CN116806439A - 用于感测以及联合感测与通信应用的自适应帧选择 - Google Patents
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Abstract
本公开中的一些实施例涉及促进通信应用和感测应用在至少部分重叠的带宽中的共存。特别地，感测设备、联合感测与通信设备和/或通信设备以符合通信标准的通信格式向调度设备传送用于传输资源的请求。作为响应，如果该请求是针对通信应用的，则调度设备分配与符合通信设备操作所根据的通信标准的帧格式对应的资源。另一方面，如果该请求是针对感测应用的，则调度设备分配与符合通信标准的帧格式或者适合于感测应用的帧格式对应的资源。用于感测应用的帧格式的选择可以进一步取决于感测应用的优先级或者应用或环境或信道等的进一步特征。接收该分配的无线设备相应地调度信号传输，并且可以向调度设备提供反馈以进行自适应帧格式选择。
Description
技术领域
本公开涉及共存的无线感测以及联合感测与通信应用。特别地，本公开提供用于这样的无线应用的方法和装置。
背景技术
无线通信迄今已经发展了几十年。示例性著名标准组织包括第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)和通常被称为Wi-Fi的IEEE 802.11。
自从无线通信系统问世以来，灵活性和自适应性一直是人们所期望的。例如，灵活信令与链路自适应技术(自适应调制与编码以及功率控制)已经成为第二代(secondgeneration，2G)无线蜂窝系统标准化的目标。除此以外，在长期演进(Long TermEvolution，LTE)-高级(LTE-A)中，取决于小区大小，正交频分复用(orthogonal frequencydivision multiplexing，OFDM)符号被设计有常规循环前缀(cyclic prefix，CP)或扩展CP。另外，为了支持各种各样的通信应用，波形灵活性被扩展到附加参数的灵活性，诸如第五代(5G)新空口(New Radio，NR)的标准化中的子载波间隔(subcarrier spacing)，其中取决于信道状况和所需通信服务(增强型移动宽带(enhanced mobile broadband，eMBB)、海量机器类通信(massive machine type communications，mMTC)、超可靠低时延通信(ultra-reliable low latency communications，URLLC))，选择最合适的参数集(numerology)。相似地，无线局域网(wireless local area network，WLAN)标准已经结合了无线电环境地图以提供对无线电环境网络的感知，并且已经制定了诸如用于认知无线电(cognitive radios，CR)的802.22和欧洲电信标准协会(European TelecommunicationsStandards Institute，ETSI)的可重配置无线电系统(re-configurable radio systems，RRS)的标准。这两项标准为WLAN系统带来了灵活性和自适应性，以改善动态条件下的通信性能。
发明内容
描述了方法和技术以及相应的设备，促进了联合感测与通信应用以及感测应用在至少部分重叠的带宽中的共存。
本发明由独立权利要求限定。一些示例性实施方式由从属权利要求提供。
在一些示例性实施方式中，提供了一种用于调度无线信号的传输的方法，该方法包括：在根据通信标准的第一帧格式的帧中，接收用于调度由无线设备进行的信号传输的请求，该请求包括信号是通信信号还是感测信号的指示；如果要被传送的信号是通信信号，则将用于信号传输的资源分配用于通信标准的第二帧格式，并且如果要被传送的信号是感测信号，则将用于信号传输的资源分配用于不同于第二格式的第三帧格式或第二格式，其中感测信号带宽与通信标准的操作带宽至少部分重叠。
目前所公开的主题的这些及其他特征和特性，以及操作的方法、结构的相关元件的功能、部件的组合和制造的经济性，在参照附图考虑以下描述和所附权利要求时将变得更加显而易见，所有的附图构成本说明书的一部分。然而，应当清楚地理解，附图只是出于图示和描述的目的，并不旨在限定所公开的主题的界限。如说明书和权利要求书中使用的，除非上下文另有明确规定，否则单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数指代物。
附图说明
对各种实施例的本质和优点的理解可以通过参照以下图来实现。
图1是示出基本通信系统的框图。
图2是示出具有多个各种类型的无线设备的调度设备的框图。
图3是示出在其中多个通信设备、感测设备以及联合感测与通信设备可以处于活动状态的环境的示意图。
图4是示出用于IEEE 802.11p的示例性帧格式的示意图。
图5是示出用于IEEE 802.11ad的示例性帧格式的示意图。
图6是示出提议用于IEEE 802.11bf的示例性前导码(preamble)格式的示意图。
图7是示出用于脉冲雷达的示例性脉冲形状格式的示意图。
图8A是示出调度设备或无线设备的示例性结构的框图。
图8B是示出程序存储器调度设备的示例性结构的框图。
图9是示出调度设备和无线设备的示例性操作的流程图。
图10是示出示例性自适应帧选择标准的框图。
出于下文中描述的目的，术语“端部”、“上”、“下”、“右”、“左”、“垂直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“横向”、“纵向”及其派生词将与所公开的主题相关，因为其在附图中是定向的。然而，应当理解，所公开的主题可以假设各种可替选的变型和步骤顺序，除非清楚地指定相反情况。还应当理解，附图中示出的以及以下说明书中描述的具体设备和过程仅仅是示例性实施例或所公开的主题的方面。因此，除非另有指示，否则与本文中公开的实施例或方面相关的具体尺寸和其他物理特性不应被视为限制性的。
具体实施方式
除非这样明确地描述，否则本文中使用的任何方面、部件、元素、结构、动作、步骤、功能、指令、和/或诸如此类都不应该被解释为关键的或必要的。另外，如本文中使用的，冠词“一”和“一个”旨在包括一个或多个项目并可以与“一个或多个”和“至少一个”可互换使用。此外，如本文中使用的，术语“集合”旨在包括一个或多个项目(例如，相关项目、不相关项目、相关与不相关项目的组合和/或诸如此类)并可以与“一个或多个”或“至少一个”可互换使用。在旨在仅一个项目的情况下，使用术语“一个”或相似语言。另外，如本文中使用的，术语“具有(has)”、“具有(have)”、“具有(having)”等旨在是开放式术语。此外，除非另有明确说明，否则短语“基于”旨在意味着“至少部分基于”。
图1示出了示例性无线系统WiS，其中Tx表示无线信号的发射器，Rx表示无线信号的接收器。发射器Tx能够向接收器Rx或接收器组传送信号，或者通过接口If广播信号。该接口可以是任何无线接口。该接口可以借助于资源来指定，这些资源可以用于由发射器Tx和接收器Rx进行的传输和接收。这样的资源可以在时域、频域、码域和空间域中的一个或多个(或全部)中定义。注意，一般而言，“发射器”和“接收器”也可以两者都集成在相同的设备中。换言之，图1中的设备Tx和Rx也可以分别包括Rx和Tx的功能。
本公开不限于任何特定的发射器Tx、接收器Rx和/或接口If实施方式。然而，它可以容易地应用于一些现有通信系统以及这些系统的扩展，或新的通信系统。示例性现有通信系统可以是例如当前或未来版本中的5G新空口(NR)，和/或基于IEEE 802.11的系统诸如最近研究的IEEE 802.11be等。无线信号不一定是通信信号，从这种意义上说，它不一定执行人或机器通信。它可以是感测信号诸如雷达信号或探测信号或任何其他种类的无线信号。
IEEE 802.11，通常被称为Wi-Fi，已经存在了三十年，并且可以说已经成为最流行的无线通信标准之一，数十亿的设备支持一半以上的全球无线流量。用户在吞吐量、容量、时延、频谱和功率效率方面的需求与日俱增，这要求对该标准进行更新或修订以跟上它们的步伐。这样，Wi-Fi一般每隔5年就会有带有其自身特性功能的新的修订版。在前几代中，焦点主要是更高的数据速率，但随着设备密度的不断增加，区域效率已经成为Wi-Fi网络的主要关注问题。由于这个问题，最近的(802.11ax)和即将到来的(802.11be)修订版更加关注效率问题。
在未来，很可能会有各种各样的感测应用，每种应用都将具有最佳的帧设计(frame design)和传输机制。另外，这些感测应用将被集成到通信框架中，诸如无线保真(Wireless Fidelity，Wi-Fi)或NR等。当前，不存在标准化的帧设计或传输机制以支持这些感测应用或支持联合感测与通信(joint sensing and communication，JSC)应用。用一种设计来解决用于不同的感测应用和JSC应用的所有要求似乎并不可行。不同的感测应用可能需要不同的性能和服务质量度量。相似地，不同的JSC帧设计和传输机制可以满足不同的服务质量度量，诸如距离分辨率(range resolution)、准确率或吞吐量。变化的信道和环境条件也极大地影响感测的性能。因此，包含不同的帧设计和传输机制的单一框架以及对适当的帧设计和传输机制的选择可能是期望的。这样的框架应该包括灵活和自适应的传输设计和帧结构。未来的无线网络很可能会包含大量执行无线感测的设备，无线感测可以作为唯一功能，或者与通信一起，以改善通信相关的性能或者增强通信相关的应用。
换言之，无线感测在未来的无线网络中很可能会有大量的应用。这些应用将涵盖从改善无线通信性能、实现诸如完全沉浸式扩展现实的应用、通过实现智能环境提高生活质量、通过无创性试验和生命体征监测改善健康相关的应用等领域。因此，未来的环境预期容纳各种各样的无线感测设备及其应用。这些设备必须与当前的无线通信设备共存，并且保持其感测性能。像在5G中，每种通信服务(eMBB、mMTC、URLLC)具有不同的资源要求，并满足不同的服务质量(quality of service，QoS)度量，感测应用也具有不同的性能要求，并因此具有不同的资源要求。这些要求也可以随着环境和频谱的改变而改变。由于设备/技术可接入性，无线感测已经使用WLAN设备进行了研究。802.11bf任务组研究组是对Wi-Fi 7的修订版，并且预期将在Wi-Fi 7版本时完成。另外，5G和Wi-Fi具有重要的协调和合作，因为5G比前几代更多地机会性地使用Wi-Fi频谱。与上面提到的第六代(6G)愿景结合，这表明了无线感测也将是未来蜂窝标准的一部分。
根据实施例，提供了一种用于调度无线信号的传输的方法。该调度可以由调度设备20执行，如图2所示。
该方法包括：在调度设备20侧处，接收用于调度由无线设备进行的信号传输的请求。该无线设备可以是通信设备、感测设备或JSC设备。图2显示了从调度设备20请求用于信号传输的资源的多个各种设备。特别地，多个设备包括通信设备CD1和CD2、JSC设备JSC1和JSC2、以及感测设备SD1。一般而言，通信设备是被配置为运行利用无线通信(诸如根据无线标准的通信)的应用的设备。
感测设备具备无线感测功能。它们被配置为运行感测应用。这些设备也可以是可配置或被配置为执行无线通信以传送其感测到的测量结果，与由常用的通信应用或设备传送的数据量相比，该测量结果的数据量典型地较小。在感测中，测量结果被视为可从接收到的无线信号中提取的参数(特征)，无论是直接提取还是经过一些处理后提取。被测量的参数的一些非限制性示例包括接收信号强度指示符(received signal strengthindicator，RSSI)、信道状态信息(channel state information，CSI)、范围、速度等。
JSC设备被配置为运行(一个或多个)通信应用或(一个或多个)感测应用两者。例如，该JSC设备的主要功能可能是通信，这意味着它们可能有大量数据要传送，但是JSC设备同样可以执行无线感测，以改善通信性能或用于诸如导航等的用户应用。
感测设备的一些非限制性示例包括智能手环、无创性医疗传感器诸如心率监测器、体重监测器等。由JSC设备支持(实施)的应用的非限制性示例包括用于波束管理的目标跟踪和/或用户跟踪、通过物理用户(人体)识别的物理层安全等。非限制性示例性设备包括移动电话、笔记本电脑、平板电脑、接入点(access points，APs)等。
在图2中，调度设备20从多个设备CD1、CD2、JSC1、JSC2和SD1接收到资源请求(也表示为调度请求)。该请求包括要被传送的信号是通信信号还是感测信号的指示。这样的指示可以是显式的，或者可以从一个或多个参数中推导出来。例如，来自感测设备或设备的感测应用的请求可被解释为用于传送感测信号的请求。相似地，来自通信设备或通信应用或设备的请求可被解释为用于传送通信信号的请求。
在示例性实施方式中，资源请求在根据通信标准的第一帧格式的帧中被传送。这样的通信标准可以是无线通信标准诸如Wi-Fi标准或全球通信标准诸如3GPP标准等之一。然而，通信标准也可以是专门为促进用于支持不同标准的设备的通信和/或资源管理或调度而设计的标准。如果第一帧格式受到所有种类的设备(通信、传感、JSC)和任何种类的应用(传感、通信)的支持，则这可能是有利的。
然后，针对接收到的请求，调度设备20决定提出请求的无线设备将会应用哪种帧格式以及可能应用哪种传输参数，并且相应地分配资源。调度器的决策可以根据任何已知的调度策略来执行。例如，调度设备20可能考虑其控制的资源的当前占用率、小区(被管理的区域)中的流量负载、请求传输的设备的数量、信道质量、环境、设备类型、应用类型、已调度和待调度的应用的优先级等。
例如，如果要被传送(要被调度)的信号是通信信号，则调度设备20将用于信号传输的资源分配用于通信标准的第二帧格式。第二帧格式可以与第一帧格式相同。然而，格式也可以不同。特别地，用于传送第一帧格式和第二帧格式的通信系统也可以不同。然而，它们也可以相同。
如果要被传送(要被调度)的信号是感测信号，则调度设备20将用于信号传输的资源分配用于不同于第二格式的第三帧格式或第二格式，因此，感测信号可以在通信帧内或更适合于感测应用的帧(例如感测帧)内被调度。感测帧可以遵循感测标准的帧格式(第三格式)或者可以在没有任何附加信号结构的情况下直接由感测信号构成。
当感测信号带宽与通信标准的操作带宽至少部分重叠时，用于调度帧的自适应帧格式选择可以促进更高效的共存。
在一些实施例中，感测信号是连续的或周期性的雷达信号。在一些实施例中，感测信号是由支持无线感测、无线局域感测、和/或无创性医疗感测的感测应用生成的信号。
一般而言，无线感测是通过测量接收到的信号的一些特征来执行的。另一方面，通信是通过在发射器处从接收到的信号中检测在其中编码的信息来执行的。在通信中，接收到的信号的一些特征被用于执行检测(诸如解调和解码)。
存在许多帧设计、波形和传输方案正被用于无线感测和JSC。它们的使用取决于正在使用的无线感测方法。例如，无线感测可以按以下方式之一进行：
-无线指纹识别：测量在不同的位置处或用固定的传感器进行，同时不同的动作正在发生。这些测量结果可以被提前处理并存储在具有其相应的位置/动作的查找表中。这些测量结果可以是RSSI、CSI、SNR等中的一个或组合。可能影响无线指纹识别性能的环境因素包括环境的复杂性(多房间、LOS、NLOS、杂波(clutter)、障碍物等)(这与多径和小尺度衰落直接相关)、移动性等。可能影响无线指纹识别性能的频谱条件是干扰。
-基于雷达的感测：感测信号以一定的速率和占空比传送，并且这些信号的反射被处理以了解关于物体的信息，诸如其范围、大小、相对速度、材料等。在雷达应用中，由于高发射功率和非常低的接收功率，具备高自相关性质和低峰与平均功率比(peak to averagepower ratio，PAPR)的波形或帧设计是优选的。常见的波形是脉冲波形或调频连续波波形。可能影响雷达性能的基于帧设计和传输机制的因素是发射功率、占空比、脉冲重复频率、频率调制、载波频率、自相关性质、带宽、信号周期、出发角、波束宽度、波束扫描速率等。可能影响雷达性能的环境因素是杂波量、物体的物理性质(大小、材料等)、物体的位置、大气条件(例如湿度)等。可能影响雷达性能的频谱条件是占用率、用户数量、干扰、信道状况(时间/频率选择性)等。
-基于模式的感测：这与无线指纹识别相似，除了测量结果不被预先存储在查找表中，而是从中提取模式，该模式表示要被检测的动作/物体，并且该模式被用于在未来的测量中检测动作/物体。示例帧设计和波形是Wi-Fi中的物理协议数据单元(physicalprotocol data unit，PPDU)分组和OFDM和正交时间频率空间(orthogonal timefrequency space，OTFS)波形。可能影响感测性能的帧设计和传输机制相关因素是感测/训练/导频(pilot)序列、这些序列(其中是子载波)的放置、带宽、载波频率、分组长度、分组重复频率、出发角、波束宽度、波束扫描速率、RF减损等。可能影响感测性能的环境相关因素是区域中移动物体的数量(环境平稳性)、要被检测的用户/物体的数量、要被检测的运动/动作/活动的性质(大/小位移、慢/快移动等)、大气条件、要被检测的物体/用户的物理性质等。可能影响雷达性能的频谱条件是占用率、用户数量、干扰、信道状况(时间/频率选择性)等。
一般而言，本公开不限于前面提到的三种类型的感测。
通过无线感测测量的接收信号的特征可以包括但不限于飞行时间、RSSI、CSI等。影响无线感测的性能的发射信号参数包括但不限于发射频率、带宽、波形、功率、训练或感测序列、自相关能力、导频、波束角度和宽度(如果正在进行波束成形的话)、占空比、传输速率等。
一些示例性且非限制性的无线感测性能度量包括最大/最小距离、距离分辨率、距离准确率、最大/最小速度、速度分辨率、速度准确率、可分离对象(在距离和速度上可分离)的数量、最小可检测对象分离、到达角准确率等。对于网络性能，由于感测而导致的附加网络负载也是一个重要度量。
无线感测已经在Wi-Fi频段中进行了广泛研究，诸如2.5千兆赫(GHz)、5GHz和60GHz以上。因此，可能会受到其他Wi-Fi设备和机会性蜂窝设备的干扰。无线通信可能需要不同级别的安全性、吞吐量和时延。然而，来自感测设备的可能干扰可能会降低无线通信性能。为了减轻这种情况，可以使用JSC信号或波形。作为结果，可以存在多种帧设计、波形和传输机制的组合，其可用于满足通信和感测两者。
期望无线感测、通信和JSC设备以频谱使用、功率等方面的最大效率以及在吞吐量、可靠性、感测准确率等方面的最大感测和通信性能在相同(或至少部分重叠)的频段中和平地操作/共存。这对于单个固定帧设计和传输机制而言可能不太切实可行。所有的设计和机制都有各自的优缺点。同时，基于应用性能反馈，感测、通信或JSC要求可以是高度动态的。因此，自适应和灵活的帧设计和传输机制选择框架可以是有利的。
本公开的一些实施例涉及用于联合感测与通信系统的这种自适应帧设计和传输机制选择。未来的无线网络可能包含大量执行无线感测连同通信的设备，这些设备可以联合执行，也可以作为唯一功能。无线感测能力典型地依赖于信号设计和传输机制。发射信号也应该能够满足设备的通信需求(如果有的话)。感测和通信要求对于不同的设备和应用有所不同。单一的固定框架、信号或机制设计可能不足以满足设备/应用的不同要求。因此，集成到单一框架中的各种不同的设计是可取的。
根据本公开的一些实施例，基于感测、联合感测与通信要求、和/或基于变化的环境条件，合适的帧结构和传输机制被分配到信号。帧和传输机制设计的改变取决于感测或通信功能优先级以及可能的其他标准诸如感测应用要求、环境条件、网络流量、频谱占用率等。
如上面例证的，调度可以被执行以用于无线(感测或通信)信号从无线设备到调度设备或其他设备的传输。例如，该调度可以是针对上行链路中的通信信号或针对两个或更多个无线设备之间的传输而进行的。用于感测信号的调度可以被执行用于感测本身(例如，用于雷达信号)。可替选地或附加地，对感测信号(应用)的调度可以被执行以用于将感测结果传达到另一个无线设备或调度设备。该调度可以针对通过广播/多播将感测结果传达到多个设备。
一般而言，当在本文中提及感测信号时，意思是由感测应用生成的信号。这可以是感测信号本身(诸如雷达脉冲或连续信号)或报告感测结果(诸如环境条件、医疗参数状态等)的感测应用的信号，或(也)用于感测的通信信号。相似地，通信信号是指可以包括通信有效载荷和/或控制数据的信号。
在示例性实施方式中，用于传送感测信号的资源是被分配用于第三帧格式还是第二帧格式取决于以下中的至少一个：感测信号的优先级、带宽中的流量负载、带宽中的信道质量、以及频谱占用率。附加地或可替选地，第三格式基于以下中的至少一个从多个预定义的帧格式中确定：感测信号的优先级、带宽中的流量负载、带宽中的信道质量、以及频谱占用率。一般而言，当考虑到应用类型(感测应用或通信应用)以及可能另外考虑到关于要被传送的信号的进一步认识(诸如其优先级或信道状况)来选择用于感测信号(感测应用)的帧格式时，这是有益的。
根据示例性实施方式，调度方法还包括以下步骤：确定感测信号的优先级要对应于生成了感测信号的感测应用的优先级。特别地，该确定包括基于以下中的一个或多个获得感测应用的优先级：在其上执行感测应用的设备的身份；感测应用的身份；以及感测应用的服务质量要求。对于单个应用，优先级也可以是可区分的，例如根据应用的部署。例如，监视应用可能取决于被监视的对象而具有不同的优先级。这样的优先级可以在感测应用中设置，该感测应用可以提供一些接口(诸如用户接口)以执行设置(配置)。它可以由无线设备传达给调度设备以执行感测。
在示例性实施例中，优先级由基于机器学习训练的模块来确定。例如，调度设备包括这样经训练的模块。经训练的模块可以是任何机器学习或深度学习模块。经训练的模块的输入可以是参数的集合，输出可以是优先级。例如，参数的集合可以包括上面提到的参数，诸如设备身份和/或设备类型、服务质量要求(诸如时延和/或错误率)、应用的部署、设备的位置等。该模块可以针对这样的输入参数进行专门训练，以输出适当的优先级。这里的适当是指优先级水平的适合性，以匹配要被传送的不同信号的相对重要性。在示例性非限制性实施方式中，提供了两个无线感测应用设备，一个监测心率，另一个监测睡眠。在只有这两个应用的情况下，心脏监测应用将具有优先权。然而，如果存在具有各种不同应用的多个无线设备，则优先级可能更难确定。在这种情况下，上面提到的参数的集合可以用于训练机器并确定优先级。
一般而言，通信很可能是无线设备最重要的功能之一。另一方面，随着与人类健康和安全相关的无线传感器的发展，感测功能也变得愈加重要。因此，使它们能够共存的方法可以为通信应用和感测应用提供一些优势。在两者不可能和平共存的场景中，一方可能优先于另一方。例如，在802.11e标准中已经出现了使一些通信类型优先于其他通信类型的情况，该标准通过允许实时应用更短的退避时段和更长的传输时段来为诸如语音和视频通信的实时应用分配比其他种类的通信更高的优先级。这样的目的是减少可能在实时语音或视频通信期间引起的时延。另一方面，可以存在感测可能优先于通信的场景。在这样的场景中，感测应该被分配更好的资源。例如，在某些场景中，使用无线传感器的健康监测无法停止，因而应该至少优先于一些时延容忍的通信服务。因此，本公开的一些实施例中的帧设计和传输机制参数是取决于该应用是采用单独的感测、单独的通信、还是具有通信和感测功能两者的帧和传输机制来自适应地设计或选择的。
图3示出了示例性环境，该环境是包括各种不同无线设备的家庭环境。在该示例中，在公寓的不同房间里有两个接入点AP和多个无线设备，包括通过WLAN通信的设备STA1、STA2、STA3。这些设备可以是例如智能手机、笔记本电脑、平板电脑或其他设备。多个设备还包括无线传感器WS，其可以是仅传送信号的传感器、接收信号的传感器、或传送和接收信号的传感器。相应地，调度可以被执行用于任何这样的设备以传送(和/或接收)信号。取决于无线设备的位置和范围，信道质量可能有所不同。另外，信道质量也可能随着由可以(尝试)同时传送/接收信号的设备造成的干扰而变化。
在兼备通信和感测功能的帧格式和传输机制的情况下，取决于要求(可由如上面提到的优先级或参数的集合反映出)，可以选择以下之一：
-一种设计，其同时服务于通信和感测应用以满足其相应的性能/质量要求。-一种设计，其用更好的性能(服务质量)服务于感测，用稍差的性能(例如，较低的服务质量)服务于通信。
-一种设计，其用更好的性能(例如，更高的数据速率)服务于通信，用稍差的性能服务于感测(但是仍足以在允许的准确率和虚警率内服务于感测应用)。这里的示例可以是，如果通信是关键服务，例如用于医院中的远程操作机器人的通信，则应该具有它需要的所有资源而无需折衷。如果资源限制成为问题，包括感测应用在内的其他应用也可以以稍微降低的服务质量操作。
图10示出了调度设备中的示例性自适应帧选择。图示是存在数据和感测传输的不同优先级的场景。传输队列1010指示等待每种优先级类别的传输量。通信类别可以对应于从一些标准中获知的那些，在该示例中包括：语音服务、视频服务、后台服务和尽力而为服务(best effort services)。这些类别在对诸如时延、数据速率、分组丢失和安全性等性能的要求方面不同。根据实施例，感测应用现在也具有各种类别。这些类别包括健康关键型、安全关键型和其他服务(应用)。这些类别在对诸如分辨率、分组丢失和安全性等性能的要求方面不同。感测传输的传输机制/帧设计由调度器1050基于队列(待调度的数据量及其优先级)、性能要求(诸如上面针对通信和感测应用讨论的那些)、优先级和可用资源来选择。例如，当选择帧设计/传输机制时，语音或视频通信不能被推迟，但尽力而为或后台通信可以被推迟。相似地，健康关键型和安全关键型感测传输不能被延迟或推迟，但其他感测应用可以。这里，可以选择联合通信与感测方案，使得时间关键型通信服务和时间关键型感测服务(应用)两者都可以被调度。
考虑感测和通信应用以及如果这些应用失败将会发生的后果，可以分配优先级。在这种情况下，涉及国家安全或人类健康的应用可以优先于其他应用。在相同优先级的应用之间，可以考虑用例或环境条件。例如，在可能的实施方式中，用于家庭安全的无线监测(监视)系统的优先级将会低于用于有更贵重物品的区域(如银行)的无线监测系统。因此，后者的应用用例(部署)将会有利地具有更高的准确率和更低的虚警率(例如，要满足更高的QoS要求)。
相应地，即使对于相同的应用，单一的帧结构和传输机制设计也可能效率不高。对于较低优先级的应用和应用用例(部署)，可以允许使用次优的帧和机制设计，而高优先级的应用应该优选地使用最优的帧和机制设计。这里，术语“最优”是指可用的(预定义的)帧格式和/或传输机制的集合中的最佳可能。最优性或最优化的程度可以基于成本函数来确定。这样的成本函数可以包括满足服务质量或其他要求的频谱效率约束。
如上面简要讨论的，优先级可以使用控制器(例如，调度设备中的，或在外部且可能与调度设备进行通信的)或者人类用户来分配。在一些示例性实施方式中，控制器采用人工智能(artificial intelligence，AI)技术或者基于统计特征决定将哪个优先级分配给应用。
感测和通信功能的优先级，以及这些功能在应用中的优先级可以从以下参数/标准中确定：
-设备身份(identity，ID)：具有极其关键任务的设备——关于国家安全或直接影响人类生活(例如，远程手术)——可以拥有ID，该ID可以优先考虑其所有的通信或感测应用。
-应用：设备的主要应用可以是优先级标准。例如，安全设备应该优先于休闲通信设备。在一种场景中，监测环境的无线传感器安全设备应该优先于无线流媒体设备/应用，但不优先于语音通信应用，因为万一有不安全场景其可以是对机关的呼叫。
-QoS度量：一些应用有严格的QoS度量。这些应用应该优先于其他应用。
例如，在前两个标准后，低时延通信应用应该优先于非关键感测应用。
在示例性实施方式中，帧和传输机制自适应然后被执行如下(通过一种或多种以下可能性)：
应用设备——无线传感器、移动电话、笔记本电脑和其他具有无线能力的设备——可以基于其(应用)的优先级来分配用于其应用的惩罚值和奖励值。
设备(UE、STA、传感器设备或一般而言无线设备)可以使用由控制设备(例如，调度设备)或标准中定义的内容所确定的全局帧(例如，具有上面提到的第一帧格式)和机制设计来发起它们的传输。
在一些实施例中，无线设备(UE、STA、传感器设备等)将向控制设备传送反馈，并且基于该反馈，控制设备将自适应地改变帧和/或传输机制设计的参数。
换言之，根据实施例(可与任何上面提到的实施例和示例结合)，该方法还包括以下步骤：从无线设备接收反馈。该反馈可以与服务质量要求、优先级、所需资源、和/或信道质量相关。
为了提高系统的效率和适应能力(自适应性)，在该方法中，用于传送感测信号的资源是被分配用于第三帧格式还是第二帧格式基于接收到的反馈来确定。附加地或可替选地，第三帧格式基于接收到的反馈来确定。例如，第三格式是从预定义的适合于感测信号(感测应用)的多种可能格式中选择的。
该方法还可以包括以下步骤：基于接收到的反馈来确定用于信号传输的一个或多个传输参数。例如，该传输参数包括以下中的一个或多个：传输速率或重复率、载波频率、信道分配、感测序列或波形、环境的特性、带宽、分组长度或信号持续时间、波束成形参数、参数集、循环前缀持续时间、以及滤波或开窗(windowing)参数等。
在具体的示例性实施例中，一个或多个传输参数包括环境的特性。环境的特性可以对信道质量和覆盖范围产生影响，尤其是在具有诸如毫米波等低波长的带宽中。例如，环境的特性通过以下中的一个或多个在无线设备处获得：
-捕捉环境的图像并且用基于机器学习训练的模块对其进行分析，
-通过湿度、温度和/或压力传感器感测环境。
换言之，环境条件可以由感测应用诸如环境感测应用获得。例如，环境的特性可以从初始/粗略感测传输中获得。附加地或可替选地，可以采用如上面提到的照相机(可包括用于人类视觉光谱和/或红外等的常用照相机)以及一些图像处理。一般而言，除了照相机以外或作为其可替选方案，可以使用用于感测与环境相关的任何事物(湿度、温度、压力、环境中能够影响信道特性的物体等)的任何种类的感测设备，或者可以用于推断关于环境的信息的任何传感器。
传输参数可以基于反馈来自适应地改变，如上面提到的那样。在下文中，提供了这些参数的一些示例。
分组传输速率或脉冲重复频率
分组传输速率或重复频率可以在感测或通信应用的操作期间增加或减少。尤其是感测应用可以具有一些对应于周期性感测信号和/或用于报告感测数据的周期性信号的周期性流量。这与每个时间间隔进行的测量数量相关。一些应用在给定时间段内仅引起/检测到测量结果的微小变化。在这些情况下，可以降低感测信号(用于感测的信号或用于报告感测结果的信号)的传输速率或重复频率，因为额外的测量将是多余的并可能会造成频谱浪费。相反，一些应用可以引起被测量的值的高度动态变化。在这些应用中，可能存在遗漏的测量，这会影响检测/识别/标识的能力。在这些场景中，传输速率或重复频率应该增加以满足准确率要求，以频谱效率为代价。在本文中，当提及分组传输速率时，意指传达测量报告或测量信号(诸如探测信号或执行感测的信号诸如雷达信号)的分组的频率。例如，在雷达应用中，脉冲重复频率可以是雷达脉冲信号的频率。
用于不同应用的可变分组传输速率或重复频率的示例可以是用于手势识别和睡眠姿势监测中的基于模式的感测。在手势识别中，信号可以以每秒100个分组(pkts/s)的速率发送。另一方面，5-20pkts/s可用于睡眠监测(姿势和呼吸频率)。一些研究表明，分组传输速率从20pkts/s至5pkts/s的变化可以仅引起睡眠监测准确率的可忽略不计的降低，因为睡眠过程在更长的时间尺度内变化。
如本领域技术人员所知，其他示例也是可能的。例如，在环境(天气)感测中，甚至可以使用更小的分组速率。对于自主机器人/车辆导航，雷达感测可能需要更高的信号/分组传输速率以增加安全性。因此，取决于应用，在一些实施例中，不同的分组传输速率可能是适当的，并且可以(由调度设备)自适应地改变。
载波频率
由于其波长，用毫米波(mm-Wave)可以更好地执行用于检测位置改变的应用。因此，感测可以有利地在较高频率下执行。然而，对于大型物体或高运动量，这些频率下的感测会产生许多峰值(或检测)。因此，用于这些应用的感测可以期望在较低的频段诸如2.4GHz或5GHz中。换言之，取决于应用和/或其部署，载波频率可以(由调度设备)被选择用于感测(信号)。
信道和子载波
在频段和信道选择之后，已经表明了，一些子载波可能对一些运动/物体/动作更加敏感和可预测(由于具有不同频率的信号的传播特性可能不同)。这在具有CSI或RSSI测量的低频基于模式的感测应用中可能尤其重要，在这些应用中，一些子载波可能对待检测的动作/运动/物体没有响应，而其他子载波每次都给出相同(如果不相似的话)的响应。在这些情况下，将感测序列放置在一些子载波中可能会导致遗漏。因此，在一些示例性实施方式中，可以改变感测序列子载波，直到找到合适的(例如，最优的)子载波为止。相似地，在通信或感测应用中，可以改变信道以找到最佳子载波。一般而言，要在感测信号和/或通信信号的传输中使用的子载波可以(由调度设备)根据用于那些子载波的信道质量反馈进行调整。
感测序列和波形
一些感测序列比其他序列具有更好的自相关性质。在基于雷达的感测应用中，这些性质被用于同步以及检测时间滞后(time lag)和频率偏移，然后被用于计算范围和速度。在指纹识别或基于模式的感测中，自相关也被用于发现减损，诸如频率偏移、相位偏移、IQ不平衡等，其可用于设备识别。相似地，不同的雷达波形具有不同的优缺点。例如，脉冲雷达波形具有更高的频谱和功率效率，但不能直接测量速度。通信技术中的不同波形也是如此。例如，正交频分复用(OFDM)可能具有较高的PAPR，这可能使其难以用于雷达应用。OTFS可能具有更好的自相关性质，但是增加了接收器的复杂性。因此，在一些示例性实施方式中，感测序列和/或信号波形基于接收器的要求和能力、变化的环境条件以及变化的目标条件而改变。另外，如上面提到的，如果JSC波形正被使用，也可以联合考虑传感和通信性能。一般而言，调度设备可以基于要被感测的对象(例如，基于感测应用的部署)来调整(控制、配置)感测序列诸如伪随机序列或脉冲形式(一般为波形)。在JSC波形的情况下，要选择对于通信和感测两者都相同(公共)并且在预定义波形的集合中具有可能最佳性能的波形可以是有利的。
带宽
带宽提高了基于雷达的感测的速度和距离分辨率。它可以通过增加可以使用(测量)的子载波而与基于模式的感测相关，这也将增加测量到的信息。对于准确的无线成像，像是无线人脸识别、蜂窝成像和其他医学成像技术，高分辨率可以是期望的。不是所有设备都可以支持高带宽应用，并且增加带宽会降低频谱效率。相应地，在一些示例性实施方式中，调度设备基于通信和/或感测应用的要求以及基于诸如负载、信道质量、期望的QoS、优先级等其他参数来调整用于通信和/或感测应用的带宽。
分组长度/信号持续时间
该参数确定了时间上连续测量的次数。长的分组长度/信号持续时间降低了频谱和功率效率以及可能的公平性。然而，如果感测信号的分组长度/持续时间太短，则测量结果可能不足以检测期望的动作/运动/物体。因此，在一些示例性实施方式中，取决于感测应用和/或部署，调度器配置用于感测信号的分组长度或感测信号的持续时间。
波束成形参数
在一些场景中，例如高度杂乱的场景，感测信号的全向传输可能导致过多的反射和多径，从而不能被正确地处理。在这些场景中，一些设备使用波束成形以减少多径和反射的数量，其中信号在窄波束中被传送。在这些情况下，波束参数可能需要被自适应地改变。如果波束宽度太窄，则信号可能会错过物体或击中物体，但是产生的测量结果无法反映物体的真实性质。相反，如果波束宽度太大，则可能会对其他应用造成干扰或增加多径。相似地，出发角应该能够跟踪目标，并且扫描速率应该使得有足够的时间接收和处理测量结果。
参数集
在5G蜂窝标准中，对于不同的通信服务和可配置的信道状况，存在不同的子载波间隔。由于信道状况典型地在某种程度上反映了物理环境，所以在一些感测应用中，检测和跟踪这些信道状况可以是令人感兴趣的。因此，允许子载波经历最多信道变化的子载波间隔对于感测应用可能是优选的。然而，这些信道变化可能不利于通信应用。因此，所选的参数集可以考虑在内。特别地，取决于要传送无线信号的无线设备是否是JSC和/或无线设备是否具有执行通信和感测两者的活动应用，用于应用的参数集可以被选择(例如，由调度设备配置)，以便参数集的切换可以在感测和通信之间进行避免。
除了前述传输参数以外，滤波器在时间和频率上的定位、CP持续时间、滤波/开窗、以及滤波器长度或其他参数可以被自适应地选择用于感测应用。
传输参数诸如上面提到的那些可用于空数据分组(null data packet，NDP)探测，并且因此可以对应于感测操作参数。因为对信道的测量典型地由NDP进行，所以为了符合感测应用的性能要求，协商NDP的传输参数可能非常重要。
在环境中，属于唯一感测应用的多个感测会话可以同时发生。由于存在与信号覆盖范围重叠的数个设备，可以存在各种配置。一些示例性配置选项是：
a)独立设备，诸如自主车辆，其主要通过其自身的传感器感测环境，
b)AP-非AP STA，非AP STA-非AP STA(点对点，P2P)感测和/或联合感测与通信，以及
c)AP-多个非AP STA，非AP STA-多个非AP STA(点对多点，P2M)感测和/或联合感测与通信。
如上面已经提到的，一些示例性类型的感测(基于测量)可以包括：
-如上面提到的基于雷达的感测(它可以基于延迟测量或延迟以及多普勒频移测量)，
-基于CSI的感测，
-基于RSSI的感测，以及
-基于SNR的感测(例如，感测波束SNR)。
对于基于触发的感测，感测操作参数可以在感测会话建立期间被协商。这样可以提供这样的优点，即参数在会话期间仅被传送一次。另一方面，它们不能在会话期间适应变化的要求。为此，会话将需要被终止并重新协商。
另一种选项是在测量建立期间对感测操作参数的协商。利用这样的协商，可以必要时频繁地传送感测操作参数。另一方面，响应STA(responding STA，RSTA)可能无法支持这些参数。
在诸如STA或AP的感测设备的有利的实施方式中，对操作参数的协商在感测会话建立中以及可选地在测量建立中强制执行。如果操作参数在测量建立中没有(重)定义，则假设这些参数与在感测会话建立处协商的操作参数相比保持不变。相应地，示例性STA或AP被配置为在会话开始时协商感测操作参数，并且它还可以被配置为在测量建立内协商操作参数。例如，可能存在例如基于信道状态的条件，根据该条件，感测设备确定是否(重新)协商最初协商的感测操作参数。
在上面所讨论的操作参数中，可能更高程度地影响感测的质量和速率(可能还有计算复杂度)的参数是：
-被请求的感测速率(指定如何频繁地执行感测，其可以例如通过要由发射设备每秒传送的最小帧数来给出)。
-带宽或信道宽度(例如，指定传输的不间断(在频域中连续的)带宽)
-波束宽度(例如，相对波束宽度(例如，对于60GHz以上的频段，通过诸如三个级别粗、中、细的级别来给出)。
-发射输出功率(例如，指定传输的可接受的最小和最大发射输出功率)。
在下文中，将更详细地讨论这些感测操作参数及其影响。
被请求的感测速率可以由NDP和相应测量结果的频率表示，并且确定测量结果的时域分辨率。不同的感测应用对时间分辨率可以有不同的要求。例如，手势识别需要比如上面提到的睡眠监测(以5帧/秒执行仍然很好)更频繁的测量(例如，100帧/秒)。如果NDP和相应测量结果太少，则测量结果可能会变旧(过时)，这可能是由NDP重复时段内的信道状况变化造成的。另一方面，如果有太多的NDP和相应测量结果，则网络流量可能会不必要地增加。每次超过一定数量的测量结果的测量结果可能不会进一步促进感测性能的显著提高。注意，由于设备缺陷、当时没有空闲信道、和/或可能的冲突或其他因素，以严格(固定)速率传送NDP可能并不合适。出于相似的原因，连续传输之间的时间间隔可能并不总是可精确实施的。相应地，指定被请求的感测速率的有意义的操作参数可以是由传送设备每秒要传送的最小帧数。可替选地或附加地，可以指定每秒的平均帧数。
带宽影响雷达感测的距离分辨率。带宽越宽，分辨率越精细。对于自主车辆和V2V场景，使用802.11p PPDU的雷达已经被研究并且发现所允许的10MHz带宽对于典型地期望的距离分辨率(以及因此的目标可分离性)是不够的，而大约100MHz可能是足够的。因此，如果带宽是可协商的，IEEE 802.11bf修订版可以在这样的应用中使用。带宽还增加了用于基于CSI的感测的每帧测量的数量，因此即使报告的是被压缩的CSI度量，也能捕捉更多信息。
对用于波束宽度的定量值的确定或标准化可以在很大程度上依赖于硬件。因此，确定反映传送设备的能力的相对或定性术语是有利的。例如，如上面提到的，带宽在60GHz以上的传输的波束宽度是相对于设备能力的NDP的波束宽度。这样的相对值可以是例如：粗、中、和细波束。然而，本公开不限于此，并且一般而言，可以只有两个级别(例如，宽和窄)或者三个以上的值。还应当注意，一般而言，本公开的实施例也可以通过直接参照波束宽度而不是上面提到的相对值来实施。
在基于雷达的感测中，传输功率与可测量的范围或距离直接相关。一些应用可以只对发射器一定半径内的物体感兴趣。将发射输出功率作为操作参数将会防止不必要的反射和计算，以消除这些反射、节省功率、减少干扰、提高频谱重用等。与带宽情况相似，NDP可以在其信号通知中包含Tx功率。然而，如果感测发射器与感测接收器不相同，则传输功率可能仍然需要协商。由于由标准或干扰缓解技术限定的其他限制，确定用于发射输出功率的固定值可能不总是可能的。为了提供操作参数，可以将传输功率协商(并因此定义)作为信号的被请求的最小和最大发射输出功率，以实现感测性能。
一般而言，根据本公开的实施例(其可以与涉及共存的无线感测和联合感测与通信应用的上面提到的实施例结合)；协商操作参数在感测会话建立中执行。另外，对操作参数的协商可以在测量建立中执行。例如，NDP传送和/或接收设备可以基于诸如对高度变化的信道状况的测量等某些事件在测量建立中发起协商。这样的事件是否发生可以基于诸如超过信道状态变化或接收功率等的特定阈值的条件来确定。
如果操作参数没有在测量设置中定义，则假设它们不变。
以下参数中的一个或多个(或全部)将有利地在感测会话建立阶段进行协商，并且可以可选地在测量建立阶段进行协商：
-被请求的感测速率
-带宽或信道宽度
-波束宽度
-发射输出功率
注意，本公开不排除添加更多参数。例如，除了波束宽度以外，发射天线和接收天线的数量可以提供关于可用硬件的进一步信息。
根据特定示例性实施方式，被请求的感测速率是传送设备每秒要传送的感测帧的最小数量。带宽是感测传输的连续带宽。60GHz以上带宽的传输的波束宽度是相对于设备能力的NDP的波束宽度。可以存在能够被区分(协商)的三种可能的宽度指示值。发射输出功率可以是用于实现感测性能而被请求的信号的最小和最大发射输出功率。
在下表中，显示了已知的示例性用例，这些用例示出了不同的值如何影响感测或通信的性能。
特别地，表1涉及被请求的感测速率。对于某些应用而言，给出了感测传输与其他传输的百分比。例如，对于存在检测，感测传输导致高达2％的网络负载。这与周期性相关，因此也与被请求的感测速率相关。
表1
下面的表2涉及连续的带宽或信道宽度。特别地，带宽B对距离分辨率(其与可分离性相关)ΔR，ΔR＝c/(2B)和最大速度v_max＝λB/2有如下影响，其中λ为信号波长。
表2
此外，表3示出了波束宽度对角度可分离性(分辨率)的影响以及因此对各种应用的影响。对于60GHz的带宽(及更高)，角度分辨率Δθ通过以下给出：其中θ为带宽且R为斜距。
表3
表4示出了对某些应用有必要的最大范围。最大范围与传输功率成正比。
表4
从上面的示例性感测应用要求可以看出，它们可以是在确定资源的分配，可能地包括帧格式的选择中使用的指示。换言之，所述分配用于信号传输的资源可以根据对使用所述感测信号的感测应用的要求来执行，其中所述要求涉及带宽、波束宽度、感测速率和传输功率中的至少一个。该要求可以在期望的应用方面给出。在这样的权利要求中，对应的相关要求可以基于应用来确定，例如，基于一些预定的关联(例如，如表1至表4所示)。
该要求可以在调度设备和无线设备之间的协商中获得。例如，该要求可以从所述无线设备中获得(接收)或者基于由所述无线设备在感测会话开始时和/或在作为所述感测会话的一部分的测量会话期间提供的信息来确定。
根据一些实施例，无线设备请求用于可以请求要执行感测或通信的一些应用的资源。调度设备考虑要被传送的信号是感测信号(为感测而生成或者作为感测的报告)还是通信信号，并且相应地配置帧格式(将资源对应地分配给已配置的帧格式)和/或传输参数。
帧格式和/或传输参数的自适应可以进一步周期性地或基于某个惩罚阈值来发生，以针对变化的环境条件和用户(UE)的添加/移除自适应地改善JSC性能。自适应可以基于向调度设备报告的某个感测(诸如环境感测或信道感测)的结果。
然而，在一些实施例中，相似的过程可以在没有反馈的情况下完成，例如在完成优先级选择之后。例如，感测接收器或感测发射器可以通过基于AI的技术来感知环境，并且其帧设计可以根据为该任务专门训练的人工智能(AI)来选择。例如，环境的诈骗可以由照相机拍摄。然后，该图像可以用作输入，输出将是最优的帧设计。在收集足够的数据集之后，AI机器可以根据输入和输出数据来训练。数据集的数量可以根据具体场景中的损失函数来决定。在测试阶段，照相机可以拍摄环境的照片，并且根据已训练的机器学习算法来决定最优的帧设计。这可以由调度设备来实施。可替选地，外部设备可以感测环境、评估数据并且将其提供给调度设备，该调度设备可以包括被训练为基于感测到的环境选择适当的帧格式的模块。可以想象，帧决策由与调度设备进行通信的单独设备执行。可替选地或附加地，可以考虑不同的感测应用(优先级和性能要求有所不同)。环境、安全性、设备能力可以用作输入，而输出是可能的帧设计/传输机制。根据这种设置，机器可以基于可用/已知数据来训练，并且在测试阶段，基于上述要求，可以决定帧设计/传输机制。存在一些帧设计选项用于提高的安全性，诸如频率跳变(frequency hopping)或扩展信号以防止被其他设备检测到。如果安全性要求较高，则可以采用这些方式。如果安全性要求较低，则不需要应用这种机制。
由于环境和频谱条件的变化，帧和传输机制自适应可以是有利的。例如，如果更多的物体进入感测区域(诸如图3所示的区域)，则可能需要降低波束宽度。这样做是为了减少干扰。另外，可以考虑由于一天中的时间产生的变化。例如，在白天，由于大量的活动设备，无线资源可能更加稀缺，并且可能需要选择次优的帧设计和传输机制。然而，在夜间，存在更多可用的资源。因此，可以选择高效或甚至最佳的帧设计和传输机制。相似地，夜间通常呈现更为静止的环境，因此可以使用更宽的波束宽度、更多的带宽和不同的信道/子载波，而不会受到非目标物体添加的移动性的添加影响。调度设备可以被配置为确定白天和/或白天时间，并且相应地调整一个或多个传输参数。
例如，可以有两种不同的场景，在图3的不同房间中示出。图中的具有无线能力的设备(AP、STA、WS)全都在相同或至少部分重叠的频带下操作。在图中，STA是无线通信设备(TV、笔记本电脑、计算机、移动电话等)，其具有一定程度的感测能力，最基本的是测量接收信号的一些特征，直到处理这种信息以获得环境感知。无线传感器(wireless sensor，WS)设备是感测设备或设备系统，其唯一功能是执行无线感测。AP是无线接入点(它们也可以是网络控制器、边缘节点、增强节点、基站等)。
在场景1中，存在独立的感测设备。这种场景在图3的盥洗室中描绘，包括无线传感器WS。感测设备或系统可以由单个设备(接收器和/或收发器)或多个设备组成，其中一个或多个是发射器，一个或多个是接收器。感测设备或系统没有与其他网络或设备进行通信的任何手段或方法。这里，如果系统与其他无线信号隔离，则它可以使用其部件中优选的或者用于感测的无论哪个信号。然而，取决于待检测的动作/物体的特征的变化，帧设计和传输机制也可以被有利地改变。如果系统不是隔离的，则感测设备/系统可以与其他设备/网络共存。因为在一些场景中，它不能与其他设备通信，因此可能无法协调其传输。这样，它可以对变化的频谱条件自适应地改变其帧设计和传输机制参数。另外，一个感测设备或系统可以服务于多个感测应用。在这种情况下，可以选择最佳的帧设计和传输机制(如果存在的话)。如果这样的帧设计和传输机制不存在，则框架应该将最相似的应用分组，并且选择两个或更多个帧设计和传输机制，使得选择的数量最少。所选的帧设计和传输机制不应该相互冲突或干扰。
场景2是带有感测和通信设备的Wi-Fi网络。这种场景在例如图3的卧室中描绘。这里，存在一个或多个STA、AP和感测设备。如前，感测设备的唯一目的是检测动作/物体/人/等。然而，在这种场景中，感测设备是网络的一部分，并与控制设备(AP/基站等)具有某种程度的协调。在这种场景中，控制设备(调度设备)将自适应地改变帧设计和传输机制参数，使得最多数量和类型的设备可以利用该信号进行感测和/或联合感测与通信。这必须自适应地完成，以支持任何新设备到网络，并移除由于设备离开网络而产生的冗余。
服务于多个感测应用的示例可以如下——回顾用于上面提到的手势识别和睡眠监测感测应用的分组传输速率。如果相同的帧设计适合于两者，则接收器传感器可以与发射器同步，发射器将以最低所需速率进行传送。对于该示例，用于手势识别的速率为100pkts/s。其他设备将按需对分组进行采样(5-20pkts/s)。因此，只用一种帧设计和传输机制(以及一次传输)，就可以支持两种应用，并且不需要附加的传输。换言之，要被传送的无线信号可以是包括来自一个或多个感测应用的组合感测报告的信号。这种组合报告可以有特定的帧字段格式。
总之，不同的帧结构、参数集和波形可用于不同的用户要求以及不同的感测应用。不同的传输机制可用于不同的用户要求以及不同的感测应用。标准接受的或文献中出现的帧设计——如在Wi-Fi控制信号作用中使用的PPDU和在雷达应用中常用的线性调频波形(chirp waveform)——及其变型可以通过改变上面提到的参数(像是感测序列类型和放置)来变更，以便充分利用其某些品质并满足感测应用要求。
这种改变可以自适应地进行(自适应帧设计)以支持相同或不同设备(传感器)中的数种不同的应用以及变化的环境条件。一个传感器或STA可用于不同的感测应用。自适应帧设计可以用于联合地和单独地支持这些应用。可以使用蜂窝和任何其他通信信号，而不是使用Wi-Fi信号。利用反馈信息，可以研究考虑了感测应用要求、环境条件、网络流量、频谱占用信息等的动态适配方法和调度以便产生更好的帧结构。附加标准是感测应用要求——准确率、分辨率、范围等，环境条件——杂波量、待检测的物体/动作的性质等，网络流量，频谱占用率等。
帧设计参数是但不限于带宽、波形、感测序列、感测序列放置、占空比、信号持续时间、出发角(angle of departure，AoD)、波束宽度、波束扫描速率等。传输机制参数是但不限于信号重复率、发射功率等。自适应可以在诸如时域、频域、空间域或码域的数个域中进行。
上面描述的本公开的实施例和一些示例性实施例可以提供以下优点中的一个或多个。本公开可以为无线感测和联合(组合)通信与感测提供更加灵活、自适应和动态的结构。不同的帧设计和传输机制具有不同的性质和优缺点。一些实施例和示例可以充分利用这些优缺点来满足感测应用要求，而网络性能的降级最小。例如，一些实施例可以通过将具有相似要求的感测应用分组并基于所选的最优帧设计和传输机制利用单次传输为其服务，从而允许用最少的资源支持多个感测应用。以这种方式，通过基于其优先级选择帧设计和传输参数，可以接近感测应用的改善或最佳性能，确保高优先级应用能够以最优资源操作。所有这些优点都可以有助于将多个感测以及联合感测与通信设备集成到当前和下一代无线网络中。
注意，帧格式不一定是指改变帧的字段结构。可以利用不同的帧设计和/或不同的波形来获得更好的感测和整体系统性能。例如，在纯感测线性频率调制连续波(frequencymodulated continuous wave，FMCW)雷达信号的情况下，不存在用于传输帧的字段结构。这是因为线性FMCW信号典型地不用数据进行调制，这样的数据通常使用基于字段的帧结构。因此，这种FMCW信号将不包含任何信息。然而，可以有适当的帧设计。例如，帧的一个字段将用数据进行调制，而另一个字段将不被调制，而是仅包括感测波形。以这种方式，可以实现感测信号和通信信号在一个带宽内的共存。可替选地，可以使用数据调制的雷达波形，或者可以使用任何其他联合雷达-通信波形，或者可以使用可被编码用于通信的雷达波形的字典。如上面描述的，调度器可以基于应用和进一步条件来决定选择这些选项中的哪一个。
调度器可以决定帧、参数集或波形的不同参数化中的一个或多个，以支持数个感测应用。这些参数可以基于环境条件和感测应用需求自适应地调整。
波形可以基于感测应用和/或环境条件来选择。例如，关于感测应用和环境条件，可以使用OFDM、FBMC或FMWC。除此以外，这些波形的参数可以自适应地改变。这些参数中的一些是：CP速率、开窗/滤波、子载波间隔、子载波的数量、滤波器长度、滤波器在时间/频率上的定位。所有这些参数都有一些性质。例如，当CP长度增加时，它将提供更强的鲁棒性，增加信道估计和同步质量。然而，这将降低频谱效率。另一方面，开窗被用于抑制OOB泄漏。另外，它还减少了由相邻信道造成的干扰。然而，这会降低频谱效率并增加时延。所有这些参数都应该基于环境特性和感测应用以最优方式进行选择。
用一个波形支持所有检测应用可能是低效的，因为每一个波形都有其自身的优点和缺点(折衷)。因此，必须支持多个参数集的共存。除此以外，参数集的参数可以是灵活的。这尤其是在感测应用同时需要不同的参数集的情况。灵活性是支持各种感测应用所期望的。这种灵活性应该被提供用于波形、参数集和帧。另外，不同的发射功率可以被视为系统级的灵活性。
除了灵活的波形和参数集设计以外，包括基于多种波形技术的多个参数集的混合帧可以用于支持各种感测应用。
例如，Wi-Fi信道通常是10MHz或20MHz宽。然而，在较新的标准中，为了支持更高数据速率的应用，相邻信道被结合以形成40MHz、80MHz、直到320MHz宽的信道。对于一些感测应用，由20MHz提供的距离分辨率或测量分辨率已经足够了，但对于其他应用，信道需要被组合(即增加带宽)以获得更好的距离/测量分辨率。例如，在基于CSI的手势识别中，可以使用20MHz信道，另一方面，Wi-Fi(802.11p)可用于汽车雷达，其中20MHz是不够的，可能需要至少100MHz的带宽。
如上面提到的，传输机制或传输参数包括但不限于感测信号的周期或速率以及信道接入方法。另一个传输参数可以是一个或多个参数集，其定义了子载波间隔(也可能是时间间隔/符号持续时间)。虽然这在基于CSI的感测应用中可能很重要(其中每个子载波的信道响应可能有所不同，因此特定的子载波选择可能很重要)，但是它没有覆盖本公开的整个范围。例如，其他波形诸如FMCW不(必须)支持多个参数集。
在通信中，帧/传输的重复与感测不同。要被重传的分组数量典型地很少，并且通常是突发传输直到接收到确认为止。这与吞吐量和可靠性度量相关。另外，在重复信号之间的无传输间隔中没有具体的速率、占空比或严格约束。在感测中，重复(周期性)更为长期(可以持续数小时/数天)。它对传输之间的占空比或时间有严格要求，因为需要在已知/具体(预定)时间进行测量。
如上面提到的，波束扫描与无线感测相关，并且也可以被考虑在内。针对一个感测应用的灵活和自适应的帧设计选择或服务于多个感测应用的通用帧设计选择对于共存多种无线技术可以是有利的。特别地，帧、参数集或波形的不同参数化可以用于支持多个感测应用。这些参数可以基于环境条件和感测应用要求进行自适应地调整。
在一个示例性实施例中，波形基于感测应用或环境条件来选择。例如，关于检测应用和环境条件，可以使用OFDM、滤波器组多载波调制(filter-bank multicarriermodulation，FBMC)或FMWC。例如，OFDM可以在自主车辆应用中使用，因为它提供的距离和速度分辨率可足以检测其他车辆。毫米波FMCW可以在医疗监测示例中使用，诸如生物医学成像，因为在相同参数下它比OFDM具备更好的自相关特性。因此，对微小峰值(其可能存在于医学成像中)的检测可以更准确地执行(例如，更少的误警)。相似地，因为OFDM的自相关并不完美，与FMCW不同，所以在杂乱的环境中，所有的峰值(由于来自不同物体的反射)可能不容易区分。然而，在FMCW中，它们会更加明显。
除此以外，这些波形的参数可以自适应地改变。这些参数中的一些是：CP速率、开窗/滤波、子载波间隔、子载波的数量、滤波器长度、滤波器在时间/频率上的定位。所有这些参数都有一些性质。例如，当CP长度增加时，它将提供更强的鲁棒性，增加信道估计和同步质量。然而，这将降低频谱效率。另一方面，开窗被用于抑制OOB泄漏。此外，它还减少了由相邻信道造成的干扰。然而，这会降低频谱效率并增加时延。所有这些参数都应该基于环境特性和感测应用以最优方式进行选择。例如，在基于CSI/CFR的感测中，可以期望对于不同的动作(或被感测的事物)具有可区分的CSI测量。在这种情况下，如果每次测量有更多的CSI数据(其对应于更多的子载波)，将会更容易从测量中提取可区分的CSI数据。如果环境不是非常复杂，则可以在带宽中执行较少的测量，这将对应于增加子载波间隔(反之亦然)。
有利地，可以支持多个参数集的共存。参数集的参数可以是灵活的。这尤其是在感测应用同时需要不同的参数集的情况。每个感测应用都可以有某些参数集可能比其他参数集更适合的要求。为了同时支持数个感测应用，可以期望不同参数集的共存。除了灵活的波形和参数集设计以外，包括基于多种波形技术的多个参数集的混合帧可以用于支持各种检测应用。灵活性是支持各种感测应用所期望的。这种灵活性应该被提供用于波形、参数集和帧。另外，不同的发射功率可以被视为系统级的灵活性。
如图4所示，一种可能的帧设计和波形可以由标准IEEE 802.11p给出。在车辆对车辆(vehicle to vehicle，V2V)通信场景的情况下，尤其是考虑到自主车辆的演变，用于雷达感测的通信系统的重用是特别感兴趣的。最近已经探索和开发了用于雷达感测的IEEE802.11p标准的使用。IEEE 802.11p标准是一个V2V物理层协议。它改编自用于使用正交频分复用(OFDM)在地理特定的专用短程通信(Dedicated Short Range Communication，DSRC)频段中传送数据的IEEE 802.11a标准。在5.875-5.905GHz频段中，帧具有30MHz的带宽，可划分为10MHz子带。用于雷达感测的前导码由4种OFDM符号组成(总共32微秒长)，并且包括短训练符号t1-t10(可用于时间同步)、两个连续的保护间隔GI2、以及长训练符号T1和T2(可用于频率同步和/或信道估计)。然后，由保护间隔(GI)分隔开，信令和数据在相同大小(6.4微秒)的组块(chunk)中被复用。在上面提到的字段之间，训练字段可用于感测。(一个或多个)数据字段可用于通信信号或者闲置。(一个或多个)SIGNAL(信令)字段可用于通信相关的信令诸如分组长度、码率、调制。可以想象，数据字段或信令字段也可以携带关于感测信号配置的信令。
例如，在使用Wi-Fi分组进行感测时，如果接收器没有传送信号的副本，则只有训练序列可用于感测，因为这些序列是从标准中已知的。数据部分和信令部分在该示例中没有被使用。因此，特定字段不被选择进行感测。然而，在一些示例性实施例中，与数据或信令字段相似的部分可用于感测信号(例如，每帧定义或信令字段可以指示哪些部分是要携带数据以及哪些部分是要携带感测)。
关于帧格式自适应，例如，对于手势检测，802.11ad的帧格式可能是由调度器优选的，因为它具有更好的距离和速度分辨率，这对于检测微小运动至关重要。然而，802.11p的帧设计没有被使用，因为其速度和距离分辨率太低。另一方面，802.11p帧结构正被用于车辆中的雷达(尽管具有增加的带宽)。
用这样的帧结构实现的性能可以提供5.3m的距离分辨率和4.3m/s的速度分辨率。这种结构可能存在一些缺点。例如，它不能实现厘米级的距离分辨率和速度分辨率。距离分辨率受限于带宽，并且速度分辨率受限于分组中OFDM符号的数量。为了提供米级的距离分辨率，100MHz以上的BW可以是适当的。尽管如此，对于一些应用，这种帧结构可以仍然被使用。
如图5所示，IEEE 802.11ad提供了不同的帧设计。工作频率在毫米波频段中，因此使用波束成形。有4个信道，每个信道的带宽约为2GHz。该帧是单载波帧，包含作为前导码的一部分的短训练字段(short training field，STF)和信道估计字段(channel estimationfield，CEF)。STF具有格雷互补序列(Golay complementary sequences，GCS)，其具有完美的自相关性，并因此适合于雷达感测。CEF还使用一些格雷互补序列以进行信道估计。
采用这种帧结构，8.52cm的距离分辨率以及0.59m/s的速度分辨率是可实现的。存在一些缺点：由于前导码长度较短，速度估计准确率可能不够。这可以通过以降低的数据速率为代价非均匀地放置前导码以捕捉信道的细微差别来缓解。因为波束宽度，可能会存在较窄的视场。这可以通过以降低的吞吐量为代价利用波束的旁瓣(sidelobes)来缓解。毫米波设备也很昂贵，因为难以同步并且采样率在这些频率下很难实现。
另一种示例性帧格式是可能的IEEE 802.11bf帧格式(尚未标准化，但标准化和提议待定)，在图6中显示其传统前导码。它包括用于携带物理层信令的传统STF(L-STF)、传统长训练时段(legacy long training period，L-LTF)和传统信令字段(legacy signalingfield，L-SIG)。帧格式的带宽为20MHz。对于最近定义的具有更宽带宽(由于组合信道)的OFDM PHY(HT/VHT/HE)，传统前导码可以在每20MHz上复制，从而允许更大的总带宽和更多的信道频率测量。这里，增加带宽是可能的，因此更好的距离分辨率是可能的。同时，增加带宽会增加周期(前导码的重复)，因此，更好的速度分辨率是可能的。
另一种示例性格式是不嵌入任何特定帧结构的雷达应用信号。存在可以使用的各种雷达波形。最流行的是脉冲雷达和频率调制连续波(FMCW)线性调频雷达。在脉冲雷达中，信号在总帧时间的某段时间期间处于“开启(on)”(或正在传输)，其余时间处于“关闭(off)”(不传送)。信号“开启”或“关闭”的持续时间(占空比)给出了距离和距离分辨率之间的折衷。更长的“开启”周期(更宽的脉冲宽度)提供更好的范围，但分辨率较差，反之亦然。脉冲雷达示例如图所示。FMCW线性调频是连续的(没有关闭时间)，并且也能够检测相对速度(脉冲雷达在没有某些修改的情况下不能这样做)。
例如，可以使用基于雷达的通信波形——线性调频连续相位调制，如Y.Zhang、Q.Li、L.Huang和J.Song，“Waveform design for joint radar-communication systemwith multi-user based on MIMO radar(用于具有基于MIMO雷达的多用户的联合雷达通信系统的波形设计)”，2017年IEEE雷达会议(RadarConf)，华盛顿州西雅图，2017年，第0415-0418页，doi:10.1109/RADAR.2017.7944238中所示。使用的参数在下表中给出。
存在许多类型的波形可用于感测、雷达和通信，如上面参照图4至图7举例说明的。在802.11标准中，上面的焦点是雷达，但对于本领域技术人员而言清楚的是，基于RSSI、CSI、CIR和CFR的感测也是可能的。这里，上面的测量在一段时间内进行，并且提取对应于环境中的运动/物体的模式。在这种情况下，毫米波频率更多地受到运动/物体的影响(因为传播特性)，因此其测量结果往往具有更多的峰值。由于这种情况和路径损耗，它们通常通过波束成形使用，从而使信道更加稀疏，并且能够在测量结果中挑选出期望的峰值模式。距离分辨率相对于带宽和载波频率有变化，这在配置用于传输信号的帧格式和传输参数时可以考虑。
注意，对于不使用Wi-Fi帧设计的场景，取决于数据速率和感测要求，可以使用联合感测与通信波形的变型(例如，图4至图6)。当Wi-Fi帧设计正被使用时，如果没有要被传送的数据并且感测要求不是厘米级的，则可以使用传统OFDM PPDU。如果没有要被传送的数据但感测要求更多，则可以在没有数据的情况下使用802.11ad帧设计或HT/VHT/HE帧设计等。
本公开的实施例可以在用于无线感测的任何种类的设备中使用。例如，健康监测、活动分类、手势识别、人员计数、穿墙感测、情绪识别、注意力监测、击键识别、空中绘图、成像、步数计数、速度估计、睡眠检测、交通监测、吸烟检测、金属检测、手语识别、湿度估计、小麦水分检测、果实成熟度检测、打喷嚏感测等。除这些应用以外，本发明可以在JSC技术中使用。本公开还可用于支持通信应用的感测应用，像是用于波束管理的障碍跟踪。因此，可以利用本发明的设备可以是智能家庭/办公室/城市/工厂等的设备，像是厨房电器、电视机、智能公交车站、智能办公设备(打印机等)、照明系统、WLAN和Wi-Fi设备等。其他设备可以是独立无线传感器，诸如心率监测器、运动检测器、智能手表等。本公开涉及前述Wi-Fi技术的各方面，并且还适用于3GPP(蜂窝)网络，包括上面提到的5G新空口(NR)在其当前或未来版本的其他无线通信标准。
特别地，可选择的(非限制性)示例性波形是：
-如上面提到的，修订版802.11bf-WLAN感测致力于对WLAN网络中的无线感测的标准化支持。预计将在802.11be-极高吞吐量(Extremely High Throughput，EHT)任务组之前完成，该任务组将形成Wi-Fi 7标准。
-5G新空口(NR)标准：本公开可以应用于5G和超越5G(beyond 5G)，因为无线感测被设想为未来蜂窝通信网络的一部分。对于超越5G系统的情况尤其如此。
-LTE/LTE免许可(LTE Unlicensed，LTE-U)标准下的通信技术，因为LTE-U机会性地使用WLAN工作频段。
-环境感知及因而无线感测是CR的重要部分。因此，与CR相关的标准与本发明有关。IEEE 802.22和IEEE 802.15标准是支持CR的标准。
-低功率广域网(Low-power wide-area network，LPWAN)技术，因为它有助于通过减少冗余感测传输的数量来提高功率效率。因此，它与LPWAN标准诸如Wize、ZigBee、窄带IoT和LoRaWAN相关。
本公开可以有利地在高频下使用。高频可以允许无线感测应用中增加的分辨率和灵敏度，诸如高分辨率无线成像。
所选的实施例和示例
综述，本公开中的一些实施例涉及促进通信应用和感测应用在至少部分重叠的带宽中的共存。特别地，感测设备、联合感测与通信设备和/或通信设备以符合通信标准的通信格式向调度设备传送用于传输资源的请求。作为响应，如果该请求是针对通信应用的，则调度设备分配与符合通信设备操作所根据的通信标准的帧格式对应的资源。另一方面，如果该请求是针对感测应用的，则调度设备分配与符合通信标准的帧格式或者适合于感测应用的帧格式对应的资源。用于感测应用的帧格式的选择可以进一步取决于感测应用的优先级或者应用或环境或信道等的进一步特征。接收该分配的无线设备相应地调度信号传输，并且可以向调度设备提供反馈以进行自适应帧格式选择。
图8A显示了示例性设备300，其可以实施本公开的一些实施例。例如，该设备可以是调度设备或无线设备。这样的设备可以包括存储器300、处理电路320、无线收发器340、以及可能的用户接口330。该设备可以是例如基站或终端/STA的(一部分)，或者如上面提到的另一个设备。
存储器310可以存储程序，该程序可以由处理电路320实行，以执行上面和下面提到的方法中任一项的步骤。处理电路可以包括一个或多个处理器和/或其他专用或可编程的硬件。无线收发器340可以被配置为接收和/或传送无线信号(感测、JSC和/或通信)。收发器340还可以包括基带处理，其可以根据一些标准或预定义的惯例来检测、解码和解释数据或感测信号。然而，这不是必需的，并且仅具有感测应用的设备可以仅实施较低的一个或两个协议层。例如，收发器可以用于执行测量，与其他设备诸如基站和/或终端通信。设备300还可以包括用户接口330，用于显示设备的消息或状态等，和/或用于接收用户的输入。总线301将存储器、处理电路、无线收发器和用户接口互连。
图8B显示了存储器310的示例，该存储器310包括用于处理调度请求的模块360、用于上面提到的通信格式(或JSC格式)调度的模块370、以及用于感测格式调度的模块380。三个步骤360、370和380可以控制收发器340以基于感测应用来适应用于感测或通信或JSC的无线接收或传输帧格式。这些模块360-380可以从存储器中取出并由处理电路320执行。
上面的示例并不限制本公开。如下面将简要描述的，可以附加地或可替选地使用许多修改和配置。
根据实施例，提供一种用于调度无线信号的传输的调度设备(例如，300)，该调度设备包括：接收器340，用于在根据通信标准的第一帧格式的帧中，接收用于调度由无线设备进行的信号传输的请求，该请求包括该信号是通信信号还是感测信号的指示；控制电路320，其被配置为(例如由存储器310中的程序)：如果要被传送的信号是通信信号，则将用于信号传输的资源分配用于通信标准的第二帧格式，并且如果要被传送的信号是感测信号，则将用于信号传输的资源分配用于不同于第二格式的第三帧格式或第二格式，其中感测带宽与通信标准的操作带宽至少部分重叠。
根据实施例，提供一种用于传送无线信号的无线设备，该无线设备包括：发射器，用于在根据通信标准的第一帧格式的帧中，传送用于调度向调度设备进行的信号传输的请求，该请求包括信号是通信信号还是感测信号的指示；接收器，用于从资源的分配中接收以下：如果要被传送的信号是通信信号，则将用于信号传输的资源分配用于通信标准的第二帧格式；并且如果要被传送的信号是感测信号，则将用于信号传输的资源分配用于不同于第二格式的第三帧格式或第二格式；控制电路，用于控制发射器在通信标准的操作带宽与感测的操作带宽至少部分重叠的带宽内根据接收到的分配传送信号。
注意，上述设备可以提供由任何上面方法描述的和/或在下面总结的功能。这可以通过提供软件以相应地控制处理电路，或者通过上面参照图8A和图8B提到的软件和硬件的组合来实现。
图9是示出一种方法的流程图。特别地，根据实施例，一种用于调度无线信号的传输的方法，该方法包括：在根据通信标准的第一帧格式的帧中，接收S910用于调度由无线设备进行的信号传输的请求，该请求包括该信号是通信信号(或联合感测与通信信号)还是感测信号的指示；如果(S920中的“是”)要被传送的信号是通信信号(或JSC信号)，则将用于信号传输的资源分配S930用于通信标准的第二帧格式，如果(S920中的“是”)要被传送的信号是感测信号，则将用于信号传输的资源分配S940用于不同于第二格式的第三帧格式或第二格式，其中感测信号带宽与通信标准的操作带宽至少部分重叠。然后，调度设备可以传送S950调度信息。取决于应用而自适应地调度用于感测应用和/或JSC应用的帧格式可以在感测和通信应用共享相同带宽的系统中提供更好的资源利用。
例如，感测信号是连续雷达信号或周期性雷达信号。
在一些示例性实施方式中，感测信号是由无线感测、无线局域感测、无创性医疗感测中的感测应用生成的信号，
例如，用于传送感测信号的资源是被分配用于第三帧格式还是第二帧格式取决于以下中的至少一个：感测信号的优先级、带宽中的流量负载、带宽中的信道质量、以及频谱占用率。
在一些示例性实施方式中，第三格式基于以下中的至少一个从多个预定义的帧格式中确定：感测信号的优先级、带宽中的流量负载、带宽中的信道质量和频谱占用率。
在示例性实施方式中，该方法还包括以下步骤：确定感测信号的优先级要对应于生成了感测信号的感测应用的优先级，该确定包括基于以下中的一个或多个获得感测应用的优先级：在其上执行感测应用的设备的身份；感测应用的身份；和感测应用的服务质量要求。
例如，对优先级的确定是由基于机器学习训练的模块执行的。
在一些实施方式中，该方法还包括以下步骤：从无线设备接收反馈，该反馈与服务质量要求、优先级、所需资源、和/或信道质量相关。
例如，用于传送感测信号的资源是被分配用于第三帧格式还是第二帧格式和/或第三帧格式基于接收到的反馈来确定。
例如，如上面描述的方法还包括以下步骤：基于接收到的反馈来确定用于信号传输的一个或多个传输参数，其中，该传输参数包括以下中的一个或多个：传输速率或重复率、载波频率、信道分配、感测序列或波形、环境的特性、带宽、分组长度或信号持续时间、波束成形参数、参数集、循环前缀持续时间、以及滤波或开窗参数。
例如，一个或多个传输参数包括环境的特性，并且环境的特性通过以下中的一个或多个在无线设备处获得：捕捉环境的图像并用基于机器学习训练的模块对其进行分析；通过湿度、温度和/或压力传感器感测环境。
在上面提到的实施例和示例性实施方式中的任一项中，所述分配用于信号传输的资源可以根据使用所述感测信号的感测应用的要求来执行。这些要求涉及带宽、波束宽度、感测速率和传输功率中的至少一个。
另外，例如，该方法还可以包括：从所述无线设备中或者基于由所述无线设备在感测会话开始时和/或在作为所述感测会话的一部分的测量会话期间提供的信息来获得所述要求。特别地，这种对要求(操作参数)的协商可以在感测会话开始时强制执行。可选地也可以(例如，由无线设备发起)在感测会话期间执行。
图9在其右手侧显示了一种无线设备方法。该无线设备可以通过信道901与调度设备进行通信。根据实施例，提供一种用于传送无线信号的方法，该方法包括：在根据通信标准的第一帧格式的帧中，传送960用于调度向调度设备进行的信号传输的请求，该请求包括该信号是通信信号还是感测信号的指示；从调度设备接收960资源的分配，其中如果要被传送的信号是通信信号，则将用于信号传输的资源分配用于通信标准的第二帧格式；并且如果要被传送的信号是感测信号，则将用于信号传输的资源分配用于不同于第二格式的第三帧格式或第二格式；在通信标准的操作带宽与感测的操作带宽至少部分重叠的带宽内，根据接收到的分配(其包括将资源设置S980为由该分配进行配置)传送S990信号。
注意，本公开不限于基于外部调度设备选择帧格式的无线设备。更确切地说，基于要被执行的感测应用，无线设备可以自适应地选择和配置帧结构，如上面描述的那样。在这种情况下，调度请求不被传送到外部调度设备。更确切地说，在无线设备上运行的应用可以请求被调度。在设备中可以有多个感测应用。
在示例性实施方式中，该方法还包括：向调度设备发送反馈，该反馈与服务质量要求、优先级、所需资源、和/或信道质量相关。
根据实施例，提供一种用于调度无线信号的传输的调度设备，该调度设备包括：接收器，用于在根据通信标准的第一帧格式的帧中，接收用于调度由无线设备进行的信号传输的请求，该请求包括该信号是通信信号还是感测信号的指示；控制电路，其被配置为：如果要被传送的信号是通信信号，则将用于信号传输的资源分配用于通信标准的第二帧格式，并且如果要被传送的信号是感测信号，则将用于信号传输的资源分配用于不同于第二格式的第三帧格式或第二格式，其中感测带宽与通信标准的操作带宽至少部分重叠。
根据实施例，提供一种用于传送无线信号的无线设备，该无线设备包括：发射器，用于在根据通信标准的第一帧格式的帧中，传送用于调度向调度设备进行的信号传输的请求，该请求包括该信号是通信信号还是感测信号的指示；接收器，用于从资源的分配中接收以下：如果要被传送的信号是通信信号，则将用于信号传输的资源分配用于通信标准的第二帧格式；并且如果要被传送的信号是感测信号，则将用于信号传输的资源分配用于不同于第二格式的第三帧格式或第二格式；控制电路，用于控制发射器在通信标准的操作带宽与感测的操作带宽至少部分重叠的带宽内根据接收到的分配传送信号。
此外，提供了相应的方法，包括由上面提到的处理电路实施方式中的任一项执行的步骤。
更进一步，提供了一种计算机程序，其被存储在非暂时性介质上，并且包括代码指令，该代码指令在由计算机或由处理电路执行时，执行上面提到的方法中的任一项的步骤。
根据实施例，处理电路和/或收发器被嵌入在集成电路IC中。
虽然出于说明的目的，基于当前被认为是最实用和优选的实施例，已经详细地描述了所公开的主题，但是应当理解，这样的细节仅仅是为了该目的，并且所公开的主题不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖在所附权利要求的精神和范围内的修改和等效布置。例如，应当理解，目前所公开的主题考虑到，在可能的程度上，任何实施例的一个或多个特征可以与任何其他实施例的一个或多个特征结合。
Claims (17)
1.一种用于调度无线信号的传输的方法，所述方法包括：
在根据通信标准的第一帧格式的帧中，接收用于调度由无线设备进行的信号传输的请求，所述请求包括所述信号是通信信号还是感测信号的指示，
如果要被传送的所述信号是通信信号，则将用于所述信号传输的资源分配用于通信标准的第二帧格式，
如果要被传送的所述信号是感测信号，则将用于所述信号传输的资源分配用于不同于第二格式的第三帧格式或所述第二格式，
其中，感测信号带宽与所述通信标准的操作带宽至少部分重叠。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述感测信号是连续雷达信号或周期性雷达信号。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述感测信号是由无线感测、无线局域感测、无创性医疗感测中的感测应用生成的信号。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，用于传送所述感测信号的资源是被分配用于所述第三帧格式还是所述第二帧格式取决于以下中的至少一个：所述感测信号的优先级、所述带宽中的流量负载、所述带宽中的信道质量、以及频谱占用率。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述第三格式基于以下中的至少一个从多个预定义的帧格式中确定：所述感测信号的优先级、所述带宽中的流量负载、所述带宽中的信道质量、以及频谱占用率。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，
还包括以下步骤：确定所述感测信号的优先级要对应于生成所述感测信号的感测应用的优先级，所述确定包括基于以下中的一个或多个获得所述感测应用的优先级：
-在其上执行所述感测应用的设备的身份；
-所述感测应用的身份；
-所述感测应用的服务质量要求。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，确定所述优先级是由基于机器学习训练的模块执行的。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
从所述无线设备接收反馈，所述反馈与服务质量要求、优先级、所需资源、和/或信道质量相关。
9.根据权利要求8所述的方法，其中：
-用于传送所述感测信号的资源是被分配用于所述第三帧格式还是所述第二帧格式，和/或
-所述第三帧格式
基于接收到的反馈来确定。
10.根据权利要求8或9中任一项所述的方法，还包括以下步骤：基于接收到的反馈来确定用于所述信号传输的一个或多个传输参数，
其中，所述传输参数包括以下中的一个或多个：传输速率或重复率、载波频率、信道分配、感测序列或波形、环境的特性、带宽、分组长度或信号持续时间、波束成形参数、参数集、循环前缀持续时间、以及滤波或开窗参数。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述一个或多个传输参数包括所述环境的特性，并且所述环境的特性通过以下中的一个或多个在所述无线设备处获得：
-捕捉所述环境的图像并且用基于机器学习训练的模块对其进行分析，
-通过湿度、温度和/或压力传感器感测所述环境。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中
所述分配用于所述信号传输的资源是根据使用所述感测信号的感测应用的要求来执行的，
所述要求涉及带宽、波束宽度、感测速率和传输功率中的至少一个。
13.根据权利要求13所述的方法，还包括：
从所述无线设备中或者基于由所述无线设备在感测会话开始时和/或在作为所述感测会话的一部分的测量会话期间提供的信息来获得所述要求。
14.一种用于传送无线信号的方法，所述方法包括：
在根据通信标准的第一帧格式的帧中，传送用于调度向调度设备进行的信号传输的请求，所述请求包括所述信号是通信信号还是感测信号的指示，
从资源的分配中接收以下：如果要被传送的信号是通信信号，则将用于所述信号传输的资源分配用于通信标准的第二帧格式；并且如果要被传送的信号是感测信号，则将用于所述信号传输的资源分配用于不同于第二格式的第三帧格式或所述第二格式，
在所述通信标准的操作带宽与感测的操作带宽至少部分重叠的带宽内，根据接收到的分配传送所述信号。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：向调度设备传送反馈，所述反馈与服务质量要求、优先级、所需资源、和/或信道质量相关。
16.一种用于调度无线信号的传输的调度设备，所述调度设备包括：
接收器，用于在根据通信标准的第一帧格式的帧中，接收用于调度由无线设备进行的信号传输的请求，所述请求包括所述信号是通信信号还是感测信号的指示，
控制电路，其被配置为：
-如果要被传送的所述信号是通信信号，则将用于所述信号传输的资源分配用于通信标准的第二帧格式，以及
-如果要被传送的所述信号是感测信号，则将用于所述信号传输的资源分配用于不同于第二格式的第三帧格式或所述第二格式，
其中，感测带宽与所述通信标准的操作带宽至少部分重叠。
17.一种用于传送无线信号的无线设备，所述无线设备包括：
发射器，用于在根据通信标准的第一帧格式的帧中，传送用于调度向调度设备进行的信号传输的请求，所述请求包括所述信号是通信信号还是感测信号的指示，
接收器，用于从资源的分配中接收以下：如果要被传送的信号是通信信号，则将用于所述信号传输的资源分配用于通信标准的第二帧格式；并且如果要被传送的信号是感测信号，则将用于所述信号传输的资源分配用于不同于第二格式的第三帧格式或所述第二格式，
控制电路，用于控制所述发射器在所述通信标准的操作带宽与感测的操作带宽至少部分重叠的带宽内根据接收到的分配传送所述信号。
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