诸如仅使用模拟和/或数字电路系统的实现),以及
(b)硬件电路和软件的组合,诸如(如果适用):
(i)(多个)模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合,以及
(ii)具有软件的(多个)硬件处理器(包括(多个)数字信号处理器)、软件和(多个)存储器的任何部分,其一起工作,以使得装置(诸如移动电话或服务器)执行各种功能),以及
(c)(多个)硬件电路和/或(多个)处理器,诸如(多个)微处理器或(多个)微处理器的部分,其需要软件(例如,固件)进行操作,但在不需要操作时,软件可以不存在。
该电路系统的定义适合于该术语在本申请中的所有使用,包括在任何权利要求中。作为另一示例,如在本申请中使用的,术语电路系统还涵盖仅硬件电路或处理器(或多个处理器)或硬件电路或处理器的一部分及其随附软件和/或固件的实现。例如,如果适用于特定权利要求元素,则术语电路系统还涵盖用于移动设备的基带集成电路或处理器集成电路、或者服务器、蜂窝网络设备或其他计算或网络设备中的类似集成电路。
如本文中使用的,术语“通信网络”是指遵循任何合适的通信标准的网络,诸如长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)、新无线电(NR)、宽带码分复用(WCDMA)、高速分组接入(HSPA)、窄带物联网(NB-IoT)等。此外,通信网络中的终端设备与网络设备之间的通信可以根据任何合适一代通信协议来执行进行,包括但不限于第三代(3G)、第四代(4G)、4.5G、第五代(5G)通信协议、5G-A和/或更高代通信协议。本公开的实施例可以被应用于各种通信系统中。考虑到通信的快速发展,当然也将存在可以被用于体现本公开的未来类型的通信技术和系统。其不应当被视为将本公开的范围仅限于上述系统。
如本文中使用的,术语“网络设备”是指通信网络中的节点,终端设备经由该节点接入网络并且从网络接收服务。网络设备可以是指基站(BS)或接入点(AP),例如,节点B(NodeB或NB)、演进型NodeB(eNodeB或eNB)、新无线电(NR)NB(也称为gNB)、远程无线电单元(RRU)、无线电报头(RH)、远程无线电头(RRH)、中继、低功率节点(诸如毫微微、微微)等,具体取决于所应用的术语和技术。
术语“终端设备”是指能够进行无线通信的任何终端设备。作为示例而非限制,终端设备还可以被称为通信设备、用户设备(UE)、订户站(SS)、便携式订户站、移动站(MS)或接入终端(AT)。终端设备可以包括但不限于移动电话、蜂窝电话、智能电话、IP语音(VoIP)电话、无线本地环路电话、平板电脑、可穿戴终端设备、个人数字助理(PDA)、便携式计算机、台式计算机、图像捕获终端设备(诸如数码相机)、游戏终端设备、音乐存储和播放设备、车载无线终端设备、无线端点、移动站、笔记本电脑嵌入式设备(LEE)、笔记本电脑安装设备(LME)、USB加密狗、智能设备、无线客户驻地设备(CPE)、物联网(IoT)设备、手表或其他可穿戴设备、头戴式显示器(HMD)、车辆、无人机、医疗设备和应用(例如,远程手术)、工业设备和应用(例如,在工业和/或自动化处理链环境中操作的机器人和/或其他无线设备)、消费电子设备、在商业和/或工业无线网络上操作的设备等。在以下描述中,术语“终端设备”、“通信设备”、“终端”、“用户设备”、以及“UE”可以互换使用。
如上所述,JCAS在当前或下一代通信架构中吸引了越来越多的兴趣。在JCAS中,除了无线通信之外,无线电信号还可以被重新用于感测或检测与发送器(也可以被称为感测发送器ST)和接收器(也可以也被称为感测接收器SR)相关联的环境。例如,SR可以测量经由环境中的对象反射的无线电信号,并且基于测量来评估对象的状态。以这种方式,JCAS系统可以利用收发器架构同时具备通信和感测功能。这两个功能的集成带来了诸如硬件重用、频谱共享、成本和能耗降低等好处。目前,由于通信技术的快速发展,无线网络设备被广泛部署。人们日常生活中无处不在的无线通信实体(诸如基站(BS)和客户驻地设备(CPE))具有巨大潜力可以作为一种强大的介质来以非接触方式感知环境,这可以同时实现通信和感测。
进而,通信网络在未来感测方面的主要优势是,大多数基础设施已经配备了发送/接收(Tx/Rx)节点,以提供全区域覆盖以及节点之间的良好互连,这有助于促进多静态感测网格。例如,使用移动信号进行被动感测的一些早期工作已经证明了它的潜力。
JCAS拥有比Wi-Fi感测更先进的基础设施,包括更大的天线阵列、更大的信号带宽、更强大的信号处理、以及分布式和协作基站。特别地,对于毫米波(mmWave)通信的大规模多输入多输出(MIMO),JCAS等效地具有更高的用于感测的性能和精度。这使得无线电设备能够一次解析多个对象,并且以更好的分辨率实现感测结果。因此,JCAS被设想为6G网络的关键特征,它节省了硬件,提高了频谱效率,并且减小了设备的尺寸。它迅速成为一个活跃的跨学科研究领域,但也存在很多技术挑战。
基于阵列信号处理技术,波束成形是多个辐射/天线元件以相同波长和相位发送相同信号的应用,该相同波长和相位针对每个天线元件进行控制。天线元件组合以产生单个天线,该单个天线具有更长、更有针对性的流,该流是通过在特定方向上增强波而形成的。组成天线的辐射元件越多,波束就越窄。波束控制通过改变所有辐射元件上的输入信号的相位来实现。相移允许信号将在特定接收器处被定向。
NR系统采用比长期演进(LTE)系统更大的带宽和更高的频带。然而,由于恶劣的传播质量,包括大的路径损耗、大气和雨水吸收、障碍物周围的低衍射和高频带上穿过对象的穿透,全向天线可能无法保证NR系统的覆盖和吞吐量。因此,NR系统使用定向天线和大天线阵列来产生具有高波束成形增益的窄波束。
发明人注意到,波束对准解决方案可以使TX波束与阵列响应矢量的离开角(AoD)匹配,并且使Rx波束与阵列响应矢量的到达角(AoA)匹配。如本文中使用的,术语“波束对准”是指基于波束测量结果来操纵波束以至少获取和维护用于下行链路和上行链路传输的发送器和接收器的集合的过程。通过通信和感测波束对准,双方之间的通信和感测性能可以实现全局最优或局部最优。
换言之,通过精心设计的波束对准解决方案可以提高系统性能。然而,如何设计和选择合适的Tx/Rx波束并且权衡系统性能和复杂性/开销是复杂的。特别地,由于通信和感测的不同波束成形要求,需要知道如何在JCAS系统中使用波束成形。此外,在波束对准解决方案已经正确实现的情况下如何以高效方式协调通信和感测是另一关键方面。
鉴于上述情况,传统方案的一个问题是波束对准(LBA)的高延迟,因为我们通常实现在mmWave频带生成窄波束的大型天线阵列。因此,扫频所有TX波束以覆盖期望区域需要很长时间。另一问题是,所有过程都是通信特定过程,这些过程没有考虑需要感知的目标的JCAS场景。因此,针对JCAS的联合波束管理设计对于未来的感测集成蜂窝网络是必要的。
传统方案的另一问题是JCAS中感测性能与对通信性能的影响之间的平衡。
在一些情况下,当在使用中的通信设施上实现被动JCAS时,发送器会持续发射信号以照射目标,而感测接收器会接收来自目标的回波。在这种JCAS被动双静态设计中,所发射的信号(也可以称为“照射器”)应当是通信参考信号,诸如信道状态信息参考信号(CSI-RS)、探测参考信号(SRS)、定位参考信号(PRS)、解调参考信号(DMRS)、以及主同步参考信号(PRS)、和/或辅同步参考信号(SSS)。在这种情况下,感测接收器需要关于照射器的先验信息。换言之,参考信号应当被配置给感测接收器或为感测接收器所知,以便参考信号可以用于感测。仅作为示例而非任何限制,在感测设备被配置有照射器的先验信息(诸如时频或数据特性)的情况下,终端设备可以将来自目标的照射器回波的时频或数字特性与配置的时频和数字特性进行比较,以评估目标的状态。
然而,由于通信数据是加密的(感测接收器不知道通信数据信号的特性),因此通信数据信号难以被用于在JCAS系统中感测目标。也就是说,由于隐私问题,通信数据通常无法用于感测。此外,即使使用RS来感测目标,由于通信用户的变化,如果感测接收器需要利用通信用户的UE特定参考信号进行感测,则需要频繁地将通信用户的参考信号配置递送给感测接收器。这可能会增加通信信令开销和复杂性。
在一种解决方案中,为感测而配置的专用/公共RS可以与通信数据一起被发送。然而,仍然需要高密度的RS资源分配来实现良好的感测性能,这将减少可用于通信的资源。也就是说,这种解决方案无法在通信与感测之间实现最佳权衡。
在另一种解决方案中,为JCAS开发了一种专用雷达接收器(例如,相干接收器)。然而,这种专用接收器不使用波束成形设计。此外,发送器与接收器之间没有相互作用。因此,雷达和检测到的信息不被认为能够保证或提高通信性能和感测性能。
鉴于上述情况,为了提高通信系统的性能,提供了一种针对波束对准的方案。在该方案中,一种第一设备使用朝向第二设备的通信波束从第二设备接收第一信号。第一设备使用朝向感测目标的感测波束从第二设备接收第二信号。此外,第二信号承载第一信号的通信数据。然后,第一设备基于第一信号和第二信号,对感测目标执行测量。
以这种方式,实施例提出了一种高效的感测机制,该机制可以基于经由不同波束传播的通信数据信号来重用通信数据信号来感测目标。因此,JCAS可以在不影响通信性能或不减少业务的情况下实现高感测精度。
下面将参考附图详细描述本公开的原理和实施例。图1A图示了可以在其中实现本公开的示例实施例的示例网络环境100A。
环境100A(其可以是通信网络的部分)包括彼此通信或经由彼此与其他设备通信的终端设备和网络设备。网络环境100A可以包括任何合适数目的设备和小区。在网络环境100A中,终端设备110和网络设备120可以彼此传送数据和控制信息。从网络设备120到终端设备110的链路被称为下行链路(DL),而从终端设备110到网络设备120的链路被称为上行链路(UL)。
如图1A中所示,网络环境100A可以包括:终端设备110、网络设备120、以及其他对象或一组对象。没有任何限制,其他对象或一组对象可以包括:无人机130、建筑物140、树150、平墙160和行人170。应当理解,上述对象仅用于说明,也可以存在任何其他对象。
在终端设备110与网络设备之间发送的信号可以经由多个路径而接收,例如视距(LOS)路径和其他反射路径,如图所示。反射路径可以包括动态路径和静态路径,如图1A中所示。由于在反射路径中发送的信号经由对应对象朝向终端设备110被反射,因此这些信号的特性相应地受到对象的影响。进而,在一些实施例中,终端设备可以通过确定受影响的特性来感测作为感测目标的对象。
此外,通信质量可以主要取决于网络设备120与终端设备110之间的LOS路径的信道质量。在上述基于RS的感测解决方案中,终端设备可以测量在反射路径(在本公开中也可以被称为感测路径)中接收的RS,然后基于测量和先验信息来感测目标。在这种情况下,感测质量可以主要取决于感测路径的信道质量。在本公开的示例实施例中,终端设备可以基于在不同路径(即,LOS路径和感测路径)中发送的信号来感测目标。在这种情况下,感测质量可以取决于感测路径的信道质量、以及通信质量。在接收到经由不同路径发送的信号之后,终端设备110可以测量信号的特性以感测环境。
在一些实施例中,感测应用可以被分为若干主要领域,诸如智能交通、智慧城市、智能家居、工业IoT、环境感测、以及感测辅助通信。
没有任何限制,虽然图1示出了网络设备120发送照射感测目标的信号并且终端设备110执行感测的情况,但也可以存在另一种情况,即终端设备110发送照射感测目标的信号并且网络设备120执行感测。
应当理解,网络设备、终端设备和其他对象的数目仅用于说明的目的,并不表示任何限制。网络环境100A可以包括适于实现本公开的实施例的任何合适数目的网络设备和/或终端设备。虽然未示出,但应当理解,一个或多个终端设备可以位于环境100A中。
网络环境100A中的通信可以根据任何适当的(多个)通信协议来实现,包括但不限于第三代(3G)、第四代(4G)、第五代(5G)、5G高级、或更高级(6G)、诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11等无线局域网通信协议、和/或目前已知或未来将开发的任何其他协议。此外,通信可以利用任何适当的无线通信技术,包括但不限于:多输入多输出(MIMO)、正交频分复用(OFDM)、时分复用(TDM)、频分复用(FDM)、码分复用(CDM)、Bluetooth、ZigBee和机器类型通信(MTC)、增强型移动宽带(eMBB)、大规模机器类型通信(mMTC)、超可靠低延迟通信(URLLC)、载波聚合(CA)、双连接(DC)、以及新无线电非授权(NR-U)技术。
在网络环境100A中,网络设备120可以向终端设备发送第一通信波束集和第二感测波束集。第一通信波束集被用于确定目标通信波束,而第二感测波束集被用于确定目标感测波束。进而,终端设备110可以测量第一组通信波束和第二组感测波束。然后,终端设备110可以基于测量来向网络设备发送测量报告。在接收到测量报告之后,网络设备120可以基于测量报告进一步细化通信波束和感测波束,以获取目标通信波束和目标感测波束。
因此,用于通信的目标波束和用于感测的目标波束可以在相同过程中同时被确定。例如,没有任何限制,瞄准LOS路径的波束(如图1B所示)可以被确定为目标通信波束,而瞄准感测路径的另一波束(如图1B所示)可以被确定为目标感测波束。
如本文中使用的,术语“波束”可以指代通信资源。不同波束可以被视为不同资源。波束也可以表示为空间滤波器。用于形成波束的技术可以是波束成形技术或另一种技术。波束成形技术可以具体地是数字波束成形技术、模拟波束成形技术或混合数字/模拟波束成形技术。通信设备(包括终端设备和网络设备)可以通过一个或多个波束与另一通信设备通信。一个波束可以包括一个或多个天线端口,并且被配置用于数据信道、控制信道等。形成一个波束的一个或多个天线端口也可以被视为天线端口集。波束可以被配置有一组资源或用于测量的资源集,并且波束可以由例如参考信号和/或参考信号的相关资源来表示。波束也可以由参考小区标识符或资源标识符来表示。
如本文中使用的,术语“波束成形”可以是指空间滤波、定向传输或定向接收。波束成形是一种信号处理技术,其可以用于发送设备和/或接收设备,以沿着发送设备与接收设备之间的空间路径对天线波束进行整形或控制。波束成形可以依赖于天线阵列的天线元件来进行特定取向上的信号传播。
如本文中使用的,术语“用于通信的数据信号或承载通信数据的信号或数据通信信号”可以是指承载有用通信信息的无线电信号,诸如物理下行链路共享信道(PDSCH)、物理上行链路共享信道(PUSCH)、多播或广播业务数据、专用业务数据等。
如本文中使用的,术语“参考信号”可以是指占用上行链路或下行链路时频网格内的特定资源元素的预定义信号。参考信号可以用于评估信道状态、同步设备、定位设备等等。
如本文中使用的,术语“波束细化”可以是指诸如终端设备等设备在发送器与接收器之间进行改进或训练,以通过例如参考信号(RS)的测量来获取一对更高增益的波束。
如本文中使用的,术语“基于RS的解决方案”可以是指JCAS中的感测,该感测仅利用在一个方向上接收的预配置参考信号资源,而不利用来自其他方向或路径的其他信息。
如本文中使用的,术语“LOS辅助解决方案”可以是指JCAS中的感测,该感测利用在两个通信侧之间的LOS路径方向上接收的信号和在至少一个其他感测方向上接收的信号。该信号可以包括用于通信的数据信号、或RS。
出于说明的目的,图1B图示了可以在其中实现本公开的实施例的示例场景。
如图1B所示,JCAS赋予未来无线通信系统前所未有的感知能力。已经研究了使用单链路WiFi进行的定位和跟踪。RF辅助的人体健康监测也是一个热门话题。一种无需身体接触即可监测呼吸和心率的无线感测技术实现了99%的中位精度。使用WiFi实现的感测功能也能够进行多种手势识别。除了人类相关感测之外,通过RFID标签还可以使能材料标识。还有很多通信和感测集成的机会有待探索。因此,JCAS被设想为下一代无线系统的关键使能者。此外,越来越多的JCAS用例被捕获以供进一步研究。
图2图示了根据本公开的一些实施例的用于联合通信和感测的示例信令过程200。出于讨论的目的,将参考图1A描述过程200。应当理解,尽管在图1A的通信环境100A中描述过程200,但该过程200同样可以应用于其他通信场景。
在信令过程200中,第二设备(例如,网络设备120)使用朝向第一设备(例如,终端设备110)的通信波束向第一设备110发送(210)第一信号213。朝向第一设备的该通信波束可以是第二设备的发送波束,并且该发送波束为通信而确定的。如上所述,第一设备还可以是终端设备,并且第二设备也可以是网络设备,而没有任何限制。仅出于讨论的目的,基于第一设备110和第二设备120讨论以下实施例。
相应地,第一设备110使用朝向第二设备120的通信波束从第二设备120接收(215)第一信号。朝向第二设备120的该通信波束可以是第一设备110的接收波束,并且该接收波束是为该通信而确定的。在一些实施例中,第二设备120的上述通信发送波束和第一设备110的上述通信接收波束可以通过波束对准或波束管理过程形成优选通信波束对。关于波束对准或波束管理过程的细节将参考图4A和图4B进一步讨论,并且这里不再讨论。
然后,第二设备120使用朝向要由第一设备110感测的感测目标的感测波束向第一设备110发送(220)第二信号223。例如,感测目标可以是如图1所示的无人机130。第二信号承载第一信号的通信数据。在一些实施例中,第二信号和第一信号是用于通信的数据信号,并且具有相同通信数据。替代地,第一信号和第二信号可以是由第二设备120发送的相同数据信号,并且该相同信号在通过第一路径发送之后变成第一信号,并且在通过第二路径发送之后变成第二信号。没有任何限制,第一信号或第二信号也可以是RS。类似地,朝向第二设备120的感测目标的感测波束可以是第二设备120的发送波束,并且该发送波束是为感测而确定的。朝向第一设备110的感测目标的感测波束可以是第一设备110的发送波束,并且该发送波束是为感测而确定的。在一些实施例中,第二设备120的上述感测发送波束和第一设备110的上述感测接收波束可以通过波束对准或波束管理过程形成优选感测波束对。关于波束对准或波束管理过程的细节将参考图4A和图4B进一步讨论,并且这里不再讨论。
在一些实施例中,第二设备120的通信波束和第一设备110的通信波束中的每个可以具有指向第一设备与第二设备之间的LOS路径的相应方向(在本公开中也可以被称为第一方向)。由于起点不同,上述相应方向可以不相同,例如,可以存在180度的差异。此外,第二设备120的感测波束和第一设备110的感测波束中的每个可以具有指向感测目标所在的感测区域(130)的另一相应方向(在本公开中也可以被称为第二方向)。类似地,其他相应方向也可以具有一定度数差异。此外,该方案也可以被称为上述LOS辅助解决方案。
在一些实施例中,相同设备(例如,第一设备110和/或第二设备120)的通信波束和感测波束可以满足隔离要求。在示例中,通信波束在由感测波束所指向的方向上可以具有零接收功率。另外地或替代地,感测波束在由通信波束所指向的方向上可以具有零接收功率。
替代地,隔离要求可以被实现为能量泄漏隔离要求。在这种情况下,隔离要求可以包括能量泄漏阈值。进而,由感测波束引起的到通信波束的第一能量泄漏低于能量泄漏阈值。另外地或替代地,由通信波束引起的到感测波束的第二能量泄漏低于能量泄漏阈值。
以这种方式,通过隔离要求,感测设备(例如,第一设备110)可以更好地区分来自不同波束或路径的信号,诸如第一信号和第二信号。
继续参考图2,第一设备110然后基于第一信号和第二信号,对感测目标(例如,无人机130)执行(240)测量。仅出于讨论目的而作为一个示例,第一设备110可以将第一信号视为参考标准。然后,第一设备110可以基于第二信号与用作参考标准的第一信号之间的差来执行测量。在一些实施例中,第一设备110可以计算或确定(230)第一信号与第二信号之间的比率。此外,该比率可以被视为用于感测的信道状态信息,其也可以被称为LOS路径与感测路径之间的相对信道状态信息。然后,第一设备110可以利用该比率对感测目标执行(240)测量。替代地,第一设备110还可以向第二设备120发送(231)比率233作为用于感测的信道状态信息。进而,没有任何限制,第二设备120还可以基于从第一设备110接收的比率(235),对感测目标执行测量。没有任何限制,也可以采用基于第一信号和第二信号的任何其他测量来感测目标。
以这种方式,即使第一信号和第二信号是用于通信的数据信号,也可以在感测过程之前进行。因此,由于环境中存在大规模的数据信号,可以在不影响通信性能或整个过程的情况下提高感测精度。此外,如果第一信号和第二信号是RS,则感测精度也可以通过LOS路径接收RS来提高。这可以在图6A至图7B中进一步示出。
此外,LOS路径的信道质量可能对感测信息产生重大影响。进而,LOS路径的信道质量可能需要保持在一定质量水平以上。在一些实施例中,第一设备110可以向第二设备120发送对辅通信波束的请求。然后,第二设备120可以发送至少一个辅通信波束,以提高LOS路径的信道质量。以这种方式,可以保持第一设备110与第二设备120之间的LOS路径的信道质量,以确保感测性能。
如上所述,利用了一种新波束成形范式,以在不知道通信数据的情况下,为JCAS使能LOS路径辅助校准机制。此外,提出了一种利用发射信号中的RS和数据资源的感测机制,并且从而提高了雷达处理SNR,并且提高了感测性能。此外,与基于RS的设计相比,通过利用参考LOS路径的加密数据资源,可以提高明确的范围和速度。上述优点参考图5至图9进一步讨论。
继续参考图2,如上所述,波束对可以基于波束对准或波束管理过程来确定。在一些实施例中,第一设备110可以例如通过测量在不同路径中接收的信号来确定或获取感测辅助信息。感测辅助信息可以被用于波束对准或波束管理过程,以确定第一设备110和第二设备120处的优选通信波束和感测波束。
在一些实施例中,感测辅助信息可以包括与感测目标相关联的感兴趣感测区域。在示例中,感兴趣感测区域可以是感测目标最有可能移动通过的区域。在另一示例中,感兴趣感测区域可以是平面反射介质,并且感测信号可以经由平面反射介质朝向感测目标被反射。没有任何限制,感兴趣感测区域可以是通过向该区域发射无线电信号来促进对感测目标的测量的任何其他区域。另外地或替代地,感测辅助信息可以直接包括关于存在潜在目标的位置的感测区域信息。另外地或替代地,感测辅助信息可以包括第一设备110与第二设备120之间的LOS路径的对准指示。另外地或替代地,感测辅助信息可以包括第一设备110的位置信息。另外地或替代地,感测辅助信息可以包括第二设备120的优选Tx波束索引。
第一设备110可以向第二设备120发送201感测辅助信息203,以便触发被动雷达感测的协作波束管理,例如发起波束对准或管理过程。进而,第二设备120可以基于第一设备110的位置信息或感兴趣感测区域信息,在LOS路径方向上向第一设备110或向感兴趣感测区域分配波束/主瓣/旁瓣。替代地,通过所报告的Tx波束索引,第二设备120还可以基于监测第二设备120的Tx波束扫频或第二设备120与第一设备110之间的Tx/Rx波束训练,确定用于通信的Tx波束和用于感测的另一Tx波束。
此外,感测辅助信息还可以包括用于感测的通信信号传输的可选要求。例如,可选要求可以是以下项中的至少一项:传输带宽、通信信号的持续时间或/和周期、朝向第一设备的Tx波束的宽度和功率(LOS路径方向)。
此外,由于感测辅助信息可以包括感兴趣感测区域信息和其他通信相关信息(例如,第二设备120的优选通信Tx波束索引),因此第一设备110还可以基于感测辅助信息来确定第一设备110的感测波束和通信波束。以这种方式,在步骤207和209,双方(即,第一设备110和第二设备120)确定朝向彼此的通信波束、以及朝向感测目标的感测波束。进而,第二设备120以上述方式发送第一信号和第二信号。相应地,第一设备110以上述方式接收第一信号和第二信号。没有任何限制,第一设备110和第二设备120也可以被预先配置有对方的位置信息和感测目标的位置信息。以这种方式,通信波束之间的对准或感测波束之间的对准也可以在没有感测辅助信息的情况下相应地执行。此外,图4和图5示出了根据本公开的一些实施例的示例多层级通信和感测波束对准或管理过程。
图3A图示了根据本公开的一些实施例的用于联合通信和感测的操作步骤300A的示例。出于讨论的目的,将参考图1A描述过程200。操作步骤300A可以是如图2中讨论的信令过程200的示例操作流程图。
如图3A中所示,在步骤1,如310所示,UE 110将向gNB 120递送感测辅助信息,以触发用于被动雷达感测的协同波束管理。UE 110是如图2所示的第一终端设备110的示例,gNB120是如图2中所示的第二设备120的示例。替代地,感测管理功能(SMF)可以代替UE 110发起感测过程,并且向gNB 120发送感测辅助信息。感测辅助信息可以与参考图2讨论的感测辅助信息相同。
然后,在步骤2,如320所示,gNB 120可以被触发以发起与UE 110的协作波束管理,以进行被动雷达感测。
在实施例中,gNB 120可以管理以基于感测要求(诸如推荐的传输时间、通信信令的持续时间或/和周期(如果配置的话))来向配置的感兴趣感测区域调度通信传输。
如果gNB 120决定在配置的感兴趣感测区域上发送,则它应当进行波束成形,并且相应地向感兴趣感测区域和UE 110发射通信信号。在这种情况下,一个(发送)波束/主瓣/旁瓣可以指向感兴趣区域。此外,另一(发送)波束/主瓣/旁瓣可以指向感测接收器,即UE110。在示例中,波束/主瓣/旁瓣可以基于在步骤1中确定的UE 110与gNB 120之间的LOS路径的对准指示来确定。在另一示例中,如果被配置,则波束/主瓣/旁瓣的宽度或/和Tx功率应当满足用于感测的通信信号传输的要求。此外,控制信令(例如,PDCCH)可以被设计为向UE 110指示传输持续时间/带宽信息或/和感兴趣感测区域中通信信令的存在中的至少一项。
在步骤3,如330所示,UE 110在感兴趣感测区域中进行对应波束管理,以便相应地从LOS路径方向和感测方向提取原始感测信号。类似地,在UE 110处,一个(接收)波束可以指向感测方向,但在LOS方向处为空。然后,UE 110可以在第n符号第k子载波处获取频域信号。此外,另一(接收)波束可以指向LOS方向,但在感测方向处为空。然后,UE110可以在第n符号第k子载波处获取频域信号。假定隔离能够满足波束管理要求,例如上述隔离要求,则执行步骤3。
在一些实施例中,UE 110可以在感测方向或LOS方向处监测来自gNB 120的控制信令,以确定通信信号是否在期望的感兴趣感测区域中被发送。如果是,则UE 110还可以确定用于被动雷达感测的期望感兴趣感测区域中的通信信号的传输持续时间/带宽信息,并且转到步骤4;否则,返回步骤3。另外地或替代地,UE 110可以监测LOS路径中的接收信号功率。仅当LOS路径中的接收信号功率大于给定阈值时,UE 110才考虑在调度的感兴趣区域中发送的通信信号,然后转到步骤4;否则,返回步骤3。
在步骤4,如340所示,UE 110可以计算所接收的回波和所接收的LOS路径信号的比率(即,),并且将该比率作为用于雷达检测和估计的相对信道状态信息。
在一些实施例中,gNB 120或UE 110每个可以是可以基于相对信道状态信息来执行雷达检测和估计的感测节点。在一些实施例中,UE 110还可以向第三方设备或功能实体(例如,SMF或感测节点)报告该比率,以进行雷达检测和估计。
图3B图示了根据本公开的一些实施例的在UE(例如,图1中的第一设备110或图3A中的UE 110)处实现的方法的示例流程图300B。
在350处,UE递送感测辅助信息,以发起被动感测过程。在353处,UE从gNB(例如,图1中的第二设备120或图3A中的gNB 120)接收信号。然后,在355处,UE确定或分离两个波束:一个波束被用于感测方向,但在LOS方向处为空;另一波束被用于LOS方向,但在感测方向处为空。在357处,UE计算所接收的LOS路径信号与来自目标的所接收的回波的比率。在359处,UE通过将该比率作为信道状态信息参考来执行被动雷达感测。
如上所述,第一设备110的通信和感测波束以及第二设备120的通信和感测波束可以通过波束对准或波束管理过程来确定。图4A和图4B图示了根据本公开的一些实施例的多层级通信和感测波束管理的示例过程。出于讨论的目的,参考图1A描述层级通信波束管理。还应当理解,图3仅用于说明目的,并且本公开不限于此。
如图4A中所示,gNB 120是第二设备120的示例,并且UE 110是第一设备110的示例。gNB 120(或感测发送器,即ST)可以首先执行(401)P1’所示的小区特定全向波束扫频过程,该过程通常被用于在MIMO雷达进行初始探测。所发送的(多个)波形矩阵X是正交矩阵,即,对应协方差矩阵是单位矩阵。
UE 110(或感测接收器,即SR)可以执行(403)目标粗略标识。UE 110将向gNB 120发送(405)感测辅助信息A。感测辅助信息A可以是图2中讨论的感测辅助信息的部分或全部。辅助信息A可以包括以下项中的一项或多项:感测区域;要被感测的目标的移动速度;目标的移动方向;目标的星历表;或者目标的紧急感测场景。
在一些实施例中,感兴趣感测区域可以被定义为扇形区域的从UE角度或从gNB角度来看的范围角维度,如图3中所示。如果gNB-UE相对位置已知,则从gNB角度来看的扇形区域等效于从UE角度来看的扇形区域。这里,设置感兴趣感测区域信令,以指示gNB 120向感兴趣感测区域发送感测波束成形信号。星历表可以包括例如目标移动加速度、路线、移动时间、曲率半径等。
此外,UE可以发送(405)其UE能力报告,用于向gNB通知它支持利用PDCCH进行感测波束对准,以使能该特征。它可以基于SSNR阈值水平的测量来确定利用PDCCH进行的感测波束对准是否被支持。在一些实施例中,UE能力可以包括感测特定参数测量。在一个示例中,UE能力包括感测特定SNR(SSNR),而不是传统的通信特定SNR(CSNR),其可以被定义为例如:
(1)
进而,CSNR可以被定义为例如:
(2)
其中表示噪声的功率;和相应地表示通过静态路径和对象路径而到达的信号。静态路径信号和对象路径信号两者都可以用于通信。表示不需要被感测但也可以被用于通信的其他动态对象。
当存在干扰时,SSNR会降低。然而,为了更好的通信,CSNR可能会增加。根据JCAS应用要求,可以定义CSNR和SSNR的阈值。在示例中,当存在高CSNR(例如,高于CSNR阈值-20dB)和低SSNR(例如,低于SSNR阈值-2dB)时,感测能力可以被确定为低感测能力。进而,当存在低CSNR(例如,低于CSNR阈值)和高SSNR(例如,高于SSNR阈值)时,感测能力可以被确定为高感测能力。
在一些实施例中,如果UE 110具有低感测能力,则UE 110可以向gNB 120发送功率和/或参考信号(指示通信和/或感测波束)重配置改变请求,以确保SSNR质量。此外,如果感测要求仍然不能被满足,则UE 110可以例如通过禁用指示来指示gNB 120在没有感测下行链路控制信息(DCI)操作的情况下禁用对感测波束对准的支持。另外地或替代地,UE 110还可以调节SSNR阈值水平,以配置感测波束对准的低感测服务质量(QoS)支持,并且向网络设备发送波束粗略细化的指示。
进而,在接收到功率和/或参考信号重配置改变请求之后,gNB 120可以调节第一通信波束集和第二感测波束集中的至少一项的功率配置,或者调节第一通信波束集和第二感测波束集的RS配置。此外,在接收到禁用指示之后,gNB 120可以禁用利用PDCCH进行的感测波束对准。另外地或替代地,在接收到波束粗略细化的指示之后,gNB 120可以执行波束粗略细化操作,例如,降低感测环境的性能要求。
辅助信息A和UE能力报告(例如,感测能力指示)可以在初始接入阶段在4步RACH中在消息3中或在2步RACH中在消息A中被反馈。另外地或替代地,第二辅助信息和UE能力报告可以在RRC连接阶段在RRC消息中被反馈。
总之,从这一步开始,gNB 120可以知道粗略视场(FOV):感测发送器可以执行感测和检测的角度和范围,即FOV指示针对感测发送器的定向宽波束扫频区域。
继续参考回图4,基于由UE 110发送(405)的UE能力报告和感测辅助信息A,gNB120将执行(407)感测/通信波束分配及其资源分配、以及基于波束成形感测的RS配置。例如,可以确定若干宽感测波束(406-1)和若干宽通信波束(406-2)。然后,gNB 120可以通过包括宽感测波束(406-1)和宽通信波束(406-2)在内的宽模拟波束来执行P2’所示的小区特定波束扫频过程。
在示例中,感测/通信波束分配可以相应地包括感测和通信波束的空时频率使用。此外,它还包括:用于感测波束成形的每RB波束成形规则和对应RB粒度。候选感测发送宽波束集索引(SBSI)和对应候选通信发送宽波束集索引(CBSI)可以根据感测辅助信息A以及大规模参数(例如,接收信号接收功率RSRP、SNR、全球定位系统GPS)来定义,这可以减少通信和感测两者中波束对准(LBA)的延迟。
应当理解,特定空间区域可以被几根宽波束或较窄波束覆盖。作为SBSI和CBSI的图示,SBSI和CBSI可以包括宽波束集(例如,如406-1所示的Tx-WSBID1和Tx-WSBID2、以及如406-2所示的Tx-WCBID1和Tx-WCBID2)。基于来自终端设备的SBSI和SBSI的测量报告,gNB120最终可以选择用于感测的窄波束和用于通信的窄波束。
在一些实施例中,上述基于波束成形感测的RS配置可以包括以下项中的任何一项:
·半静态配置
基于感测的参考信号模式(其表示属于不同类别的资源,并且用SnsRsID标识)首先在高层(诸如RRC层)配置,其中参数定义了各种感测相关参考信号的物理位置(即,物理资源元素的位置)。所选择的每个SnsRsID可以基于感测辅助信息A自适应地进行波束成形。
·动态配置
如果一个特殊感测要求被使能,则专用感测RS模式可以根据感测目标进行定义。这表示,感测RS资源分配可以由DCI触发的一些规则来确定,类似于动态数据资源分配。在示例中,这种配置将适用于那些突然和紧急的感测场景。如果动态配置和半静态配置彼此不冲突,则它们将共存;另一方面,当动态配置与半静态配置冲突时,动态配置将是第一优先级。
然后,在步骤P2’,UE 110可以进一步将感测辅助信息B反馈给gNB 120,以便根据不断变化的感测QoS/关键性能指标(KPI)要求进一步细化或优化感测波束资源分配,包括例如感测波束粒度、波束数目。感测辅助信息B可以是感测辅助信息的部分,或者可以是如图2中讨论的完整感测辅助信息。
同时,UE 110测量(409)宽感测波束和宽通信波束的RSRP,并且发送(411)回宽感测束ID和通信感测波束ID。宽感测波束ID(Tx-WSBID)可以标识具有从感测波束集索引(SBSI)A(406-1)中选择的最大RSRP的波束(413-1),并且宽通信波束ID(Tx-WCBID)可以标识具有从通信波束集索引(CBSI)B(406-2)中选择的最大RSRP的波束(413-2)。在这个阶段,可以选择用于通信和感测的粗略宽TX波束。
在一些实施例中,UE 110可以测量感测波束的RSRP,并且然后收集这些多源信息。例如,感测波束集索引源A可以如下给出:
(3)
其中是相邻感测波束i,并且是通常有可能被选择为用于感测的服务波束的最大RSRP波束。
UE 110还可以测量通信波束的RSRP,并且然后收集这些多源信息。例如,通信波束集索引源集B可以给出如下:
(4)
其中是相邻通信波束,并且是通常有可能被选择为用于通信的服务波束的最大RSRP波束。
除了所选择的波束ID之外,感测辅助信息B还可以包含感测类型要求。感测类型要求可以根据不同感测应用进行划分,这可以对应于窄波束处理技术的具体要求。此外,第一感测辅助信息可以由感测管理功能(SMF)确定。然后,SMF应当首先向SR发信号通知第一感测辅助信息。
如上所述,第一感测辅助信息(即,感测辅助信息B)可以被分类为:
▪ 时域中的幅度变化。该信息可以与人类存在检测、跌倒检测、运动检测、活动识别、手势识别、以及人体标识/认证相关。
▪ 空域和频域中的相移(即,发送/接收天线和载波频率)与信号传输延迟和方向相关,例如人类定位和跟踪。
▪ 时域中的相移可以具有可以被用于估计呼吸速率的不同主频率分量。
此外,感测辅助信息B还可以包含感测测量参数,该参数可以包括但不限于以下因素:
▪ 感测测量ID=1:速度、角度、精度、分辨率、误报率检测概率、图像分辨率和能效。
▪ 感测测量ID=2:感测范围:感测设备到目标的最大距离。
▪ 感测测量ID=3:预期延迟:完成相关感测过程所需要的预期时间。
▪ 感测测量ID=4:同时目标的预期数目。
此外,如上所述,如果需要并且具有大量感测先验知识,则在初始接入/RRC空闲阶段,感测辅助信息B可以与感测辅助信息A一起在4步RACH中在消息3中或在2步RACH中在消息A中发送到gNB。
继续参考图4A,gNB 120可以从UE 110接收感测辅助信息B,以发起协作波束管理过程。gNB 120然后可以进行窄波束成形,并且发射(417)双功能雷达通信信号。gNB 120通过包括TX窄感测波束ID(Tx-NSBID)和TX窄通信波束ID(Tx-NCBID)在内的窄模拟波束来执行P3’所示的UE特定波束扫频过程。由于gNB 120通过P2’知道最佳宽波束ID,因此P3’(窄波束集415-1和415-2)可以在最佳宽通信波束和最佳宽感测波束周围局部执行。例如,宽感测波束周围的窄波束的数目可以基于感测辅助信息B来确定。
然后,UE 110可以测量(419)窄通信和感测波束的RSRP,并且相应地发送(421)与具有例如前两个最大RSRP的波束相对应的所选择的窄感测波束ID(Tx窄感测波束(423-1)ID)和窄通信波束ID(Tx窄通信波束(423-2)ID)。进而,gNB可以基于由终端设备110进行的选择来生成窄感测模拟波束(Tx窄感测波束ID,即Tx-NSBID)和窄通信波束(Tx窄通信波束ID,即Tx-NCBID)。如图2中所示,该窄感测模拟波束(Tx窄感测波束ID,即Tx-NSBID)可以是用于发送第二设备120的第二信号的感测波束。如图2中所示,该窄通信波束(Tx窄通信波束ID,即Tx-NCBID)可以是用于发送第二设备120的第一信号的通信波束。
然后,UE 110测量窄波束的RSRP,并且选择与具有前两个最大RSRP的波束(423-1和423-2)相对应的两个最佳接收波束ID,即RX窄感测波束ID(Rx-NSBID)和RX窄通信波束ID(Rx-NCBID)。替代地,由于UE 110知道包括感兴趣感测区域的感测辅助信息,UE 110可以相应地选择最佳接收感测波束(327-1)和最佳接收通信波束(327-2)。如图2所示,该最佳接收感测波束可以是用于接收第一设备110的第二信号的感测波束。如图2所示,该最佳接收通信波束可以是用于接收第一设备110的第一信号的通信波束。
以这种方式,可以在网络设备120与终端设备110之间同时确定最佳通信波束对和最佳感测通信波束对。因此,LBA可以显著降低。
此外,为了保证感测估计精度,所接收的通信LOS信号质量必须保持在可接受水平。
为了确保LOS信道/路径质量,第一设备110可以测量与终端设备110与第二设备120之间的LOS路径相关联的CSNR。如果CSNR低于SNR阈值,则第一设备110可以向第二设备120发送对辅通信发送波束的请求。进而,第二设备120可以响应于接收到对辅通信发送波束的请求而向第一设备110分配至少一个辅通信发送波束。以这种方式,可以提高LOS信道质量,以确保通信和感测的质量。
本文中提出的该方案考虑了通过gNB(ST)与UE(SR)之间的信令交换同时进行通信和感测。此外,波束细化操作和LOS链路质量水平的保持可以进一步提高感测精度。
在一些实施例中,UE(SR)110可以记录窄感测Tx Rx波束对和窄通信Tx Rx波束对的映射关系。另外地或替代地,如果从窄通信Tx-Rx波束对中选择的LOS链路的SINR、RSRP和/或接收信号强度指示符(RSSI)较弱(例如,低于预定阈值),则可能需要通过来自UE 110的反馈指示(281)使用多个辅Tx窄通信波束(331-1和331-2),以进行更好的LOS路径检测。然后,用于通信的相关联最佳Rx窄波束可以基于例如SINR、RSRP、或/和RSSI的接收信令质量来重新计算,直到LOS路径检测阈值满足。
应当理解,这可能需要LOS路径的接收信道冲激响应(CIR)在感测节点处可检测,即LOS路径的SNR应当达到检测阈值。如果TX节点与感测节点之间存在通信链路,则LOS SNR通常可以满足符合通信协议的要求。当TX节点与感测节点之间没有通信链路时,会出现LOS路径的弱CIR被淹没并且从目标反射的强NLOS路径被误认为LOS路径的问题。
此外,在获取第n符号第k子载波处的感测Tx-Rx波束对信号和第n符号第k子载波处的通信Tx-Rx波束对信号之后。UE 110可以计算所接收的(反射的)信号回波和所接收的LOS路径信号的比率(即,),并且将该比率作为用于精细和稳健感测检测和估计的相对信道状态信息。
以这种方式,本公开的实施例可以经由蜂窝系统中TX节点与感测节点之间的协作来实现细粒度的被动目标感测,其中感测节点可以利用TX节点与感测节点之间的信道状态信息(CSI)来感测有用信息,并且将其反馈给TX节点,以根据JCAS系统要求来优化传统波束管理过程。
图4B图示了根据本公开的一些实施例的用于多层级通信和感测波束管理的另一示例过程。从图4B的角度来看,感测波束确定流程中的第一迭代441和通信波束确定流程中的第一迭代442通常对应于图4A中的步骤P1’。感测波束确定流程中的第二迭代443和通信波束确定流程中的第二迭代444通常对应于图4A中的步骤P2’。感测波束确定流程中的第三迭代445和通信波束确定流程中的第三迭代446通常对应于图4A中的步骤P3’。感测波束确定流程中的第四迭代447和通信波束确定流程中的第三迭代448通常对应于图4B中的步骤P4’。
以这种方式,让第二设备120针对大规模参数(例如,RSRP、SNR、GPS)定义SBSI和对应CBSI,我们可以在通信和感测两者中减少LBA。众所周知,特定空间区域可以被一些宽波束或较窄波束覆盖。如SBSI和CBSI所示。一个SBSI包括宽波束集(例如,Tx-WSBID1和Tx-WSBID2等)。所选择的宽波束对应于窄波束集,例如Tx-NSBID2_1、Tx-NSBID2_2、Tx-NSBID2_3。最后,选择一个窄波束来感测和通信。
然后,对于图4A中的步骤P4’的具体实现,提出了一种LOS辅助校准机制来提高感测性能,如参考图2所讨论的。更具体地,基于感测辅助信息,在gNB部分和UE部分两者处执行波束成形技术。通过计算所接收的LOS路径信号与来自目标的所接收的回波的比率,可以保证感测性能。为了说明LOS辅助校准机制的优点,仿真结果如图5-图9所示。
图5图示了根据本公开的一些实施例的用于仿真基于RS的解决方案或LOS辅助解决方案中的感测性能的示例资源配置。如图5中所示,诸如CSI-RS等一些感测参考信号作为先验信息给出,并且感测节点使用这些信号进行雷达感测;这种情况下的参考信号部署如图5中所示。
下表1示出了仿真物理参数:
表1
图6A至图9示出了基于RS的解决方案与LOS辅助解决方案之间的性能比较。
图6A图示了根据本公开的一些实施例的在JCAS系统中基于RS的感测解决方案的示例仿真结果。
在图6A的仿真中,LOS路径SNR(也被称为LOS SNR)被固定为20dB。此外,感测路径SNR(也可以被称为雷达SNR)被设置为0dB、-15dB和-30dB。可以看出,当雷达SNR为-30dB时,目标610在基于RS的解决方案中无法被识别。
图6B图示了根据本公开的一些实施例的在JCAS系统中LOS辅助感测解决方案的示例仿真结果。
在图6B的仿真中,LOS SNR也被固定为20dB。同样,雷达SNR被设置为0dB、-15dB和-30dB。可以看出,即使雷达SNR为-30dB,目标620也可以被清楚地识别。在高LOS SNR下,LOS辅助解决方案比基于RS的解决方案具有更好的雷达检测性能。这是因为,在高LOS SNR下,可以很好地消除数据随机性,并且LOS辅助解决方案中的更多有用资源元素用于提高雷达处理增益。
图7A图示了根据本公开的一些实施例的在特定雷达SNR下基于RS的感测解决方案的示例仿真结果。在这个仿真中,雷达SNR被固定为-20dB。由于基于RS的解决方案预先给出了RS的信息,因此其雷达性能不受LOS SNR变化的影响,并且检测性能如图7A中所示。
图7B图示了根据本公开的一些实施例的在特定雷达SNR和不同LOS SNR下LOS辅助感测解决方案的示例仿真结果。在该仿真中,雷达SNR被固定为-20dB,并且LOS SNR被设置为10dB、0dB、-10dB。可以看出,LOS辅助解决方案的雷达检测性能受到LOS SNR的高度影响,如图7B中所示。随着LOS SNR的降低,雷达检测性能也会降低。因此,有必要在TX/RX处进行波束管理,以保证LOS路径的SNR(例如,如上所述的辅LOS波束)。
图8图示了根据本公开的一些实施例的在不同能量泄漏水平下LOS辅助感测解决方案的示例仿真结果。图8中的第一子图示出了没有能量泄漏时的感测性能。只有一个目标810可以被识别。
第二子图和第三子图示出了在能量泄漏是由目标路径(诸如感测波束)引起的到LOS路径(诸如通信波束)的能量泄漏的情况下的感测性能。具体地,能量泄漏被设置为0dB,并且LOS SNR相应地被设置为20dB和10dB。可以看出,可以有两个目标(810和820-1、810和820-2)可以被识别。较高能量泄漏可能导致检测到虚假目标(820-1或820-2)的概率较高。
进而,第四子图和第五子图示出了在能量泄漏是由LOS路径(诸如通信波束)引起的到目标路径(诸如感测波束)的能量泄漏的情况下的感测性能。能量泄漏被设置为0dB,并且LOS SNR相应地被设置为20dB和10dB。类似地,较高能量泄漏可能导致检测到虚假目标(830-1或830-2)的概率较高。
对于仿真,目标雷达SNR被设置为10dB。从仿真结果可以看出,能量或功率泄漏可能会导致虚假目标检测。因此,在波束成形期间,有必要确保LOS路径与目标路径之间的良好分离。例如,可以采用参考图2讨论的隔离要求。
图9图示了根据本公开的一些实施例的LOS辅助感测解决方案与基于RS的感测解决方案之间的示例感测结果比较。
如图9中所示,在某些仿真条件下,对于基于RS的解决方案,可以存在多个检测到的目标,这些目标在范围维度和速度维度上可能包括误报,如910和920所示。进而,在相同特定仿真条件下,对于LOS辅助解决方案,在范围维度上只有一个目标930,并且在速度维度上只有相同的一个目标940。也就是说,利用LOS路径信号,可以显著消除误报。
如上所述,为了进一步提高感测性能并且尽量减少对通信性能的不利影响,允许将目标回波中的数据资源用于感测是有益的。以这种方式,感测接收器需要解密用于感测的数据,因此由于隐私问题,通信通常无法用于感测。因此,有必要研究如何在没有先验信息的情况下利用数据资源进行感测。在本公开中,公开了一种新的波束管理解决方案,用于JCAS在没有先验信息的情况下利用通信数据资源进行雷达检测和估计。特别地,gNB进行波束成形,并且基于感测辅助信息,相应地向感兴趣感测区域和UE两者发射通信信号。同时,UE还将进行对应波束管理,以相应地从LOS路径方向和感测方向提取原始感测信号,以进行被动雷达感测。
图10示出了根据本公开的一些实施例的在第一设备(例如,第一设备110)处实现的示例方法1000的流程图。出于讨论的目的,将参考图1从第一设备110的角度描述方法1000。
在1010处,第一设备110使用朝向第二设备120的通信波束从第二设备120接收第一信号。在1020处,第一设备110使用朝向感测目标的感测波束从第二设备120接收第二信号。第二信号承载第一信号的通信数据。然后,在1030处,第一设备110基于第一信号和第二信号,对感测目标执行测量。
在一些实施例中,朝向第二设备120的通信波束具有指向第一设备110与第二设备120之间的LOS路径的第一方向。朝向感测目标的感测波束具有指向感测目标所在的感测区域的第二方向。
在一些实施例中,通信波束在第二方向上具有零接收功率,或者感测波束在第一方向上具有零接收功率。
在一些实施例中,由感测波束引起的到通信波束的第一能量泄漏低于能量泄漏阈值;或者由通信波束引起的到感测波束的第二能量泄漏低于能量泄漏阈值。
在一些实施例中,第一信号和第二信号中的至少一项包括以下项中的至少一项:用于通信的数据信号;或者参考信号RS。
在一些实施例中,第一设备110被使得通过以下项来对感测目标执行测量:确定第一信号与第二信号之间的比率;以及基于该比率,对感测目标执行测量。
在一些实施例中,第一设备110还被使得:向第二设备发送该比率作为用于感测的信道状态信息。
在一些实施例中,第一设备110被使得:在第一方向上的信噪比SNR高于SNR阈值的情况下,对感测目标执行测量,第一方向指向第一设备与第二设备之间的LOS路径。
在一些实施例中,第一设备110还被使得:向第二设备120发送用于第二设备确定第二设备120的感测波束和通信波束的感测辅助信息。
在一些实施例中,感测辅助信息包括以下项中的至少一项:与感测目标相关联的感兴趣感测区域;感测目标所在的目标感测区域;第一设备110与第二设备120之间的LOS路径的对准指示;第一设备110的位置信息;第二设备120的感测波束的标识ID和第二设备120的通信波束的ID。
在一些实施例中,感测辅助信息还包括以下项中的至少一项:发送频率带宽;发送持续时间;发送波束的宽度;发送波束的发送功率。
在一些实施例中,第一设备110还被使得:基于感测辅助信息,确定朝向第二设备的通信波束、以及朝向感测目标的感测波束。
图11示出了根据本公开的一些实施例的在第二设备(例如,第二设备120)处实现的示例方法1100的流程图。出于讨论的目的,将参考图1从第二设备120的角度描述方法1100。
在1110处,第二设备120使用朝向第一设备110的通信波束向第一设备110发送第一信号。在1120处,第二设备120使用朝向要由第一设备110感测的感测目标的感测波束向第一设备110发送第二信号。第二信号承载第一信号的通信数据。
在一些实施例中,朝向第一设备的通信波束具有指向第二设备与第一设备之间的LOS路径的第一方向,并且朝向感测目标的感测波束具有指向感测目标所在的感测区域的第二方向。
在一些实施例中,通信波束在第二方向上具有零发送功率,或者感测波束在第一方向上具有零发送功率。
在一些实施例中,由感测波束引起的到通信波束的第一能量泄漏低于能量泄漏阈值;或者由通信波束引起的到感测波束的第二能量泄漏低于能量泄漏阈值。
在一些实施例中,第一信号和第二信号中的至少一项包括以下项中的至少一项:用于通信的数据信号;或者参考信号RS。
在一些实施例中,第二设备120还被使得:从第一设备110接收在第一设备处接收的第一信号与第二信号之间的比率,该比率用作用于感测的信道状态信息。
在一些实施例中,第二设备120还被使得:从第一设备接收用于第二设备确定感测波束和通信波束的感测辅助信息。
在一些实施例中,感测辅助信息包括以下项中的至少一项:与感测目标相关联的感兴趣感测区域;感测目标所在的目标感测区域;第一设备与第二设备之间的LOS路径的对准指示;第一设备的位置信息;第二设备的感测波束的标识ID、以及第二设备的通信波束的ID。
在一些实施例中,感测辅助信息还包括以下项中的至少一项:发送频率带宽;发送持续时间;发送波束的宽度;发送波束的发送功率。
在一些实施例中,第二设备120还被使得:基于感测辅助信息确定通信波束和感测波束。
在一些实施例中,一种能够执行方法1000的任何操作的装置(例如,第一设备110)可以包括:用于使用朝向第二设备的通信波束从第二设备接收第一信号的部件;用于使用朝向感测目标的感测波束从第二设备接收第二信号的部件,其中第二信号承载第一信号的通信数据;以及用于基于第一信号和第二信号来对感测目标执行测量的部件。
在一些实施例中,朝向第二设备120的通信波束具有指向第一设备110与第二设备120之间的LOS路径的第一方向。朝向感测目标的感测波束具有指向感测目标所在的感测区域的第二方向。
在一些实施例中,通信波束在第二方向上具有零接收功率,或者感测波束在第一方向上具有零接收功率。
在一些实施例中,由感测波束引起的到通信波束的第一能量泄漏低于能量泄漏阈值;或者由通信波束引起的到感测波束的第二能量泄漏低于能量泄漏阈值。
在一些实施例中,第一信号和第二信号中的至少一项包括以下项中的至少一项:用于通信的数据信号;或者参考信号RS。
在一些实施例中,用于执行测量的部件包括:用于确定第一信号与第二信号之间的比率的部件;以及用于基于该比率来对感测目标执行测量的部件。
在一些实施例中,该装置还包括用于向第二设备发送该比率作为用于感测的信道状态信息的部件。
在一些实施例中,用于执行测量的部件包括:用于在第一方向上的信噪比SNR高于SNR阈值的情况下、对感测目标执行测量的部件,第一方向指向第一设备与第二设备之间的LOS路径。
在一些实施例中,该装置还包括:用于向第二设备120发送用于第二设备确定第二设备120的感测波束和通信波束的感测辅助信息的部件。
在一些实施例中,感测辅助信息包括以下项中的至少一项:与感测目标相关联的感兴趣感测区域;感测目标所在的目标感测区域;第一设备110与第二设备120之间的LOS路径的对准指示;第一设备110的位置信息;第二设备120的感测波束的标识ID和第二设备120的通信波束的ID。
在一些实施例中,感测辅助信息还包括以下项中的至少一项:发送频率带宽;发送持续时间;发送波束的宽度;发送波束的发送功率。
在一些实施例中,该装置还包括:用于基于感测辅助信息来确定朝向第二设备的通信波束、以及朝向感测目标的感测波束的部件。
在一些实施例中,该装置还包括用于执行方法1000的一些实施例中的其他步骤的部件。在一些实施例中,该部件包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器,该至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与该至少一个处理器一起,实现该装置的性能。
在一些实施例中,一种能够执行方法1100中的任何一种的装置(例如,第二设备120)可以包括:用于使用朝向第一设备的通信波束向第一设备发送第一信号的部件;以及用于使用朝向要由第一设备感测的感测目标的感测波束向第一设备发送第二信号的部件,其中第二信号承载第一信号的通信数据。
在一些实施例中,朝向第一设备的通信波束具有指向第二设备与第一设备之间的LOS路径的第一方向,并且朝向感测目标的感测波束具有指向感测目标所在的感测区域的第二方向。
在一些实施例中,通信波束在第二方向上具有零发送功率,或者感测波束在第一方向上具有零发送功率。
在一些实施例中,由感测波束引起的到通信波束的第一能量泄漏低于能量泄漏阈值;或者由通信波束引起的到感测波束的第二能量泄漏低于能量泄漏阈值。
在一些实施例中,第一信号和第二信号中的至少一项包括以下项中的至少一项:用于通信的数据信号;或者RS。
在一些实施例中,该装置还包括:用于从第一设备110接收在第一设备处接收的第一信号与第二信号之间的比率的部件,该比率用作用于感测的信道状态信息。
在一些实施例中,该装置还包括:用于从第一设备接收用于第二设备确定感测波束和通信波束的感测辅助信息的部件。
在一些实施例中,感测辅助信息包括以下项中的至少一项:与感测目标相关联的感兴趣感测区域;感测目标所在的目标感测区域;第一设备与第二设备之间的LOS路径的对准指示;第一设备的位置信息;第二设备的感测波束的标识ID、以及第二设备的通信波束的ID。
在一些实施例中,感测辅助信息还包括以下项中的至少一项:发送频率带宽;发送持续时间;发送波束的宽度;发送波束的发送功率。
在一些实施例中,该装置还包括:用于基于感测辅助信息确定通信波束和感测波束的部件。
在一些实施例中,该装置还包括用于执行方法1100的一些实施例中的其他步骤的部件。在一些实施例中,该部件包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器,该至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与该至少一个处理器一起,实现该装置的性能。
图12是适合于实现本公开的实施例的设备1200的简化框图。可以提供设备1200来实现通信设备,例如图1所示的第二设备120或第一设备110。如图所示,设备1200包括一个或多个处理器1210、耦合到处理器1210的一个或多个存储器1220、以及耦合到处理器1210的一个或多个通信模块1240。
通信模块1240用于双向通信。通信模块1240具有至少一个天线以促进通信。通信接口可以表示与其他网络元件的通信所需要的任何接口。通信接口可以是基于硬件或软件的接口。例如,通信接口可以是一个或多个收发器。一个或多个收发器可以耦合到一个或多个天线或天线端口,以无线地发送和/或接收通信信号。天线或天线端口可以是相同或不同类型。天线或天线端口可以位于装置的不同位置。一个或多个收发器允许该装置与可以是有线和/或无线的其他设备通信。收发器可以支持一种或多种无线电技术。例如,一个或多个收发器可以包括蜂窝子系统、WLAN子系统和/或Bluetooth™子系统。一个或多个收发器可以包括处理器、控制器、无线电、插座、插头、缓冲器等电路,以形成到一个或多个射频单元的一个或多个通信信道。
处理器1210可以是适合于本地技术网络的任何类型,并且作为非限制性示例,可以包括以下中的一种或多种:通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多核处理器架构的处理器。设备1200可以具有多个处理器,诸如在时间上从属于与主处理器同步的时钟的专用集成电路芯片。
存储器1220可以包括一个或多个非易失性存储器和一个或多个易失性存储器。非易失性存储器的示例包括但不限于只读存储器(ROM)1224、电可编程只读存储器(EPROM)、闪存、硬盘、压缩盘(CD)、数字视频磁盘(DVD)和其他磁存储和/或光存储。易失性存储器的示例包括但不限于随机存取存储器(RAM)1222和不会在断电期间持续的其他易失性存储器。
程序1230包括由相关联的处理器1210执行的可执行指令。程序1230可以被存储在ROM 1224中。处理器1210可以通过将程序1230加载到RAM 1222中来执行任何合适的动作和处理。
本公开的实施例可以通过程序来实现,使得设备1200可以执行参考图2至图11讨论的本公开的任何过程。本公开的实施例还可以通过硬件或者通过软件和硬件的组合来实现。
图13图示了根据本公开的一些实施例的示例计算机可读介质的示例框图。
在一些实施例中,程序1230可以有形地包含在可读存储介质中,该可读存储介质可以被包括在设备1200中(诸如在存储器1220中)或设备1200可访问的其他存储设备中。设备1200可以将程序1230从存储介质加载到RAM 1222以供执行。存储介质可以包括任何类型的有形非易失性存储器,诸如ROM、EPROM、闪存、硬盘、CD、DVD等。图13示出了CD或DVD形式的存储介质1300的示例。存储介质中存储有处理器指令1230。
通常,本公开的各种实施例可以使用硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合来实现。一些方面可以使用硬件实现,而其他方面可以使用可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件来实现。尽管本公开的实施例的各个方面被图示和描述为框图、流程图或使用一些其他图形表示,但是应当理解,作为非限制性示例,本文中描述的块、装置、系统、技术或方法可以使用硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备、或其某种组合来实现。
本公开还提供有形地存储在非暂态可读存储介质上的至少一种程序产品。程序产品包括可执行指令,诸如程序模块中包括的指令,该指令在目标真实或虚拟处理器上的设备中执行,以执行以上参考图2至图11所述的过程200、方法400或500。通常,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、库、对象、类、组件、数据结构等。在各种实施例中,程序模块的功能可以根据需要在程序模块之间组合或拆分。程序模块的机器可执行指令可以在本地或分布式设备内执行。在分布式设备中,程序模块可以位于本地和远程存储介质两者中。
用于执行本公开的方法的程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器,使得程序代码在由处理器或控制器执行时使得在流程图和/或框图中指定的功能/操作被实现。程序代码可以完全在机器上、部分在机器上、作为独立软件包、部分在机器上和部分在远程机器上、或完全在远程机器或服务器上执行。
在本公开的上下文中,程序代码或相关数据可以由任何合适的载体承载,以使得设备、装置或处理器能够执行如上所述的各种过程和操作。载体的示例包括信号、可读存储介质等。
可读介质可以是可读信号介质或可读存储介质。可读存储介质可以包括但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外线或半导体系统、装置或设备、或前述各项的任何合适的组合。可读存储介质的更具体示例将包括具有一根或多根电线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、磁存储设备、或前述各项的任何合适的组合。本文中使用的术语“非暂态”是对介质本身的限制(即,有形的,而不是信号),而不是对数据存储持久性的限制(例如,RAM与ROM)。
此外,虽然以特定顺序描述操作,但这不应当被理解为需要以所示特定顺序或按顺序执行这样的操作或者执行所有所示操作以获取期望结果。在某些情况下,多任务和并行处理可能是有利的。同样,虽然在上述讨论中包含了若干具体实现细节,但这些不应当被解释为对本公开的范围的限制,而是对可能特定于特定实施例的特征的描述。在单独实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反,在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施例中单独或以任何合适的子组合来实现。
尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了本公开,但是应当理解,在所附权利要求中定义的本公开不一定限于上述特定特征或动作。相反,上述特定特征和动作被公开作为实现权利要求的示例形式。
Claims (27)
1.一种第一设备,包括:
至少一个处理器;以及
存储指令的至少一个存储器,所述指令在由所述至少一个处理器执行时,使得所述第一设备至少:
使用朝向第二设备的通信波束从所述第二设备接收第一信号;
使用朝向感测目标的感测波束从所述第二设备接收第二信号,其中所述第二信号承载所述第一信号的通信数据;以及
基于所述第一信号和所述第二信号,对所述感测目标执行测量。
2.根据权利要求1所述的第一设备,其中朝向所述第二设备的所述通信波束具有指向所述第一设备与所述第二设备之间的视距LOS路径的第一方向,并且
其中朝向所述感测目标的所述感测波束具有指向所述感测目标所在的感测区域的第二方向。
3.根据权利要求2所述的第一设备,其中以下项中的至少一项:
所述通信波束在所述第二方向上具有零接收功率,或者
所述感测波束在所述第一方向上具有零接收功率。
4.根据权利要求1或2所述的第一设备,其中以下项中的至少一项:
由所述感测波束引起的到所述通信波束的第一能量泄漏低于能量泄漏阈值;或者
由所述通信波束引起的到所述感测波束的第二能量泄漏低于所述能量泄漏阈值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的第一设备,其中所述第一信号和所述第二信号中的至少一项包括以下项中的至少一项:
用于通信的数据信号;或者
参考信号RS。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的第一设备,其中所述第一设备被使得通过以下项来对所述感测目标执行所述测量:
确定所述第一信号与所述第二信号之间的比率;以及
基于所述比率,对所述感测目标执行所述测量。
7.根据权利要求6所述的第一设备,其中所述第一设备还被使得:
向所述第二设备发送所述比率作为用于感测的信道状态信息。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的第一设备,其中所述第一设备被使得:在第一方向上的信噪比SNR高于SNR阈值的情况下,对所述感测目标执行所述测量,所述第一方向指向所述第一设备与所述第二设备之间的LOS路径。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的第一设备,其中所述第一设备还被使得:
向所述第二设备发送用于所述第二设备确定所述第二设备的感测波束和通信波束的感测辅助信息。
10.根据权利要求9所述的第一设备,其中所述感测辅助信息包括以下项中的至少一项:
与所述感测目标相关联的感兴趣感测区域;
所述感测目标所在的目标感测区域;
所述第一设备与所述第二设备之间的LOS路径的对准指示;
所述第一设备的位置信息;
所述第二设备的感测波束的标识ID、以及所述第二设备的通信波束的ID。
11.根据权利要求10所述的第一设备,其中所述感测辅助信息还包括以下项中的至少一项:
发送频率带宽;
发送持续时间;
发送波束的宽度;
发送波束的发送功率。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的第一设备,其中所述第一设备还被使得:
基于所述感测辅助信息,确定朝向所述第二设备的所述通信波束、以及朝向所述感测目标的所述感测波束。
13.一种第二设备,包括:
至少一个处理器;以及
存储指令的至少一个存储器,所述指令在由所述至少一个处理器执行时,使得所述第二设备至少:
使用朝向第一设备的通信波束向所述第一设备发送第一信号;以及
使用朝向要由所述第一设备感测的感测目标的感测波束向所述第一设备发送第二信号,其中所述第二信号承载所述第一信号的通信数据。
14.根据权利要求13所述的第二设备,其中朝向所述第一设备的所述通信波束具有指向所述第二设备与所述第一设备之间的视距LOS路径的第一方向,并且
其中朝向所述感测目标的所述感测波束具有指向所述感测目标所在的感测区域的第二方向。
15.根据权利要求14所述的第二设备,其中以下项中的至少一项:
所述通信波束在所述第二方向上具有零发送功率,或者
所述感测波束在所述第一方向上具有零发送功率。
16.根据权利要求13或14所述的第二设备,其中以下项中的至少一项:
由所述感测波束引起的到所述通信波束的第一能量泄漏低于能量泄漏阈值;或者
由所述通信波束引起的到所述感测波束的第二能量泄漏低于所述能量泄漏阈值。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的第二设备,其中所述第一信号和所述第二信号中的至少一项包括以下项中的至少一项:
用于通信的数据信号;或者
参考信号RS。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的第二设备,其中所述第二设备还被使得:
从所述第一设备接收在所述第一设备处接收的所述第一信号与所述第二信号之间的比率,所述比率被用作用于感测的信道状态信息。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的第二设备,其中所述第二设备还被使得:
从所述第一设备接收用于所述第二设备确定所述感测波束和所述通信波束的感测辅助信息。
20.根据权利要求19所述的第二设备,其中所述感测辅助信息包括以下项中的至少一项:
与所述感测目标相关联的感兴趣感测区域;
所述感测目标所在的目标感测区域;
所述第一设备与所述第二设备之间的LOS路径的对准指示;
所述第一设备的位置信息;
所述第二设备的感测波束的标识ID、以及所述第二设备的通信波束的ID。
21.根据权利要求20所述的第二设备,其中所述感测辅助信息还包括以下项中的至少一项:
发送频率带宽;
发送持续时间;
发送波束的宽度;
发送波束的发送功率。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的第二设备,其中所述第二设备还被使得:
基于所述感测辅助信息,确定所述通信波束和所述感测波束。
23.一种方法,包括:
在第一设备处,使用朝向第二设备的通信波束从所述第二设备接收第一信号;
使用朝向感测目标的感测波束从所述第二设备接收第二信号,其中所述第二信号承载所述第一信号的通信数据;以及
基于所述第一信号和所述第二信号,对所述感测目标执行测量。
24.一种方法,包括:
在第二设备处,使用朝向第一设备的通信波束向所述第一设备发送第一信号;以及
使用朝向要由所述第一设备感测的感测目标的感测波束向所述第一设备发送第二信号,其中所述第二信号承载所述第一信号的通信数据。
25.一种装置,包括:
用于使用朝向第二设备的通信波束从所述第二设备接收第一信号的部件;
用于使用朝向感测目标的感测波束从所述第二设备接收第二信号的部件,其中所述第二信号承载所述第一信号的通信数据;以及
用于基于所述第一信号和所述第二信号来对所述感测目标执行测量的部件。
26.一种装置,包括:
用于使用朝向第一设备的通信波束向所述第一设备发送第一信号的部件;以及
用于使用朝向要由所述第一设备感测的感测目标的感测波束向所述第一设备发送第二信号的部件,其中所述第二信号承载所述第一信号的通信数据。
27.一种非暂态计算机可读介质,包括存储在其上的程序指令,所述程序指令用于至少执行根据权利要求23或24所述的方法。
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