CN112955780A - Wlan雷达 - Google Patents

Wlan雷达 Download PDF

Info

Publication number
CN112955780A
CN112955780A CN201980071557.5A CN201980071557A CN112955780A CN 112955780 A CN112955780 A CN 112955780A CN 201980071557 A CN201980071557 A CN 201980071557A CN 112955780 A CN112955780 A CN 112955780A
Authority
CN
China
Prior art keywords
frames
frame
transmission
wireless node
radar operation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980071557.5A
Other languages
English (en)
Inventor
A·P·艾坦
A·Y·卡舍
S·特赖宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qualcomm Inc
Original Assignee
Qualcomm Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qualcomm Inc filed Critical Qualcomm Inc
Publication of CN112955780A publication Critical patent/CN112955780A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/003—Bistatic radar systems; Multistatic radar systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
    • G01S13/106—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves using transmission of pulses having some particular characteristics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/003—Transmission of data between radar, sonar or lidar systems and remote stations
    • G01S7/006—Transmission of data between radar, sonar or lidar systems and remote stations using shared front-end circuitry, e.g. antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0695—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using beam selection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S2013/0236—Special technical features
    • G01S2013/0245—Radar with phased array antenna
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本公开的某些方面提供了用于增强遵循无线局域网(WLAN)协议的雷达操作的方法和装置。示例装置(100)一般包括：处理系统，该处理系统被配置成生成与雷达操作相关联的一个或多个帧，其中该一个或多个帧遵循至少一个WLAN协议；第一接口，该第一接口被配置成在一个或多个方向上输出该一个或多个帧以供传输；以及第二接口，该第二接口被配置成获得该一个或多个帧的反射；其中该处理系统被进一步配置成基于该反射来执行一个或多个测量并且将这些测量用作该雷达操作的一部分。

Description

WLAN雷达
(诸)相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年11月1日提交的美国申请No.16/672,131的优先权，该美国申请要求于2018年11月8日提交的美国临时申请No.62/757,379的优先权，这两件申请均被转让给本申请受让人并由此通过援引全部明确纳入于此。
背景
公开领域
本公开的某些方面一般涉及无线通信，尤其涉及用于由遵循某些无线局域网(WLAN)协议的无线节点来检测对象的系统和方法。
相关技术描述
为了解决无线通信系统所需的带宽要求日益增长这一问题，正在开发不同的方案以允许多个用户终端通过共享信道资源来与单个接入点通信而同时达成高数据吞吐量。
某些应用(例如虚拟现实、增强现实或高清视频)可能需要每秒几千兆比特范围内的数据率。某些无线通信标准，诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准，标示了由IEEE 802.11委员会为短程通信(例如，几十米到几百米)开发的无线局域网(WLAN)空中接口标准集。
WLAN标准的802.11ad、802.11ay和802.11az修正定义了用于60GHz范围内高吞吐量应用的MAC和PHY层。与较低频率相比，60GHz频带中的操作允许使用较小的天线。然而，与较低频率中的操作相比，围绕60GHz频带的无线电波具有较高的大气衰减并且易受大气层气体、雨水、物体等的较高程度吸收，从而导致较高的自由空间损耗。较高的自由空间损耗可通过使用许多小型天线(例如安排成相控阵的小型天线)来补偿。
使用相控阵，可以协调多个天线以形成在期望方向上行进的相干波束(或称波束)，这被称为波束成形。可以旋转电场以改变这一方向。结果所得的传输基于电场被极化。接收机也可包括能适配成匹配或适应变化的传输极性的天线。
概述
本公开的系统、方法和设备各自具有若干方面，其中并非仅靠任何单一方面来负责其期望属性。在不限定如所附权利要求所表述的本公开的范围的情况下，现在将简要地讨论一些特征。在考虑此讨论后，并且尤其是在阅读题为“详细描述”的章节之后，将理解本公开的特征是如何提供包括在某些无线通信网络中的雷达操作的优点的。
本公开的某些方面提供了一种用于无线通信的装置。该装置一般包括：处理系统，该处理系统被配置成生成与雷达操作相关联的一个或多个帧，其中该一个或多个帧遵循至少一个无线局域网(WLAN)协议；第一接口，该第一接口被配置成在一个或多个方向上输出该一个或多个帧以供传输；以及第二接口，该第二接口被配置成获得该一个或多个帧的反射；其中该处理系统被进一步配置成基于该反射来执行一个或多个测量并且将这些测量用作该雷达操作的一部分。
本公开的某些方面提供了一种无线通信方法。该方法一般包括：生成与雷达操作相关联的一个或多个帧，其中该一个或多个帧遵循至少一个无线局域网(WLAN)协议。该方法还包括：在一个或多个方向上输出该一个或多个帧以供传输并获得该一个或多个帧的反射。该方法进一步包括：基于该反射来执行一个或多个测量；并将这些测量用作该雷达操作的一部分。
本公开的各方面还提供了与上述装置(设备)和操作相对应的各种方法、装置和计算机程序产品。
为了达成前述及相关目的，这一个或多个方面包括在下文充分描述并在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述了这一个或多个方面的某些解说性特征。然而，这些特征仅仅是指示了可采用各个方面的原理的各种方式中的若干种，并且本描述旨在涵盖所有此类方面及其等效方案。
附图简述
为了能详细理解本公开的以上陈述的特征所用的方式，可参照各方面来对以上简要概述的内容进行更具体的描述，其中一些方面在附图中解说。然而，应注意，附图仅解说了本公开的某些典型方面，故不应被认为限定其范围，因为本描述可允许有其他等同有效的方面。
图1解说了根据本公开的某些方面的执行雷达操作的示例性通信系统的框图。
图2是根据本公开的某些方面的示例无线通信网络的示图。
图3是根据本公开的某些方面的示例接入点和示例用户终端的框图。
图4是解说根据本公开的某些方面的相控阵天线的实现中的信号传播的示图。
图5解说了根据本公开的某些方面的示例波束成形训练规程。
图6解说了根据本公开的某些方面的用于由无线节点来执行电磁对象检测的示例操作。
图6A解说了根据本公开的某些方面的能够执行图6中所示的操作的示例组件。
详细描述
本公开的某些方面提供了用于以无线节点使用电磁辐射检测对象的方法和系统，如本文中进一步描述的。某些无线通信设备可以使用雷达操作来确定对象的邻近度以支持各种服务和功能性，包括检测手部或手指姿势、检测房间活动、对房间进行地图绘制或提供位置服务。但是，某些雷达操作可能不遵循WLAN协议或遵守信道接入规则，这可能会导致雷达传输干扰WLAN传输。因此，某些雷达操作可能会使某些无线通信网络(诸如WLAN)的性能降级。
本公开的某些方面提供了用于使用帧(例如，SSW帧或短SSW帧)和接入规则(例如，畅通信道评估)来获得对用于遵循某些WLAN协议(例如，802.11ad或802.11ay)的雷达操作的信道的接入的方法和系统。这使得本文描述的雷达操作能够与WLAN无线节点(例如，AP210或用户终端220)的通信共存，这可由于减少或消除来自雷达传输的干扰而导致改进的性能。遵循WLAN的雷达操作可以使无线节点(例如，AP 210或用户终端220)能够确定对象的邻近度(例如，检测无线节点是在口袋中还是握在用户手中)、响应对象的移动(例如，诸如控制无线节点的音量的手部或手指姿势)、检测房间活动、对房间进行地图绘制、或补充位置服务。本公开的某些方面允许毫米波信号传输期间雷达的无缝操作，而对活跃链路没有或几乎没有影响。如本文所使用的，雷达操作可包括使用经相位编码信号或序列(例如，Golay序列、Frank码、Barker码或Zadoff-Chu码)来执行电磁对象检测。
以下参照附图更全面地描述本公开的各个方面。然而，本公开可用许多不同形式来实施并且不应解释为被限于本公开通篇给出的任何具体结构或功能。相反，提供这些方面是为了使得本公开将是透彻和完整的，并且其将向本领域技术人员完全传达本公开的范围。基于本文中的教导，本领域技术人员应领会，本公开的范围旨在覆盖本文中所披露的本公开的任何方面，不论其是与本公开的任何其他方面相独立地实现还是组合地实现的。例如，可使用本文中所阐述的任何数目的方面来实现装置或实践方法。另外，本公开的范围旨在覆盖使用作为本文中所阐述的本公开的各种方面的补充或者另外的其他结构、功能性、或者结构及功能性来实践的此类装置或方法。应当理解，本文中所披露的本公开的任何方面可由权利要求的一个或多个元素来实施。
措辞“示例性”在本文中用于意指“用作示例、实例、或解说”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释为优于或胜过其他方面。
尽管在本文中描述了特定方面，但这些方面的众多变体和置换落在本公开的范围之内。尽管提到了优选方面的一些益处和优点，但本公开的范围并非旨在被限于特定益处、用途或目标。确切而言，本公开的各方面旨在宽泛地适用于不同的无线技术、系统配置、网络、和传输协议，其中一些藉由示例在附图和以下对优选方面的描述中解说。详细描述和附图仅仅解说本公开而非限定本公开，本公开的范围由所附权利要求及其等效技术方案来定义。
示例无线通信系统
本文所描述的技术可被用于各种宽带无线通信系统，包括基于正交复用方案的通信系统。此类通信系统的示例包括空分多址(SDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统等。SDMA系统可以利用充分不同的方向来同时传送属于多个用户终端的数据。TDMA系统可通过将传输信号划分在不同时隙中、每个时隙被指派给不同用户终端来允许多个用户终端共享相同频率信道。OFDMA系统利用正交频分复用(OFDM)，这是一种将整个系统带宽划分成多个正交副载波的调制技术。这些副载波也可以被称为频调、频槽等。在OFDM下，每个副载波可以用数据独立调制。SC-FDMA系统可以利用交织式FDMA(IFDMA)在跨系统带宽分布的副载波上传送，利用局部式FDMA(LFDMA)在由毗邻副载波构成的块上传送，或者利用增强式FDMA(EFDMA)在多个由毗邻副载波构成的块上传送。一般而言，调制码元在OFDM下是在频域中发送的，而在SC-FDMA下是在时域中发送的。本文描述的技术可被用于任何类型的应用于单载波(SC)和SC-MIMO系统。
本文中的教导可被纳入各种各样的有线或无线装置(例如，节点或设备)中(例如，在其内实现或由其执行)。在一些方面，根据本文中的教导实现的无线节点可包括接入点或用户终端。
接入点(“AP”)可包括、被实现为、或被称为B节点、无线电网络控制器(“RNC”)、演进型B节点(eNB)、基站控制器(“BSC”)、基收发机站(“BTS”)、基站(“BS”)、收发机功能(“TF”)、无线电路由器、无线电收发机、基本服务集(“BSS”)、扩展服务集(“ESS”)、无线电基站(“RBS”)、或某一其他术语。
用户终端(“UT”)可包括、被实现为、或被称为订户站、订户单元、移动站、远程站、远程终端、接入终端、用户代理、用户设备、用户装备、用户站、或某一其他术语。在一些实现中，用户终端可包括蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(“SIP”)电话、无线本地环路(“WLL”)站、个人数字助理(“PDA”)、具有无线连接能力的手持式设备、站(“STA”或无线站)、或连接到无线调制解调器的某种其他合适的处理设备。相应地，本文中教导的一个或多个方面可被纳入到电话(例如，蜂窝电话或智能电话)、计算机(例如，膝上型计算机)、便携式通信设备、便携式计算设备(例如，个人数据助理)、娱乐设备(例如，音乐或视频设备、或卫星无线电)、全球定位系统设备、或配置成经由无线或有线介质通信的任何其他合适设备中。在一些方面，设备是无线设备。此类无线设备可例如经由有线或无线通信链路来为网络(例如，广域网(诸如因特网)或蜂窝网络)提供连通性或提供至该网络的连通性。
图1解说了根据本公开的某些方面的示例性通信系统100的框图。如图所示，通信系统100包括第一无线节点110(例如，如图2所解说的AP 210或用户终端220)和第二无线节点120(例如，如图2所解说的AP 210或用户终端220)。在此示例中，第一无线节点110可使用定向在相同或不同方向上的发射波束成形设置来传送带训练字段TRN的清除发送至自己(CTS2SELF)帧。CTS2SELF帧可具有关于第一无线节点110将在无线信道上不可用于通信达雷达操作的历时的指示。第二无线节点120可接收CTS2SELF帧和/或训练字段(TRN)，并采取行动以在雷达操作期间减少对第一无线节点110的干扰。该指示可使得第一无线节点110能够在减少或没有来自第二无线节点120的干扰的情况下获得对无线信道的接入。
在某些方面，第一无线节点110可在不同方向上传送训练字段(TRN)以检测对象130的位置。如本文进一步描述的，第一无线节点110可接收训练字段(TRN)的反射(REFL)并且基于这些反射来执行测量。
在其他方面，第一无线节点110可在对象130(诸如用户的手)的方向上使用相同的发射波束成形设置传送训练字段(TRN)以检测各种手部姿势或移动。作为示例，第一无线节点110可取决于基于对接收到的反射(REFL)的测量而检测到的手部姿势来采取各种行动(诸如调节扬声器音量)。本公开提供了用于遵循某些WLAN协议(例如，802.11ad、802.11ay或802.11az)来执行雷达操作的各方面。
虽然本文提供的各示例参照第一无线节点110在第二无线节点120存在的情况下执行雷达操作来描述以便于理解，但本公开的各方面还可被应用于第一无线节点110在第二无线节点120缺失的情况下执行雷达操作的情形。
图2解说了具有接入点和用户终端的多址多输入多输出(MIMO)系统200。为简便起见，在图2中仅示出了一个接入点210。接入点一般是与各用户终端通信的固定站(无线节点)，并且也可被称为基站或某一其他术语。用户终端可以是固定的或移动的，并且也可被称为移动站、无线节点或某一其他术语。在某些方面，根据本公开的各方面的接入点210包括雷达管理器212，该雷达管理器212生成并输出与雷达操作相关联的一个或多个帧以供传输，其中该一个或多个帧遵循至少一个WLAN协议。替换地或附加地，根据本公开的各方面的用户终端220a包括雷达管理器222，该雷达管理器222生成并输出与雷达操作相关联的一个或多个帧以供传输，其中该一个或多个帧遵循至少一个WLAN协议。
接入点210可在任何给定时刻在下行链路和上行链路上与一个或多个用户终端220通信。下行链路(即，前向链路)是从接入点到用户终端的通信链路，而上行链路(即，反向链路)是从用户终端到接入点的通信链路。用户终端还可以与另一用户终端进行对等通信。系统控制器230耦合至各接入点并提供对这些接入点的协调和控制。
虽然以下公开的各部分将描述能够经由空分多址(SDMA)来通信的用户终端220，但对于某些方面，用户终端220还可包括不支持SDMA的一些用户终端。由此，对于此类方面，接入点(AP)210可被配置成与SDMA用户终端和非SDMA用户终端两者通信。这一办法可便于允许较老版本的用户终端(“旧式”站)仍被部署在企业中从而延长其有用寿命，同时允许在认为恰适的场合引入较新的SDMA用户终端。
系统200采用多个发射天线和多个接收天线来进行下行链路和上行链路上的数据传输。接入点210装备有Nap个天线并且对于下行链路传输而言表示多输入(MI)而对于上行链路传输而言表示多输出(MO)。K个所选用户终端220的集合共同地对于下行链路传输而言表示多输出并且对于上行链路传输而言表示多输入。对于纯SDMA而言，如果给K个用户终端的数据码元流没有通过某种手段在码、频率、或时间上进行复用，则期望具有Nap≥K≥1。如果数据码元流能够使用TDMA技术、在CDMA下使用不同的码道、在OFDM下使用不相交的子带集合等进行复用，则K可以大于Nap。每个所选用户终端向接入点传送因用户而异的数据和/或从接入点接收因用户而异的数据。一般而言，每个所选用户终端可装备有一个或多个天线(即，Nut≥1)。这K个所选用户终端可以具有相同或不同数目的天线。
系统200可以是时分双工(TDD)系统或频分双工(FDD)系统。对于TDD系统，下行链路和上行链路共享相同频带。对于FDD系统，下行链路和上行链路使用不同频带。MIMO系统200还可以利用单载波或多载波进行传输。每个用户终端可装备有单个天线(例如为了抑制成本)或多个天线(例如在能够支持附加成本的场合)。如果诸用户终端220通过将传送/接收划分在不同时隙中、每个时隙被指派给不同用户终端220的方式来共享相同频率信道，则系统200还可以是TDMA系统。
图3解说了MIMO系统200中的接入点210及两个用户终端220m和220x的框图。接入点210装备有Nt个天线324a到324t。用户终端220m装备有Nut,m个天线352ma到352mu，而用户终端220x装备有Nut,x个天线352xa到352xu。接入点210对于下行链路而言是传送方实体，而对于上行链路而言是接收方实体。每个用户终端220对于上行链路而言是传送方实体，而对于下行链路而言是接收方实体。如本文中所使用的，“传送方实体”是能够经由无线信道传送数据的独立操作的装置或设备，而“接收方实体”是能够经由无线信道接收数据的独立操作的装置或设备。术语通信一般指代传送、接收、或这两者。在以下描述中，下标“dn”标示下行链路，下标“up”标示上行链路，Nup个用户终端被选择进行上行链路上的同时传输，Ndn个用户终端被选择进行下行链路上的同时传输，Nup可以等于或不等于Ndn，且Nup和Ndn可以是静态值或者可为每个调度区间而改变。可在接入点和用户终端处使用波束转向或某种其他空间处理技术。
在上行链路上，在被选择用于上行链路传输的每个用户终端220处，TX数据处理器388接收来自数据源386的话务数据和来自控制器380的控制数据。TX数据处理器388基于与为该用户终端选择的速率相关联的编码和调制方案来处理(例如，编码、交织、及调制)该用户终端的话务数据，并提供数据码元流。TX空间处理器390对数据码元流执行空间处理并为Nut,m个天线提供Nut,m个发射码元流。每个发射机单元(TMTR)354接收并处理(例如，转换至模拟、放大、滤波、及上变频)相应的发射码元流以生成上行链路信号。Nut,m个发射机单元354提供Nut,m个上行链路信号以供从Nut,m个天线352传送到接入点。
Nup个用户终端可被调度用于上行链路上的同时传输。这些用户终端中的每一者对其数据码元流执行空间处理并在上行链路上向接入点传送其发射码元流集。
在接入点210处，Nap个天线324a到324ap从在上行链路上进行传送的所有Nup个用户终端接收上行链路信号。每个天线324向各自相应的接收机单元(RCVR)322提供收到信号。每个接收机单元322执行与由发射机单元354执行的处理互补的处理，并提供收到码元流。RX空间处理器340对来自Nap个接收机单元322的Nap个收到码元流执行接收机空间处理并提供Nup个恢复出的上行链路数据码元流。接收机空间处理是根据信道相关矩阵求逆(CCMI)、最小均方误差(MMSE)、软干扰消去(SIC)、或某种其他技术来执行的。每个恢复出的上行链路数据码元流是对由各自相应用户终端传送的数据码元流的估计。RX数据处理器342根据用于每个恢复出的上行链路数据码元流的速率来处理(例如，解调、解交织、及解码)此恢复出的上行链路数据码元流以获得经解码数据。每个用户终端的经解码数据可被提供给数据阱344以供存储和/或提供给耦合到存储器332的控制器330以供进一步处理。
在下行链路上，在接入点210处，TX数据处理器310接收来自数据源308的给被调度用于下行链路传输的Ndn个用户终端的话务数据、来自控制器330的控制数据、以及可能有来自调度器334的其他数据。可在不同的传输信道上发送各种类型的数据。TX数据处理器310基于为每个用户终端选择的速率来处理(例如，编码、交织、及调制)该用户终端的话务数据。TX数据处理器310为Ndn个用户终端提供Ndn个下行链路数据码元流。TX空间处理器320对Ndn个下行链路数据码元流执行空间处理(诸如预编码或波束成形，如本公开中所描述的)，并为Nap个天线提供Nap个发射码元流。每个发射机单元322接收并处理各自相应的发射码元流以生成下行链路信号。Nap个发射机单元322提供Nap个下行链路信号以供从Nap个天线324向用户终端传送。
在每个用户终端220处，Nut,m个天线352接收来自接入点210的Nap个下行链路信号。每个接收机单元354处理来自相关联的天线352的收到信号并提供收到码元流。RX空间处理器360对来自Nut,m个接收机单元354的Nut,m个收到码元流执行接收机空间处理并为用户终端提供恢复出的下行链路数据码元流。接收机空间处理是根据CCMI、MMSE、或某种其他技术来执行的。RX数据处理器370处理(例如，解调、解交织及解码)恢复出的下行链路数据码元流以获得给该用户终端的经解码数据。经解码数据可被提供给数据阱372以供存储和/或提供给耦合到存储器382的控制器380以供进一步处理。
在每个用户终端220处，信道估计器378估计下行链路信道响应并提供下行链路信道估计，该下行链路信道估计可包括信道增益估计、SNR估计、噪声方差等。类似地，信道估计器328估计上行链路信道响应并提供上行链路信道估计。每个用户终端的控制器380通常基于该用户终端的下行链路信道响应矩阵Hdn,m来推导该用户终端的空间滤波器矩阵。控制器330基于有效上行链路信道响应矩阵Hup,eff来推导接入点的空间滤波器矩阵。每个用户终端的控制器380可向接入点发送反馈信息(例如，下行链路和/或上行链路本征向量、本征值、SNR估计等)。控制器330和380还分别控制接入点210和用户终端220处的各个处理单元的操作。
如图3所示，根据本文描述的各方面的接入点210的控制器/处理器330具有雷达管理器331，该雷达管理器331生成并输出与雷达操作相关联的一个或多个帧以供传输，其中该一个或多个帧遵循至少一个WLAN协议。根据本公开的各方面的用户终端220的控制器/处理器380包括雷达管理器381，该雷达管理器381生成并输出与雷达操作相关联的一个或多个帧以供传输，其中该一个或多个帧遵循至少一个WLAN协议。尽管被示为在控制器/处理器处，但是用户终端220和接入点210的其他组件也可被用来执行本文中所描述的操作。
某些标准(诸如IEEE 802.11ay标准)将根据现有标准(例如，802.11ad标准)的无线通信扩展至60GHz频带。将被包括在此类标准中的示例特征包括信道聚集和信道绑定(CB)。一般而言，信道聚集利用保持分开的多个信道，而信道绑定将多个信道的带宽视作单个(宽带)信道。
如上所述，与较低频率相比，60GHz频带中的操作可允许使用较小的天线。虽然60GHz频带周围的无线电波具有相对高的大气衰减，但较高的自由空间损耗可通过使用许多小型天线(例如安排成相控阵的小型天线)来补偿。
使用相控阵，可以协调多个天线以形成在期望方向上行进的相干波束。可以旋转电场以改变这一方向。结果所得的传输基于电场被极化。接收机也可包括能适配成匹配或适应变化的传输极性的天线。
图4是解说相控阵天线的实现中的信号传播400的示图。相控阵天线使用相同的振子410-1到410-4(下文分别称为振子410或统称为振子410)。信号传播的方向对于每个振子410产出大致相同的增益，而各振子410的相位是不同的。由这些振子接收到的信号被组合成在期望方向上具有正确增益的相干波束。
示例波束成形训练规程
在可使用IEEE标准(诸如802.11ad和802.11ay)实现的高频(例如mmWave)通信系统中，波束成形(BF)可以与接收和发射侧两者上的相控阵天线一起使用以达成良好的通信链路。如上所述，波束成形(BF)一般指代由一对STA用于调整发射和/或接收天线设置以达成用于后续通信的期望链路预算的机制。
如图5中解说的，BF训练可涉及各STA之间的BF训练帧传输的双向序列，其使用扇区级扫掠(例如，扇区扫掠(SSW)帧或短SSW帧)，随后是波束精化阶段(BRP)。例如，AP或者非AP STA可发起此类规程以建立初始链路。在扇区扫掠期间，每个传输是经由帧中所标识的不同扇区来发送的，并提供必要的信令以允许每个STA为传送和接收两者确定恰适的天线系统设置。每个扇区可以对应于具有一定宽度的不同定向波束。
示例WLAN雷达操作
本公开提供了用于执行作为特定无线毫米波通信系统(例如802.11ad、802.11ay或802.11az)的WLAN操作的一部分的雷达操作的各方面。例如，可使用波束成形训练规程的各方面来执行雷达操作。某些无线毫米波通信系统(例如802.11ad、802.11ay或802.11az)使用波束成形来克服路径损耗以便高效地进行通信。在链路建立期间，毫米波设备可在多个方向上发送消息以旨在使预期接收机将在至少一个方向上接收到传输。通常，波束成形有两种办法，一种是扇区级扫掠(SLS)协议，其中发射机向每个方向发送PPDU；第二种是波束精化阶段(BRP-TX)协议，其中发射机可发送一个PPDU，但在前序的训练序列中，每个训练序列指向不同的方向。
另外，存在允许全双工操作的毫米波设备。这些设备通常允许一个或多个天线发射，而其他一个或多个天线接收。本公开的某些方面一般涉及执行双基(bi-static)雷达操作，其中一个天线(或天线阵列)在不同的方向上发射信号，而另一天线(或天线阵列)接收可能已从待检测的对象反射的信号。例如，在本公开的某些方面，无线节点可通过使用其一些天线作为接收天线并且使用其一些天线作为发射天线来执行波束成形。然后，无线节点可以在发射的波束成形(SLS或BRP-TX)期间处理接收到的信号。
作为另一示例，无线节点可在没有波束成形帧的情况下执行雷达操作。无线节点可在相同方向或不同方向上传送带具有经相位编码信号的训练字段的清除发送至自己(CTS2SELF)帧。在其他方面，无线节点可在相同方向或不同方向上传送多个CTS2SELF帧以执行雷达操作，如本文进一步描述的。
一般而言，本文描述的装置和方法可使用帧(例如，SSW帧或短SSW帧)和接入规则(例如，畅通信道评估)来获得对用于遵循某些WLAN协议(例如，802.11ad或802.11ay)的雷达操作的信道的接入。这使得本文描述的雷达操作能够与WLAN无线节点(例如，AP 210或用户终端220)的通信共存。遵循WLAN的雷达操作可以使无线节点(例如，AP 210或用户终端220)确定对象的邻近度(例如，检测无线节点是在口袋中还是握在用户手中)、响应对象的移动(例如，诸如控制无线节点的音量的手部或手指姿势)、检测房间活动、对房间进行地图绘制、或补充位置服务。本公开的某些方面允许毫米波信号传输期间雷达的无缝操作，而对活跃链路没有或几乎没有影响。如本文所使用的，雷达操作可包括使用经相位编码信号或序列(例如，Golay序列、Frank码、Barker码或Zadoff-Chu码)来执行电磁对象检测。
图6解说了根据本公开的某些方面的用于执行WLAN雷达操作的示例操作600。操作600可例如由无线节点(例如，AP 210或用户终端220a)来执行。操作600可被实现为在无线节点的一个或多个处理器(例如，图3中解说的控制器330或控制器380)上执行并运行的软件组件。在某些方面，由无线节点对信号的传输和/或接收可以经由获得和/或输出信号的一个或多个处理器(例如，图3中解说的控制器330或控制器380)的总线接口来实现。此外，可例如通过一个或多个天线和/或发射机/接收机单元(例如，图3的天线324、发射机/接收机单元322、天线352、发射机/接收机单元354)来使得操作600的由无线节点对信号的传送和/或接收能够实现。
操作600在框602始于，无线节点生成与雷达操作相关联的一个或多个帧，其中该一个或多个帧遵循至少一个WLAN协议。在框604，该无线节点在一个或多个方向上输出(或传送)该一个或多个帧以供传输。在框606，该无线节点获得(或接收)该一个或多个帧(或其中一个帧的训练字段)的反射。在框608，该无线节点基于该反射来执行一个或多个测量。在框610，该无线节点将这些测量用作该雷达操作的一部分。
在某些方面，在框608执行一个或多个测量可包括执行一个或多个帧与反射的互相关(CC)。在此情形中，该测量可以基于CC结果。例如，可执行CC以检测无线节点周围的反射和散射。这些反射可能会在CC输出中显现为新的抽头。在某些方面，该一个或多个帧可包括经相位编码序列(诸如Golay序列)。无线节点可基于Golay序列(诸如一个或多个帧与接收到的反射的CC)来检测反射。作为示例，无线节点的处理系统可基于Golay序列来检测反射。无线节点可将这些测量用作雷达操作的一部分，诸如基于CC结果生成一个或多个参数，包括针对每个目标(例如，检测到的对象)的距离、角度、材料分类和/或速度，如本文更详细地描述的。
在某些方面，在框610将这些测量用作雷达操作的一部分可包括通过测量反射波(例如，反射)返回到无线节点的接收天线的往返时间来确定所检测的一个或多个对象的距离(D)。距离D可以根据以下表达式计算：
Figure BDA0003044417700000121
其中C是光速，而T是往返时间。例如，往返时间可以是传送一个或多个帧或TRN与接收反射之间的时间差。
在某些方面，可通过测量所传送的一个或多个帧与接收到的反射之间的相位偏移(PO)(例如，相位差)来确定对象的相对速度。相位偏移PO可以等于频率偏移(FO)乘以往返时间T。频率偏移FO可以是一个或多个帧的频率与反射的频率之间的差。频率偏移F可以基于多普勒频移来确定，其对应于检测到的对象相对于发射机的速度。可基于以下等式来确定相位偏移PO和频率偏移FO：
Figure BDA0003044417700000122
以及
其中S是待检测的对象相对于发射机的速度、C是光速、Fc是载波频率、而T是往返时间。
在某些方面，在框610将测量用作雷达操作的一部分可包括确定检测到的对象的材料分类。例如，可通过测量离开检测到的对象的反射(例如，接收到的第二序列)的振幅来确定材料分类。例如，与有机材料(诸如人体皮肤或木材)相比，金属材料可反射与更高的振幅相对应的具有更高能量的信号。因此，基于反射的振幅，可以确定对象的材料分类。
在某些方面，在框610将测量用作雷达操作的一部分可包括基于一个或多个帧的传输模式或反射的接收模式中的至少一者来确定检测到的对象相对于无线节点的方向。例如，可通过经由具有不同接收模式(例如，不同天线振子)的多个天线阵列同时接收反射来确定一个或多个对象相对于无线节点的方向(例如，方位角和/或仰角)。
在某些方面，每个帧都可具有多个训练字段，并且无线节点可以在相同方向或不同方向上输出(或传送)带训练字段的一个或多个帧。例如，无线节点的接口可以在相同方向或不同方向上输出带多个训练字段的一个或多个帧。无线节点可使用相同或不同的发射波束成形设置来输出(或传送)训练字段以供传输。作为示例，无线节点的接口可使用相同或不同的发射波束成形设置来输出训练字段以供传输。该反射可包括训练字段的反射。在此情形中，可使用具有相同或不同天线模式(例如，不同的有源天线振子)和/或具有不同相位响应的相同或不同的天线阵列来接收经反射的训练字段。无线节点可使用与发射波束成形设置相对应的接收波束成形设置来获得(或接收)经反射的训练字段。作为示例，无线节点的接口(或另一接口)可使用与发射波束成形设置相对应的接收波束成形设置来获得经反射的训练字段。
无线节点可基于经反射的训练字段来确定关于区域的信息。例如，无线节点的处理系统可基于经反射的训练字段来确定信息，并将该信息用作雷达操作的一部分。该信息可基于经反射的训练字段的抵达时间、信号强度、相位或方向中的至少一者来确定。例如，经反射的训练字段的相关性可被用于确定检测到的对象的方向、检测到的对象的移动、检测到的对象的材料分类等。在某些方面，可将反射的相位信息与传送的一个或多个帧进行比较以确定一个或多个对象相对于无线节点的方向。
在一些情形中，可将由不同天线接收到的信号的相位差与从每个方向预期的相位差进行比较。例如，对于视轴对象而言，由于波前平行于天线阵列，因此各天线之间的相位差可能接近于零。在某些方面，一个或多个对象相对于无线节点的方向可基于用于接收反射(例如，如参照图1所描述的经反射的训练字段)的不同天线之间的距离来确定。不同天线之间的距离可取决于检测到的对象的方向而确定所接收的反射之间的相位差。例如，反射的相位可对应于距离乘以对象的方向(例如，相对于无线节点的角度)的正弦。
在如本文所描述地检测到一个或多个对象之后，无线节点可以采取一个或多个行动。例如，在一些情形中，无线节点可使用关于检测到的对象的信息来调整传输模式以提高通信效率。在一些情形中，可将该一个或多个对象报告给用户或在无线节点上运行的应用。在其他情形中，无线节点可确定对象的邻近度(例如，检测无线节点是在口袋中还是握在用户手中)、响应对象的移动(例如，诸如控制无线节点的音量的手部或手指姿势)、检测房间活动、对房间进行地图绘制、或补充位置服务。
在某些方面，如参照图6所描述的一个或多个帧可包括扇区级扫掠(SSW)帧、短SSW帧、清除发送至自己(CTS2SELF)帧和/或波束精化协议(BRP)帧。作为示例，操作600可包括在框604输出BRP帧以供传输，其中该BRP帧包括电磁信号的经相位编码序列以执行雷达操作。例如，每个信号可以是BRP帧的不同训练字段的一部分。对于各方面，一个或多个帧可具有设置成与源字段相同的值的目的地字段(诸如媒体接入控制(MAC)地址)。
在一些情形中，操作600可包括在框604输出一个或多个SSW帧或短SSW帧以供传输。在此情形中，每个SSW帧都可包括不同的电磁信号。例如，每个信号可以是SSW帧的短训练字段和/或信道估计字段的一部分。
虽然BRP和SSW帧作为可包括电磁信号的示例帧类型被提供以便于理解，但一个或多个帧可以是任何类型的帧(例如，根据任何WLAN协议，诸如802.11ad、802.11ay或802.11az)。例如，该一个或多个帧可以具有带或不带数据的帧。在一些情形中，该一个或多个帧可以包括具有信道估计字段或训练字段中的至少一者的帧，其中信道估计字段或训练字段中的该至少一者可包括本文描述的经相位编码信号。
在某些方面，该一个或多个帧可包括第一类型的第一帧(例如，不带任何训练字段的CTS2SELF)和第二类型的一个或多个第二帧(例如，SSW帧、短SSW帧、或BRP帧)。第一帧可在一个或多个第二帧之前被输出以供传输。这可以使无线节点获得对信道的接入而不受来自其他无线节点的干扰。在某些情形中，第一帧可具有设置成至少覆盖第二帧的传输的值的历时字段。
在某些方面，该一个或多个帧可具有关于无线节点将在介质(例如，无线信道)上不可用于通信达雷达操作的历时的指示。作为示例，该指示可以是网络分配矢量，其可被表示为在该一个或多个帧的每一个帧中递减至零的计数器。在各方面中，该指示的非零值可表示雷达操作正在进行，而该指示的零值可表示雷达操作已经完成。在各方面中，关于无线节点将不可用的指示可被包括在除该一个或多个帧之外的单独的帧中。例如，无线节点可生成至少一个其他帧，该至少一个其他帧遵循WLAN协议并带有该无线节点将在介质上不可用于通信的指示。作为另一示例，无线节点的处理系统可生成至少一个其他帧，该至少一个其他帧遵循WLAN协议并带有该无线节点将在介质上不可用于通信的指示，并且接口可输出该至少一个其他帧以供传输。
历时的值可以适用于整个雷达操作。例如，历时的值可跨越在雷达操作期间无线节点传送脉冲和接收反射所花费的时间。
在某些方面，无线节点可最初确定信道是否畅通以执行雷达操作。例如，无线节点可在输出一个或多个帧以供传输之前，根据至少一个WLAN协议来执行畅通信道评估。无线节点可基于畅通信道评估在一个或多个方向上传送一个或多个帧以供传输。作为另一示例，无线节点的处理系统可在输出一个或多个帧以供传输之前，根据至少一个WLAN协议来执行畅通信道评估。无线节点的接口可基于畅通信道评估在一个或多个方向上输出一个或多个帧以供传输。
在某些方面，无线节点可调整与其他无线节点相关联的服务质量(QoS)优先级，以使得该无线节点能够在减少来自其他无线节点的干扰的情况下获得对信道的接入。例如，无线节点可将该一个或多个帧生成为具有用于根据与另一无线节点相关联的较低优先级接入类别(诸如，后台接入类别)的至少一个传输机会的配置。作为另一示例，无线节点的处理系统可将该一个或多个帧生成为具有用于根据与另一无线节点相关联的较低优先级接入类别(例如，后台接入类别)的传输机会的配置。
在一些情形中，该一个或多个帧可包括单个雷达脉冲，诸如单个经相位编码信号或信号序列。无线节点可周期性地输出该单个雷达信号以便执行邻近度检测，诸如确定无线节点是否正被用户持握。该一个或多个帧可以是不带训练字段的SSW帧、短SSW帧或CTS2SELF帧。
在其他情形中，该一个或多个帧可包括定向在不同方向上的一系列雷达信号(例如，帧的每个训练字段可以具有雷达信号)以便扫描区域。该一个或多个帧可以是带训练字段的SSW帧、短SSW帧或CTS2SELF帧。
在某些情形中，该一个或多个帧可包括定向在相同方向上的一系列雷达信号以便检测对象在此区域中的移动(例如，姿势检测)。该一个或多个帧可以是在CTS2SELF帧之后的不带训练字段的SSW帧、短SSW帧。CTS2SELF帧可具有覆盖所有SSW帧的整个传输的历时字段。在某些情形中，该一个或多个帧可以是带训练字段的CTS2SELF帧。
本文描述的技术和方法提供了各种优点。例如，本文描述的雷达操作可遵循某些WLAN协议并且可与WLAN通信共存。本文描述的雷达操作可通过使无线节点能够响应于手部姿势、对房间进行地图绘制或补充位置服务来增强无线节点的对象检测功能性。
提供先前描述是为了使本领域任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。对这些方面的各种修改将容易为本领域技术人员所明白，并且在本文中所定义的普适原理可被应用于其他方面。因此，权利要求并非旨在被限定于本文中所示的方面，而是应被授予与语言上的权利要求相一致的全部范围，其中对要素的单数形式的引述除非特别声明，否则并非旨在表示“有且仅有一个”，而是“一个或多个”。除非特别另外声明，否则术语“一些/某个”指的是一个或多个。本公开通篇描述的各个方面的要素为本领域普通技术人员当前或今后所知的所有结构上和功能上的等效方案通过引述被明确纳入于此，且旨在被权利要求所涵盖。此外，本文所公开的任何内容都不旨在捐献于公众，无论此类公开内容是否明确记载在权利要求书中。权利要求的任何要素都不应当在35U.S.C.§112第六款的规定下来解释，除非该要素是使用措辞“用于……的装置”来明确叙述的或者在方法权利要求情形中该要素是使用措辞“用于……的步骤”来叙述的。
以上所描述的方法的各种操作可由能够执行相应功能的任何合适的装置来执行。这些装置可包括各种硬件和/或软件组件和/或模块，包括但不限于电路、专用集成电路(ASIC)、或处理器。一般地，在存在附图中解说的操作的场合，这些操作可具有带相似编号的相应配对装置加功能组件。例如，图6中所解说的操作600对应于图6A中所解说的装置600A。
用于接收的装置、用于获得的装置或用于执行畅通信道评估的装置可包括图3中解说的接入点210的接收机(例如，接收机单元322)和/或(诸)天线324、或者用户终端220的接收机单元354和/或(诸)天线352。用于传送的装置或用于输出的装置可包括图3中解说的接入点210的发射机(例如，发射机单元322)和/或(诸)天线324、或者用户终端220的发射机单元354和/或(诸)天线352。用于生成的装置、用于执行一个或多个测量的装置、用于执行畅通信道评估的装置、用于使用测量的装置、用于检测的装置、用于确定的装置、用于输出的装置或用于获得的装置可包括处理系统，该处理系统可包括一个或多个处理器，诸如图3中所解说的接入点210的RX数据处理器342、TX数据处理器310、TX空间处理器320、RX空间处理器340和/或控制器330、或者用户终端220的RX数据处理器370、TX数据处理器388、TX空间处理器390、RX空间处理器360和/或控制器380。
在一些情形中，设备可以并非实际上传送帧，而是可具有用于输出帧以供传输的接口(用于输出的装置)。例如，处理器可经由总线接口向射频(RF)前端输出帧以供传输。类似地，设备可以并非实际上接收帧，而是可具有用于获得从另一设备接收的帧或帧的反射的接口(用于获得的装置)。例如，处理器可经由总线接口从RF前端获得(或接收)帧以用于接收。在某些方面，用于获得帧或帧的反射的接口可以与用于输出帧以供传输的接口相同。
如本文所使用的，术语“确定”涵盖各种各样的动作。例如，“确定”可包括演算、计算、处理、推导、研究、查找(例如，在表、数据库或另一数据结构中查找)、查明及诸如此类。而且，“确定”可包括接收(例如，接收信息)、访问(例如，访问存储器中的数据)及诸如此类。而且，“确定”可包括解析、选择、选取、建立及诸如此类。
如本文中所使用的，引述一列项目中的“至少一者”的短语是指这些项目的任何组合，包括单个成员。作为示例，“a、b或c中的至少一者”旨在覆盖a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c、以及包括多重一个或多个成员的组合(aa、bb、和/或cc)。
结合本公开所描述的各种解说性逻辑块、模块、以及电路可用设计成执行本文所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件(PLD)、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何市售的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
结合本公开所描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中实施。软件模块可驻留在本领域所知的任何形式的存储介质中。可使用的存储介质的一些示例包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM，等等。软件模块可包括单条指令、或许多条指令，且可分布在若干不同的代码段上，分布在不同的程序间以及跨多个存储介质分布。存储介质可被耦合到处理器以使得该处理器能该存储介质读取信息以及向该存储介质写入信息。在替换方案中，存储介质可被整合到处理器。
本文所公开的方法包括用于实现所描述的方法的一个或多个步骤或动作。这些方法步骤和/或动作可以彼此互换而不会脱离权利要求的范围。换言之，除非指定了步骤或动作的特定次序，否则具体步骤和/或动作的次序和/或使用可以改动而不会脱离权利要求的范围。
所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果以硬件实现，则示例硬件配置可包括无线节点中的处理系统。处理系统可以用总线架构来实现。取决于处理系统的具体应用和整体设计约束，总线可包括任何数目的互连总线和桥接器。总线可将包括处理器、机器可读介质、以及总线接口的各种电路链接在一起。总线接口可被用于将网络适配器等经由总线连接至处理系统。网络适配器可被用于实现PHY层的信号处理功能。在用户终端220(参见图2)的情形中，用户接口(例如，按键板、显示器、鼠标、操纵杆，等等)也可以被连接到总线。总线还可以链接各种其他电路，诸如定时源、外围设备、稳压器、功率管理电路以及类似电路，它们在本领域中是众所周知的，因此将不再进一步描述。
处理器可负责管理总线和一般处理，包括对存储在机器可读介质上的软件的执行。处理器可用一个或多个通用和/或专用处理器来实现。示例包括微处理器、微控制器、DSP处理器、以及其他能执行软件的电路系统。软件应当被宽泛地解释成意指指令、数据、或其任何组合，无论是被称作软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、或其他。作为示例，机器可读介质可包括RAM(随机存取存储器)、闪存、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦式可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦式可编程只读存储器)、寄存器、磁盘、光盘、硬驱动器、或任何其他合适的存储介质、或者其任何组合。机器可读介质可被实施在计算机程序产品中。该计算机程序产品可包括包装材料。
在硬件实现中，机器可读介质可以是处理系统中与处理器分开的一部分。然而，如本领域技术人员将容易领会的，机器可读介质或其任何部分可在处理系统外部。作为示例，机器可读介质可包括传输线、由数据调制的载波、和/或与无线节点分隔开的计算机产品，所有这些都可由处理器通过总线接口来访问。替换地或附加地，机器可读介质或其任何部分可被集成到处理器中，诸如高速缓存和/或通用寄存器文件可能就是这种情形。
处理系统可被配置为通用处理系统，该通用处理系统具有一个或多个提供处理器功能性的微处理器、以及提供机器可读介质中的至少一部分的外部存储器，它们都通过外部总线架构与其他支持电路系统链接在一起。替换地，处理系统可以用带有集成在单块芯片中的处理器、总线接口、用户接口(在用户终端情形中)、支持电路系统、和至少一部分机器可读介质的ASIC(专用集成电路)来实现，或者用一个或多个FPGA(现场可编程门阵列)、PLD(可编程逻辑器件)、控制器、状态机、门控逻辑、分立硬件组件、或者任何其他合适的电路系统、或者能执行本公开通篇所描述的各种功能性的电路的任何组合来实现。取决于具体应用和加诸于整体系统上的总设计约束，本领域技术人员将认识到如何最佳地实现关于处理系统所描述的功能性。
机器可读介质可包括数个软件模块。这些软件模块包括当由处理器执行时使处理系统执行各种功能的指令。这些软件模块可包括传送模块和接收模块。每个软件模块可以驻留在单个存储设备中或者跨多个存储设备分布。作为示例，当触发事件发生时，可以从硬驱动器中将软件模块加载到RAM中。在软件模块执行期间，处理器可以将一些指令加载到高速缓存中以提高访问速度。可随后将一个或多个高速缓存行加载到通用寄存器文件中以供处理器执行。在以下述及软件模块的功能性时，将理解此类功能性是在处理器执行来自该软件模块的指令时由该处理器来实现的。
如果以软件实现，则各功能可作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，这些介质包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，此类计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能用于携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其他介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或无线技术(诸如红外(IR)、无线电、以及微波)从web网站、服务器、或其他远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或无线技术(诸如红外、无线电、以及微波)就被包括在介质的定义之中。如本文所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘、和
Figure BDA0003044417700000191
碟，其中盘(disk)常常磁性地再现数据，而碟(disc)用激光来光学地再现数据。因此，在一些方面，计算机可读介质可包括非瞬态计算机可读介质(例如，有形介质)。另外，对于其他方面，计算机可读介质可包括瞬态计算机可读介质(例如，信号)。以上的组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。
由此，某些方面可包括用于执行本文中给出的操作的计算机程序产品。例如，此类计算机程序产品可包括其上存储(和/或编码)有指令的计算机可读介质，这些指令能由一个或多个处理器执行以执行本文中所描述的操作。对于某些方面，该计算机程序产品可包括包装材料。
此外，应当领会，用于执行本文中所描述的方法和技术的模块和/或其他恰适装置可由用户终端和/或基站在适用的场合下载和/或以其他方式获得。例如，此类设备能被耦合到服务器以促成用于执行本文中所描述的方法的装置的转移。替换地，本文中所描述的各种方法能经由存储装置(例如，RAM、ROM、诸如压缩碟(CD)或软盘之类的物理存储介质等)来提供，以使得一旦将该存储装置耦合到或提供给用户终端和/或基站，该设备就能获得各种方法。此外，可利用适于向设备提供本文中所描述的方法和技术的任何其他合适的技术。
将理解，权利要求并不被限于以上所解说的精确配置和组件。可在上面所描述的方法和装置的布局、操作和细节上作出各种改动、更换和变形而不会脱离权利要求的范围。

Claims (26)

1.一种用于无线通信的装置，包括：
处理系统，所述处理系统被配置成生成与雷达操作相关联的一个或多个帧，其中所述一个或多个帧遵循至少一个无线局域网(WLAN)协议；
第一接口，所述第一接口被配置成在一个或多个方向上输出所述一个或多个帧以供传输；以及
第二接口，所述第二接口被配置成获得所述一个或多个帧的反射；
其中所述处理系统被进一步配置成基于所述反射来执行一个或多个测量并且将所述测量用作所述雷达操作的一部分。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个帧具有设置成与关联于所述装置的源字段相同的值的目的地字段。
3.如权利要求1所述的装置，其中：
所述一个或多个帧包括至少一个Golay序列；以及
所述处理系统被配置成基于所述至少一个Golay序列来检测所述反射。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个帧包括扇区级扫掠(SSW)帧、短SSW帧或清除发送(CTS)至自己帧中的至少一者。
5.如权利要求1所述的装置，其中：
所述一个或多个帧中的每一者包括多个训练字段；以及
所述第一接口被配置成在不同方向上输出所述一个或多个帧以供传输。
6.如权利要求5所述的装置，其中：
所述第一接口被配置成基于不同发射波束成形设置来输出所述训练字段以供传输；
所述第二接口被配置成基于与所述发射波束成形设置相对应的接收波束成形设置来获得经反射的训练字段中的至少一者；
所述处理系统被配置成基于所述经反射的训练字段中的所述至少一者来确定关于区域的信息并且将所述信息用作所述雷达操作的一部分。
7.如权利要求6所述的装置，其中所述信息是基于所述经反射的训练字段中的所述至少一者的抵达时间、信号强度、相位或方向中的至少一者来确定的。
8.如权利要求1所述的装置，其中：
所述一个或多个帧包括第一类型的第一帧和第二类型的一个或多个第二帧；
所述第一帧在所述一个或多个第二帧之前被输出以供传输；以及
所述第一帧具有设置成至少覆盖所有所述第二帧的传输的值的历时字段。
9.如权利要求8所述的装置，其中：
所述第一帧包括清除发送(CTS)至自己帧；并且
所述一个或多个第二帧包括至少两个扇区级扫掠(SSW)帧或短SSW帧。
10.如权利要求1所述的装置，其中：
所述一个或多个帧具有关于所述装置将在介质上不可用达所述雷达操作的历时的指示。
11.如权利要求1所述的装置，其中：
所述处理系统被进一步配置成生成至少一个其他帧，所述至少一个其他帧遵循所述至少一个WLAN协议并具有关于所述装置将在介质上不可用达所述雷达操作的历时的指示；以及
所述第一接口还被配置成输出所述至少一个其他帧以供传输。
12.如权利要求1所述的装置，其中所述处理系统被配置成将所述一个或多个帧生成为具有用于根据与无线节点相关联的后台接入类别的用于所述无线节点的至少一个传输机会的配置。
13.如权利要求1所述的装置，其中：
所述处理系统被进一步配置成在所述一个或多个帧被输出以供传输之前，根据所述至少一个WLAN协议来执行畅通信道评估；以及
所述第一接口被配置成基于所述畅通信道评估在一个或多个方向上输出所述一个或多个帧以供传输。
14.一种无线通信方法，包括：
生成与雷达操作相关联的一个或多个帧，其中所述一个或多个帧遵循至少一个无线局域网(WLAN)协议；
在一个或多个方向上输出所述一个或多个帧以供传输；
获得所述一个或多个帧的反射；
基于所述反射来执行一个或多个测量；并且
将所述测量用作所述雷达操作的一部分。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述一个或多个帧具有设置成与关联于无线节点的源字段相同的值的目的地字段。
16.如权利要求14所述的方法，其中：
所述一个或多个帧包括至少一个Golay序列；以及
其中基于所述反射来执行一个或多个测量包括基于所述至少一个Golay序列来检测所述反射。
17.如权利要求14所述的方法，其中所述一个或多个帧包括扇区级扫掠(SSW)帧、短SSW帧或清除发送(CTS)至自己帧中的至少一者。
18.如权利要求14所述的方法，其中：
所述一个或多个帧中的每一者包括多个训练字段；以及
输出所述一个或多个帧包括在不同方向上输出所述一个或多个帧以供传输。
19.如权利要求18所述的方法，其中：
输出所述一个或多个帧包括基于不同发射波束成形设置来输出所述训练字段以供传输；
获得所述一个或多个帧的所述反射包括基于与所述发射波束成形设置相对应的接收波束成形设置来获得经反射的训练字段中的至少一者；
将所述测量用作所述雷达操作的一部分包括基于所述经反射的训练字段中的所述至少一者来确定关于区域的信息并且将所述信息用作所述雷达操作的一部分。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述信息是基于所述经反射的训练字段中的所述至少一者的抵达时间、信号强度、相位或方向中的至少一者来确定的。
21.如权利要求14所述的方法，其中：
所述一个或多个帧包括第一类型的第一帧和第二类型的一个或多个第二帧；
所述第一帧在所述一个或多个第二帧之前被输出以供传输；以及
所述第一帧具有设置成至少覆盖所有所述第二帧的传输的值的历时字段。
22.如权利要求21所述的方法，其中：
所述第一帧包括清除发送(CTS)至自己帧；并且
所述一个或多个第二帧包括至少两个扇区级扫掠(SSW)帧或短SSW帧。
23.如权利要求14所述的方法，其中：
所述一个或多个帧具有关于无线节点将在介质上不可用达所述雷达操作的历时的指示。
24.如权利要求14所述的方法，进一步包括：
生成至少一个其他帧，所述至少一个其他帧遵循所述至少一个WLAN协议并具有关于无线节点将在介质上不可用达所述雷达操作的历时的指示；以及
输出所述至少一个其他帧以供传输。
25.如权利要求14所述的方法，其中生成所述一个或多个帧包括将所述一个或多个帧生成为具有用于根据与无线节点相关联的后台接入类别的至少一个传输机会的配置。
26.如权利要求14所述的方法，进一步包括：
在所述一个或多个帧被输出以供传输之前，根据所述至少一个WLAN协议来执行畅通信道评估；以及
其中输出所述一个或多个帧包括基于所述畅通信道评估在所述一个或多个方向上输出所述一个或多个帧以供传输。
CN201980071557.5A 2018-11-08 2019-11-04 Wlan雷达 Pending CN112955780A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862757379P 2018-11-08 2018-11-08
US62/757,379 2018-11-08
US16/672,131 2019-11-01
US16/672,131 US20200150263A1 (en) 2018-11-08 2019-11-01 Wlan radar
PCT/US2019/059662 WO2020096960A1 (en) 2018-11-08 2019-11-04 Wlan radar

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112955780A true CN112955780A (zh) 2021-06-11

Family

ID=70551341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980071557.5A Pending CN112955780A (zh) 2018-11-08 2019-11-04 Wlan雷达

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20200150263A1 (zh)
CN (1) CN112955780A (zh)
WO (1) WO2020096960A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210273685A1 (en) * 2019-10-31 2021-09-02 Cognitive Systems Corp. Using MIMO Training Fields for Motion Detection

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102544082B1 (ko) * 2019-05-27 2023-06-16 삼성전자주식회사 5g 안테나 제어 방법 및 이를 위한 전자 장치
KR20210002989A (ko) * 2019-07-01 2021-01-11 삼성전자주식회사 사물 인식을 위한 골레이 시퀀스 길이 조절 방법 및 그 전자 장치
JPWO2021045181A1 (zh) * 2019-09-04 2021-03-11
US11950585B2 (en) * 2020-01-09 2024-04-09 International Business Machines Corporation Imaging with wireless communication signals
US11474197B2 (en) 2020-03-13 2022-10-18 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for communication and sensing in wireless communication network operating in half-duplex mode
WO2021243597A1 (en) * 2020-06-03 2021-12-09 Qualcomm Incorporated Radio frequency sensing coexistence with wireless communication
WO2021251540A1 (ko) * 2020-06-11 2021-12-16 엘지전자 주식회사 무선랜 시스템에서 wifi 센싱을 수행하기 위한 ppdu를 생성하는 방법 및 장치
US11750308B2 (en) 2020-12-09 2023-09-05 Qualcomm Incorporated Interference management techniques
US20230236303A1 (en) * 2022-01-26 2023-07-27 Qualcomm Incorporated Radar-based radio frequency (rf) sensing
WO2024181898A1 (en) * 2023-02-27 2024-09-06 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Joint communication and sensing

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160135135A1 (en) * 2014-11-11 2016-05-12 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for communication for coexisting with wireless-lan in non-licensed band
CN106817134A (zh) * 2016-10-25 2017-06-09 张慧 一种可配置的全双工无线网络雷达通信系统
CN106918805A (zh) * 2015-12-25 2017-07-04 上海航天卫星应用有限公司 一种雷达信号模拟器及模拟雷达信号的方法
US20170207839A1 (en) * 2016-01-14 2017-07-20 Qualcomm Incorporated Beamforming training using multiple-input and multiple-output transmission scheme
US20180234860A1 (en) * 2017-02-14 2018-08-16 Qualcomm Incorporated Split sector level sweep using beamforming refinement frames

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170086202A1 (en) * 2015-09-21 2017-03-23 Qualcomm Incorporated Wi-fi indoor radar
US11375543B2 (en) * 2017-01-10 2022-06-28 Qualcomm Incorporated Co-existence of millimeter wave communication and radar

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160135135A1 (en) * 2014-11-11 2016-05-12 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for communication for coexisting with wireless-lan in non-licensed band
CN106918805A (zh) * 2015-12-25 2017-07-04 上海航天卫星应用有限公司 一种雷达信号模拟器及模拟雷达信号的方法
US20170207839A1 (en) * 2016-01-14 2017-07-20 Qualcomm Incorporated Beamforming training using multiple-input and multiple-output transmission scheme
CN106817134A (zh) * 2016-10-25 2017-06-09 张慧 一种可配置的全双工无线网络雷达通信系统
US20180234860A1 (en) * 2017-02-14 2018-08-16 Qualcomm Incorporated Split sector level sweep using beamforming refinement frames

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PREETI KUMARI等: "IEEE 802.11ad-Based Radar: An Approach to Joint Vehicular Communication-Radar System", IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY, vol. 67, no. 4, pages 3012 - 3027, XP011681172, DOI: 10.1109/TVT.2017.2774762 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210273685A1 (en) * 2019-10-31 2021-09-02 Cognitive Systems Corp. Using MIMO Training Fields for Motion Detection
US12052071B2 (en) * 2019-10-31 2024-07-30 Cognitive Systems Corp. Using MIMO training fields for motion detection

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020096960A1 (en) 2020-05-14
US20200150263A1 (en) 2020-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112955780A (zh) Wlan雷达
US10673496B2 (en) Double one-dimensional sector sweep scan
US10247808B2 (en) Location reporting for extremely high frequency (EHF) devices
US9753118B2 (en) Technique for obtaining the rotation of a wireless device
US10560917B2 (en) Angle of departure for location determination
US10020577B2 (en) Technique for detection of line-of-sight transmissions using millimeter wave communication devices
US9936352B2 (en) Techniques for estimating distance between wireless communication devices
US20140148107A1 (en) Using Multiple Frequency Bands With Beamforming Assistance in a Wireless Network
US11212647B2 (en) Location reporting of a wireless device
KR20220035285A (ko) 복수의 안테나 mu-mimo 시스템을 위한 제어 채널 설계
US20190086505A1 (en) Methods for estimating angle of arrival or angle of departure
US20180331730A1 (en) Technique for bi-static radar operation simultaneously with an active mmwave link
US10225686B2 (en) Passive positioning based on directional transmissions
US20190129024A1 (en) Path selection for fine timing measurement protocol
EP4193498A2 (en) Apparatus and methods for determining line of sight (los) from intensity measurements
US20180248600A1 (en) Wideband sector sweep using wideband training (trn) field
US10278078B2 (en) Apparatus and method for reducing address collision in short sector sweeps
US11855810B2 (en) Simultaneous CSI at single RX chain device
US20240048309A1 (en) Method and apparatus for round-trip carrier-phase operation
WO2024075061A2 (en) Reflection time-angle coding of an incident angle during radio sensing operations
WO2024104554A1 (en) Wireless device sensing for improved beam tracking

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210611