CN116981078A - 信号配置和自适应方法、装置及相关设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种信号配置和自适应方法、装置及相关设备,属于通信技术领域,本申请实施例的信号配置和自适应方法包括:第一设备获取第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果;所述第一设备根据所述第一信息确定信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号;所述第一设备向所述发送节点和所述接收节点中的至少一个发送所述信号配置信息。
Description
技术领域
本申请属于通信技术领域,具体涉及一种信号配置和自适应方法、装置及相关设备。
背景技术
随着通信技术的发展,在通信系统中,可以实现通感一体化。通感一体化场景中同时存在通信和感知两种类型的业务,目前,在传统的感知方法中,通常采用固定的信号配置执行感知业务或通感一体化业务,由于感知目标的状态或者感知环境在不断变化,若采用固定的信号配置执行感知业务或通感一体化业务,可能导致感知性能下降。
发明内容
本申请实施例提供一种信号配置和自适应方法、装置及相关设备,能够解决感知性能较低的问题。
第一方面,提供了一种信号配置和自适应方法,该方法包括:
第一设备获取第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果;
所述第一设备根据所述第一信息确定信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号;
所述第一设备向所述发送节点和所述接收节点中的至少一个发送所述信号配置信息。
第二方面,提供了一种信号配置和自适应方法,所述方法包括:
感知设备向第一设备发送第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果,所述感知设备包括所述发送节点和所述接收节点中的至少一个;
所述感知设备接收来自所述第一设备发送的信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号;
所述感知设备根据所述信号配置信息执行与所述多个信号关联的第一业务。
第三方面,提供了一种信号配置和自适应装置,包括:
获取模块,用于获取第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果;
确定模块,用于根据所述第一信息确定信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号;
发送模块,用于向所述发送节点和所述接收节点中的至少一个发送所述信号配置信息。
第四方面,提供了一种信号配置和自适应装置,包括:
发送模块,用于向第一设备发送第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果,所述感知设备包括所述发送节点和所述接收节点中的至少一个;
接收模块,用于接收来自所述第一设备发送的信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号包括多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号;
执行模块,用于根据所述信号配置信息执行与所述多个信号关联的第一业务。
第五方面,提供了一种第一设备,包括处理器和通信接口,所述通信接口用于获取第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果;
所述处理器用于根据所述第一信息确定信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号;
所述通信接口还用于向所述发送节点和所述接收节点中的至少一个发送所述信号配置信息。
第六方面,提供了一种感知设备,包括处理器和通信接口,所述通信接口用于向第一设备发送第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果,所述感知设备包括所述发送节点和所述接收节点中的至少一个;接收来自所述第一设备发送的信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号包括多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号;所述处理器用于根据所述信号配置信息执行与所述多个信号关联的第一业务。
第七方面,提供了一种通信系统,包括:第一设备和感知设备,所述第一设备用于执行第一方面所述的方法,所述感知设备用于执行第二方面所述的方法。
第八方面,提供了一种第一设备,包括处理器和存储器,所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的信号配置和自适应方法。
第九方面,提供了一种感知设备,包括处理器和存储器,所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第二方面所述的信号配置和自适应方法。
第十方面,提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面或第二方面所述的方法的步骤。
第十一方面,提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现如第一方面或第二方面所述的方法的步骤。
第十二方面,提供了一种计算机程序/程序产品,所述计算机程序/程序产品被存储在存储介质中,所述计算机程序/程序产品被至少一个处理器执行以实现如第一方面或第二方面所述的方法的步骤。
在本申请实施例中,第一设备获取第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果;所述第一设备根据所述第一信息确定信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号;所述第一设备向所述发送节点和所述接收节点中的至少一个发送所述信号配置信息。由于多个信号的信号配置信息是根据第一信息确定的,而第一信息包括与实际感知环境相关的信息,例如感知目标的状态信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果等,第一信息中也可以包括与感知设备相关的信息,例如,发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息等,从而使得信号配置信息可以根据当前的感知环境、感知设备的资源、信道情况进行自适应的灵活调整,可以有效提升感知性能。
附图说明
图1是本申请实施例可应用的一种无线通信系统的框图;
图2是本申请实施例提供的信号配置和自适应方法的流程图之一;
图3a是本申请实施例提供的4天线DDM正交方式示例图;
图3b是本申请实施例提供的8天线TDM和DDM混合正交方式示例图;
图3c是本申请实施例提供的8天线FDM和DDM混合正交方式示例图;
图3d是本申请实施例提供的8天线TDM、FDM和DDM混合正交方式示例图之一;
图3e是本申请实施例提供的8天线TDM、FDM和DDM混合正交方式示例图之二;
图3f是本申请实施例提供的DDM连接相位调制示意图;
图3g是本申请实施例提供的DDM分段恒定相位调制示意图;
图4是本申请实施例提供的信号配置和自适应方法的流程图之二;
图5是本申请实施例提供的信号配置和自适应装置的结构图之一;
图6是本申请实施例提供的信号配置和自适应装置的结构图之二;
图7是本申请实施例提供的终端的结构图;
图8是本申请实施例提供的通信设备的结构图;
图9是本申请实施例提供的网络侧设备的结构图;
图10是本申请实施例提供的通信系统的结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”所区别的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
值得指出的是,本申请实施例所描述的技术不限于长期演进型(Long TermEvolution,LTE)/LTE的演进(LTE-Advanced,LTE-A)系统,还可用于其他无线通信系统,诸如码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)、时分多址(Time DivisionMultiple Access,TDMA)、频分多址(Frequency Division Multiple Access,FDMA)、正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA)、单载波频分多址(Single-carrier Frequency Division Multiple Access,SC-FDMA)和其他系统。本申请实施例中的术语“系统”和“网络”常被可互换地使用,所描述的技术既可用于以上提及的系统和无线电技术,也可用于其他系统和无线电技术。以下描述出于示例目的描述了新空口(New Radio,NR)系统,并且在以下大部分描述中使用NR术语,但是这些技术也可应用于NR系统应用以外的应用,如第6代(6th Generation,6G)通信系统。
图1示出本申请实施例可应用的一种无线通信系统的框图。无线通信系统包括终端11和网络侧设备12。其中,终端11可以是手机、平板电脑(Tablet Personal Computer)、膝上型电脑(Laptop Computer)或称为笔记本电脑、个人数字助理(Personal DigitalAssistant,PDA)、掌上电脑、上网本、超级移动个人计算机(ultra-mobile personalcomputer,UMPC)、移动上网装置(Mobile Internet Device,MID)、增强现实(augmentedreality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备、机器人、可穿戴式设备(WearableDevice)、车载设备(VUE)、行人终端(PUE)、智能家居(具有无线通信功能的家居设备,如冰箱、电视、洗衣机或者家具等)、游戏机、个人计算机(personal computer,PC)、柜员机或者自助机等终端侧设备,可穿戴式设备包括:智能手表、智能手环、智能耳机、智能眼镜、智能首饰(智能手镯、智能手链、智能戒指、智能项链、智能脚镯、智能脚链等)、智能腕带、智能服装等。需要说明的是,在本申请实施例并不限定终端11的具体类型。网络侧设备12可以包括接入网设备或核心网设备,其中,接入网设备也可以称为无线接入网设备、无线接入网(Radio Access Network,RAN)、无线接入网功能或无线接入网单元。接入网设备可以包括基站、WLAN接入点或WiFi节点等,基站可被称为节点B、演进节点B(eNB)、接入点、基收发机站(Base Transceiver Station,BTS)、无线电基站、无线电收发机、基本服务集(BasicService Set,BSS)、扩展服务集(Extended Service Set,ESS)、家用B节点、家用演进型B节点、发送接收点(Transmitting Receiving Point,TRP)或所述领域中其他某个合适的术语,只要达到相同的技术效果,所述基站不限于特定技术词汇,需要说明的是,在本申请实施例中仅以NR系统中的基站为例进行介绍,并不限定基站的具体类型。
为了方便理解,以下对本申请实施例涉及的一些内容进行说明:
一、通信感知一体化或通感一体化。
无线通信和雷达传感一直在并行发展,但交集有限。它们在信号处理算法、设备以及一定程度上的系统架构方面都有很多共性。近年来,这两个系统在共存、合作和联合设计上受到了越来越多研究人员的关注。
早期人们对通信系统和雷达系统共存的问题进行了广泛的研究,研究侧重是开发有效的干扰管理技术,使两个单独部署的系统能够在相互不干扰的情况下平稳运行。虽然雷达和通信系统可能在同一位置,甚至物理上集成,但它们在时间/频率域传输的是不同的两种信号。它们通过合作共享相同的资源,以最大限度地减少同时工作是对彼此之间的干扰。相应的措施包括波束赋形、合作频谱共享、主次频谱共享、动态共存等。然而有效的干扰消除通常对节点的移动性和节点之间的信息交换有着严格的要求,因此频谱效率的提高实际比较有限。由于共存系统中的干扰是由发射两个独立的信号引起的,因此很自然地会问,我们是否可以同时使用一个发射信号同时进行通信和雷达传感。雷达系统通常使用特别设计的波形,如短脉冲和啁啾,能够实现高功率辐射和简化接收机处理。然而这些波形对雷达探测来说不是必需的,无源雷达或无源传感以不同的无线电信号作为感知信号就是一个很好的例子。
机器学习,特别是深度学习技术进一步促进了非专用无线电信号用于雷达传感的潜力。有了这些技术,传统雷达正朝着更通用的无线感知方向发展。这里的无线感知可以广泛地指从接收到的无线电信号中检索信息,而不是在发射机上调制到信号的通信数据。对于感知目标位置相关的无线感知,可以通过常用的信号处理方法,对目标信号反射时延、到达角(Angle of Arrival,AOA)、离开角(Angle of Departure,AOD)和多普勒等动力学参数进行估计;对于感知目标物理特征,可以通过测量设备、对象或者固有模式信号来实现。两种感知方式可以分别称为感知参数估计以及模式识别。在这个意义上,无线感知是指使用无线电信号的更通用的传感技术和应用。
通信感知一体化(Integrated Sensing and Communication,ISAC)有潜力将无线感知集成到大规模移动网络中,在这里称为感知移动网络(Perceptive Mobile Networks,PMNs)。PMN可以从目前的5G移动网络演变而来,有望成为一个无处不在的无线传感网络,同时提供稳定高质量的移动通信服务。它可以建立在现有移动网络基础设施之上,而不需要对网络结构和设备进行重大改变。它将释放移动网络的最大能力,并避免花费高昂基础设施成本去额外单独建设新的广域无线传感网络。随着覆盖范围的扩大,综合通信和传感能力有望实现许多新的应用。感知移动网络能够同时提供通信和无线感知服务,并且由于其较大的宽带覆盖范围和强大的基础设施,有可能成为一种无处不在的无线传感解决方案。其联合协调的通信和传感能力将提高我们社会的生产力,并有助于催生出大量现有传感器网络无法有效实现的新应用。利用移动信号进行被动传感的一些早期工作已经证明了它的潜力。例如基于全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications,GSM)的无线电信号的交通监控、天气预报和降雨遥感。感知移动网络可以广泛应用于交通、通信、能源、精准农业和安全领域的通信和传感,而现有的解决方案要么不可行,要么效率低下。它还可以为现有的传感器网络提供互补的传感能力,具有独特的昼夜操作功能,能够穿透雾、树叶甚至固体物体。
二、阵列雷达。
基于相控阵雷达的感知技术,目前具有成熟的硬件实现方案和信号处理方法。相控阵雷达使用整个阵列进行波束赋形,能够形成高增益、高指向性窄波束,利于提高感知信噪比(Signal Noise Ratio,SNR)。然而,相控阵雷达的波束宽度决定了角度分辨率,感知区域较大时需要进行波束扫描,多目标彼此距离小于波束宽度则无法区分;最大可探测目标数量受限。
MIMO雷达不同天线发送信号彼此独立(准正交或正交),一般波束都较宽。通过合理部署天线位置,能够在同样数量天线情况下,能够形成大孔径虚拟阵列,进而提升角度分辨率。此外,MIMO雷达具有较强的杂波抑制能力。
未来通感一体化场景中,基于雷达技术的感知,诸如行人、机动车、无人机等的免设备(device-free)定位和轨迹追踪等,往往需要对某个区域一个或多个目标或事件进行感知,在此之前也可能需要对角度覆盖范围较大的区域先进行检测,识别目标所在大致区域。不同于传统雷达场景,通感一体化场景下,业务覆盖距离一般为几十~几百米,周围环境和物体容易形成显著杂波,对感知性能造成严重影响。通感一体化场景下,信号多径传播对于通信来说能够提升容量,但对于感知来说情况更复杂,一部分会成为杂波,另一部分也可能有助于提升感知性能。
未来通信系统很大一部分为MIMO系统,基于阵列雷达的感知技术是一大发展趋势。为了简便,可以将MIMO通感一体化系统简称为MIMO-ISAC系统。MIMO雷达已经广泛应用于雷达探测领域,但在通信感知一体化领域,目前MIMO-ISAC系统的天线选择方法,以及相应的自适应方法均尚不明确,为此,提出本申请的信号配置和自适应方法。
需要说明的是,在MIMO-ISAC系统中,所发信号可以是只有感知功能的、不包含传输信息的信号,如现有的LTE/NR同步和参考信号中使用伪随机序列,包括m序列、Zadoff-Chu序列、Gold序列等,也可以是雷达常用的单频连续波(Continuous Wave,CW)、调频连续波(Frequency Modulated CW,FMCW),以及超宽带高斯脉冲等;所发信号也可以是专用感知信号,具有良好的相关特性和低峰均功率比(PAPR),或者新设计的通感一体化信号,既承载一定信息,同时具有较好的相关特性。为了简便,本申请中统一称上述感知/通感一体化信号为第一信号。基于第一信号,可通过信号配置信息确定MIMO-ISAC各发射天线信号,该天线信号可称为MIMO-ISAC信号。
下面结合附图,通过一些实施例及其应用场景对本申请实施例提供的方法进行详细地说明。
如图2所示,本申请实施例提供了一种信号配置和自适应方法,包括如下步骤:
步骤201、第一设备获取第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果。
在实施中,第一设备可以接收来自发送节点的所述第一信息;或者接收来自所述接收节点的所述第一信息;或者从发送节点接收所述第一信息的一部分(如:感知目标的状态信息、发送节点与信道接收端之间的信道信息、所述发送节点的资源信息、所述发送节点在预设时间段内执行所述第一业务的感知结果),且从接收节点接收所述第一信息的另一部分(如:所述接收节点的资源信息、所述接收节点在预设时间段内执行所述第一业务的感知结果);或者接收节点将第一信息的一部分发送给发送节点,发送节点将第一信息的另一部分和来自接收节点的一部分发送给第一设备。第一设备还可以采用其他方式获取上述第一信息的全部或一部分,例如:第一设备从核心网获取感知结果,并根据感知结果确定感知目标的状态信息。
其中,参与感知的设备可称为感知设备或感知节点,感知设备包括发送节点和接收节点。该发送节点和接收节点可为同一节点或者不同的节点,发送节点、接收节点可以是基站也可以是终端,发送节点、接收节点的数量可以是一个,也可以是多个。上述第一设备可以理解为网络侧设备,具体的,可以为核心网中的设备或者为基站。
上述第一业务可以理解为感知业务或通感一体化业务。预设时间段可根据实际情况进行设置,预设时间段内执行第一业务的感知结果可以是发送节点和/或接收节点执行第一业务的感知结果,该感知结果为先验信息,例如,可以是发送节点和/或接收节点最近一次或最近几次执行第一业务的感知结果。
可选地,上述状态信息可以包括一项或者多项测量参数值,例如可以包括感知目标的位置坐标、感知目标相对所述发送设备的距离和感知目标的移动速度等测量参数值,在对感知目标进行感知测量前,可以基于感知目标的先验信息确定该状态信息,在执行感知测量后,可以基于感知测量获得的测量参数值更新状态信息。上述感知结果可以基于一次或者多次感知测量获得的测量参数值确定。以下对此进行示例性说明:
在本申请一些实施例中,该感知结果可以为一次感知测量获得的感知参数值,例如,在对感知目标进行位置感知的感知场景中,该感知结果可以为感知目标的位置坐标。
在一些实施例中,该感知结果可以为基于一次感知测量获得的感知参数值确定的目标结果,例如,在对感知目标进行轮廓感知的感知场景中,该感知结果可以基于感知目标的位置坐标、感知目标的离开方位角和离开俯仰角等多个感知参数值进行计算确定。
在本申请一些实施例中,该感知结果可以基于多次感知测量获得的感知参数值确定,例如,在对感知目标进行轨迹感知的感知场景中,该感知结果可以为多次执行感知测量获得的感知目标的位置坐标确定的轨迹。
步骤202、所述第一设备根据所述第一信息确定信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用(Doppler Division Multiplexing,DDM)信号。
多个信号可为第一信号中的信号,所述第一信号为MIMO-ISAC系统中各发射天线发射信号的集合,所述MIMO-ISAC系统中各发射天线的发射信号彼此相互正交或准正交。其中,准正交可以是不同发射天线的发射信号不是完全正交,而是具备一定互相关性,但互相关性较弱。例如:该互相关性用相关系数表示,在相关系数小于0.5时,则认为互相关性较弱,从而满足准正交关系。在MIMO-ISAC系统中,各发射天线信号可以是只有感知功能的、不包含传输信息的信号,如现有的同步和参考信号中使用伪随机序列,包括m序列、Zadoff-Chu序列、Gold序列等,也可以是雷达常用的单频连续波(Continuous Wave,CW)、调频连续波(Frequency Modulated CW,FMCW),以及超宽带高斯脉冲等;也可以是新设计的专用感知信号,具有良好的相关特性和低峰均功率比(PAPR),或者新设计的通感一体化信号,既承载一定信息,同时具有较好的感知性能。
步骤203、所述第一设备向所述发送节点和所述接收节点中的至少一个发送所述信号配置信息。
若第一设备仅向发送节点发送信号配置信息,进一步的,可由发送节点将信号配置信息转发给接收节点,使得发送节点和接收节点均接收到信号配置信息,或者,若第一设备仅向接收节点发送信号配置信息,进一步的,可由接收节点将信号配置信息转发给发送节点,使得发送节点和接收节点均接收到信号配置信息。
本实施例中,第一设备获取第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果;所述第一设备根据所述第一信息确定信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号;所述第一设备向所述发送节点和所述接收节点中的至少一个发送所述信号配置信息。由于多个信号的信号配置信息是根据第一信息确定的,而第一信息包括与实际感知环境相关的信息,例如感知目标的状态信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果等,第一信息中也可以包括与感知设备相关的信息,例如,发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息等,从而使得信号配置信息可以根据当前的感知环境、感知设备的资源、信道情况进行自适应的灵活调整,可以有效提升感知性能。
所述多个信号包括至少两个DDM信号,且所述至少两个DDM信号分别通过不同的发射天线发送。所述至少两个DDM信号的脉冲初始相位或者目标相位的变化率不同,其中,所述目标相位为脉冲内不同采样时刻的DDM信号相位。可选地,所述至少两个DDM信号还满足如下其中一项:
同一发射天线发送的DDM信号的脉冲初始相位随时间线性变化,脉冲内不同采样时刻的信号相位保持恒定;
同一发射天线发送的DDM信号的目标相位随时间线性变化。
为了让MIMO感知/通感一体化系统接收机(即接收节点)正确分离发射机(即发送节点)发射的各个天线信号,各天线波形需要满足正交性,这种正交性可通过时分复用(Time Division Multiplexing,TDM)、频分复用(Frequency Division Multiplexing,FDM)、DDM、码分复用(Code Division Multiplexing,CDM)实现。在本申请一些实施例中,所述多个信号均为DDM信号,或者,所述多个信号包括如下其中一项:
(1)TDM信号和DDM信号;
(2)FDM信号和DDM信号;
(3)CDM信号和DDM信号;
(4)TDM信号、FDM信号和DDM信号;
(5)TDM信号、CDM信号和DDM信号;
(6)FDM信号、CDM信号和DDM信号;
(7)TDM信号、FDM信号、CDM信号和DDM信号。
多个信号采用的通信波形可以是正交频分复用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing,OFDM)波形或者正交时频空调制(Orthogonal Time FrequencySpace,OTFS)波形。以下以OFDM为例说明DDM-MIMO感知波形的时频图样特征。
所述多个信号均为DDM信号的情况:
DDM信号可以看做是慢时间频分复用FDM信号的特殊情况。DDM信号是通过将第一信号在多普勒域进行正交处理,具体做法实际上是在各发射天线沿慢时间(多个脉冲之间)增加不同的线性相位调制,从而使得发射的第一信号在多普勒域得到分离。为了简化硬件复杂度,还可以采用分段恒定的相位调制来取代原有的(脉冲内)连续相位调制,此时DDM波形中每个发射天线仅需要配备一个移相器,实现简单。
MIMO-ISAC DDM信号的时频图样的相关配置参数与TDM、FDM类似,但需要额外新增有关线性相位编码的配置参数。各发射天线可根据当前可用时频资源情况配置时频图样,并通过线性相位编码相关配置参数控制各脉冲信号的相位调制。设Δf为各信号多普勒频率间隔,则为了不在多普勒域上发生混叠,需要满足:
其中,fr为脉冲重复频率(Pulse Repetition Frequency,PRF),Nt为发射天线数目。若单个脉冲持续时间τ很短,可认为脉冲调制频率恒定不变,则DDM波形的频率调制可以通过一个分段恒定的相位调制来近似实现,即:
其中,un[p(t)]=2πfnp(t)/fr表示第n个发射天线的调制相位,fn=f0+(n-1)Δf表示第n个发射天线的信号载频。中/>表示向下取整,T表示相干处理间隔(Coherent Processing Interval,CPI))。DDM波形相位随着阵元序号和脉冲序号改变,相当于在发射时给每个阵元发射信号增加了一个多普勒频率,以便接收信号可以在多普勒域分开。需要说明的是,当单个脉冲时间较长,脉冲内不同时间资源格(符号/时隙/帧)的相位也应是线性变化的。
为了使接收机能够分离各发射天线信号,需要满足:
fr/Nt≥Δf≥BD (3)
其中,BD环境的多普勒带宽(包括目标反射信号和杂波在内)。对于较大取值的Nt和BD,则要求fr相对较高。脉冲重复频率PRF越高,则最大无模糊距离越小,越容易产生距离模糊。为了解决这个问题,一般会适当降低PRF至:
fr/Nt≥Δf≥BC (4)
其中,BC为杂波的多普勒带宽。这样PRF足够无模糊地对每个收发天线对的信号杂波进行隔离。对于多个速度相差较大的目标,速度大的目标的多普勒频率估计值可能会与速度低的目标多普勒频率相近,需要一些额外的解模糊处理恢复出目标的真实多普勒频率。
如图3a所示,图3a给出了一个4天线MIMO-ISAC系统DDM信号时频图样示例。左侧4个子图分别代表4个不同DDM移相器所处理信号,每个子图左上角“Time 1”表示时刻1。同一天线不同脉冲之间的线性相位调制由右侧子图的多普勒-频率域以及多普勒-时延域图样体现。图3a中DDM信号特征为:不同发射天线(或天线子阵列)的第一信号时频域图样可以完全相同,同一发射天线发送信号脉冲的初始相位(或者包括脉冲内不同采样点相位)随时间线性变化,不同发射天线发送信号脉冲的初始相位(或者包括脉冲内不同采样点相位)的变化率不同,在多普勒域表现为各发射天线发送信号频谱发生偏移,且偏移程度互不相同,彼此没有重叠或者只有部分重叠。DDM波形方案带宽利用率高,正交性良好,距离旁瓣和多普勒旁瓣均较低,且利于杂波消除,易于硬件实现。
DDM信号与其它正交方式的组合的情况:
由于大容量通信需求以及其他通信一体化业务(也可称为感知一体化业务或通感一体化业务)的并发需求,某个时段MIMO-ISAC系统发射端和/或接收端的时间、频率、正交码资源或硬件资源可能十分有限。考虑到硬件实现DDM线性相位调制生成的信号多普勒频率带宽是有限的,根据式(4)可知,环境中杂波的多普勒带宽会影响DDM的可用的线性相位调制资源,即第一信号可用的多普勒频率。若可用的多普勒频率资源充足,那么仅使用DDM就可以实现MIMO-ISAC正交信号。若DDM可用的多普勒频率不足,无法仅通过DDM实现各发射天线(或天线子阵列)正交信号,此时还可以采用TDM信号和DDM信号混合正交,FDM信号和DDM信混合正交号,TDM信号、FDM信号和DDM信号混合正交等方式,以下分别进行举例说明。
图3b给出了一种可选的TDM信号与DDM信号混合时的时频图样。在图3b中,假设MIMO-ISAC系统发射天线数为8,但是DDM移相器硬件资源有限,或者环境杂波带宽较大导致可用多普勒频率资源只有4个只能采用4个多普勒资源。利用TDM信号与DDM信号混合的方式,可以解决第一信号发射端天线需求大于DDM移相器硬件资源或最大可用多普勒频率资源的问题,同时获得TDM信号和DDM信号的感知性能平衡。
图3c给出了一种可选的FDM信号和DDM信号混合的时频图样,假设MIMO-ISAC系统执行感知/通感一体化业务需要8天线,且DDM移相器硬件资源有限,或者环境杂波带宽较大导致可用多普勒频率资源只有4个。此时,可通过FDM信号和DDM信号混合正交的方式,在多普勒频率域和频(载频)域分离8个天线第一信号。其中天线1~4的信号分别与天线5~8信号在多普勒域重叠,但是能够在频域正交。
图3d给出了一种可选的TDM信号、FDM信号和DDM信号混合的时频图样,假设MIMO-ISAC系统执行感知/通感一体化业务需要8天线,但是DDM移相器硬件资源有限,或者环境杂波带宽较大导致可用多普勒频率资源只有2个。此时MIMO-ISAC系统可以通过TDM信号和FDM信号,在时频域获得4组正交资源,再结合DDM信号获得8组正交资源。
图3e给出了另一种可选的TDM信号、FDM信号和DDM信号混合的时频图样,假设MIMO-ISAC系统执行感知/通感一体化业务需要8天线,但是DDM移相器硬件资源有限,或者环境杂波带宽较大导致可用多普勒频率资源只有2个。MIMO-ISAC系统可以采用图3e左侧所示的TDM信号和FDM信号混合正交的方式,在时频域确定2组资源,每组资源包含4个发射天线(端口)正交资源,再通过DDM方式实现2组时频重叠资源在多普勒域的正交,最终得到8组正交资源。
图3e中左侧示例的信号特征为:各天线信号时频域交错但不重叠,各天线发送信号的时频图样为其它天线发送信号的时频图样的循环移位版本。在雷达领域中,从每个发射天线信号都是其他发射天线信号的时间延迟版本这个角度看,一般将图3e示例左侧所示的MIMO-ISAC信号归为TDM信号。若从任意时刻不同发射天线发送不同正交频率这个角度看,也可以属于FDM信号。因此在本申请中认为上述该信号为TDM+FDM混合正交方式信号。上述分类可以是灵活的,只要满足所述特征的信号均在本发明MIMO-ISAC信号保护范围。
需要说明的是,图3a-图3e中只画出了1个物理资源块(Physical ResourceBlock,PRB),1~2个时隙内各天线第一信号的时频图样可选方案。实际上频域和时域也可以是跨越和占据多个连续PRB以及多个时隙和信号帧。通过所述MIMO-ISAC信号配置参数,可以改变第一信号所占时频资源。此外,实际第一信号也可以是调频连续波信号(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)或者OFDM与FMCW的结合。
上述所述“天线”,也可以是天线子阵列。即可以是单个物理天线,也可以是单个物理天线阵列,该物理天线阵列的天线数小于或等于发射端整个阵列的总天线数。逻辑上,1个天线或天线子阵列对应1个天线端口。
在本申请一些实施例中,所述信号配置信息包括如下至少一项:
(1)资源周期类参数,用于配置所述多个信号的时域资源和频域资源的重复信息;可以用符号数或者时隙数表示2次重复信号的时间间隔,用RE或RB数表示2个资源的频域间隔。例如,图3a-图3e示例中的参数P5、P6用于指示单个脉冲基本时频图样组成单元之间的时频间隔(等效地,也可以使用P5’=P3+P5,P6’=P1+P6表示),图3e的参数P7、P8表示不同天线端口资源间的时频间隔;
所述资源周期类参数包括如下至少一项:
(a)资源集周期(Resource Periodicity):定义该资源集周期,即资源集的重复时间间隔;
(b)资源重复系数(Resource Repetition Factor):定义单次感知业务的资源集的重复次数;
(c)资源时间间隙(Resource Time Gap):定义为同一个资源集中两个相邻的、相同资源ID的资源的时间间隔,可以用时隙个数表示;
(d)子载波间隔(Subcarrier Spacing):该参数定义了MIMO-ISAC系统所述多个信号的子载波间隔;
(2)资源位置类参数,用于配置所述多个信号的时域资源位置和频域资源位置,包括频域PRB起始位置、RE起始位置、时隙起始位置、符号起始位置。例如,图3e的参数P9,用于确定资源第1个符号的RE位置;
所述资源位置类参数包括如下至少一项:
(a)资源起始频率(Start Frequency Point A):定义了MIMO-ISAC系统所有发射天线(天线子阵列)的最低频率(Lowest Subcarrier)的位置,也可以称为频率参考点A;
(b)资源集时隙偏移(Resource Set Slot Offset):定义为资源集相对某个预先确定的参考时隙的时隙偏移,该参数确定了资源集的起始时隙;
(c)资源单元偏移(Resource Element Offset):该参数定义资源的第一个符号在频域的起始RE偏置;
(d)资源时隙偏移(Resource Slot Offset):定义为资源相对于资源集时隙偏移(Resource Set Slot Offset)的时隙偏移,该参数确定资源的起始时隙;
(e)资源符号偏移(Resource Symbol Offset):用于确定在资源起始时隙中的起始符号;定义为资源相对于资源时隙偏移(Resource Slot Offset)的符号偏移,该参数确定资源的起始符号位置。
(3)资源图样类参数,用于配置所述所述多个信号的基本时频图样(所占时频网格形状)。例如,图3a-图3e示例中的参数P1-P4,其中P1、P2分别用于指示单个脉冲信号时频图样组成单元以及整个脉冲所占的频域大小,P3、P4分别用于指示单个脉冲信号时频图样组成单元以及整个脉冲所占的时域大小;
所述资源图样类参数包括如下至少一项:
(a)资源时隙内符号数(Symbol Number):定义为资源1个时隙内所占符号数;
(b)资源梳状大小(Comb Size):对于频域梳状的信号,定义为信号梳状间隔,用于用非负整数表示;
(c)静默图样(Muting Pattern):定义的一个比特映射(bitmap)用于指示一个感知资源集中哪些时间(符号/时隙)位置,信号将被静默不传输。
(4)资源编码类参数,用于配置基于码分复用CDM的所述所述多个信号的正交码资源;
(5)资源调制类参数,用于配置所述所述多个信号的相位调制信息;例如图3f表示对所述多个信号的连续相位调制(线性调制),图3g表示对所述多个信号的分段恒定相位调制。相应参数包括调制初始相位,如图3f中的参数相位调制斜率/>分段恒定相位调制分段长度Δt=t3-t1;
此外还包括前述的相位调制类型指示等;
所述资源调制类参数包括相位调制类型指示(Phase Modulation Type):用于指示是分段恒定相位调制或者连续相位调制。
(6)所述所述多个信号的信号序列类型;
(7)所述所述多个信号的信号序列长度;
(8)用于生成所述所述多个信号的信号序列的初始种子。
上述信号配置信息包括的参数对TDM信号、TDM信号同样适用,特别地,在所述信号配置信息用于对DDM信号进行配置的情况下,所述信号配置信息还包括如下至少一项:
(1)资源集相位调制斜率(Resource Set Phase Modulation Slope Factor):定义了各发射天线(天线子阵列)或天线端口对应资源集内的信号相位调制斜率;
(2)DDM初始相位(DDM Initial Phase):DDM信号资源线性相位调制的起始符号位置的初始调制相位;
(3)分段恒定相位调制分段长度(Piecewise Constant Phase ModulationPeriod):若相位调制类型指示是分段恒定相位调制,该参数定义使用同一个恒定相位调制值的DDM资源的时间跨度,可以用符号数/时隙数表示;
(4)自适应资源指示(Adaptive Resource Indication):用于指示DDM资源是否是自适应资源,所述自适应资源指业务初期已配置其他正交信号参数(如已配置TDM/FDM/TDM+FDM等信号参数),后续需配置DDM信号参数,但重用之前其他正交信号部分参数,此时配置的DDM资源称为自适应资源;
(5)自适应资源更新列表(Adaptive Resource List):若配置参数资源为自适应资源,该参数给出需要更新或补充的参数列表。
进一步地,所述信号配置信息还包括如下至少一项:
(1)感知信号循环前缀(Cyclic Prefix):该参数定义了所述多个信号的循环前缀;
(2)信号正交类型(Multiplexing Type):该参数用于指示所述多个信号所采用的正交方案,所述信号正交类型包括如下至少一项:时分复用、频分复用、多普勒频分复用和码分复用。
(3)资源集标识(Resource Set ID):资源集的ID。所述资源集与MIMO-ISAC系统天线端口一一对应,表示该天线端口所分配的感知/通感一体化资源。一个资源集中可以包含多个资源,不同资源具有不同时频位置;
(4)资源带宽(Resource Bandwidth):定义资源集的PRB个数;进一步地,可以定义所用的PRB最小粒度(例如4PRB),最少占用PRB数(例如24PRB),最大占用PRB数(例如272PRB);
(5)起始物理资源块PRB索引(Start PRB Index):定义为资源集相对于起始频率参考点A的PRB索引;
(6)资源列表(Resource List):用于确定属于同一个资源集的资源;
(7)资源标识(Resource Identity):用于区分和确定一个资源集中的不同资源,便于后续参数配置;
(8)序列标识ID(Sequence Identity):该参数值用于初始化cinit,后者作为伪随机序列生成器的输入用于生成所述多个信号的伪随机序列;
(9)准共址QCL信息(QCL Information):定义资源与其他参考信号的准共址信息。
根据第一信息包括的内容的不同,第一设备可以对信号配置信息进行初始配置,或者,对已有的信号配置信息进行更新。一种实施方式中,在所述第一信息包括所述感知目标的状态信息的情况下,所述第一设备根据所述第一信息确定信号配置信息,包括:
所述第一设备根据所述感知目标的状态信息,确定初始的信号配置信息。此种情况适用于第一设备首次对信号配置信息进行配置。
另一种实施方式中,所述第一设备根据所述第一信息确定信号配置信息,包括:
所述第一设备基于所述第一信息触发对信号配置信息的更新,得到更新后的信号配置信息。在获得信号配置信息之后,可基于第一信息对已有的信号配置信息进行更新,获得更新后的信号配置信息,通过上述过程,可以实现对信号配置信息的自适应调整,能够解决单个感知业务由于感知目标状态变化,或者无线感知环境变化,或者感知资源变化引起的感知性能下降问题,能够达到维持或者提升感知/通感一体化性能的效果。
进一步地,所述第一设备基于所述第一信息触发对信号配置信息的更新,得到更新后的信号配置信息,包括:
所述第一设备在确定所述第一信息满足预设条件的情况下,触发对信号配置信息的更新,得到更新后的信号配置信息,其中,所述预设条件包括以下至少一项:
(1)所述感知目标的动力学参数发生改变。在感知目标的动力学参数(例如:运动速度、运动方向等)发生变化的情况下,可以根据该动力学参数的变化情况自适应地调节信号配置信息,例如:对于速度越快的感知目标,可以增大所述多个信号的时间密度,以提升速度分辨率。
(2)预设感知区域内的感知目标的数量和/或密度发生改变。在感知需求为对预设感知区域内的感知目标进行感知测量的情况下,在预设感知区域内的感知目标的数量和/或密度发生改变时,可以自适应地调节信号配置信息,例如:在预设感知区域内的感知目标的数量增加的情况下,可以提升所述多个信号的时域/频域/空域密度,以提升对预设感知区域内的全部感知目标的感知精度。
(3)预设感知区域内的环境杂波发生改变。
(4)预设感知区域内的环境干扰发生改变。在感知需求为对预设感知区域的环境或预设感知区域内的感知目标进行感知的情况下,预设感知区域内的环境杂波(Clutter)和/或干扰的变化会对感知精度产生影响,从而可以根据预设感知区域内的环境杂波和/或干扰的变化来自适应地调节信号配置信息,如:在预设感知区域内的环境杂波功率增加的情况下,可适当提升所述多个信号的强度,以提升所述多个信号的抗干扰强度。
(5)可用的时频资源发生改变。可用的时频资源为所述第一业务可用的时频资源,与之相对应的,在可用的时频资源发生改变的情况下,第一设备可以在改变后的可用的时频资源中选择所述多个信号使用的时频资源。
(6)可用的天线资源发生改变,也可以理解为可用的发射天线(或发射天线端口)和/或接收天线(或天线端口)发生改变。可用的天线资源为所述第一业务可用的天线资源,与之相对应的,在可用的天线资源发生改变的情况下,第一设备可以在改变后的可用的天线资源中选择所述多个信号使用的天线资源。
(7)可用的所述多个信号发生改变,主要指所述多个信号的信号序列发生改变。所述多个信号的序号序列可以是现有的LTE/NR同步和参考信号中使用的伪随机序列,包括m序列、Zadoff-Chu序列、Gold序列等,也可以是雷达常用的CW、FMCW、超宽带高斯脉冲等,还可以是专用的感知/通感一体化信号。不同多个信号序列类型所对应的配置信息有所不同,第一设备可以自适应地改变不同信号序列的配置信息。
需要说明的是,在实际应用中,第一设备除了基于上述预设条件来触发对信号配置信息的更新之外,也可以周期性地或实时地更新信号配置信息,在此不作具体限定。
在本申请一些实施例中,在所述第一设备向所述发送节点和所述接收节点中的至少一个发送所述信号配置信息之后,所述方法还包括:
所述第一设备获取来自所述发送节点或所述接收节点的基于所述多个信号的感知测量量;
所述第一设备根据所述感知测量量确定感知结果。
上述中,感知测量量可以是发送节点或接收节点基于所述多个信号执行第一业务相关的感知过程获得的,感知测量量的传输流程可以是:接收节点将测量得到的感知测量量发送给第一设备,或者,接收节点将测量得到的感知测量量发送给发送节点,并由该发送节点转发给第一设备,在此不作具体限定。计算节点基于感知测量量进行计算,获得感知结果。计算节点可以是基站、终端、核心网设备中的至少一项。上述实施例中,第一设备为计算节点。
在本申请一些实施例中,在所述第一设备向所述发送节点和所述接收节点中的至少一个发送所述信号配置信息之后,所述方法还包括:
所述第一设备获取来自计算节点发送的感知结果,所述感知结果为所述发送节点或所述接收节点基于所述多个信号的感知测量量确定,所述计算节点为所述发送节点、接收节点或核心网设备。
上述中,在所述第一设备获取来自计算节点发送的感知结果之前,所述方法还包括:
所述第一设备获取来自所述发送节点或所述接收节点基于所述多个信号的感知测量量;
在所述计算节点为核心网设备的情况下,所述第一设备向所述核心网设备发送所述感知测量量,其中,所述感知测量量用于供所述核心网设备确定感知结果。
本实施方式中,计算节点是核心网设备(例如:SNF),第一设备可以将感知测量量转发给核心网设备来计算感知结果。例如:假设第一设备是基站,发送节点和接收节点是UE,则基站可以将UE的感知测量量转发给核心网设备,由核心网计算感知结果。
可选地,所述感知目标的状态信息包括以下至少一项:
所述感知目标相对所述发送节点的距离(该距离可以是通过一次感知确定的距离,也可以是通过N次连续感知确定的N个距离的均值、标准差和方差中的至少一项,N为大于1的整数);
所述感知目标相对所述接收节点的距离(该距离可以是通过一次感知确定的距离,也可以是通过N次连续感知确定的N个距离的均值、标准差和方差中的至少一项,N为大于1的整数);
所述感知目标的移动速度;
所述感知目标的移动方向;
第一速度分量,所述第一速度分量为一次感知测量获得的所述感知目标在预设笛卡尔坐标系上至少一个坐标轴方向上的速度分量大小;
至少两次感知测量获得的所述第一速度分量的均值、标准差或方差;
至少两个第一值的均值、标准差或方差,所述第一值为一次感知测量获得的所述第一速度分量与速度分量对应的第一预测值的差值;
所述感知目标的位置坐标(笛卡尔坐标或者球坐标);
至少两次感知测量获得的所述感知目标的位置坐标的均值、标准差或方差;
至少两个第二值的均值、标准差或方差,所述第二值为一次感知测量获得的所述感知目标的位置坐标和与所述位置坐标对应的第二预测值的差值;
所述接收节点上至少一个天线阵元上接收到的所述多个信号的第一测量参数的第一测量值,所述第一测量参数包括接收功率、信噪比SNR和信号与干扰加噪声比SINR;
至少两个所述第一测量值的均值、标准差或方差;
至少两个第三值的均值、标准差或方差,所述第三值为一次感知测量获得的所述第一测量值与所述第一测量参数对应的第三预测值的差值;
所述接收节点的天线阵列中至少两个天线阵元之间接收到的所述多个信号的均值、标准差或方差;
所述感知目标的时延功率谱的第二测量参数的第二测量值,所述第二测量参数包括所述多个信号的接收信号平均时延(为一阶统计量)和所述多个信号的接收信号时延扩展(为二阶统计量)中的至少一项;
至少两个第四值的均值、标准差或方差,所述第四值为一次感知测量获得的所述第二测量值与所述第二测量参数对应的第四预测值的差值;
所述感知目标的多普勒功率谱的第三测量参数的第三测量值,所述第三测量参数包括所述多个信号的接收信号平均多普勒频移(即一阶统计量)和所述多个信号的接收信号多普勒扩展(即二阶统计量)中的至少一项;
至少两个第五值的均值、标准差或方差,所述第五值为一次感知测量获得的所述第三测量值与所述第三测量参数对应的第五预测值的差值;
环境杂波功率;
至少两个第六值的均值、标准差或方差,所述第六值为一次感知测量获得的所述环境杂波功率与所述环境杂波功率对应的第六预测值的差值;
第四测量参数的第四测量值,所述第四测量参数包括环境杂波的多普勒带宽和环境杂波与感知目标叠加的多普勒带宽中的至少一项;
至少两个第七值的均值、标准差或方差,所述第七值为一次感知测量获得的所述第四测量值与所述第四测量参数对应的第七预测值的差值;
预设感知区域内感知目标的数量;
预设感知区域内感知目标的密度;
在感知区域发生变化的情况下,感知区域的位置坐标以及物理范围大小相关的参数,其中,位置坐标可以是感知区域中某个预设参考点的坐标(笛卡尔坐标或者球坐标),物理范围大小包括预设坐标系中某个维度上的范围,比如笛卡尔坐标系至少1个坐标轴方向上的长度,或者球坐标系径向方向长度和/或方位角或俯仰角夹角大小。
本实施方式中,根据上述状态信息可以判断感知目标的状态变化情况,第一设备可以据此确定与感知目标的当前状态相匹配的信号配置信息,以使发送节点和接收节点按照该信号配置信息来执行第一业务时,能够获得与感知目标的当前状态相匹配且满足感知需求的感知结果。
可选地,所述信道信息包括以下至少一项:
信道传输函数、信道冲击响应、信道状态信息(Channel State Information,CSI)、信道质量指示(Channel Quality Indicator,CQI)、秩指示(Rank Indication,RI);信号接收功率、参考信号接收功率(Reference Signal Received Power,RSRP)、信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)、信号与干扰加噪声比(Signal to Interference plusNoise Ratio,SINR)、传输速率、吞吐量、频谱效率、误码率和误块率。
在实施中,发送节点与接收节点之间的信道信息具体可以是发送节点的发射天线与接收节点的接收天线之间的信道信息,例如发送节点与接收节点的任意天线对之间的信道信息。
基于该信道信息,可以确定能够满足感知需求的信道,使所述多个信号使用该信道传输性能更优。
可选地,所述资源信息包括以下至少一项:
可用于所述第一业务的时间资源(如:符号数、时隙数、帧数等)、频率资源(如:基本资源单元(Resource Element,RE)数、资源块(Resource Block,RB)数、总带宽、可用频段位置等)、天线资源(如:天线/天线子阵列数)、DDM相位调制资源(如:硬件移相器数)、码分复用CDM正交码资源(如:正交码类型、长度和数量)。
本实施方式中,上述资源信息可以表示接收节点和发送节点分别可用于第一业务的总的资源数。基于该资源信息可以从接收节点和发送节点的全部资源中选择可用于第一业务的资源,以供所述多个信号使用。
可选地,在所述第一设备获取第一信息之前,所述方法还包括:
第一设备接收第二设备发送的第二信息,所述第二信息包括以下至少一项:感知需求、感知业务类型、感知服务质量(Quality of Service,QoS)或通信感知一体化QoS、感知区域的先验信息、感知目标的先验信息,所述第二设备包括不参与感知的感知需求发起方,或者,参与感知的设备,例如发送节点或接收节点;
所述第一设备根据所述第二信息确定所述感知目标、所述发送节点和所述接收节点中的至少一项。
本实施方式中,第一设备能够根据上述第二信息确定感知目标,或者还可以从大量参与感知业务的基站、终端等设备中选择出执行第一业务的发送节点和接收节点中的至少一项,例如:感知需求为感知目标人物的运动轨迹,则感知目标为目标人物,感知业务类型可以是轨迹跟踪,然后,可以根据目标人物的先验信息(例如:初始位置等)来确定附近的基站和/或终端作为发送节点和接收节点。
如图4所示,本申请实施例提供了一种信号配置和自适应方法,包括如下步骤:
步骤401,感知设备向第一设备发送第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果,所述感知设备包括所述发送节点和所述接收节点中的至少一个。
步骤402,所述感知设备接收来自所述第一设备发送的信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括DDM信号。
步骤403,所述感知设备根据所述信号配置信息执行与所述多个信号关联的第一业务。
上述相关内容具体可参见第一设备侧执行的方法实施例中的相关内容,在此不做赘述。
本实施例中,感知设备向第一设备发送第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果,所述感知设备包括所述发送节点和所述接收节点中的至少一个;所述感知设备接收来自所述第一设备发送的信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号;所述感知设备根据所述信号配置信息执行与所述多个信号关联的第一业务。
可选地,所述多个信号包括至少两个DDM信号,且所述至少两个DDM信号分别通过不同的发射天线发送。
可选地,所述至少两个DDM信号的脉冲初始相位或者目标相位的变化率不同,其中,所述目标相位为脉冲内不同采样时刻的DDM信号相位。
可选地,所述至少两个DDM信号还满足如下其中一项:
同一发射天线发送的DDM信号的脉冲初始相位随时间线性变化,脉冲内不同采样时刻的信号相位保持恒定;
同一发射天线发送的DDM信号的目标相位随时间线性变化。
可选地,所述多个信号均为DDM信号,或者,所述多个信号包括如下其中一项:
TDM信号和DDM信号;
FDM信号和DDM信号;
CDM信号和DDM信号;
TDM信号、FDM信号和DDM信号;
TDM信号、CDM信号和DDM信号;
FDM信号、CDM信号和DDM信号;
TDM信号、FDM信号、CDM信号和DDM信号。
可选地,所述信号配置信息包括如下至少一项:
资源周期类参数,用于配置所述多个信号的时域资源和频域资源的重复信息;
资源位置类参数,用于配置所述多个信号的时域资源位置和频域资源位置;
资源图样类参数,用于配置所述多个信号的基本时频图样;
资源编码类参数,用于配置基于码分复用CDM的所述多个信号的正交码资源;
资源调制类参数,用于配置所述多个信号的相位调制信息;
所述多个信号的信号序列类型;
所述多个信号的信号序列长度;
用于生成所述多个信号的信号序列的初始种子。
可选地,所述资源周期类参数包括如下至少一项:
资源集周期、资源重复系数、资源时间间隙和子载波间隔;
和/或,
所述资源位置类参数包括如下至少一项:
资源起始频率、资源集时隙偏移、资源单元偏移、资源时隙偏移和资源符号偏移;
和/或,
所述资源图样类参数包括如下至少一项:
资源时隙内符号数、资源梳状大小和静默图样;
和/或,
所述资源调制类参数包括相位调制类型指示。
可选地,在所述信号配置信息用于对DDM信号进行配置的情况下,所述信号配置信息还包括如下至少一项:
资源集相位调制斜率;
DDM初始相位;
分段恒定相位调制分段长度;
自适应资源指示;
自适应资源更新列表。
可选地,所述信号配置信息还包括如下至少一项:
感知信号循环前缀、信号正交类型、资源集标识、资源带宽、起始物理资源块PRB索引、资源列表、资源标识、序列标识和准共址QCL信息。
可选地,所述信号正交类型包括如下至少一项:
时分复用、频分复用、多普勒频分复用和码分复用。
可选地,所述感知设备根据所述信号配置信息执行与所述多个信号关联的第一业务,包括:
所述感知设备基于所述多个信号获取对所述感知目标的感知测量量。
可选地,在所述感知设备基于所述多个信号获取对所述感知目标的感知测量量之后,所述方法还包括:
所述感知设备根据所述感知测量量确定感知结果,并向所述第一设备发送所述感知结果;
或者,
所述感知设备向所述第一设备发送所述感知测量量。
可选地,所述感知目标的状态信息包括以下至少一项:
所述感知目标相对所述发送节点的距离;
所述感知目标相对所述接收节点的距离;
所述感知目标的移动速度;
所述感知目标的移动方向;
第一速度分量,所述第一速度分量为一次感知测量获得的所述感知目标在预设笛卡尔坐标系上至少一个坐标轴方向上的速度分量大小;
至少两次感知测量获得的所述第一速度分量的均值、标准差或方差;
至少两个第一值的均值、标准差或方差,所述第一值为一次感知测量获得的所述第一速度分量与速度分量对应的第一预测值的差值;
所述感知目标的位置坐标;
至少两次感知测量获得的所述感知目标的位置坐标的均值、标准差或方差;
至少两个第二值的均值、标准差或方差,所述第二值为一次感知测量获得的所述感知目标的位置坐标和与所述位置坐标对应的第二预测值的差值;
所述接收节点上至少一个天线阵元上接收到的所述多个信号的第一测量参数的第一测量值,所述第一测量参数包括接收功率、信噪比SNR和信号与干扰加噪声比SINR;
至少两个所述第一测量值的均值、标准差或方差;
至少两个第三值的均值、标准差或方差,所述第三值为一次感知测量获得的所述第一测量值与所述第一测量参数对应的第三预测值的差值;
所述接收节点的天线阵列中至少两个天线阵元之间接收到的多个信号的均值、标准差或方差;
所述感知目标的时延功率谱的第二测量参数的第二测量值,所述第二测量参数包括多个信号的接收信号平均时延和多个信号的接收信号时延扩展中的至少一项;
至少两个第四值的均值、标准差或方差,所述第四值为一次感知测量获得的所述第二测量值与所述第二测量参数对应的第四预测值的差值;
所述感知目标的多普勒功率谱的第三测量参数的第三测量值,所述第三测量参数包括多个信号的接收信号平均多普勒频移和多个信号的接收信号多普勒扩展中的至少一项;
至少两个第五值的均值、标准差或方差,所述第五值为一次感知测量获得的所述第三测量值与所述第三测量参数对应的第五预测值的差值;
环境杂波功率;
至少两个第六值的均值、标准差或方差,所述第六值为一次感知测量获得的所述环境杂波功率与所述环境杂波功率对应的第六预测值的差值;
第四测量参数的第四测量值,所述第四测量参数包括环境杂波的多普勒带宽和环境杂波与感知目标叠加的多普勒带宽中的至少一项;
至少两个第七值的均值、标准差或方差,所述第七值为一次感知测量获得的所述第四测量值与所述第四测量参数对应的第七预测值的差值;
预设感知区域内感知目标的数量;
预设感知区域内感知目标的密度;
在感知区域发生变化的情况下,感知区域的位置坐标以及物理范围大小相关的参数。
可选地,所述信道信息包括以下至少一项:
信道传输函数、信道冲击响应、信道状态信息CSI、信道质量指示CQI、秩指示RI;信号接收功率、参考信号接收功率RSRP、SNR、SINR、传输速率、吞吐量、频谱效率、误码率和误块率。
可选地,所述资源信息包括以下至少一项:
可用于所述第一业务的时间资源、频率资源、天线资源、多普勒频分复用DDM相位调制资源、码分复用CDM正交码资源。
以上感知设备侧执行的信号配置和自适应方法,相关内容可以参照第一设备侧执行的方法实施例,在此不做赘述。
以下对本申请提供的信号配置和自适应方法进行如下举例说明。
MIMO雷达领域的研究表明,增大雷达信号的带宽和频域密度对应提高距离分辨率以及增大距离无模糊范围,增大雷达信号脉冲时间跨度(时长)以及时间密度对应提高速度分辨率以及增大无模糊速度范围。减小DDM信号多普勒频率频移,对应提升杂波回波相关性、提升杂波抑制性能。DDM-MIMO-ISAC信号基于上述原则进行自适应配置。
确定MIMO-ISAC信号参数配置的节点可以是基站,也可以是UE,还可以是核心网中的设备,例如感知网络功能(Sensing Network Function,SNF)、接入和移动管理功能(Access and Mobility Management Function,AMF)、核心网中的感知应用服务器等。本申请中称上述核心网中的设备为第一设备。
一种实施例中,节点A发所述多个信号,节点B接收:
第一步,感知节点(节点A和/或节点B)信息上报,以及信号配置信息的初始配置或更新。其中,节点A和节点B的确定过程为:第一设备接收感知需求发起方发送的第二信息,并基于第二信息可确定节点A、节点B;
Case 1:节点A和节点B向第一设备上报各自的第一状态信息(节点A或节点B上报的感知目标的状态信息均称为第一状态信息,感知目标的状态信息可包括节点A和/或节点B各自上报的第一状态信息)、信道信息、资源信息。
第一设备根据节点A和/或节点B上报的第一状态信息、信道信息、资源信息,以及第二信息(第二信息可用于确定感知目标)中的至少一项,向节点A和B发送相应的信号配置信息,信号配置信息包括一个或多个信号配置参数;
Case 2:节点A和节点B向第一设备上报各自第一状态信息、信道信息、资源信息。或者节点B将自身第一状态信息、信道信息、资源信息发送给节点A,节点A将自身以及接收的节点B第一状态信息、信道信息、资源信息上报第一设备。
第一设备根据节点A和/或节点B的第一状态信息、信道信息、资源信息,以及第二信息中的至少一项,向节点A和B发送相应的信号配置信息;或者,
第一设备根据节点A的第一状态信息、信道信息、资源信息,以及第二信息的至少一项,向节点A发送信号配置信息,由节点A转发给节点B;或者,
第一设备根据节点B的第一状态信息、信道信息、资源信息,以及第二信息的至少一项,向节点B发送信号配置信息,由节点B转发给节点A。
第二步:节点A和节点B执行感知/通感一体化业务,计算节点计算感知结果。执行感知结果计算的节点称为计算节点,计算节点可以是第一设备、节点A、节点B中的至少一者。
计算节点计算感知结果,并将感知结果发送给感知需求发起方。
可选地,计算节点将感知结果发送至第一设备、节点A、节点B中的至少一个,例如,若计算节点为第一设备,则第一设备将感知结果发送给节点A和/或节点B;若计算节点为节点A,则节点A将感知结果发送给第一设备和/或节点B,获得感知结果的设备或节点可以用于自身确定/执行MIMO-ISAC信号自适应的依据之一。
第三步:基于感知结果、节点A和/或节点B的第一状态信息、信道信息,以及第二信息的至少一项,进行MIMO-ISAC信号自适应,包括信号参数自适应和/或正交方式自适应。
执行MIMO-ISAC信号自适应的节点为节点A和节点B。节点A基于感知结果,对第一状态信息、信道信息进行更新。
第一设备(例如SNF)将更新后的MIMO-ISAC信号配置参数发送给节点A和节点B;或者,
第一设备(例如SNF)将更新后的MIMO-ISAC信号配置参数发送给节点A,由节点A将更新后的MIMO-ISAC信号配置参数发送给节点B。
完成上述信息传递和参数重配置后,节点A和节点B重新执行感知业务,即重复执行第二步。
其中,触发信号自适应的条件可以是:
i.感知目标动力学参数(速度、角度、距离等任意至少1项)发生改变;
ii.感知区域内感知目标数量/密度发生改变;
iii.感知区域内环境杂波和/或干扰发送改变;
iv.可用的业务时频资源和/或天线资源发生改变;
v.可用的所述多个信号发生改变;
vi.上述2种或以上条件的组合;
需要说明的是,所述节点A个数不少于1个,节点B个数不少于1个;所述节点A、节点B的MIMO-ISAC信号配置参数的作用包括配置所述多个信号的时频资源,所述时频资源可以被至少1个感知业务使用;所述节点A、节点B的MIMO-ISAC信号配置参数的作用还包括:在通感一体化业务中对通信业务部分的数据调制解调提供参考;所述第一状态信息至少部分内容可以基于所述感知结果直接或间接得到。
另一种实施例中,节点A自发自收所述多个信号:
第一步:感知节点(节点A)信息上报,以及信号配置信息的初始配置或更新。其中,节点A的确定过程为:第一设备接收感知需求发起方发送的第二信息,并基于第二信息可确定节点A;
节点A向第一设备上报第一状态信息、信道信息、资源信息。
第一设备根据节点A上报的第一状态信息、信道信息、资源信息,以及第二信息(第二信息可用于确定感知目标)的至少一项,向节点A发送信号配置信息;
第二步:节点A执行感知业务。
计算节点计算感知结果,并将感知结果发送给感知需求发起方。
可选地,计算节点将感知结果发送至第一设备、节点A的至少一个,例如,若计算节点为第一设备,则第一设备将感知结果发送给节点A;若计算节点为节点A,则节点A将感知结果发送给第一设备,获得感知结果的设备或节点可以用于自身确定/执行MIMO-ISAC信号自适应的依据之一。
第三步:基于感知结果、节点A的第一状态信息、信道信息、资源信息,以及第二信息的至少一项,进行MIMO-ISAC信号自适应,包括信号参数自适应和/或正交方式自适应。
第一设备(例如SNF)将更新后的MIMO-ISAC信号配置参数发送给节点A;
完成上述信息传递和参数重配置后,节点A重新执行感知业务,即重复执行第二步。
其中,触发信号自适应的条件可以是节点A发所述多个信号,节点B接收的情况。
需要说明的是:所述节点A个数不少于1个;所述节点A的MIMO-ISAC信号配置参数的作用包括配置所述多个信号的时频资源,所述时频资源可以被至少1个感知业务使用;所述节点A的MIMO-ISAC信号配置参数的作用还包括:在通感一体化业务中对通信业务部分的数据调制解调提供参考;所述第一状态信息至少部分内容可以基于所述感知结果直接或间接得到。
进一步地,通过以下实施例对上述方法进行补充说明。
实施例一:同一业务,MIMO-ISAC信号配置参数自适应(目标穿越不同区域,基于杂波干扰反馈,需要改变信号改善抗干扰性能)
本发明所述信号自适应方法还可以应用于提升MIMO-ISAC系统抗干扰能力。一种典型的场景为感知目标所在环境变化导致杂波变化,进而影响感知/通感一体化性能。例如,对车辆目标进行连续定位和轨迹追踪,目标经过不同路段,环境的改变导致杂波多普勒功率谱、杂波多普勒带宽Bc发生显著变化发生变化。根据式(4)可知,为了满足DDM信号正交要求,各发射天线信号多普勒频率间隔需要自适应变化。
此外,DDM信号的杂波抑制性能可用杂波相消比来评价,即
其中,fa,fb分别代表相邻发射天线信号载频,B为多个信号总带宽,MCR的值越大,杂波相消性能越差。通过调整所述配置参数(例如,调整图3a参数P1、P2、P6,以及图3f、图3g的相位调制斜率α或者分段恒定相位调制分段长度Δt至少一项),等效于调整相邻天线端口资源的频率间隔fa-fb以及带宽B,或者调制各发射信号多普勒频率间隔,能够维持或者改善DDM-MIMO-ISAC系统的杂波抑制性能。
实施例二:同一业务,MIMO-ISAC信号配置参数和/或正交方式自适应(感知节点可用时频资源、天线资源发生改变,需要改变时频资源以改变测距、测速、测角分辨率)
MIMO-ISAC信号自适应另一种典型应用场景为,感知/通感业务进行中,由于某种原因可用时频资源和/或天线资源发生改变,导致可用时频资源无法满足感知性能要求,因此需要进行信号自适应来解决。
一个典型例子为,某个感知/通感一体化业务(例如无人机定位和轨迹追踪)在业务初期为了获得较低的距离旁瓣和多普勒旁瓣,以及较好的杂波抑制性能,采用DDM正交方式的MIMO-ISAC信号。某个时间由于某些原因(例如其他高优先级业务资源抢占),导致可用带宽减少,进而导致DDM频率资源间隔减小。此时MIMO-ISAC系统可以通过所述信号自适应,切换为TDM+DDM信号或者TDM+FDM+DDM信号,实现频域感知资源的高效复用,保证感知/通感一体化性能。
仍以无人机定位与轨迹追踪为例,假设业务初期采用DDM信号(如图3a示例),无人机相对感知节点(基站或手机终端)由近及远运动。为了对其进行精确测角和测距,需要增大MIMO-ISAC发射阵列天线数目。假设环境杂波多普勒带宽近似不变,根据式(3)和式(4)可知,发射天线数目增大可能会导致DDM信号多普勒频率间隔降低(上限降低),多普勒无模糊范围减小。使用本发明所述自适应方法,MIMO-ISAC系统可以切换为TDM+DDM信号(如图3b示例)或者TDM+FDM+DDM信号(如图3d、图3e示例),适当降低最大可感知多普勒频率,实现杂波抑制性能的维持以及角度感知性能的提升。
本申请实施例中,明确了DDM-MIMO-ISAC系统正交信号的实现方式和关键特征,给出DDM-MIMO-ISAC信号配置参数定义。本申请实施例信号配置和自适应方法,能够解决单个感知业务由于感知目标状态变化,或者无线感知环境变化,或者感知资源变化引起的感知性能下降问题。通过DDM-MIMO-ISAC信号自适应,能够达到维持或者提升感知/通感一体化性能的效果。
如图5所示为本申请实施例提供的一种信号配置和自适应装置,其中多个信号配置和自适应装置500包括:
第一获取模块501,用于获取第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果;
第一确定模块502,用于根据所述第一信息确定信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号;
第一发送模块503,用于向所述发送节点和所述接收节点中的至少一个发送所述信号配置信息。
可选地,所述多个信号包括至少两个DDM信号,且所述至少两个DDM信号分别通过不同的发射天线发送。
可选地,所述至少两个DDM信号的脉冲初始相位或者目标相位的变化率不同,其中,所述目标相位为脉冲内不同采样时刻的DDM信号相位。
可选地,所述至少两个DDM信号还满足如下其中一项:
同一发射天线发送的DDM信号的脉冲初始相位随时间线性变化,脉冲内不同采样时刻的信号相位保持恒定;
同一发射天线发送的DDM信号的目标相位随时间线性变化。
可选地,所述多个信号均为DDM信号,或者,所述多个信号包括如下其中一项:
TDM信号和DDM信号;
FDM信号和DDM信号;
CDM信号和DDM信号;
TDM信号、FDM信号和DDM信号;
TDM信号、CDM信号和DDM信号;
FDM信号、CDM信号和DDM信号;
TDM信号、FDM信号、CDM信号和DDM信号。
可选地,所述信号配置信息包括如下至少一项:
资源周期类参数,用于配置所述多个信号的时域资源和频域资源的重复信息;
资源位置类参数,用于配置所述多个信号的时域资源位置和频域资源位置;
资源图样类参数,用于配置所述多个信号的基本时频图样;
资源编码类参数,用于配置基于码分复用CDM的所述多个信号的正交码资源;
资源调制类参数,用于配置所述多个信号的相位调制信息;
所述多个信号的信号序列类型;
所述多个信号的信号序列长度;
用于生成所述多个信号的信号序列的初始种子。
可选地,所述资源周期类参数包括如下至少一项:
资源集周期、资源重复系数、资源时间间隙和子载波间隔;
和/或,
所述资源位置类参数包括如下至少一项:
资源起始频率、资源集时隙偏移、资源单元偏移、资源时隙偏移和资源符号偏移;
和/或,
所述资源图样类参数包括如下至少一项:
资源时隙内符号数、资源梳状大小和静默图样;
和/或,
所述资源调制类参数包括相位调制类型指示。
可选地,在所述信号配置信息用于对DDM信号进行配置的情况下,所述信号配置信息还包括如下至少一项:
资源集相位调制斜率;
DDM初始相位;
分段恒定相位调制分段长度;
自适应资源指示;
自适应资源更新列表。
可选地,所述信号配置信息还包括如下至少一项:
感知信号循环前缀、信号正交类型、资源集标识、资源带宽、起始物理资源块PRB索引、资源列表、资源标识、序列标识和准共址QCL信息。
可选地,所述信号正交类型包括如下至少一项:
时分复用、频分复用、多普勒频分复用和码分复用。
可选地,在所述第一信息包括所述感知目标的状态信息的情况下,所述第一设备根据所述第一信息确定信号配置信息,包括:
所述第一设备根据所述感知目标的状态信息,确定初始的信号配置信息。
可选地,所述第一确定模块502,用于基于所述第一信息触发对信号配置信息的更新,得到更新后的信号配置信息。
可选地,所述第一确定模块502,用于在确定所述第一信息满足预设条件的情况下,触发对信号配置信息的更新,得到更新后的信号配置信息,其中,所述预设条件包括以下至少一项:
感知目标的动力学参数发生改变
预设感知区域内的感知目标的数量或密度发生改变;
预设感知区域内的环境杂波发生改变;
预设感知区域内的环境干扰发生改变;
可用的时频资源发生改变;
可用的天线资源发生改变;
可用的多个信号发生改变。
可选地,多个信号配置和自适应装置500还包括:第二获取模块,用于获取来自所述发送节点或所述接收节点的基于所述多个信号的感知测量量;
第二确定模块,用于根据所述感知测量量确定感知结果。
可选地,多个信号配置和自适应装置500还包括:第三获取模块,用于获取来自计算节点发送的感知结果,所述感知结果为所述发送节点或所述接收节点基于所述多个信号的感知测量量确定,所述计算节点为所述发送节点、接收节点或核心网设备。
可选地,多个信号配置和自适应装置500还包括:第四获取模块,用于获取来自所述发送节点或所述接收节点基于所述多个信号的感知测量量;
第二发送模块,用于在所述计算节点为核心网设备的情况下,向所述核心网设备发送所述感知测量量,其中,所述感知测量量用于供所述核心网设备确定感知结果。
可选地,所述感知目标的状态信息包括以下至少一项:
所述感知目标相对所述发送节点的距离;
所述感知目标相对所述接收节点的距离;
所述感知目标的移动速度;
所述感知目标的移动方向;
第一速度分量,所述第一速度分量为一次感知测量获得的所述感知目标在预设笛卡尔坐标系上至少一个坐标轴方向上的速度分量大小;
至少两次感知测量获得的所述第一速度分量的均值、标准差或方差;
至少两个第一值的均值、标准差或方差,所述第一值为一次感知测量获得的所述第一速度分量与速度分量对应的第一预测值的差值;
所述感知目标的位置坐标;
至少两次感知测量获得的所述感知目标的位置坐标的均值、标准差或方差;
至少两个第二值的均值、标准差或方差,所述第二值为一次感知测量获得的所述感知目标的位置坐标和与所述位置坐标对应的第二预测值的差值;
所述接收节点上至少一个天线阵元上接收到的所述多个信号的第一测量参数的第一测量值,所述第一测量参数包括接收功率、信噪比SNR和信号与干扰加噪声比SINR;
至少两个所述第一测量值的均值、标准差或方差;
至少两个第三值的均值、标准差或方差,所述第三值为一次感知测量获得的所述第一测量值与所述第一测量参数对应的第三预测值的差值;
所述接收节点的天线阵列中至少两个天线阵元之间接收到的多个信号的均值、标准差或方差;
所述感知目标的时延功率谱的第二测量参数的第二测量值,所述第二测量参数包括多个信号的接收信号平均时延和多个信号的接收信号时延扩展中的至少一项;
至少两个第四值的均值、标准差或方差,所述第四值为一次感知测量获得的所述第二测量值与所述第二测量参数对应的第四预测值的差值;
所述感知目标的多普勒功率谱的第三测量参数的第三测量值,所述第三测量参数包括多个信号的接收信号平均多普勒频移和多个信号的接收信号多普勒扩展中的至少一项;
至少两个第五值的均值、标准差或方差,所述第五值为一次感知测量获得的所述第三测量值与所述第三测量参数对应的第五预测值的差值;
环境杂波功率;
至少两个第六值的均值、标准差或方差,所述第六值为一次感知测量获得的所述环境杂波功率与所述环境杂波功率对应的第六预测值的差值;
第四测量参数的第四测量值,所述第四测量参数包括环境杂波的多普勒带宽和环境杂波与感知目标叠加的多普勒带宽中的至少一项;
至少两个第七值的均值、标准差或方差,所述第七值为一次感知测量获得的所述第四测量值与所述第四测量参数对应的第七预测值的差值;
预设感知区域内感知目标的数量;
预设感知区域内感知目标的密度;
在感知区域发生变化的情况下,感知区域的位置坐标以及物理范围大小相关的参数。
可选地,所述信道信息包括以下至少一项:
信道传输函数、信道冲击响应、信道状态信息CSI、信道质量指示CQI、秩指示RI;信号接收功率、参考信号接收功率RSRP、SNR、SINR、传输速率、吞吐量、频谱效率、误码率和误块率。
可选地,所述资源信息包括以下至少一项:
可用于所述第一业务的时间资源、频率资源、天线资源、多普勒频分复用DDM相位调制资源、码分复用CDM正交码资源。
可选地,多个信号配置和自适应装置500,还包括接收模块,用于接收第二设备发送的第二信息,所述第二信息包括以下至少一项:感知需求、感知业务类型、感知服务质量QoS或通信感知一体化QoS、感知区域的先验信息、感知目标的先验信息,所述第二设备包括不参与感知的感知需求发起方,或者,参与感知的设备;
第三确定模块,用于根据所述第二信息确定所述感知目标、所述发送节点和所述接收节点中的至少一项。
本申请实施例提供的信号配置和自适应装置500能够实现图2的方法实施例实现的各个过程,并达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
如图6所示为本申请实施例提供的一种信号配置和自适应装置,第二信号配置和自适应装置600包括:
第一发送模块601,用于感知设备向第一设备发送第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果,所述感知设备包括所述发送节点和所述接收节点中的至少一个;
第一接收模块602,用于接收来自所述第一设备发送的信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号包括多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号;
执行模块603,用于根据所述信号配置信息执行与所述多个信号关联的第一业务。
可选地,所述多个信号包括至少两个DDM信号,且所述至少两个DDM信号分别通过不同的发射天线发送。
可选地,所述至少两个DDM信号的脉冲初始相位或者目标相位的变化率不同,其中,所述目标相位为脉冲内不同采样时刻的DDM信号相位。
可选地,所述至少两个DDM信号还满足如下其中一项:
同一发射天线发送的DDM信号的脉冲初始相位随时间线性变化,脉冲内不同采样时刻的信号相位保持恒定;
同一发射天线发送的DDM信号的目标相位随时间线性变化。
可选地,所述多个信号均为DDM信号,或者,所述多个信号包括如下其中一项:
TDM信号和DDM信号;
FDM信号和DDM信号;
CDM信号和DDM信号;
TDM信号、FDM信号和DDM信号;
TDM信号、CDM信号和DDM信号;
FDM信号、CDM信号和DDM信号;
TDM信号、FDM信号、CDM信号和DDM信号。
可选地,所述信号配置信息包括如下至少一项:
资源周期类参数,用于配置所述多个信号的时域资源和频域资源的重复信息;
资源位置类参数,用于配置所述多个信号的时域资源位置和频域资源位置;
资源图样类参数,用于配置所述多个信号的基本时频图样;
资源编码类参数,用于配置基于码分复用CDM的所述多个信号的正交码资源;
资源调制类参数,用于配置所述多个信号的相位调制信息;
所述多个信号的信号序列类型;
所述多个信号的信号序列长度;
用于生成所述多个信号的信号序列的初始种子。
可选地,所述资源周期类参数包括如下至少一项:
资源集周期、资源重复系数、资源时间间隙和子载波间隔;
和/或,
所述资源位置类参数包括如下至少一项:
资源起始频率、资源集时隙偏移、资源单元偏移、资源时隙偏移和资源符号偏移;
和/或,
所述资源图样类参数包括如下至少一项:
资源时隙内符号数、资源梳状大小和静默图样;
和/或,
所述资源调制类参数包括相位调制类型指示。
可选地,在所述信号配置信息用于对DDM信号进行配置的情况下,所述信号配置信息还包括如下至少一项:
资源集相位调制斜率;
DDM初始相位;
分段恒定相位调制分段长度;
自适应资源指示;
自适应资源更新列表。
可选地,所述信号配置信息还包括如下至少一项:
感知信号循环前缀、信号正交类型、资源集标识、资源带宽、起始物理资源块PRB索引、资源列表、资源标识、序列标识和准共址QCL信息。
可选地,所述信号正交类型包括如下至少一项:
时分复用、频分复用、多普勒频分复用和码分复用。
可选地,所述执行模块603,用于基于所述多个信号获取对所述感知目标的感知测量量。
可选地,第二信号配置和自适应装置600还包括确定模块,用于根据所述感知测量量确定感知结果,并向所述第一设备发送所述感知结果;
或者,
第二发送模块,用于向所述第一设备发送所述感知测量量。
可选地,所述感知目标的状态信息包括以下至少一项:
所述感知目标相对所述发送节点的距离;
所述感知目标相对所述接收节点的距离;
所述感知目标的移动速度;
所述感知目标的移动方向;
第一速度分量,所述第一速度分量为一次感知测量获得的所述感知目标在预设笛卡尔坐标系上至少一个坐标轴方向上的速度分量大小;
至少两次感知测量获得的所述第一速度分量的均值、标准差或方差;
至少两个第一值的均值、标准差或方差,所述第一值为一次感知测量获得的所述第一速度分量与速度分量对应的第一预测值的差值;
所述感知目标的位置坐标;
至少两次感知测量获得的所述感知目标的位置坐标的均值、标准差或方差;
至少两个第二值的均值、标准差或方差,所述第二值为一次感知测量获得的所述感知目标的位置坐标和与所述位置坐标对应的第二预测值的差值;
所述接收节点上至少一个天线阵元上接收到的所述多个信号的第一测量参数的第一测量值,所述第一测量参数包括接收功率、信噪比SNR和信号与干扰加噪声比SINR;
至少两个所述第一测量值的均值、标准差或方差;
至少两个第三值的均值、标准差或方差,所述第三值为一次感知测量获得的所述第一测量值与所述第一测量参数对应的第三预测值的差值;
所述接收节点的天线阵列中至少两个天线阵元之间接收到的多个信号的均值、标准差或方差;
所述感知目标的时延功率谱的第二测量参数的第二测量值,所述第二测量参数包括多个信号的接收信号平均时延和多个信号的接收信号时延扩展中的至少一项;
至少两个第四值的均值、标准差或方差,所述第四值为一次感知测量获得的所述第二测量值与所述第二测量参数对应的第四预测值的差值;
所述感知目标的多普勒功率谱的第三测量参数的第三测量值,所述第三测量参数包括多个信号的接收信号平均多普勒频移和多个信号的接收信号多普勒扩展中的至少一项;
至少两个第五值的均值、标准差或方差,所述第五值为一次感知测量获得的所述第三测量值与所述第三测量参数对应的第五预测值的差值;
环境杂波功率;
至少两个第六值的均值、标准差或方差,所述第六值为一次感知测量获得的所述环境杂波功率与所述环境杂波功率对应的第六预测值的差值;
第四测量参数的第四测量值,所述第四测量参数包括环境杂波的多普勒带宽和环境杂波与感知目标叠加的多普勒带宽中的至少一项;
至少两个第七值的均值、标准差或方差,所述第七值为一次感知测量获得的所述第四测量值与所述第四测量参数对应的第七预测值的差值;
预设感知区域内感知目标的数量;
预设感知区域内感知目标的密度;
在感知区域发生变化的情况下,感知区域的位置坐标以及物理范围大小相关的参数。
可选地,所述信道信息包括以下至少一项:
信道传输函数、信道冲击响应、信道状态信息CSI、信道质量指示CQI、秩指示RI;信号接收功率、参考信号接收功率RSRP、SNR、SINR、传输速率、吞吐量、频谱效率、误码率和误块率。
可选地,所述资源信息包括以下至少一项:
可用于所述第一业务的时间资源、频率资源、天线资源、多普勒频分复用DDM相位调制资源、码分复用CDM正交码资源。
本申请实施例提供的信息传输装置600能够实现图3的方法实施例实现的各个过程,并达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
本申请实施例中的装置可以是电子设备,例如具有操作系统的电子设备,也可以是电子设备中的部件,例如集成电路或芯片。该电子设备可以是终端,也可以为除终端之外的其他设备。示例性的,终端可以包括但不限于上述所列举的终端11的类型,其他设备可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage,NAS)等,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例还提供一种终端,包括处理器和通信接口,所述通信接口用于向第一设备发送第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果,所述感知设备包括所述发送节点和所述接收节点中的至少一个;所述通信接口还用于接收来自所述第一设备发送的信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号包括多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号;所述处理器用于根据所述信号配置信息执行与所述多个信号关联的第一业务。该终端的实施例与上述图4所示的感知设备侧的方法实施例对应,上述方法实施例的各个实施过程和实现方式均可适用于终端的实施例中,且能达到相同的技术效果。
图7为实现本申请实施例的一种终端的硬件结构示意图,该终端700包括但不限于:射频单元701、网络模块702、音频输出单元703、输入单元704、传感器705、显示单元706、用户输入单元707、接口单元708、存储器709、以及处理器710等部件。
本领域技术人员可以理解,终端700还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),电源可以通过电源管理系统与处理器710逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图7中示出的终端结构并不构成对终端的限定,终端可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置,在此不再赘述。
应理解的是,本申请实施例中,输入单元704可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit,GPU)7041和麦克风7042,图形处理器7041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元706可包括显示面板7061,可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板7061。用户输入单元707包括触控面板7071以及其他输入设备7072。触控面板7071,也称为触摸屏。触控面板7071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备7072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。
本申请实施例中,射频单元701将来自网络侧设备的下行数据接收后,给处理器710处理;另外,将上行的数据发送给基站。通常,射频单元701包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。
存储器709可用于存储软件程序或指令以及各种数据。存储器709可主要包括存储程序或指令区和存储数据区,其中,存储程序或指令区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序或指令(比如声音播放功能、图像播放功能等)等。此外,存储器709可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,其中,非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM,EEPROM)或闪存。例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。
处理器710可包括一个或多个处理单元;可选的,处理器710可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序或指令等,调制解调处理器主要处理无线通信,如基带处理器。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器710中。
其中,射频单元701,用于向第一设备发送第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果,所述感知设备包括所述发送节点和所述接收节点中的至少一个;接收来自所述第一设备发送的信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号包括多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号;
处理器710,用于根据所述信号配置信息执行与所述多个信号关联的第一业务。
上述实施例提供的终端700能够实现图2的方法实施例实现的各个过程,并达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
可选的,如图8所示,本申请实施例还提供一种通信设备800,包括处理器801和存储器802,存储器802上存储有可在所述处理器801上运行的程序或指令,该程序或指令被处理器801执行时实现上述图2或图3所示方法实施例的各个步骤,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
本申请实施例还提供一种网络侧设备,包括处理器和通信接口,所述通信接口用于第一设备获取第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果;并向所述发送节点和所述接收节点中的至少一个发送所述信号配置信息;所述处理器用于根据所述第一信息确定信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号。该终端的实施例与上述图2所示的第一设备侧的方法实施例对应,上述方法实施例的各个实施过程和实现方式均可适用于终端的实施例中,且能达到相同的技术效果。
本申请实施例还提供一种网络侧设备,包括处理器和通信接口,所述通信接口用于向第一设备发送第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果,所述感知设备包括所述发送节点和所述接收节点中的至少一个;所述通信接口还用于接收来自所述第一设备发送的信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号;所述处理器用于根据所述信号配置信息执行与所述多个信号关联的第一业务。该终端的实施例与上述图4所示的感知设备侧的方法实施例对应,上述方法实施例的各个实施过程和实现方式均可适用于终端的实施例中,且能达到相同的技术效果。
具体地,本申请实施例还提供了一种网络侧设备。如图9所示,该网络侧设备900包括:天线91、射频装置92、基带装置93、处理器94和存储器95。天线91与射频装置92连接。在上行方向上,射频装置92通过天线91接收信息,将接收的信息发送给基带装置93进行处理。在下行方向上,基带装置93对要发送的信息进行处理,并发送给射频装置92,射频装置92对收到的信息进行处理后经过天线91发送出去。
以上实施例中网络侧设备执行的方法可以在基带装置93中实现,该基带装置93包括基带处理器。
基带装置93例如可以包括至少一个基带板,该基带板上设置有多个芯片,如图9所示,其中一个芯片例如为基带处理器,通过总线接口与存储器95连接,以调用存储器95中的程序,执行以上方法实施例中所示的网络设备操作。
该网络侧设备还可以包括网络接口96,该接口例如为通用公共无线接口(commonpublic radio interface,CPRI)。
具体地,本发明实施例的网络侧设备900还包括:存储在存储器95上并可在处理器94上运行的指令或程序,处理器94调用存储器95中的指令或程序执行图5、图6所示各模块执行的方法,并达到相同的技术效果,为避免重复,故不在此赘述。
本申请实施例还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现上述图2或图4所示方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
其中,所述处理器为上述实施例中所述的终端中的处理器。所述可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、磁碟或者光盘等。
本申请实施例另提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现上述图2或图4所示方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
应理解,本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片,系统芯片,芯片系统或片上系统芯片等。
本申请实施例另提供了一种计算机程序/程序产品,所述计算机程序/程序产品被存储在存储介质中,所述计算机程序/程序产品被至少一个处理器执行以实现上述图2或图4所示方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
如图10所示,本申请实施例还提供了一种通信系统,包括:第一设备和感知设备,所述第一设备可用于执行如上图2所示的方法实施例的步骤,所述感知设备可用于执行图4所示的方法实施例的步骤。
图10中,第一设备具体可以是核心网设备、基站或终端,所述感知设备可以是基站或终端,在本申请一些实施例中:第一设备是核心网中的感知网络功能等设备,感知设备包括发送节点和接收节点,发送节点-接收节点是基站-终端,或者终端-基站,或者终端-终端,或者基站-基站;
在本申请另一些实施例中,第一设备是基站,发送节点-接收节点是基站-终端,或者终端-基站。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。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可以以计算机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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (42)
1.一种信号配置和自适应方法,其特征在于,包括:
第一设备获取第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果;
所述第一设备根据所述第一信息确定信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号;
所述第一设备向所述发送节点和所述接收节点中的至少一个发送所述信号配置信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多个信号包括至少两个DDM信号,且所述至少两个DDM信号分别通过不同的发射天线发送。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述至少两个DDM信号的脉冲初始相位或者目标相位的变化率不同,其中,所述目标相位为脉冲内不同采样时刻的DDM信号相位。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述至少两个DDM信号还满足如下其中一项:
同一发射天线发送的DDM信号的脉冲初始相位随时间线性变化,脉冲内不同采样时刻的信号相位保持恒定;
同一发射天线发送的DDM信号的目标相位随时间线性变化。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多个信号均为DDM信号,或者,所述多个信号包括如下其中一项:
TDM信号和DDM信号;
FDM信号和DDM信号;
CDM信号和DDM信号;
TDM信号、FDM信号和DDM信号;
TDM信号、CDM信号和DDM信号;
FDM信号、CDM信号和DDM信号;
TDM信号、FDM信号、CDM信号和DDM信号。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述信号配置信息包括如下至少一项:
资源周期类参数,用于配置所述多个信号的时域资源和频域资源的重复信息;
资源位置类参数,用于配置所述多个信号的时域资源位置和频域资源位置;
资源图样类参数,用于配置所述多个信号的基本时频图样;
资源编码类参数,用于配置基于码分复用CDM的所述多个信号的正交码资源;
资源调制类参数,用于配置所述多个信号的相位调制信息;
所述多个信号的信号序列类型;
所述多个信号的信号序列长度;
用于生成所述多个信号的信号序列的初始种子。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述资源周期类参数包括如下至少一项:
资源集周期、资源重复系数、资源时间间隙和子载波间隔;
和/或,
所述资源位置类参数包括如下至少一项:
资源起始频率、资源集时隙偏移、资源单元偏移、资源时隙偏移和资源符号偏移;
和/或,
所述资源图样类参数包括如下至少一项:
资源时隙内符号数、资源梳状大小和静默图样;
和/或,
所述资源调制类参数包括相位调制类型指示。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述信号配置信息用于对DDM信号进行配置的情况下,所述信号配置信息还包括如下至少一项:
资源集相位调制斜率;
DDM初始相位;
分段恒定相位调制分段长度;
自适应资源指示;
自适应资源更新列表。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述信号配置信息还包括如下至少一项:
感知信号循环前缀、信号正交类型、资源集标识、资源带宽、起始物理资源块PRB索引、资源列表、资源标识、序列标识和准共址QCL信息。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述信号正交类型包括如下至少一项:
时分复用、频分复用、多普勒频分复用和码分复用。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述第一信息包括所述感知目标的状态信息的情况下,所述第一设备根据所述第一信息确定信号配置信息,包括:
所述第一设备根据所述感知目标的状态信息,确定初始的信号配置信息。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一设备根据所述第一信息确定信号配置信息,包括:
所述第一设备基于所述第一信息触发对信号配置信息的更新,得到更新后的信号配置信息。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述第一设备基于所述第一信息触发对信号配置信息的更新,得到更新后的信号配置信息,包括:
所述第一设备在确定所述第一信息满足预设条件的情况下,触发对信号配置信息的更新,得到更新后的信号配置信息,其中,所述预设条件包括以下至少一项:
所述感知目标的动力学参数发生改变;
预设感知区域内的感知目标的数量或密度发生改变;
预设感知区域内的环境杂波发生改变;
预设感知区域内的环境干扰发生改变;
可用的时频资源发生改变;
可用的天线资源发生改变;
可用的所述多个信号发生改变。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述第一设备向所述发送节点和所述接收节点中的至少一个发送所述信号配置信息之后,所述方法还包括:
所述第一设备获取来自所述发送节点或所述接收节点的基于所述多个信号的感知测量量;
所述第一设备根据所述感知测量量确定感知结果。
15.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述第一设备向所述发送节点和所述接收节点中的至少一个发送所述信号配置信息之后,所述方法还包括:
所述第一设备获取来自计算节点发送的感知结果,所述感知结果为所述发送节点或所述接收节点基于所述多个信号的感知测量量确定,所述计算节点为所述发送节点、接收节点或核心网设备。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,在所述第一设备获取来自计算节点发送的感知结果之前,所述方法还包括:
所述第一设备获取来自所述发送节点或所述接收节点基于所述多个信号的感知测量量;
在所述计算节点为核心网设备的情况下,所述第一设备向所述核心网设备发送所述感知测量量,其中,所述感知测量量用于供所述核心网设备确定感知结果。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法,其特征在于,所述感知目标的状态信息包括以下至少一项:
所述感知目标相对所述发送节点的距离;
所述感知目标相对所述接收节点的距离;
所述感知目标的移动速度;
所述感知目标的移动方向;
第一速度分量,所述第一速度分量为一次感知测量获得的所述感知目标在预设笛卡尔坐标系上至少一个坐标轴方向上的速度分量大小;
至少两次感知测量获得的所述第一速度分量的均值、标准差或方差;
至少两个第一值的均值、标准差或方差,所述第一值为一次感知测量获得的所述第一速度分量与速度分量对应的第一预测值的差值;
所述感知目标的位置坐标;
至少两次感知测量获得的所述感知目标的位置坐标的均值、标准差或方差;
至少两个第二值的均值、标准差或方差,所述第二值为一次感知测量获得的所述感知目标的位置坐标和与所述位置坐标对应的第二预测值的差值;
所述接收节点上至少一个天线阵元上接收到的所述多个信号的第一测量参数的第一测量值,所述第一测量参数包括接收功率、信噪比SNR和信号与干扰加噪声比SINR;
至少两个所述第一测量值的均值、标准差或方差;
至少两个第三值的均值、标准差或方差,所述第三值为一次感知测量获得的所述第一测量值与所述第一测量参数对应的第三预测值的差值;
所述接收节点的天线阵列中至少两个天线阵元之间接收到的多个信号的均值、标准差或方差;
所述感知目标的时延功率谱的第二测量参数的第二测量值,所述第二测量参数包括多个信号的接收信号平均时延和多个信号的接收信号时延扩展中的至少一项;
至少两个第四值的均值、标准差或方差,所述第四值为一次感知测量获得的所述第二测量值与所述第二测量参数对应的第四预测值的差值;
所述感知目标的多普勒功率谱的第三测量参数的第三测量值,所述第三测量参数包括多个信号的接收信号平均多普勒频移和多个信号的接收信号多普勒扩展中的至少一项;
至少两个第五值的均值、标准差或方差,所述第五值为一次感知测量获得的所述第三测量值与所述第三测量参数对应的第五预测值的差值;
环境杂波功率;
至少两个第六值的均值、标准差或方差,所述第六值为一次感知测量获得的所述环境杂波功率与所述环境杂波功率对应的第六预测值的差值;
第四测量参数的第四测量值,所述第四测量参数包括环境杂波的多普勒带宽和环境杂波与感知目标叠加的多普勒带宽中的至少一项;
至少两个第七值的均值、标准差或方差,所述第七值为一次感知测量获得的所述第四测量值与所述第四测量参数对应的第七预测值的差值;
预设感知区域内感知目标的数量;
预设感知区域内感知目标的密度;
在感知区域发生变化的情况下,感知区域的位置坐标以及物理范围大小相关的参数。
18.根据权利要求1至16中任一项所述的方法,其特征在于,所述信道信息包括以下至少一项:
信道传输函数、信道冲击响应、信道状态信息CSI、信道质量指示CQI、秩指示RI;信号接收功率、参考信号接收功率RSRP、SNR、SINR、传输速率、吞吐量、频谱效率、误码率和误块率。
19.根据权利要求1至16中任一项所述的方法,其特征在于,所述资源信息包括以下至少一项:
可用于所述第一业务的时间资源、频率资源、天线资源、多普勒频分复用DDM相位调制资源、码分复用CDM正交码资源。
20.根据权利要求1至16中的任一项所述的方法,其特征在于,在所述第一设备获取第一信息之前,所述方法还包括:
第一设备接收第二设备发送的第二信息,所述第二信息包括以下至少一项:感知需求、感知业务类型、感知服务质量QoS或通信感知一体化QoS、感知区域的先验信息、感知目标的先验信息,所述第二设备包括不参与感知的感知需求发起方,或者,参与感知的设备;
所述第一设备根据所述第二信息确定所述感知目标、所述发送节点和所述接收节点中的至少一项。
21.一种信号配置和自适应方法,其特征在于,包括:
感知设备向第一设备发送第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果,所述感知设备包括所述发送节点和所述接收节点中的至少一个;
所述感知设备接收来自所述第一设备发送的信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号;
所述感知设备根据所述信号配置信息执行与所述多个信号关联的第一业务。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,所述多个信号包括至少两个DDM信号,且所述至少两个DDM信号分别通过不同的发射天线发送。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述至少两个DDM信号的脉冲初始相位或者目标相位的变化率不同,其中,所述目标相位为脉冲内不同采样时刻的DDM信号相位。
24.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述至少两个DDM信号还满足如下其中一项:
同一发射天线发送的DDM信号的脉冲初始相位随时间线性变化,脉冲内不同采样时刻的信号相位保持恒定;
同一发射天线发送的DDM信号的目标相位随时间线性变化。
25.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,所述多个信号均为DDM信号,或者,所述多个信号包括如下其中一项:
TDM信号和DDM信号;
FDM信号和DDM信号;
CDM信号和DDM信号;
TDM信号、FDM信号和DDM信号;
TDM信号、CDM信号和DDM信号;
FDM信号、CDM信号和DDM信号;
TDM信号、FDM信号、CDM信号和DDM信号。
26.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,所述信号配置信息包括如下至少一项:
资源周期类参数,用于配置所述多个信号的时域资源和频域资源的重复信息;
资源位置类参数,用于配置所述多个信号的时域资源位置和频域资源位置;
资源图样类参数,用于配置所述多个信号的基本时频图样;
资源编码类参数,用于配置基于码分复用CDM的所述多个信号的正交码资源;
资源调制类参数,用于配置所述多个信号的相位调制信息;
所述多个信号的信号序列类型;
所述多个信号的信号序列长度;
用于生成所述多个信号的信号序列的初始种子。
27.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,所述资源周期类参数包括如下至少一项:
资源集周期、资源重复系数、资源时间间隙和子载波间隔;
和/或,
所述资源位置类参数包括如下至少一项:
资源起始频率、资源集时隙偏移、资源单元偏移、资源时隙偏移和资源符号偏移;
和/或,
所述资源图样类参数包括如下至少一项:
资源时隙内符号数、资源梳状大小和静默图样;
和/或,
所述资源调制类参数包括相位调制类型指示。
28.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,在所述信号配置信息用于对DDM信号进行配置的情况下,所述信号配置信息还包括如下至少一项:
资源集相位调制斜率;
DDM初始相位;
分段恒定相位调制分段长度;
自适应资源指示;
自适应资源更新列表。
29.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,所述信号配置信息还包括如下至少一项:
感知信号循环前缀、信号正交类型、资源集标识、资源带宽、起始物理资源块PRB索引、资源列表、资源标识、序列标识和准共址QCL信息。
30.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,所述信号正交类型包括如下至少一项:
时分复用、频分复用、多普勒频分复用和码分复用。
31.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,所述感知设备根据所述信号配置信息执行与所述多个信号关联的第一业务,包括:
所述感知设备基于所述多个信号获取对所述感知目标的感知测量量。
32.根据权利要求31所述的方法,其特征在于,在所述感知设备基于所述多个信号获取对所述感知目标的感知测量量之后,所述方法还包括:
所述感知设备根据所述感知测量量确定感知结果,并向所述第一设备发送所述感知结果;
或者,
所述感知设备向所述第一设备发送所述感知测量量。
33.根据权利要求21至32中任一项所述的方法,其特征在于,所述感知目标的状态信息包括以下至少一项:
所述感知目标相对所述发送节点的距离;
所述感知目标相对所述接收节点的距离;
所述感知目标的移动速度;
所述感知目标的移动方向;
第一速度分量,所述第一速度分量为一次感知测量获得的所述感知目标在预设笛卡尔坐标系上至少一个坐标轴方向上的速度分量大小;
至少两次感知测量获得的所述第一速度分量的均值、标准差或方差;
至少两个第一值的均值、标准差或方差,所述第一值为一次感知测量获得的所述第一速度分量与速度分量对应的第一预测值的差值;
所述感知目标的位置坐标;
至少两次感知测量获得的所述感知目标的位置坐标的均值、标准差或方差;
至少两个第二值的均值、标准差或方差,所述第二值为一次感知测量获得的所述感知目标的位置坐标和与所述位置坐标对应的第二预测值的差值;
所述接收节点上至少一个天线阵元上接收到的所述多个信号的第一测量参数的第一测量值,所述第一测量参数包括接收功率、信噪比SNR和信号与干扰加噪声比SINR;
至少两个所述第一测量值的均值、标准差或方差;
至少两个第三值的均值、标准差或方差,所述第三值为一次感知测量获得的所述第一测量值与所述第一测量参数对应的第三预测值的差值;
所述接收节点的天线阵列中至少两个天线阵元之间接收到的所述多个信号的均值、标准差或方差;
所述感知目标的时延功率谱的第二测量参数的第二测量值,所述第二测量参数包括所述多个信号的接收信号平均时延和所述多个信号的接收信号时延扩展中的至少一项;
至少两个第四值的均值、标准差或方差,所述第四值为一次感知测量获得的所述第二测量值与所述第二测量参数对应的第四预测值的差值;
所述感知目标的多普勒功率谱的第三测量参数的第三测量值,所述第三测量参数包括所述多个信号的接收信号平均多普勒频移和所述多个信号的接收信号多普勒扩展中的至少一项;
至少两个第五值的均值、标准差或方差,所述第五值为一次感知测量获得的所述第三测量值与所述第三测量参数对应的第五预测值的差值;
环境杂波功率;
至少两个第六值的均值、标准差或方差,所述第六值为一次感知测量获得的所述环境杂波功率与所述环境杂波功率对应的第六预测值的差值;
第四测量参数的第四测量值,所述第四测量参数包括环境杂波的多普勒带宽和环境杂波与感知目标叠加的多普勒带宽中的至少一项;
至少两个第七值的均值、标准差或方差,所述第七值为一次感知测量获得的所述第四测量值与所述第四测量参数对应的第七预测值的差值;
预设感知区域内感知目标的数量;
预设感知区域内感知目标的密度;
在感知区域发生变化的情况下,感知区域的位置坐标以及物理范围大小相关的参数。
34.根据权利要求21至32中任一项所述的方法,其特征在于,所述信道信息包括以下至少一项:
信道传输函数、信道冲击响应、信道状态信息CSI、信道质量指示CQI、秩指示RI;信号接收功率、参考信号接收功率RSRP、SNR、SINR、传输速率、吞吐量、频谱效率、误码率和误块率。
35.根据权利要求21至32中任一项所述的方法,其特征在于,所述资源信息包括以下至少一项:
可用于所述第一业务的时间资源、频率资源、天线资源、多普勒频分复用DDM相位调制资源、码分复用CDM正交码资源。
36.一种信号配置和自适应装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果;
确定模块,用于根据所述第一信息确定信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号;
发送模块,用于向所述发送节点和所述接收节点中的至少一个发送所述信号配置信息。
37.根据权利要求36所述的装置,其特征在于,所述多个信号包括至少两个DDM信号,且所述至少两个DDM信号分别通过不同的发射天线发送。
38.一种信号配置和自适应装置,其特征在于,包括:
发送模块,用于向第一设备发送第一信息,其中,所述第一信息包括如下至少一项:感知目标的状态信息、发送节点与接收节点之间的信道信息、与第一业务关联的资源信息、预设时间段内执行所述第一业务的感知结果,所述感知设备包括所述发送节点和所述接收节点中的至少一个;
接收模块,用于接收来自所述第一设备发送的信号配置信息,其中,所述信号配置信息用于配置与所述第一业务关联的多个信号,所述多个信号相互正交或准正交,所述多个信号包括多普勒频分复用DDM信号;
执行模块,用于根据所述信号配置信息执行与所述多个信号关联的第一业务。
39.根据权利要求38所述的装置,其特征在于,所述多个信号包括至少两个DDM信号,且所述至少两个DDM信号分别通过不同的发射天线发送。
40.一种第一设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至20中任一项所述的信号配置和自适应方法的步骤。
41.一种感知设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求21至35中任一项所述的信号配置和自适应方法的步骤。
42.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1-35中任一项所述的方法的步骤。
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CN202210400209.1A CN116981078A (zh) | 2022-04-15 | 2022-04-15 | 信号配置和自适应方法、装置及相关设备 |
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