CN114980220B - 管理无线网络中的网络感知能力 - Google Patents

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Abstract

一种方法，包括控制一个或多个接入节点的感知操作，从一个或多个接入节点的感知操作中获得信息，从设备接收要被提供感知服务的请求，其中感知服务基于所获得的信息，确定与请求相关联的感知服务质量，从设备接收关于设备的感知能力的信息，并且至少部分地基于请求和设备的感知能力，确定所请求的感知服务是否能够被提供。

Description

管理无线网络中的网络感知能力
技术领域
以下示例性实施例涉及无线通信和管理除了通信之外的网络感知能力。
背景技术
无线网络提供使得设备能够连接到彼此并且接收和发送数据的通信服务。用于通信的物理资源还可以被用于感知，诸如感知环境中的状态和行为或各种活动设备和/或对象。
公布US20170094716公开了一种虚拟传感器系统。移动设备的实施例包括：发送数据的发送器和接收数据的接收器；以及一个或多个传感器。在从请求器接收到测量请求后，移动电子设备要将一个或多个测量要求与移动电子设备的至少传感器能力进行比较，该测量请求包括一个或多个测量要求，该测量要求包含至少一种类型的传感器测量。在确定在传感器能力与一个或多个测量要求之间存在匹配后，移动电子设备要执行关于一个或多个传感器中的至少一个传感器的测量以产生传感器数据，并且向请求器发送包括传感器数据的响应。
公布US2020229206公开了一种中央轨迹控制器，包括：小区接口，该小区被配置为建立与一个或多个回程移动小区的信令连接并且建立与一个或多个外部移动小区的信令连接；输入数据存储库，该输入数据存储库被配置为获得与一个或多个外部移动小区和一个或多个回程移动小区的无线电环境相关的输入数据；以及轨迹处理器，该轨迹处理器被配置为基于输入数据来确定针对一个或多个回程移动小区的第一粗糙轨迹和针对一个或多个外部移动小区的第二粗糙轨迹，小区接口还被配置为向一个或多个回程移动小区发送第一粗糙轨迹并且向一个或多个外部移动小区发送第二粗糙轨迹。
T.Wild、V.Braun和H.Viswanathan的“Joint Design of Communication andSensing for Beyond 5G and 6G Systems”(IEEE Access，vol.9，pp.30845-30857，2021，doi:10.1109/ACCESS.2021.3059488)公开了创建物理世界的真实数字孪生表示的6G构想需要新感知解决方案来构成我们的环境的多层映射。使用移动通信网络作为传感器的无线电感知具有成为解决方案的主要部件的潜力。随着蜂窝系统演进到5G中的毫米波波段以及6G中潜在的sub-THz波段，小小区部署将开始占主导。部署在小小区配置中的大带宽系统提供采用移动网络用于感知的前所未有的机会。在该文献中，我们关注于这样的蜂窝联合通信和感知(JCAS)系统的主要设计方面。我们呈现了指向选出最适合于通信而且还用于雷达感知的波形的波形的选择的分析。我们讨论了用于将感知能力有效地集成到JCAS系统中的若干技术，其中的一些技术适用于演进的5G系统的NR空中接口。具体地，呈现了用于通过合适感知信号设计或通过配置用于通信和感知的分离参数集来减少感知开销的方法。针对示例性道路交通监测用例，示出了感知信号的复杂使用以将信令开销减少2.67倍。我们然后呈现了针对构建于分布式大规模MIMO上的未来高级JCAS系统的构想并且讨论了针对JCAS的各种其他研究挑战，其需要被解决以便为6G中本机集成的JCAS铺平道路。
发明内容
各种实施例寻求的保护范围由独立权利要求阐述。本说明书中描述的未落入独立权利要求的范围之下的示例性实施例和特征(如果有)应被解读为有助于理解本发明的各种实施例的示例。
根据第一方面，提供了一种装置，包括至少一个处理器和至少一个存储器，该至少一个存储器包括计算机程序代码，其中至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使该装置：控制一个或多个接入节点的感知操作；从一个或多个接入节点的感知操作获得信息；从设备接收要被提供感知服务的请求，其中感知服务基于所获得的信息；确定与请求相关联的感知服务质量；从设备接收关于设备的感知能力的信息；并且至少部分地基于请求和设备的感知能力，确定所请求的感知服务是否能够被提供。
根据第二方面，提供了一种装置，包括用于以下操作的器件：控制一个或多个接入节点的感知操作；从一个或多个接入节点的感知操作获得信息；从设备接收要被提供感知服务的请求，其中感知服务基于所获得的信息；确定与请求相关联的感知服务质量；从设备接收关于设备的感知能力的信息；并且至少部分地基于请求和设备的感知能力，确定所请求的感知服务是否能够被提供。
根据第三方面，提供了一种方法，包括：控制一个或多个接入节点的感知操作；从一个或多个接入节点的感知操作获得信息；从设备接收要被提供感知服务的请求，其中感知服务基于所获得的信息；确定与请求相关联的感知服务质量；从设备接收关于设备的感知能力的信息；并且至少部分地基于请求和设备的感知能力，确定所请求的感知服务是否能够被提供。
根据第四方面，提供了一种计算机程序，包括用于使装置至少执行以下操作的指令：控制一个或多个接入节点的感知操作；从一个或多个接入节点的感知操作获得信息；从设备接收要被提供感知服务的请求，其中感知服务基于所获得的信息；确定与请求相关联的感知服务质量；从设备接收关于设备的感知能力的信息；并且至少部分地基于请求和设备的感知能力，确定所请求的感知服务是否能够被提供。
根据第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括用于使装置执行至少以下操作的指令：控制一个或多个接入节点的感知操作；从一个或多个接入节点的感知操作获得信息；从设备接收要被提供感知服务的请求，其中感知服务基于所获得的信息；确定与请求相关联的感知服务质量；从设备接收关于设备的感知能力的信息；并且至少部分地基于请求和设备的感知能力，确定所请求的感知服务是否能够被提供。
根据第六方面，提供了一种计算机程序，包括存储于其上以用于至少执行以下操作的指令：控制一个或多个接入节点的感知操作；从一个或多个接入节点的感知操作获得信息；从设备接收要被提供感知服务的请求，其中感知服务基于所获得的信息；确定与请求相关联的感知服务质量；从设备接收关于设备的感知能力的信息；并且至少部分地基于请求和设备的感知能力，确定所请求的感知服务是否能够被提供。
根据第七方面，提供了一种非瞬态计算机可读介质，包括用于使装置至少执行以下操作的程序指令：控制一个或多个接入节点的感知操作；从一个或多个接入节点的感知操作获得信息；从设备接收要被提供感知服务的请求，其中感知服务基于所获得的信息；确定与请求相关联的感知服务质量；从设备接收关于设备的感知能力的信息；并且至少部分地基于请求和设备的感知能力，确定所请求的感知服务是否能够被提供。
根据第八方面，提供了一种非瞬态计算机可读介质，包括存储于其上以用于至少执行以下操作的程序指令：控制一个或多个接入节点的感知操作；从一个或多个接入节点的感知操作获得信息，从设备接收要被提供感知服务的请求，其中感知服务基于所获得的信息，确定与请求相关联的感知服务质量，从设备接收关于设备的感知能力的信息，并且至少部分地基于请求和设备的感知能力，确定所请求的感知服务是否能够被提供。
附图说明
在下文中，本发明将参考实施例和附图来更详细地描述，在附图中：
图1图示了无线电接入网络的示例性实施例。
图2A和图2B图示了联合通信和感知网络的示例性实施例。
图3图示了根据感知即服务的示例性实施例的流程图。
图4图示了装置的示例性实施例。
具体实施方式
以下实施例是举例。尽管本说明书可以在本文的若干位置中提及“一”、“一个”或“一些”实施例，但是这不一定意味着每次都引用(多个)相同实施例，或者特定特征仅应用于单个实施例。不同实施例的单个特征还可以被组合以提供其他实施例。
如本申请中所使用的，术语“电路系统”是指以下中的全部：(a)仅硬件电路实现，诸如以仅模拟和/或数字电路系统的实现，以及(b)电路和软件(和/或固件)的组合，诸如(如果适用)：(i)(多个)处理器的组合或者(ii)一起工作以使装置执行各种功能的包括(多个)数字信号处理器、软件和(多个)存储器的(多个)硬件处理器/软件的部分，以及(c)电路，诸如(多个)微处理器或(多个)微处理器的部分，其要求软件或固件用于操作，即使软件或固件物理上不存在。“电路系统”的该定义应用于本申请中对该术语的所有使用。作为另外的示例，如本申请中所使用的，术语“电路系统”还将涵盖仅处理器(或多个处理器)或处理器的一部分以及它的(或它们的)伴随软件和/或固件的实现。例如并且如果适用于特定元件，术语“电路系统”还将涵盖(例如并且如适用于特定元件)用于移动电话的基带集成电路或应用处理器集成电路或者服务器、蜂窝网络设备或另一网络设备中的类似集成电路。电路系统的上述实施例还可以被认为是提供用于实现本文档中所描述的方法或过程的实施例的部件的实施例。
本文所描述的技术和方法可以通过各种手段实现。例如，这些技术可以以硬件(一个或多个设备)、固件(一个或多个设备)、软件(一个或多个模块)或其组合实现。对于硬件实现，实施例的(多个)装置可以在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、图形处理单元(GPU)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行本文描述的功能的其他电子单元或其组合内被实现。对于固件或软件，实现可以通过执行本文描述的功能的至少一个芯片组的模块(例如过程、函数等等)来执行。软件代码可以被存储在存储器单元中并且由处理器执行。存储器单元可以在处理器内或处理器外部被实现。在后一种情况下，它可以经由任何适当的手段被通信地耦合到处理器。附加地，本文描述的系统的组件可以被重新布置和/或由附加的组件补充以便促进关于其描述的各个方面的实现，等等，并且它们不限于给定附图中阐述的精确配置，如本领域技术人员将认识到的。
如本文所使用的，术语“确定”(和其语法变型)可以尤其包括：计算、运算、处理、得到、测量、调查、查找(例如，在表、数据库或另一数据结构中查找)、查明等等。此外，“确定”可以包括接收(例如，接收信息)、访问(例如，访问存储器中的数据)、获得等等。此外，“确定”可以包括解析、选择、选出、建立等等。
图1示出了被配置为处于与提供接入网络的接入节点(诸如(e/g)NodeB)104的小区中的一个或多个通信信道上的无线连接中的终端设备100和102。接入节点104还可以被称为节点。从终端设备到(e/g)NodeB的物理链路被称为上行链路或反向链路，并且从(e/g)NodeB到终端设备的物理链路被称为下行链路或正向链路。应当认识到，(e/g)NodeB或它们的功能可以通过使用任何节点、主机、服务器或接入点等等适合于这样的使用的实体来实现。应注意，尽管一个小区在该示例性实施例中被讨论，但是为了说明的简单性，在一些示例性实施例中，多个小区可以由一个接入节点提供。
通信系统可以包括多于一个(e/g)NodeB，在这种情况下(e/g)NodeB还可以被配置为通过设计用于该目的的链路(有线的或无线电的)与彼此通信。这些链路可以被用于信令目的。(e/g)NodeB是被配置为控制它耦合到的通信系统的无线电资源的计算设备。(e/g)NodeB还可以被称为基站、接入点或包括能够在无线环境中操作的中继站的任何其他类型的接口连接设备。(e/g)NodeB包括收发器或被耦合到收发器。从(e/g)NodeB的收发器，连接被提供到建立到用户设备的双向无线电链路的天线单元。天线单元可以包括多个天线或天线元件。(e/g)NodeB还被连接到核心网110(CN或下一代核心NGC)。取决于系统，在CN侧上的对应部分可以是服务网关(S-GW，路由并且转发用户数据分组)、用于提供终端设备(UE)到外部分组数据网络的连接性的分组数据网络网关(P-GW)或移动管理实体(MME)等等。
终端设备(还被称为UE、用户装备、用户终端、用户设备等等)图示了空中接口上的资源被分配和指派到的一种类型的装置，并且因此本文关于终端设备描述的任何特征可以利用诸如中继节点的对应装置来实现。这样的中继节点的示例是朝向基站的层3中继器(自回程中继器)。这样的中继节点的另一示例是层2中继器。这样的中继节点可以包含终端设备部分和分布式单元(DU)部分。CU(集中式单元)可以经由例如F1AP接口协调DU操作。
终端设备可以是指包括在具有或没有订户标识模块(SIM)或嵌入式SIM、eSIM的情况下操作的无线移动通信设备的便携式计算设备，包括但不限于以下类型的设备：移动站(移动电话)、智能电话、个人数字助理(PDA)、手持设备、使用无线调制解调器的设备(报警或测量设备等待)、膝上型计算机和/或触摸屏计算机、平板计算机、游戏控制台、笔记本以及多媒体设备。终端设备还可以是具有在物联网(IoT)网络中操作的能力的设备。
本文描述的各种技术还可以被应用到赛博物理系统(CPS)(协同控制物理实体的计算元件的系统)。CPS可以实现嵌入不同位置处的物理对象中的大量相互连接的ICT设备(传感器、致动器、处理器微控制器等等)的实现和利用。其中讨论中的物理系统具有固有移动性的移动赛博物理系统是赛博物理系统的子类别。移动物理系统的示例包括由人类或动物运输的移动机器人和电子器件。
附加地，尽管装置已经被描绘为单个实体，但是不同单元、处理器和/或存储器单元可以被实现。
5G实现使用多输入多输出(MIMO)天线、比LTE(所谓的小小区概念)多得多的基站或节点，包括与更小的站点协作的宏站点并且取决于服务需要、用例和/或可用频谱而采用各种无线电技术。5G移动通信支持广泛的用例和相关应用，包括视频流传输、增强现实、不同方式的数据共享和各种形式的机器类型应用，诸如(大规模)机器类型通信(mMTC)，包括车辆安全、不同传感器和实时控制。5G被预期具有多个无线电接口，诸如亚6GHz(厘米波)以及6GHz(毫米波)频谱以上，并且还能与诸如LTE的现有传统无线电接入技术集成。与LTE的集成可以至少在早期阶段中被实现为系统，其中宏覆盖由LTE提供并且5G无线电接口接入来自通过聚合到LTE的小小区。换言之，5G被规划为支持RAT间操作性(诸如LTE-5G)和RI间操作性(无线电接口间操作性)两者，诸如6GHz(厘米波)以下和6GHz(毫米波)以上。被认为在5G网络中使用的概念中的一个概念是网络切片，其中多个独立且专用的虚拟子网络(网络实例)可以在相同基础设施内被创建以运行具有关于延时、可靠性、吞吐量和移动性的不同要求的服务。
LTE网络中的当前架构完全分布在无线电中并且完全集中在核心网中。5G中的低延时应用和服务可以要求将内容靠近无线电，其可以导致本地疏导和多接入边缘计算(MEC)。5G使得分析和知识生成能够发生在数据的源处。该方法要求利用可能不是被连续连接到网络的资源，诸如膝上型计算机、智能电话、平板计算机和传感器。MEC提供用于应用和服务托管的分布式计算环境。它还具有以更快的响应时间存储和处理紧密靠近蜂窝用户的内容的能力。边缘计算覆盖广泛的技术，诸如无线传感器网络、移动数据采集、移动签名分析、协同分布式点对点ad hoc网络和处理，还可分类为本地云/雾计算和网格/网式计算、露计算、移动边缘计算、薄云、分布式数据存储和获取、自主自愈网络、远程云服务、增强和虚拟现实、数据高速缓存、物联网(大规模连接性和/或延时关键)、关键通信(自动驾驶车辆、交通安全、实时分析、时间关键控制、医疗应用)。
通信系统还能够与诸如公共交换电话网络或互联网112的其他网络通信，和/或利用由它们提供的服务。通信网络还能够支持对云服务的使用，例如至少核心网操作的部分可以被实现为云服务(这在图1中通过“云”114来描绘)。通信系统还可以包括中心控制实体等等，其提供针对不同运营方的网络的设施以例如在频谱共享中合作。
边缘云可以通过利用网络功能虚拟化(NFV)和软件定义网络(SDN)被引入无线电接入网络(RAN)中。使用边缘云可以意味着接入节点操作至少部分地被实现在服务器、主机或操作性地耦合到远程射频头或包括无线电部分的基站的节点中。还可能的是，节点操作将被分布在多个服务器、节点或主机之中。云RAN架构的应用使得RAN实时功能能够在RAN侧处(在分布式单元DU 104中)被实现并且使得非实时功能能够以集中方式(在中央单元CU108中)被实现。
5G还可以利用卫星通信来增强或补充5G服务的覆盖，例如通过提供回程。卫星通信可以利用地球同步轨道(GEO)卫星系统，而且还可以利用近地轨道(LEO)卫星系统，例如巨型星座(其中部署了数百个(纳米)卫星的系统)。该星座中的每个卫星106可以覆盖创建地面小区的若干启用了卫星的网络实体。地面小区可以通过地面中继节点104或由创建位于地面上或卫星中的gNB创建，或者gNB的部分可以在卫星上，例如DU，并且gNB的部分可以在地面上，例如CU。
应注意，所描绘的系统是无线电接入系统的一部分的示例，并且系统可以包括多个(e/g)NodeB，终端设备可以具有对多个无线电小区的接入并且系统可以还包括其他装置，诸如物理层中继节点或其他网络元件等等。
尽管5G发展向利用比先前用于小区通信网络的更高的频率范围，但是6G通过发展朝向甚至更高的频段以及更宽的带宽和/或大量天线阵列继续该趋势，其允许具备具有非常精细距离、多普勒和角度分辨率的感知解决方案。设想用于6G的感知和通信服务的共存可以要求共享时间、频率和空间上的资源，并且这些资源可以以连续方式来共享。所使用的频段可以在THz频率内，其具有诸如不能穿透对象、具有更大可用带宽和更短波长的益处。因为频率不会穿透对象，所以传播路径与传播环境之间的更直接关系被获得。因为在更高频率处更大绝对带宽可用，所以多路径分量可以由于到达时间估计的增大的分辨率而被更容易地分离。因此，更多路径可以被唯一地区分开。并且当波长更短时，天线也可以更小，其将允许更多的天线被包括于小设备中。存在的天线越多，诸如几十或几百个天线，可以用于角度估计的益处越多。另外，因为6G可以实现高速率通信链路，所以那些可以被用于对不同感知设备之间的地图和位置信息的快速且可靠的共享。
图2A和图2B图示了其中RAN实现联合通信和感知JCAS的具有有源设备的通信网络的示例性实施例。在该示例性实施例中，具有要发送或接收的信息的节点是具有设备210的有源节点，其中设备被连接到接入节点220。应注意，尽管接入节点在本文被讨论，但是更简单的视频头一般也可以代替接入节点被使用，因为可能不要求基站的完整能力。设备210可以为例如监控摄像头、机器人、移动设备或由用户或车辆携带的可穿戴设备。为了使设备能够访问由一个或多个接入节点220提供的服务，设备应具有定义服务质量QoS的订阅和对该设备可用的访问权利。在图2A中，通信链路230被图示并且与通信链路230相关联的QoS可以是可靠性和/或吞吐量。应注意，尽管可靠性和吞吐量在该示例性实施例中提到，但是诸如5G的无线网络还可以具有其他关键性能指标，诸如延迟和最大突发尺寸，其还可以当定义QoS时被考虑在内。QoS可以例如基于与网络订阅相关联的计费来确定。例如，不同商业模型可以被用于对可以具有诸如家庭连接、移动电话或包括许多设备的网络切片的不同类型的网络订阅进行计费。不同类型可以具有不同QoS和通信津贴。一旦设备访问由一个或多个接入节点220提供的网络服务，接入节点就应该标识设备及其订阅类型，利用正确的QoS标志标记设备的业务，使得无线电资源调度器可以分配具有正确优先级的资源并满足它要求的性能，并且使网络的物理状态和它的设备安全，仅允许网络提供者知道所有连接的设备和它们的状态，因此将针对网络质量的仅一些指示符和网络的状态给设备。
而且，如果除了通信，感知也由诸如6G网络的网络提供，那么应确保JCAS的通信和感知部分可以利用它们的共生关系。连接到正在提供通信和感知两者的诸如6G网络的网络并由正在提供通信和感知两者的诸如6G网络的网络服务的设备可以具有感知QoS方面的不同要求，其可以例如被定义为定位分辨率和/或混叠。因此，感知QoS还应被用信号发送、管理以及还被商业化。感知能力因此应与无线通信网络商业模型共存。因此，如果无线网络能够执行感知应用，那么无线电接入网络(RAN)应适应这种类型的服务，处理它们的JCASQoS、优先级排序、货币化并且还防止资源干旱和/或碰撞和/或对资源干旱和/或碰撞做出反应。
多个接入节点220可以将提供感知服务的感知提供到平台。该平台可以具有平台控制器260。还可以被认为是服务器的平台可以因此收获来自能够感知关于平台可以由控制器260控制的环境和操作的多个接入节点的信息。例如，控制器260可以在边缘云中运行。控制器260驻留在提供感知服务的平台中，并且控制器260包括当执行时执行控制由平台提供的感知服务的功能的软件算法。控制器260和多个接入节点210可以一起被包括于提供感知服务的平台中，或者它们可以形成提供感知服务的平台。控制器260还可以至少部分地管理多个接入节点210和它们的操作。多个接入节点210可以在DL中发送在不同时间和频率间隙处的向导信号并且向导信号可以由设备210接收。在UL中，多个接入节点220可以接收由设备210发送的向导信号。
接入节点220以及任选地还有设备210因此执行感知操作。感知操作可以由驻留在平台中的控制器260控制。控制还可以被理解为管理或支持。由感知操作获得的信息然后由平台聚集和管理并且聚集和管理可以由驻留在平台中的控制器260控制。设备210以及还有接入节点220可以然后请求访问由感知操作获得的信息。换言之，设备以及任选地还有一个或多个接入节点可以被提供有感知服务。感知服务可以具有还与它们相关联的感知服务质量。如果由感知操作获得的信息然后与设备或与接入节点共享，那么共享可以遭受计费。计费可以基于例如网络的使用、工作量和/或所获得的感知服务质量。
图2B图示了除了通信链路230，还有可以由JCAS启用的感知链路240和距离250。然而，距离250可以是还可以被认为是感知的估计。在该示例性实施例中，感知QoS，S-QoS，可以包括准确性、可能性和/或更新速率。在该示例性实施例中，可以被理解为访问由感知操作获得的信息的请求的感知服务请求根据与设备210相关联的感知服务质量S-QoS来管理。在该示例性实施例中，设备210将它们的感知要求传送到一个或多个接入节点220，该接入节点还可以提供感知即服务SAS，并且SAS可以由控制器260控制。而且，应注意，接入节点220还可以用作需要执行感知操作的设备。例如在接入节点220正在执行被动感知操作、同时发送和接收的情况下可以是如此。当一个或多个接入节点220提供SAS时，它们可以创建服务平台，如以上所描述的，并且该平台可以由控制器260通过收获从接入节点220的被动感知和主动感知出现的信息来控制。平台控制器260还可以计算关于环境的信息并且信息可以被发送到被授权以访问该信息和要求该信息的设备。该信息可以包括例如关于哪些对象存在以及在环境中哪里的知识。被动感知可以被理解为利用表面的发射率或自然反射，并且主动感知可以被理解为发送预定发声波形并且相干地处理回声以提取距离、多普勒和角度信息，其可以以高准确性和分辨率。一个或多个接入节点220还应处理每个管理的小区中的DL和UL感知资源的管理和佣金，根据在每个小区处可用的感知能力和资源来接受/拒绝/降低由每个管理的小区中的每个用户所要求的S-QoS，并且基于S-QoS，调度每个管理的小区中的可用无线感知资源。形成由控制器260控制的平台的一个或多个接入节点220还可以任选地向设备210传送运行感知操作和/或暴露感知服务的价格和关于SAS的收费标准或按使用付费的费用的必要信息。
当具有分层结构的无线通信被使用时，资源的动态分配在层2(所谓的媒体接入控制MAC层)被处理。MAC层将在正确时间处的正确资源量分配给每个有源数据无线电承载DRB或设备。而且，MAC层还可以任选地分配频段。当分配资源时，MAC层具有以下目标：在吞吐量、可靠性和延时方面尽可能多的满足每个有源DRB的QoS，服务具有要发送的一些东西的那些DRB或设备，并且如果资源稀缺，那么根据QoS和期望系统行为来应用恰当的优先级排序和公平策略。
然而，如果无线网络具有JCAS能力，那么S-QoS范式可以在每设备的基础上(代替每DRB方法)被应用。S-QoS可以由设备根据它的活动应用和/或服务的最严格要求来确定。应注意，接入节点还可以用作感知设备，从而要求对使用例如DL/UL资源的感知操作的访问。感知性能受用于测量关于距离、角度和定位的信道的资源影响。性能的分辨率可以被理解为鉴别两个接近峰的能力，并且域孔径可以被理解为以足够大的间隔识别峰的能力。如果域孔径不足够大，那么峰可以在错误的位置处被检测到。例如，如果速度的域孔径是200m/s，那么在诸如从-100m/s到+100m/s的特定范围内的速度可以在没有混叠的情况下被检测到。在[-100,100]m/s之外的值可以通过添加200m/s的整数倍而被包裹在该间隔内(200m/s将变成0m/s)。另外，感知测量的更新速率可以被认为对于感知应用性能和执行感知操作所要求的的资源占用是重要的。这一点对于所期望的干扰鲁棒性可能也是如此，因为干扰可以以比干扰影响关于数据传输的置信度(其可以使用重传校正)更严重的方式影响关于感知的测量的置信度。因此，除了确定需要多少资源来执行感知，S-QoS还可以确定它们在时域、频域和空间域上的分配的形状以及还有任选地不同小区之间的协同。
在一些示例性实施例中，传送针对诸如终端设备的设备的所要求的S-QoS的信令可以以下面解释的方式来执行。信令可以使得它直接传送所需要的S-QoS。信令可以指示关于针对设备是否启用上行链路和/或下行链路操作的标志。因此可以存在两个标志来指示这一点，一个用于上行链路操作，一个用于下行链路操作。信令还可以指示期望更新速率。信令还可以针对UL和DL感知操作指示以下项：
·感知测量的期望周期性或更新速率。
·总带宽。
·频率周期性，即向导信号如何在频域中被间隔开。这确定测距混叠。
·设备感知优先级。因为在DL中设备没有竞争资源但是能够测量由基站发送的相同向导信号，所以这可以比在UL中更不重要。
任选地，信令可以包括针对UL，感知周期性内的许多期望分配以允许波束扫掠发生在设备的发送侧处。应注意，对于DL感知，基站可以提供正确波束扫掠过程。
在一些示例性实施例中，信令可以是传送针对诸如终端设备的设备所要求的S-QoS的间接信令。信令可以指示关于针对设备是否启用上行链路和/或下行链路操作的标志。因此可以存在两个标志来指示这一点，一个用于上行链路操作并且一个用于下行链路操作。信令还可以指示期望更新速率。信令还可以指示针对设备的感知优先级。信令还可以指示定位和/或速度和/或取向的期望总体分辨率和混叠。因为信令在该示例性实施例中是间接的，所以被包括于提供由诸如控制器260的控制器控制的SAS的接入节点的组中的接入节点将然后基于该信令来确定正确直接感知配置以允许所要求的感知性能。换言之，设备确定并且用信号发送间接要求，而在直接信令中，设备确定并且用信号发送针对SAS的直接要求。该确定还可以包括从控制器获得配置的至少一部分的接入节点。
在以上描述的示例性实施例中，在信令之前，可以存在关于设备关于感知的能力的信令。这可以是允许基站确定所请求的S-QoS如何能够被满足以及是否被满足。例如，该信令可以被携带为根据3GPP TS 23.501,TS 38.306的RRC UE无线电能力信令的扩展。扩展可以包括诸如以下项的交换的附加信息：
·DLSensingCapabilities
οToA-MeasuringCapabilities(是/否，以及任选地利用其可实现的最大带宽和置信度)
οAoA-MeasuringCapabilities(是/否，以及任选地关于角度置信度的信息，如天线孔径)
·ULSensingCapabilities
οMaximumBandwidthForULSensing：发送用于感知的UL信号可实现的频域内的最大孔径。这可以是可用于通信的最大带宽，或者备选地，更高带宽可以由一些设备使用以发送感知所需要的向导信号。
当被包括于提供SAS的接入节点的组中的接入节点从设备接收到关于DL和UL的所要求的S-QoS、设备的感知能力和系统中的当前负载时，被包括于提供SAS的平台中的接入节点确定所请求的S-QoS是否能够被满足。应注意，确定还可以包括接入节点获得至少一些关于所请求的S-QoS是否能够从被包括于SAS平台中的控制器被满足的信息。如果所请求的S-QoS不能够被满足，那么被包括于提供SAS的平台中的接入节点中的至少一个接入节点可以采取以下动作中的一个动作：拒绝S-QoS请求，降低设备的S-QoS，以及将其用信号发送回到设备，设备可以将指示降级的接受的消息提供给该设备，或者移除可以具有更低优先级的其他已经接受的设备以针对该设备释放资源。一般而言，提供SAS的基站可以根据它们的优先级和感知要求将DL和UL感知资源安排在活动感知设备之中。如果确定设备能够被服务，那么感知测量结果将根据所要求的S-QoS来组织和执行。
通信服务可以针对它们的使用被收费并且以类似的方式，由一个或多个接入节点所提供的感知服务还可以遭受收费。例如，设备可以与包括感知计划的网络订阅或eSIM相关联，其可以是静态的使得它在订阅时间处得到同意，或者它可以通过例如代理算法来动态地确定。感知计划可以包括以下信息中的一个或多个信息：所要求的感知服务、每服务的设备的S-QoS，其可以包括优先级、每月的最大使用时间和/或关于表示用于感知的资源量的测量和这些资源被使用的时间的限制。任选地，在一些示例性实施例中，一旦津贴(诸如每月的最大使用)被超过就低效运行感知计划和/或S-QoS。也可以被包括于感知计划中。
在静态计划中，设备可以基于单感知计划或基于组合的感知和通信计划而被收费。收费可以周期性地完成，诸如每周一次或每月一次。一旦设备利用网络的感知能力，诸如控制器260的控制器就可以确定商业相关津贴被消费。任选地，低效运行感知计划概况可以在关于高质量主要S-QoS和/或感知计划的感知津贴已经到期的情况下被应用。
在一些示例性实施例中，供求类型的方法也可以被使用。在这样的方法中，接入节点(单独地或与控制器一起)可以首先估计可用于感知操作的资源量并且然后将不同设备在用户优先级和感知性能方面的S-QoS转化在递增的奖励函数中。这将允许对资源进行招标类型的访问。在该示例性实施例中，给定分配用于感知的资源和提供感知服务的一个或多个接入节点的能力、设备定位的部署和粗略估计，该转化取决于与启用感知服务相对应的值和期望感知性能。因此，可实现的S-QoS及其性能取决于设备的定位和被包括于提供感知服务和其他上下文信息(如当前系统负载)的平台中的一个或多个接入节点的定位。
在一些其他示例性实施例中，DL中的感知允许接入节点同时执行针对多个设备的操作。在这样的示例性实施例中，设备可以具有执行DL感知操作的能力并且因此DL是运行主动感知操作(如设备定位)的良好候选，其中接入节点发送向导信号并且设备接收向导信号并执行关于它们的测量。而且，不同设备可以具有不同S-QoS要求。因此，设备可以针对那些服务以选择性方式被收费，取决于所要求和所获得的S-QoS。因此，在这样的示例性实施例中，接入节点从需要感知服务的每个有源设备接收S-QoS信息并确定服务它们中的全部必要的资源和周期性。这可以与周期性和位置性能方面的最严格要求一致并且可以通过调度足够的资源用于感知向导传输以便满足最严格的S-QoS要求来完成，即选择频域中的最高孔径、选择两个连续频率样本之间的最低距离以及选择最短周期性。任选地，对于利用雷达类技术的速度估计可能必要的时间上的最大突发大小还可以被选择并且还任选地，在发送器处的波束形成要被应用的情况下，最窄波束和将空白方案和其他小区的限制考虑在内的恰当波束形成模式可以被选择。然后，要由接入节点发送的DL向导信号的传输可以被准备。这些向导信号可以以设备知道附加信息以知道它们位于哪里和/或解码它们(即，知道所发送的符号是什么)的方式被扰码和编码和/或加密。这些DL向导可以是复发的并且半持久调度技术可以被用于预定资源更长时段。备选地，DL向导信号可以在修改它们的当前规范以允许加密和扰码之后被配置。DL向导可以在一些示例性实施例中是定位参考信号。每个设备然后接收实现它期望的S-QoS所需要的检测和解码向导必要的信息。基站然后执行感知DL向导信号传输，其可以由所有设备接收。然而，它们中的每项具有检测和解码它们被允许检测的向导必要的信息。任选地，设备可以基于它们获得的S-QoS而被不同地收费。
以上描述的该过程允许恰当地供应DL感知资源并允许在不同设备之中获得的S-QoS之中的区分，仍然使用针对执行DL感知操作的每个设备的独特感知资源池。此外，不同商业模型可以针对不同设备被实例化，例如不允许低级订阅来获得对高级感知能力的访问。为了创建针对分布的解决方案，由DL中的一个或多个接入节点发送的向导信号可以被使用以允许设备执行感知操作并且可以因此被加密。要解码的密钥可以由一个或多个接入节点分布给设备，取决于设备可以测量的总频率孔径、子载波间隔和/或时间周期性。用于DL感知的向导的时间频率映射还可以根据它们的津贴被标记并传送到设备。
在示例性实施例中，经加密的感知符号的调制要使用M相移键控PSK调制，其中输入比特得到高M，从而使正确相位检测对于不知道向导信号的设备来说困难。备选地，信号的幅度可以被调制。如果新设备(其还可以是接入节点)要由提供SAS并且由诸如控制器260的控制器控制的平台服务，那么新设备共享它期望的S-QoS并且在被接受之后接收必要信息来检测和解码来自一个或多个接入节点的下一轮感知向导信号。如果系统乐意设备存在，那么仅仅最严格的S-QoS必须被更新。然而，如果设备必须从系统移除，即由提供SAS的平台，那么诸如控制器的管理实体可以改变DL向导的扰码和编码，将新信息传送到其他有源设备，并且然后切换到新配置。以这种方式，所移除的设备不具有恰当地检测和解码新DL向导的手段。由将感知提供到平台的多个接入节点发送的向导信号可以在不同时间和/或频率资源中被发送。而且，多个接入节点将监听由UL中的每个设备发送的相同向导信号。
因为感知能力可以被认为是由信令开销和计算工作量创建的附加信息，所以它可以被调度和收费到已经请求它的设备。图3图示了根据这样的S-QoS和SAS过程的示例性实施例的流程图。首先，接入节点从要求感知服务的多个设备接收S-QoS信息。接入节点然后将相同空间区域内的设备分组并确定用于满足由设备指示的S-QoS要求的必要感知资源、角度和周期性。这可以根据在以下方面的最严格参数来完成：选择频域中的最高孔径，选择两个连续频率样本之间的最低距离，和/或选择最短周期性。任选地，时间上的最大突发大小还可以被选择。然后，在S1中，接入节点使用物理资源来扫描它的物理环境。例如，接入节点使用所确定的参考信号量并且将它在所要求的方向上发送以用于收集环境的物理状态。所反映的信号被测量以用于感知服务的评价和计算。然后，在S2中，被包括于提供SAS的接入节点的组中的接入节点将它的测量提供到控制器(诸如控制器260)，该控制器从接入节点的组收集测量并且根据所要求的服务与接入节点的组一起执行感知操作。换言之，控制器可以确定不同服务。接下来，在S3中，接入节点估计感知质量S-QoS。这还可以通过从控制器获得估计来执行。为了验证是否需要更多参考信号，每个感知服务的S-QoS可以被检查；如果质量未被实现，那么接入节点(单独地或与控制器一起)通过回到S1来供应新感知操作/测量以提高QoS，直到S-QoS被满足。在S4中，接入节点然后利用部分密钥编码SAS。因为不同服务和准确性利用部分密钥加密，所以其允许被允许并且为它付费的设备对它进行解码。然后，在S5中，接入节点广播经加密的服务。因此，信息被广播到连接的设备。在S6中，被允许访问经加密的服务的设备能够对它进行解码。例如在设备已经接受以针对服务被收费时，该设备可以被允许。接入节点可以然后存储可用感知信息并在一段时间之后重复来自S1的过程。
以上描述的示例性实施例可以利用广播信道。这在网络要将关于感知到的环境的精确信息提供到设备的情况下可以是有益的，其可以导致在数据速率方面的相当大的需求。广播信道通过避免必须由两个不同终端解码的类似信息的复制的需要来帮助解决该问题。多亏扰码和编码，每个终端将拾取仅与其相关的信息，避免隐私问题和解码完整信息的需要。
应注意，除了6G，以上描述的示例性实施例也适用于其他无线广播标准，诸如Wi-Fi。以上描述的示例性实施例允许处理与物理层信号一起运行的JCAS技术，由此允许从RAN到具有JCAS能力的感知接入网络SAN的转变。6G例如被设想以定义具有JCAS能力的SAN的涌现。
图4的装置400图示可以是接入节点或被包括于接入节点中或可以是提供感知服务的平台450的一部分的边缘云中的装置的示例实施例。装置可以为例如适用于接入节点以实现所描述的实施例的电路系统或芯片组。装置400可以是包括一个或多个电子电路系统的电子设备。装置400可以包括：通信控制电路系统410，诸如至少一个处理器，以及至少一个存储器420，其包括计算机程序代码(软件)422，其中至少一个存储器和计算机程序代码(软件)422被配置为与至少一个处理器一起使装置400实现以上描述的接入节点的示例实施例中的任何一个示例实施例。
存储器420可以使用诸如基于半导体的存储器设备、闪存、磁性存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固态存储器和可移除存储器的任何适当的数据存储技术来实现。存储器可以包括用于存储配置数据的配置数据库。例如，配置数据库可以存储当前邻居小区列表并且在一些示例实施例中存储检测到的邻居小区中使用的帧的结构。
装置400还可以包括通信接口430，该通信接口430包括用于根据一个或多个通信协议实现通信连接性的硬件和/或软件。通信接口430可以为装置提供无线电通信能力以在蜂窝通信系统中通信。通信接口可以例如将无线电接口提供到终端设备。装置400还可以包括朝向诸如网络协调器装置的核心网和/或到蜂窝通信系统的接入节点的另一接口。装置400还可以包括被配置为分配资源的调度器440。
处理器410解释计算机程序指令并且处理数据。处理器410可以包括一个或多个可编程处理器。处理器410可以包括具有嵌入式固件的可编程硬件并且可以备选地或附加地包括一个或多个专用集成电路ASIC。
处理器410被耦合到存储器420。处理器被配置为从存储器420读取数据并将数据写入存储器420。存储器420可以包括一个或多个存储器单元。存储器单元可以是易失性的或非易失性的。应注意，在一些示例实施例中，可以存在非易失性存储器的一个或多个单元和易失性存储器的一个或多个单元，或者备选地，非易失性存储器的一个或多个单元，或者备选地，易失性存储器的一个或多个单元。易失性存储器可以是例如RAM、DRAM或SDRAM。非易失性存储器可以是例如ROM、PROM、EEPROM、闪存、光学存储设备或磁性存储设备。一般而言，存储器可以被称为非瞬态计算机可读介质。存储器420存储由处理器410执行的计算机可读指令。例如，非易失性存储器存储计算机可读指令，并且处理器410执行使用易失性存储器用于数据和/或指令的临时存储的指令。
计算机可读指令可以已经被预先存储到存储器420，或者备选地或附加地，它们可以由装置经由电磁载波信号接收和/或可以从诸如计算机程序产品的物理实体复制。计算机可读指令的执行使装置400执行以上描述的功能。
在本文档的上下文中，“存储器”或“计算机可读介质”可以是可以包含、存储、传送、传播或传输用于由诸如计算机的指令执行系统、装置或设备使用或结合诸如计算机的指令执行系统、装置或设备使用的指令的任何非瞬态介质或部件。
应注意，装置400可以还包括未在图4中图示的各种组件。各种组件可以是硬件组件和/或软件组件。
虽然本发明已经在上文参考根据附图的示例来描述，但是应清楚的是，本发明不限于此而是可以以在随附权利要求的范围之内的若干方式来修改。因此，所有词语和短语应当被宽泛地解释并且它们旨在说明而非限制实施例。对本领域技术人员将显然的是，随着技术进步，本发明构思可以以各种方式来实现。另外，对本领域技术人员来说清楚的是，所描述的实施例可以但不要求以各种方式与其他实施例组合。

Claims (15)

1.一种用于通信的装置(400)，包括至少一个处理器(410)和至少一个存储器(420)，所述至少一个存储器(420)包括计算机程序代码(422)，其中所述至少一个存储器(420)和所述计算机程序代码(422)被配置为与所述至少一个处理器(410)一起，使所述装置(400)：
控制一个或多个接入节点(220)的感知操作；
从所述一个或多个接入节点(220)的所述感知操作获得信息；
从设备(210)接收要被提供感知服务的请求，其中所述感知服务基于所获得的所述信息；
确定与所述请求相关联的感知服务质量；
从所述设备(210)接收关于所述设备(210)的感知能力的信息；
至少部分地基于所述请求和所述设备(210)的所述感知能力，确定所请求的所述感知服务是否能够被提供；以及
其中所述请求包括针对上行链路和下行链路操作在所述设备(210)中被启用的标志和针对所述感知服务的期望更新速率的指示。
2.根据权利要求1所述的装置(400)，其中所述装置(400)还被使得确定所述一个或多个接入节点(220)中所需要的物理资源以满足所述请求并且还基于所述一个或多个接入节点(220)中所需要的所述物理资源的可用性来确定所请求的所述感知服务是否能够被提供。
3.根据权利要求1所述的装置(400)，其中如果确定所请求的所述感知服务不能够被提供，那么以下中的至少一项被执行：
所述请求被拒绝；或者
所述感知服务被降级；或者
另一设备(210)从被提供的感知服务移除；或者针对所述设备(210)或针对所述另一设备(210)的通信服务被降级；或者
针对所述设备或针对所述另一设备(210)移除通信服务。
4.根据权利要求1所述的装置(400)，其中所述请求还包括期望周期性、频域中的孔径、两个连续频率样本之间的距离、针对所述感知服务的设备感知优先级。
5.根据权利要求1所述的装置(400)，其中所述请求还包括针对所述感知服务的设备(210)感知优先级和定位、速度和/或取向的期望分辨率和混叠。
6.根据权利要求1所述的装置(400)，其中确定所请求的所述感知服务是否能够被提供还基于确定与所述设备(210)相关联的感知计划。
7.根据权利要求1所述的装置(400)，其中所述装置(400)还被使得：
使用所述一个或多个接入节点(220)中的至少一个接入节点(220)的物理资源来执行对物理环境的扫描；
确定要被提供的所述感知服务；
确定感知质量；
加密所述感知服务；以及
广播经加密的服务。
8.根据权利要求7所述的装置(400)，其中所述装置(400)还被使得将所述设备(210)与相同空间区域内的其他设备分组在一起并且确定针对所请求的所述感知服务质量所需要的资源。
9.根据权利要求1所述的装置(400)，其中如果所请求的所述感知服务能够被提供，那么所请求的所述感知服务积累针对所述设备(210)的计费。
10.根据权利要求9所述的装置(400)，其中所述计费取决于以下一项或多项：
所需要的资源量；
所述一个或多个接入节点(220)中的总体资源可用性；
由所述设备(210)经历的感知服务质量。
11.根据权利要求1所述的装置(400)，其中所述装置(400)还被使得：基于由被提供有感知服务和/或当前通信业务的其他设备(210)所需要的感知服务质量和与所述当前通信业务相关联的服务质量，来确定所述感知服务是否能够被提供。
12.根据权利要求1所述的装置(400)，其中所述装置(400)还被使得：控制至少一个其他设备(210)的感知操作并且从所述至少一个其他设备(210)的所述感知操作获得信息，并且从所述设备(210)中的至少一个设备或所述接入节点(220)中的一个接入节点接收用于访问所述信息的请求，其中所述请求还包括关于所述信息的感知服务质量，并且其中所述信息使用能够由所述设备(210)中的所述至少一个设备或所述接入节点(220)中的一个接入节点解密的加密来发送。
13.根据任一项前述权利要求所述的装置(400)，其中所述装置(400)是感知平台中所包括的控制器或者被包括于感知平台中所包括的控制器中。
14.一种通信的方法，包括：
控制一个或多个接入节点(220)的感知操作；
从所述一个或多个接入节点(220)的所述感知操作获得信息；
从设备(210)接收要被提供感知服务的请求，其中所述感知服务基于所获得的所述信息；
确定与所述请求相关联的感知服务质量；
从所述设备接收关于所述设备(210)的感知能力的信息；
至少部分地基于所述请求和所述设备(210)的所述感知能力，确定所请求的所述感知服务是否能够被提供；以及
其中所述请求包括针对上行链路和下行链路操作在所述设备(210)中被启用的标志和针对所述感知服务的期望更新速率的指示。
15.一种计算机可读介质，包括存储于其上的指令，所述指令用于执行至少以下操作：
控制一个或多个接入节点(220)的感知操作；
从所述一个或多个接入节点(220)的所述感知操作获得信息；
从设备(210)接收要被提供感知服务的请求，其中所述感知服务基于所获得的所述信息；
确定与所述请求相关联的感知服务质量；
从所述设备(210)接收关于所述设备(210)的感知能力的信息；
至少部分地基于所述请求和所述设备(210)的所述感知能力，确定所请求的所述感知服务是否能够被提供；以及
其中所述请求包括针对上行链路和下行链路操作在所述设备(210)中被启用的标志和针对所述感知服务的期望更新速率的指示。
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