CN114584988A - 用于感知和通信的方法和装置 - Google Patents

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CN114584988A CN202011363708.5A CN202011363708A CN114584988A CN 114584988 A CN114584988 A CN 114584988A CN 202011363708 A CN202011363708 A CN 202011363708A CN 114584988 A CN114584988 A CN 114584988A
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Abstract

为了能够在节省开销的同时兼顾感知和通信的需求，本申请提供了一种用于感知和通信的方法和装置，该方法包括第一设备获取感知参数，该感知参数包括感知目标的物理特征；该第一设备根据该感知参数配置第一帧，该第一帧包括M个第一时间段和N个第二时间段，该第一时间段为该第一设备发送或接收通信信号波形的时间段，该第二时间段为该第一设备发送或接收感知信号波形的时间段，M和N均为大于或等于0的整数且不同时为0。然后该第一设备在该第一帧上进行感知。本申请可以保证在进行感知的情况下，不影响通信，最大限度地节约通信的开销。同时感知和通信占用相同的频谱资源，也可以兼顾感知和通信的需求，进而能够提高频谱效率。

Description

用于感知和通信的方法和装置
技术领域
本申请涉及通信领域，并且更具体地，涉及一种用于感知和通信的方法和装置。
背景技术
随着通信业务的发展，人们对通信速率的需求越来越高，造成了频率资源紧张。在未来通信技术中，从环境中获取感知信息会成为必要的手段。例如在自动驾驶场景中，车辆需要感知前方是否有障碍物以及障碍物的情况；手机地图导航过程中，也需要在数据传输的过程中能够感知到导航路线上是否有障碍物。同时由于感知成像要求资源较多，容易造成通信开销较大，对通信容量造成了冲击，尤其是要求较高的成像会造成更大的开销。因此为了节约频谱资源、硬件资源等，通信感知一体成为了趋势。
在现有技术中，通信和感知功能采用时分双工(time-division duplexing，TDD)模式，通信系统和感知系统占用不同的时间，用于通信的帧时刻提供通信工作，用于感知的帧时刻提供感知工作，互不影响。或者，通信和感知功能采用同样的系统，使用同样的波形，即可以采用以通信为主的波形同时进行通信和感知，或者采用以感知为主的波形同时进行通信和感知。当以通信为主的波形同时进行通信和感知时，通信能力较强，感知能力相对较差；当以感知为主的波形同时进行通信和感知时，感知能力较好，通信能力较差。
可见，目前用于通信感知一体的方案容易导致资源浪费，也无法同时保证感知和通信的性能，因此，如何在节省开销的同时兼顾感知和通信的需求仍是需要解决的问题。
发明内容
本申请提供一种用于感知和通信的方法和装置，能够在节省开销的同时兼顾通信和感知的需求。
第一方面，提供了一种用于感知的帧配置的方法，该方法包括：第一设备获取感知参数，该感知参数包括感知目标的物理特征；该第一设备根据该感知参数配置第一帧，该第一帧包括M个第一时间段和N个第二时间段，该第一时间段为该第一设备发送或接收通信信号波形的时间段，该第二时间段为该第一设备发送或接收感知信号波形的时间段，M和N均为大于或等于0的整数且不同时为0；该第一设备在该第一帧上进行感知。
本申请针对通信和感知一体化系统，第一设备在根据感知参数配置的第一帧上进行感知，可以保证在进行感知的情况下不影响通信，最大限度地节约通信的开销。同时，在灵活配置的第一帧上进行感知和/或通信，两者占用相同的频谱资源，也可以兼顾感知和通信的需求，进而能够提高频谱效率。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一设备获取感知参数，包括：该第一设备通过第二帧获取该感知参数，该第二帧为该第一设备发送或接收通信信号波形的帧。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一设备获取感知参数，包括：该第一设备通过第二帧获取该感知参数，该第二帧为该第一设备发送或接收感知信号波形的帧。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一设备获取感知参数，包括：该第一设备接收来自第二设备的指示信息，该指示信息包括该感知参数。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一设备在该第一帧上进行感知，包括：该第一设备在该M个第一时间段上进行通信和/或感知，在该N个第二时间段上进行感知。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一设备根据该感知参数配置第一帧，包括：该第一设备根据该感知参数确定成像要求，该成像要求包括该第一设备进行感知的配置参数；该第一设备根据该成像要求配置该第一帧。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该方法还包括：该第一设备接收请求信息，该请求信息用于请求该第一设备获取该感知参数。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一设备根据该感知参数配置第一帧，包括：当该第一设备根据该感知参数确定通过该第一时间段进行感知时，该第一设备配置该第一帧为至少包括该M个第一时间段的帧。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一设备根据该感知参数配置第一帧，包括：当该第一设备根据该感知参数确定通过该第二时间段进行感知时，该第一设备配置该第一帧为至少包括该N个第二时间段的帧。
第一设备通过获得感知目标的感知参数和/或第一设备的成像要求来判断第一设备是否通过第一时间段或第二时间的进行感知，再根据不同的判断结果在灵活配置的第一帧上进行感知，可以保证在进行感知的情况下不影响通信，最大限度地节约通信的开销。同时在灵活配置的第一帧上进行感知和/或通信，两者占用相同的频谱资源，也可以兼顾感知和通信的需求，进而能够提高频谱效率。
第二方面，提供了一种用于感知和通信的装置，该装置包括：收发单元，该收发单元用于获取感知参数，该感知参数包括感知目标的物理特征；处理单元，该处理单元用于根据该感知参数配置第一帧，该第一帧包括M个第一时间段和N个第二时间段，该第一时间段为该第一设备发送或接收通信信号波形的时间段，该第二时间段为该第一设备发送或接收感知信号波形的时间段，M和N均为大于或等于0的整数且不同时为0；该收发单元还用于在该第一帧上进行感知。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该收发单元用于获取感知参数，包括：该收发单元用于通过第二帧获取该感知参数，该第二帧为发送或接收通信信号波形的帧。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该收发单元用于获取感知参数，包括：该收发单元用于通过第二帧获取该感知参数，该第二帧为发送或接收感知信号波形的帧。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该收发单元用于获取感知参数，包括：该收发单元用于接收来自第二设备的指示信息，该指示信息包括该感知参数。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该收发单元还用于在该第一帧上进行感知，包括：该收发单元还用于在该M个第一时间段上进行通信和/或感知，在该N个第二时间段上进行感知。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该处理单元用于根据该感知参数配置该第一帧，包括：该处理单元用于根据该感知参数确定成像要求，该成像要求包括该收发单元进行感知的配置参数；该处理单元还用于根据该成像要求配置该第一帧。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该收发单元还用于接收请求信息，该请求信息用于请求获取该感知参数。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该处理单元用于根据该感知参数配置该第一帧，包括：当该处理单元用于根据该感知参数确定通过该第一时间段进行感知时，该处理单元还用于配置该第一帧为至少包括该M个第一时间段的帧。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该处理单元用于根据该感知参数配置该第一帧，包括：当该处理单元用于根据该感知参数确定通过该第二时间段进行感知时，该处理单元还用于配置该第一帧为至少包括N个该第二时间段的帧。
本申请通过获得感知目标的感知参数和/或第一设备的成像要求来判断第一设备是否通过第一时间段或第二时间段进行感知，再根据不同的判断结果在灵活配置的第一帧上进行感知，可以保证在进行感知的情况下，不影响通信，最大限度地节约通信的开销。同时在灵活配置的第一帧上进行感知和/或通信，两者占用相同的频谱资源，也可以兼顾感知和通信的需求，进而能够提高频谱效率。
第三方面，提供了一种通信装置，该通信装置包括：存储器，该存储器用于存储计算机程序；处理器，该处理器用于执行该存储器中存储的部分或全部该计算机程序，以使得该设备执行如第一方面中任一项所述的方法。
第四方面，提供了一种计算机存储介质，包括计算机程序，当部分或全部该计算机程序在计算机上运行时，使得该计算机执行如第一方面中任一项所述的方法。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种通信感知系统架构的示意图。
图2为本申请实施例提供的另一种通信感知系统架构的示意图。
图3为本申请实施例提供的用于感知和通信的方法的示意性流程图。
图4为第一帧和第二帧的配置的示意图。
图5为一种根据感知参数配置第一帧的示意性流程图。
图6为一种配置第一帧的示意性流程图。
图7为一种初步感知的方法的示意图。
图8为不同波束下对不同目标的认知结果的示意图。
图9为不同情况下第一帧的具体配置示意图。
图10为本申请实施例提供的一种装置的示意性框图。
图11为本申请实施例提供的另一种装置的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信系统，例如：、长期演进(Long TermEvolution，LTE)系统、LTE频分双工(Frequency Division Duplex，FDD)系统、LTE时分双工(Time Division Duplex，TDD)、通信系统、未来的第五代(5th Generation，5G)系统、新无线(New Radio，NR)系统或者未来的其他演进无线通信系统等。
作为示例而非限定，在本申请实施例中的通信装置可以是一种具有无线通信收发功能的设备或者是具有无线通信收发功能的设备中的装置或芯片系统，本申请实施例中的通信装置支持sidelink通信，可以部署在陆地上，包括室内或室外、道路侧，手持或车载；也可以部署在水面上(如轮船等)；还可以部署在空中(例如飞机、气球和卫星上等)。
作为示例而非限定，本申请实施例中第一设备和第二设备可以为终端设备，也可以为网络设备，还可以是车联网中的汽车。其中，终端设备可以是手机(mobile phone)、平板电脑(pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality，VR)终端、增强现实(augmented reality，AR)终端、物联网(internet of things,IoT)终端设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程医疗(remote medical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端、用户设备(user equipment，UE)，车载通信装置、车载通信芯片、路侧单元或路侧单元中的通信装置等。
作为示例而非限定，在本申请实施例中，该终端设备还可以是可穿戴设备。可穿戴设备也可以称为穿戴式智能设备，是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能。广义穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能，例如：智能手表或智能眼镜等，以及只专注于某一类应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用，如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。
其中，网络设备可以是一种为终端设备提供无线通信功能服务的设备，通常位于网络侧，示例性的，该网络设备包括但不限于：第五代(5th generation，5G)中的下一代基站(g nodeB，gNB)、演进型节点B(evolved node B，eNB)、无线网络控制器(radio networkcontroller，RNC)、节点B(node B，NB)、基站控制器(base station controller，BSC)、基站收发台(base transceiver station，BTS)、家庭基站(例如，home evolved nodeB，或homenode B，HNB)、基带单元(baseBand unit，BBU)、传输点(transmitting and receivingpoint，TRP)、发射点(transmitting point，TP)、移动交换中心、V2X通信系统中的为终端设备提供无线通信服务的装置等。
本申请的通信系统还可以适用于车联网(vehicle to everything，V2X)技术，即，本申请的终端设备还可以是车联网中的一辆汽车，网络设备可以是车联网中的另外一辆汽车，例如，智能汽车或自动驾驶汽车。V2X中的“X”代表不同的通信目标，V2X可以包括但不限于：汽车对汽车(vehicle to vehicl，V2V)，汽车对路标设(vehicle to infrastructure，V2I)，汽车对网络(vehicle to network，V2N)，和汽车对行人(vehicle to pedestrian，V2P)。
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
图1为本申请实施例提供的一种通信感知系统架构的示意图。如图1所示，图1示出了自发自收通信感知系统(mono-static sensing)，即基站和终端可以使用自身发送的信号进行感知。例如，基站通常利用有效载荷信号进行通信，可直接与终端设备通信，也可由目标B反射信号至终端设备进行通信。而基站在触发了进行感知的任务后，可以向周围环境中的目标A发送有效载荷信号，该信号经过目标A反射给基站，基站由此能够对目标A进行成像。同理，终端设备通常利用有效载荷信号与基站进行通信，在触发了进行感知的任务后，可以向周围环境中的目标C发送有效载荷信号，该信号经过目标C反射给终端设备，终端设备由此能够对目标C进行成像。
如果目标较远，基站无法通过自发自收通信感知系统完成，则可以通过基站协助终端通信感知系统(bi-static sensing)让目标附近的终端设备协助完成感知成像，如图2所示。图2为本申请实施例提供的另一种通信感知系统架构的示意图。当基站让目标附近的终端设备协助完成感知成像时，可以利用导频信号进行感知。具体来说，基站可以直接通过导频信号与终端进行通信或感知，也可以通过目标B反射信号至终端设备进行通信或感知。或者，基站可以向目标附近的终端设备发送指示信息，指示该终端设备进行感知，终端设备在接收到指示信息后通过自发自收通信感知系统完成成像要求，上传给基站。
图1和图2中的基站和终端设备仅为示例，其中基站可以是车联网中的一辆汽车，终端设备可以是车联网中的另一辆汽车，因此，在以下对本申请具体实施例方案的描述中，将可以执行本申请实施例中的方法的设备概括性地称为第一设备和第二设备，具备通信和感知能力的设备均能在本申请所要求保护的范围内，第一设备和第二设备具体为何种设备本申请不做限定。
图3为本申请实施例提供的用于感知和通信的方法的示意性流程图。如图3所示，该方法主要包括步骤301至步骤303。
301、第一设备获取感知参数，所述感知参数包括感知目标的物理特征。
在步骤301中，第一设备可以通过多种方式获取感知参数。例如，第一设备可以通过第二帧获取感知参数，第二帧可以为发送或接收通信信号波形的帧，也可以为发送或接收感知信号波形的帧。其中，当第二帧为发送或接收通信信号波形的帧时，第一设备可以复用用于通信的信号进行初步感知，进而获取感知参数。由于发送或接收通信信号波形的帧可以在通信的同时进行感知，不需要增加额外的开销。而且初步感知过程对目标成像的要求不高，利用通信信号波形获得的感知参数即可用于确定配置第一帧的条件。第一设备也可以通过接收第二设备发送的指示信息获取感知参数，即该指示信息中包括第二设备的感知参数，当第二设备需要第一设备协助进行感知成像时，可以将自身获取到的感知参数发送给第一设备，当第一设备接收到第二设备发送的感知参数后，根据该感知参数确定配置第一帧的条件，即无需再在第二帧上获取感知参数。可见，能够使第一设备获取感知参数的方式均能应用于本申请的方案，以上获取感知参数的方式仅做举例，不做限定。其中，感知参数包括感知目标的物理特征，例如感知目标的雷达截面积(Radar Cross Section，RCS)、速度、位置、距离、移动方向等。
302、所述第一设备根据所述感知参数配置第一帧，所述第一帧包括M个第一时间段和N个第二时间段，所述第一时间段为发送或接收通信信号波形的时间段，所述第二时间段为发送或接收感知信号波形的时间段，M和N均为大于或等于0的整数且不同时为0。这里所说的第一时间段和第二时间段仅为区分，不做任何顺序上的限定。
具体来说，在第一时间段上发送的是基于通信信号为主的一体化波形，主要为正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexin，OFDM)多载波或单载波，具有更高效率的通信能力。在第一时间段上可以利用同一种波形同时进行感知和通信，但通信能力较强，感知能力相对较弱。在第二时间段上发送的是基于雷达感知信号为主的一体化波形，主要有线性调频(linear frequency modulation，LFM)信号，相位编码信号、步进变频信号等，具有更高效率的雷达感知能力，在第二时间段上进行感知的能力较强。
第一帧包括M个第一时间段和N个第二时间段，M和N均为大于或等于0的整数且不同时为0。具体来说，当N＝0时，第一帧全部配置的是第一时间段，第一设备通过通信信号波形在第一帧上进行感知，且可以同时进行通信；当M＝0时，第一帧全部配置的是第二时间段，第一设备通过感知信号波形在第一帧上进行感知。当M与N均不为0时，可以将第一帧配置为一个第一时间段和一个第二时间段，优先在第二时间段上进行感知，而第一时间段用于通信和/或感知。当第一帧上配置了多个第一时间段和多个第二时间段时，可以根据需要间隔配置第一时间段和第二时间段，优先在每一个第二时间段上进行感知，而第一时间段用于通信和/或感知，其中，可以在每一个第一时间段上进行通信和/或感知，也可以在一部分第一时间段上进行通信和/或感知，本申请不做限定。
下面结合图4对第一帧和第二帧的结构进行说明，图4为第一帧和第二帧的配置的示意图。其中，第一帧401为可灵活配置的帧，第二帧402为发送或接收通信信号波形的帧。第二帧402中配置的时间段可以包括用于下行数据传输、用于上行数据传输或通过通信信号波形进行感知的时间段中的一种或多种，第一帧401中配置的时间段还可以包括通过感知信号波形进行感知的时间段。当第一设备获取感知参数后，可以根据感知参数确定不同条件下第一帧401的配置，第一帧401中包括M个第一时间段和N个第二时间段，M和N均为大于或等于0的整数且不同时为0。即，第一帧401可以全部配置为第一时间段，也可以全部配置为第二时间段，也可以既配置有第一时间段也配置有第二时间段。其中，第一帧401仅为区分于第二帧402的名称，也可以称为集成感知与通信(Integrated Sensing andCommunication，ISAC)帧，应理解，能实现灵活配置第一时间段和第二时间段的帧即为第一帧401，本申请不对第一帧401的名称进行限定。
图5为一种根据感知参数配置第一帧的示意性流程图。图5仅示出了通过第二帧402获取感知参数的情况，应理解，接收来自第二设备的感知参数的方案也适用于图5所示的根据感知参数配置第一帧401的流程。
501、第一设备在第二帧上进行初步的感知，获得感知参数，其中，感知参数为感知目标的物理特征。具体来说，第一设备通过向外发送信号、再接收到回波信号后，根据回波信号的信噪比、时延、波达方向(angle of arrival，AOA)、多普勒频移等，获取感知目标的感知参数。感知参数可以包括感知目标的RCS、速度、位置、距离、移动方向等。其中，距离远近、目标大小等均能通过将回波信号的参数或这些参数经过计算得到的值和相应门限值相比较得到，例如，可以通过发送信号与接收回波信号的时间差计算出感知目标的距离，将计算出的距离与距离门限值相比较，获得感知目标的距离远近的判断结果；可以根据测量得到的回波信号的多普勒频移或步经脉冲频率，与相应门限值相比较，获得感知目标的速度快慢的判断结果；可以根据波达方向确定感知目标的位置方向或速度方向。应理解，这里根据回波信号的参数确定感知参数的具体方法仅作举例，不做限定。
进一步地，502、第一设备可以根据感知参数获取成像要求。成像要求为第一设备进行感知所需的配置参数，具体来说，成像要求可以包括第一设备对目标的综合重要性的判断、分辨率要求、孔径尺寸、带宽要求，调度间隔等。例如，对于距离较近、速度较快的目标优先触发成像，即成像的优先级较高；对于距离较远、速度较小的目标任务排后，即成像的优先级较低。对于RCS较小的目标，需要配置更高的分辨率，或者说配置更大的成像孔径或更大的带宽，其中更大的带宽可以获得更高的距离分辨率，更大的成像孔径可以获得更高的横向分辨率；对于RCS较大的目标，可以适当配置较低的分辨率或较小的成像孔径。根据初步感知中获得的感知目标的位置方向或速度方向，可以适当调整波束指向或波束设置，使得下一次的感知更具有针对性，进而获得更好的感知效果。可见，第一设备内部可以配置感知参数与成像要求的对应关系，将感知参数与相应的门限值相比较，在不同范围内对应不同的配置参数。其中，门限值与对应关系可以根据不同需求灵活设置，在此对具体配置不做限定。
503、配置第一帧所需的条件。第一设备通过初步感知获取到与感知目标有关的感知参数后，根据相应门限值和对应关系得到获取感知信息所需的配置参数，即成像要求，再根据成像要求对配置第一帧所需的条件进行判断，以便于第一设备可以根据判断结果进一步具体地配置第一帧401。
可选地，第一设备也可以在获得感知参数后，仅根据感知参数对配置第一帧401所需的条件进行判断。
应理解，要对配置第一帧401所需的条件进行判断，就需要预先配置感知参数或成像要求与该条件的判断之间的对应关系和相应的门限值。即，当与感知参数或成像要求有关的值处于一定门限值的范围内时，可以通过对应关系得到与其对应的判断结果。其中，门限值由多方面因素决定，例如当前的系统配置、对目标的成像要求、波束宽度、信号发射的功率、回波信号的强度等。因此可以在一个确定的系统下，可以根据一些测试手段，例如对成像的需求质量仿真测试，来确定满足条件的门限值，再根据该门限值预设对应关系。
303、所述第一设备在所述第一帧上进行感知。
本申请具体实施例中的方案针对通信和感知一体化系统，第一设备在根据感知条件配置的第一帧上进行感知，可以保证在进行感知的情况下，不影响通信，最大限度地节约通信的开销。同时在灵活配置的第一帧上进行感知或通信，感知和通信占用相同的频谱资源，也可以兼顾感知和通信的需求，进而能够提高频谱效率。
图6为一种配置第一帧的示意性流程图，示出了一种具体的根据判断结果配置第一帧401的流程。具体流程如下：
610、发起初步感知。
第一设备可以通过多种方式发起初步感知，例如通过复用现有的同步信号等周期性发送的广播信号，对周围的目标进行初步的感知；也可以通过接收请求信息来发起初步感知，例如，第二设备在无法感知到目标的情况下，向第一设备发送的请求信息，或者在其他突发情况下，第二设备向第一设备发送的请求信息。初步感知通常是在配置了第一时间段的帧上进行的，由于在第一时间段上可以在通信的同时进行感知，不会增加额外的开销，而且初步感知过程对目标成像的要求不高，因此，在第一时间段上即可进行初步的感知。应理解，在第二时间段上同样可以完成初步的感知，即在第二时间段上通过发送或接收感知信号波形，获得与感知目标相关的感知参数。
620、获取感知参数和/或成像要求。
第一设备进行初步的感知后，可以获取目标的感知参数和/或成像要求。具体实现方式如前文中对图5所示的流程图的描述，在此不再赘述。第一设备根据初步感知的结果获取到感知参数或成像要求后，对配置第一帧的条件进行判断，具体判断过程如下：
630、判断该第一设备是否有成像需求。
当没有成像需求时，631、配置第一帧为包括第一时间段的帧，该第一时间段为发送或接收通信信号波形的时间段。632、在第一帧401上进行正常通信并结束流程。当判断为有成像需求时，则进行下一步判断。
640、判断当前的感知目标是否可以通过第一时间段进行感知，当第一设备可以通过第一时间段进行感知时，641、配置第一帧为至少包括M个第一时间段的帧，其中M为大于0的整数。具体来说，例如，第一设备根据测量值与相应门限值可以得知感知目标的距离较近，即可以判断出当前的感知目标能够用有效载荷信号进行感知，因此在第一帧中至少配置M个第一时间段，在M个第一时间段上进行感知和/或通信。可选地，还可以在第一帧上配置N个第二时间段，则优先在第二时间段上进行感知，再在第一时间段上进行感知和/或通信。应理解，当不配置第二时间段时，第一设备在当前的有效载荷信号上进行感知和/或通信，不需要增加额外开销。642、在第一帧上进行感知。当第一设备的判断结果为不能通过第一时间段进行感知时，需要进行下一步判断。
650、判断当前的感知目标是否可以通过第二时间段进行感知，该第二时间段为发送或接收感知信号波形的时间段。当第二设备可以通过第二时间段进行感知时，651、配置第一帧为至少包括N个第二时间段的帧，其中N为大于0的整数。具体来说，例如，第一设备根据测量值与相应门限值可以得知感知目标较大且距离较远，即可以判断出当前的感知目标能够用雷达感知波形进行感知，因此配置第一帧中N个时间段为第二时间段，在N个第二时间段上进行感知。可选地，还可以在第一帧上配置M个第一时间段，在M个时间段上进行感知和/或通信。即，652、在第一帧上进行感知。当第一设备的判断结果为不能通过第二时间段进行感知时，需要请求第二设备的协助进行感知，第二设备可以为附近的UE或基站。
660、发送请求信息，该请求信息用于请求第一设备获取所述感知参数。应理解，当第一设备为进行感知的设备时，可以接收第二设备发送的请求信息，请求第一设备获取感知参数，此时第一设备接收到请求信息后发起初步感知，即从步骤610开始执行图6所示的流程。第二设备也可以直接向第一设备发送指示信息，指示信息中包括第二设备测量到的感知目标的感知参数，即，第二设备直接将感知参数发送给第一设备，第一设备可以根据接收到的感知参数进行感知条件的判断，而不需要再次进行初步感知，即从步骤630开始执行图6所示的流程。这里所说的第一设备和第二设备仅为区分两个不同的设备，不做具体限定。
第一设备通过初步感知获得感知目标的感知参数和/或成像要求后，判断第一设备是否能通过第一时间段或第二时间段进行感知，根据不同的判断结果对第一帧进行具体配置，并在第一帧上进行感知，可以保证在进行感知的情况下，不影响通信，最大限度地节约通信的开销。同时在灵活配置的第一帧上进行感知或通信，感知和通信占用相同的频谱资源，也可以兼顾感知和通信的需求，进而能够提高频谱效率。
以下结合图7至图9进行具体说明另一种用于感知和通信的方法。
图7为一种初步感知的方法的示意图。图7仅示出了NR架构下一种典型的同步信号和广播信道块(synchronization signal and PBCH block，SSB)在子载波间隔(subcarrier spacing，SCS)为120k时的配置结构，在本申请的实施例中仅作举例，不做限定。应理解，其他结构的SSB也可以通过周期性的波束扫描对周围环境进行初步的感知。进一步地，也可以利用其他周期性发送的信号，例如同步信号或广播信号，通过周期性的扫描对周围环境进行初步的感知。图7示出了通过SSB周期对周围环境进行初步的感知的资源分配情况，具体来说，在一个广播信道(physical broadcast channel，PBCH)的周期中有四个窗格，每个窗格包括40个时隙，每个时隙包括14个符号。在其中的第一个时隙中的4个符号中，包括用于进行初步感知的PBCH、主同步信号(primary synchronization signal，PSS)和辅同步信号(secondary synchronization signal，SSS)的资源块(resource block，RB)。应理解，PBCH、PSS和SSS的RB在用于数据同步的同时，可以被复用。其中，用于初步感知的资源块可以为PBCH、PSS和SSS中的一个或几个，也可以为全部的资源块，在此不做限定。SSB通过波束扫描的方式对周围目标进行初步的认知。在不同的波束下，不同的目标会得到不同的结果。当第一设备进行信号同步时，同时也会接收到初步认知的结果，从而根据初步认知的结果获取感知条件。
初步认知的结果是根据发送的信号和反射回来的信号的参数来确定的。例如，可以根据发送信号和接收反射信号的时间差来确定目标的距离，可以根据发送的信号和接收的反射信号的能量的比来确定目标的大小，根据AOA确定目标方位，根据多普勒频移大小确定速度大小及方向等。以下结合图8和图9具体举例说明感知成像过程中的5种情况。
图8为不同波束下对不同目标的认知结果的示意图。图8示出了可能的5种情况下的认知结果：
情况801：没有目标；
情况802：目标较小，且目标较近；
情况803：目标较小，且目标较远；
情况804：目标较大，且目标较远；
情况805：目标较大，且目标距离适中。
根据图8中的认知结果，第一设备在不同情况下对第一帧进行配置，具体配置如图9所示。图9为不同情况下第一帧的具体配置示意图。
情况801：当前方没有成像目标，即没有成像需求时，第一帧中的时间段全部配置为第一时间段，在第一帧上进行通信。
情况802：感知目标较近，可以通过通信信号波形进行成像，即第一帧中的时间段配置为第一时间段，在第一帧上进行感知。同时在情况2中目标较小，即RCS较小，需要增加成像合成时间来保证获取感知信息，因此在配置第一帧中的第一时间段时，配置的用于下行数据传输的时间段的比例较高。
情况803：感知目标较远，且目标较小，无法通过通信信号波形或感知信号波形进行感知，可以通过请求周围的第二设备辅助感知，即第一帧中的时间段配置为第一时间段，用于与第二设备进行通信并发送指示信息，指示信息中包括感知目标的距离或大小等感知参数。
情况804：感知目标较远，且目标较大，即RCS较大，可以通过感知信号波形进行感知，即第一帧中的时间段配置为第二时间段，在第二时间段上进行感知。由于通过感知波形进行感知的能力相对于通过通信波形进行感知的能力相对较强，通过感知波形进行感知的时间小于通过通信波形进行感知的时间，因此情况804中所需的感知时间较短，在配置第一帧时只配置一部分时间段为第二时间段即能满足获取到感知信息的要求，因此对剩余的时间段可以配置为第一时间段，在第一时间段上进行通信。
情况805：成像目标距离适中，且目标较大，即RCS较大，可以通过通信信号波形进行感知，即第一帧中的时间段配置为第一时间段，在第一时间段上进行感知。相对于情况802来说，情况805可以利用更少的时间段获取感知信息，因此配置的用于感知的下行数据传输的时间段可以更少。
应理解，以上5种情况仅为示例，其中感知目标的大小和远近等参数由具体的测量值和门限值得到，通过感知目标的相关参数得到判断结果由具体的门限值和对应关系得到。第一设备可以根据实际情况，具体配置第一帧中的M个第一时间段和N个第二时间段的，本申请实施例不做限定。
在本申请的具体实施例中，第一设备通过SSB进行初步感知，不需要增加额外开销即可得到周围环境中目标的感知参数和/或成像要求，进而判断第一设备是否通过第一时间段或第二时间段获取感知参数，再根据不同的判断结果在灵活配置的第一帧上进行感知或通信，可以保证在进行感知的情况下，最大限度的节约通信的开销，同时在第一帧上进行感知或通信，感知和通信占用相同的频谱资源，可以兼顾感知和通信的需求，提高频谱效率。
上文介绍了本申请提供的用于感知和通信的方法，下面介绍本申请提供的用于感知和通信的装置。
图10为本申请实施例提供的一种装置的示意性框图。如图10所示，该装置1000可以包括收发单元1001和处理单元1002。
该收发单元1001可以包括发送单元和/或接收单元。该收发单元1001可以是收发器(包括发射器和/或接收器)，该收发单元1001可以用于执行上述方法实施例中需要发送和/或接收信号的步骤。
该处理单元1002可以是处理器(可以包括一个多个)、具有处理器功能的处理电路等，可以用于执行上述方法实施例中除发送和/或接收信号以外的其它步骤。
本申请提供的装置为同时具有感知和通信能力的设备，因此收发单元1001需要同时支持以通信为主的波形和以感知为主的波形，还需要增加接收天线，保证接收端在处于感知的状态下时也处于可以接收通信信号的状态，
可选地，该通信装置还可以包括存储单元，该存储单元可以是存储器、内部存储单元(例如，寄存器、缓存等)、外部的存储单元(例如，只读存储器、随机存取存储器等)等。该存储单元用于存储指令，该处理单元1002执行该存储单元所存储的指令，以使该装置执行上述方法。
在一种可能的设计中，该装置1000可对应于上文方法实施例中的第一设备，并且可以执行上述方法中由第一设备所执行的操作。
在一个实施例中，收发单元1001可以具体用于获取感知参数，该感知参数为感知目标的物理特征。
处理单元1002可以具体用于根据感知参数配置第一帧，或根据感知参数确定成像要求，该成像要求为所述收发单元进行感知需要的配置参数，再根据成像要求配置第一帧。其中，第一帧包括M个第一时间段和N个第二时间段，第一时间段为发送或接收通信信号波形的时间段，第二时间段为发送或接收感知信号波形的时间段，M和N均为大于或等于0的整数且不同时为0。
收发单元1001还用于在该第一帧上进行感知。
在另一个实施例中，收发单元1001具体用于通过第二帧获取感知参数，该第二帧为发送或接收通信信号波形或感知信号波形的帧。
在另一个实施例中，收发单元1001还可以具体用于接收第二设备发送的请求信息或指示信息，请求信息用于请求获取感知目标的感知参数，指示信息包括该感知参数。
在另一个实施例中，收发单元1001还可以用于在M个第一时间段上进行通信和/或感知，在N个第二时间段上进行感知。
在另一个实施例中，当处理单元1002用于根据感知参数确定通过所述第一时间段进行感知时，处理单元1002还用于配置所述第一帧为至少包括M个第一时间段的帧。
在另一个实施例中，当处理单元1002用于根据所述感知参数确定通过所述第二时间段进行感知时，处理单元1002还用于配置第一帧为至少包括N个第二时间段的帧。
应理解，上述各个单元的划分仅仅是功能上的划分，实际实现时可能会有其它的划分方法。还应理解，上述处理单元可以通过硬件来实现也可以通过软件来实现，或者可以通过软硬结合的方式实现。
图11为本申请实施例提供的另一种装置的示意性框图，该装置1100包括存储器1101和处理器1102。
该装置中的处理器1102用于读取并运行存储器1101中存储的计算机程序，以执行本申请提供的通信方法中由终端设备执行的相应操作和/或流程。可选地，该装置还包括存储器1101，存储器1101与处理器1102通过电路或电线与存储器1101连接，处理器1102用于读取并执行存储器1101中的计算机程序，以执行本申请提供的通信方法中由网络设备执行的相应操作和/或流程。进一步可选地，该装置还可以包括通信接口，处理器1102与该通信接口连接。通信接口用于接收需要处理的数据和/或信息，处理器1102从该通信接口获取该数据和/或信息，并对该数据和/或信息进行处理。该通信接口可以是输入输出接口。
以上各实施例中，处理器可以为中央处理器(central processing unit，CPU)、微处理器、特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本申请技术方案程序执行的集成电路等。例如，处理器可以是数字信号处理器设备、微处理器设备、模数转换器、数模转换器等。处理器可以根据这些设备各自的功能而在这些设备之间分配终端设备或网络设备的控制和信号处理的功能。此外，处理器可以具有操作一个或多个软件程序的功能，软件程序可以存储在存储器中。处理器的所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备、随机存取存储器(random access memory，RAM)或可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其它磁存储设备，或者还可以是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质等。
可选的，上述实施例中涉及的存储器与存储器可以是物理上相互独立的单元，或者，存储器也可以和处理器集成在一起。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当该指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述如图3所示的方法中的各个步骤。
本申请还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如图3所示的方法中的各个步骤。
此外，本申请还提供一种芯片，所述芯片包括处理器，用于存储计算机程序的存储器独立于芯片而设置，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序，以使得安装有所述芯片的网络设备执行任意一个方法实施例中由终端设备执行的操作和/或处理被执行。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种用于感知的帧配置的方法，其特征在于，包括：
第一设备获取感知参数，所述感知参数包括感知目标的物理特征；
所述第一设备根据所述感知参数配置第一帧，所述第一帧包括M个第一时间段和N个第二时间段，所述第一时间段为所述第一设备发送或接收通信信号波形的时间段，所述第二时间段为所述第一设备发送或接收感知信号波形的时间段，M和N均为大于或等于0的整数且不同时为0；
所述第一设备在所述第一帧上进行感知。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设备获取感知参数，包括：
所述第一设备通过第二帧获取所述感知参数，所述第二帧为所述第一设备发送或接收通信信号波形的帧。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设备获取感知参数，包括：
所述第一设备通过第二帧获取所述感知参数，所述第二帧为所述第一设备发送或接收感知信号波形的帧。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设备获取感知参数，包括：
所述第一设备接收来自第二设备的指示信息，所述指示信息包括所述感知参数。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一设备在所述第一帧上进行感知，包括：
所述第一设备在所述M个第一时间段上进行通信和/或感知，在所述N个第二时间段上进行感知。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据所述感知参数配置第一帧，包括：
所述第一设备根据所述感知参数确定成像要求，所述成像要求包括所述第一设备进行感知的配置参数；
所述第一设备根据所述成像要求配置所述第一帧。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述第一设备接收请求信息，所述请求信息用于请求所述第一设备获取所述感知参数。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据所述感知参数配置第一帧，包括：
当所述第一设备根据所述感知参数确定通过所述第一时间段进行感知时，所述第一设备配置所述第一帧为至少包括所述M个第一时间段的帧。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据所述感知参数配置第一帧，包括：
当所述第一设备根据所述感知参数确定通过所述第二时间段进行感知时，所述第一设备配置所述第一帧为至少包括所述N个第二时间段的帧。
10.一种用于感知的帧配置的装置，其特征在于，包括：
收发单元，所述收发单元用于获取感知参数，所述感知参数包括感知目标的物理特征；
处理单元，所述处理单元用于根据所述感知参数配置第一帧，所述第一帧包括M个第一时间段和N个第二时间段，所述第一时间段为所述第一设备发送或接收通信信号波形的时间段，所述第二时间段为所述第一设备发送或接收感知信号波形的时间段，M和N均为大于或等于0的整数且不同时为0；
所述收发单元还用于在所述第一帧上进行感知。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述收发单元用于获取感知参数，包括：
所述收发单元用于通过第二帧获取所述感知参数，所述第二帧为发送或接收通信信号波形的帧。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述收发单元用于获取感知参数，包括：
所述收发单元用于通过第二帧获取所述感知参数，所述第二帧为发送或接收感知信号波形的帧。
13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述收发单元用于获取感知参数，包括：
所述收发单元用于接收来自第二设备的指示信息，所述指示信息包括所述感知参数。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的装置，其特征在于，所述收发单元还用于在所述第一帧上进行感知，包括：
所述收发单元还用于在所述M个第一时间段上进行通信和/或感知，在所述N个第二时间段上进行感知。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的装置，其特征在于，所述处理单元用于根据所述感知参数配置所述第一帧，包括：
所述处理单元用于根据所述感知参数确定成像要求，所述成像要求包括所述收发单元进行感知的配置参数；
所述处理单元还用于根据所述成像要求配置所述第一帧。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的装置，其特征在于，所述收发单元还用于接收请求信息，所述请求信息用于请求获取所述感知参数。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的装置，其特征在于，所述处理单元用于根据所述感知参数配置所述第一帧，包括：
当所述处理单元用于根据所述感知参数确定通过所述第一时间段进行感知时，所述处理单元还用于配置所述第一帧为至少包括所述M个第一时间段的帧。
18.根据权利要求10至16中任一项所述的装置，其特征在于，所述处理单元用于根据所述感知参数配置所述第一帧，包括：
当所述处理单元用于根据所述感知参数确定通过所述第二时间段进行感知时，所述处理单元还用于配置所述第一帧为至少包括N个所述第二时间段的帧。
19.一种通信装置，其特征在于，包括：
存储器，所述存储器用于存储计算机程序；
处理器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的部分或全部所述计算机程序，以使得所述设备执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。
20.一种计算机存储介质，其特征在于，包括计算机程序，当部分或全部所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。
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