CN117916559A - 用于虚拟宽带信道的压缩csi的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
提供了用于Wi‑Fi感测的系统和方法。描述了一种由感测接收器进行的用于Wi‑Fi感测的方法,所述感测接收器包含发送天线、接收天线和处理器。最初,接收来自多个感测发送器的感测传输。然后,基于所述感测传输生成表示信道状态信息(CSI)的感测测量。此后,标识与来自所述多个感测发送器中的选定感测发送器的虚拟宽带感测传输相关联的分量频带。生成包含与所述选定感测发送器相关联的所述分量频带的缩减的信道表示信息(CRI),并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带。将所述缩减的CRI发送到感测算法管理器。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年9月3日提交的第63/240,645号美国临时申请和2021年10月25日提交的第63/271,328号美国临时申请的优先权,这些美国临时申请中的每一个的全部内容以引入的方式并入本文中。
技术领域
本公开大体上涉及用于Wi-Fi感测的系统和方法。具体地说,本公开涉及用于虚拟宽带信道的压缩信道状态信息(CSI)的系统和方法。
背景技术
运动检测系统已用于检测例如对象在房间或室外区域中的移动。在一些示例运动检测系统中,使用红外或光学传感器来检测对象在传感器视场中的移动。运动检测系统已用于安全系统、自动控制系统和其它类型的系统。Wi-Fi感测系统是最近加入运动检测系统的一种系统。Wi-Fi感测系统可以是支持Wi-Fi的装置的网络,所述网络可以是IEEE 802.11网络的一部分。例如,Wi-Fi感测系统可以包含感测接收器和感测发送器。在示例中,Wi-Fi感测系统可以被配置成检测感测空间中的感兴趣特征。感测空间可以指Wi-Fi感测系统可以在其中进行操作的任何物理空间,例如居住地、工作地点、购物中心、体育馆或体育场、花园或任何其它物理空间。感兴趣特征可以包含对象的运动和运动跟踪、存在检测、入侵检测、手势识别、跌倒检测、呼吸速率检测和其它应用。
在IEEE 802.11ac和IEEE标准的较新版本中,可以通过级联多个连续分量频带来形成信道。作为整体级联的多个连续分量频带可以被称为宽带。对于Wi-Fi感测,使用宽带是有利的,因为宽带提高了带宽效率和时间分辨率。可能存在这样一种场景:即使可能有足够的可用分量频带,但也可能无法获得足够的连续分量频带来构成宽带。在示例中,如果可用分量频带不是连续的,则可用分量频带可能无法用于构成宽带。当前,在Wi-Fi感测系统中使用上行链路正交频分多址(UL-OFDMA)使得连续分量频带能够被级联用于同一发送装置(即,感测发送器)。包括多个连续和/或非连续分量频带的聚合频带被称为虚拟宽带。
在Wi-Fi感测系统中,表示传播信道的信息(即,信道表示信息)可能需要在空中从一个装置发送到另一个装置(例如,从感测接收器发送到感测发送器)。装置之间的传播信道的表示当前被捕获在信道状态信息(CSI)中。在发送虚拟宽带的感测发送器的情况下,非连续分量频带之间可能存在隔离的频带。因此,当感测接收器根据整个接收频带中的整个感测传输计算CSI时,所述感测接收器可以将虚拟宽带所携带的来自感测发送器的信息与虚拟宽带外部携带的其它不相关信息组合在一起。这一计算出的CSI可能会因这种信息组合而失真或变得无用,因此可能不包含在对象的移动或运动的确定中。
发明内容
本公开大体上涉及用于Wi-Fi感测的系统和方法。具体地说,本公开涉及用于虚拟宽带信道的压缩信道状态信息(CSI)的系统和方法。
提供了用于Wi-Fi感测的系统和方法。在示例实施例中,描述了一种用于Wi-Fi感测的方法。所述方法由感测接收器进行,所述感测接收器包含发送天线、接收天线和被配置成执行指令的处理器。所述方法包含:从多个感测发送器接收感测传输;基于感测传输而生成表示CSI的感测测量;标识与来自多个感测发送器中的选定感测发送器的虚拟宽带感测传输相关联的分量频带;生成缩减的信道表示信息(CRI),所述缩减的CRI包含与选定感测发送器相关联的分量频带并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;以及将缩减的CRI发送到感测算法管理器。
在一些实施例中,与感测传输相关联的分量频带是传输信道内的连续频带。
在一些实施例中,与感测传输相关联的分量频带包含传输信道内的非连续频带。
在一些实施例中,生成缩减的CRI包含:生成CSI的完整时域信道表示信息(TD-CRI);生成缩减的TD-CRI,其包含与选定感测发送器相关联的分量频带的时域表示并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;以及生成频域位图,其指示时域表示在完整TD-CRI中的位置。
在一些实施例中,所述方法进一步包含:生成缩减的已滤波TD-CRI,其包含缩减的TD-CRI的主脉冲,其中主脉冲表示完整TD-CRI的时域脉冲的子集;以及生成指示主脉冲在缩减的TD-CRI中的位置的位置信息。
在一些实施例中,选择主脉冲以准许重建缩减的TD-CRI。
在一些实施例中,位置信息包含位图。
在一些实施例中,位置信息包含在缩减的已滤波TD-CRI中。
在一些实施例中,所述方法进一步包含:由感测算法管理器获得缩减的CRI;由感测算法管理器基于缩减的CRI而生成重建的CSI;以及由感测算法管理器根据重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
在一些实施例中,所述方法进一步包含:由感测算法管理器获得缩减的已滤波TD-CRI、位置信息和频域位图;由感测算法管理器基于位置信息、频域位图和缩减的已滤波TD-CRI的主脉冲而生成重建的TD-CRI;由感测算法管理器根据重建的TD-CRI而生成重建的CSI;以及由感测算法管理器根据重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
在另一示例实施例中,描述了一种用于Wi-Fi感测的方法。所述方法由装置进行,所述装置包含接收天线和被配置成执行指令的处理器。所述方法包含:经由接收天线接收缩减的信道表示信息(CRI),所述缩减的CRI包含与从多个感测发送器中选定的感测发送器相关联的分量频带并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;由在处理器上操作的感测算法管理器根据缩减的CRI生成重建的时域信道表示信息(TD-CRI);将重建的TD-CRI变换为重建的CSI;以及由感测算法管理器对重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
在一些实施例中,缩减的CRI是包含以下各项的缩减的TD-CRI:与选定感测发送器相关联的分量频带的时域表示,并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;以及频域位图,其指示时域表示在完整TD-CRI中的位置。
在一些实施例中,缩减的CRI是包含以下各项的缩减的已滤波TD-CRI:与选定感测发送器相关联的分量频带的主脉冲的时域表示,并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;频域位图,其指示时域表示在完整TD-CRI中的位置;以及位置信息,其指示主脉冲在完整TD-CRI中的位置。
在另一示例实施例中,描述了一种用于Wi-Fi感测的系统。所述系统包含感测接收器,所述感测接收器具有发送天线、接收天线和至少一个处理器,所述至少一个处理器被配置成执行进行以下操作的指令:经由接收天线从多个感测发送器接收感测传输;基于感测传输生成表示信道状态信息(CSI)的感测测量;标识与来自多个感测发送器中的选定感测发送器的虚拟宽带感测传输相关联的分量频带;生成缩减的信道表示信息(CRI),所述缩减的CRI包含与选定感测发送器相关联的分量频带并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;以及将缩减的CRI发送到感测算法管理器。
在一些实施例中,与感测传输相关联的分量频带是传输信道内的连续频带。
在一些实施例中,与感测传输相关联的分量频带包含传输信道内的非连续频带。
在一些实施例中,生成缩减的CRI包含:生成CSI的完整时域信道表示信息(TD-CRI);生成缩减的TD-CRI,其包含与选定感测发送器相关联的分量频带的时域表示并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;以及生成频域位图,其指示时域表示在完整TD-CRI中的位置。
在一些实施例中,至少一个处理器进一步配置有进行以下操作的指令:生成缩减的已滤波TD-CRI,其包含缩减的TD-CRI的主脉冲,主脉冲表示完整TD-CRI的时域脉冲的子集;以及生成指示主脉冲在缩减的TD-CRI中的位置的位置信息。
在一些实施例中,选择主脉冲以准许重建缩减的TD-CRI。
在一些实施例中,位置信息包含位图。
在一些实施例中,位置信息包含在缩减的已滤波TD-CRI中。
在一些实施例中,至少一个处理器进一步配置有进行以下操作的指令:由感测算法管理器获得缩减的CRI;由感测算法管理器基于缩减的CRI而生成重建的CSI;以及由感测算法管理器根据重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
在一些实施例中,所述系统进一步包含:由感测算法管理器获得缩减的已滤波TD-CRI、位置信息和频域位图;由感测算法管理器基于位置信息、频域位图和已滤波TD-CRI的主脉冲而生成重建的TD-CRI;由感测算法管理器根据重建的TD-CRI而生成重建的CSI;以及由感测算法管理器根据重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
在另一示例实施例中,描述了一种用于Wi-Fi感测的系统。所述系统包含感测接收器,所述感测接收器具有发送天线、接收天线和至少一个处理器,所述至少一个处理器被配置成执行进行以下操作的指令:接收缩减的信道表示信息(CRI),所述缩减的CRI包含与从多个感测发送器中选定的感测发送器相关联的分量频带并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;由感测算法管理器根据缩减的CRI生成重建的时域信道表示信息(TD-CRI);将重建的TD-CRI变换为重建的信道状态信息(CSI);以及由感测算法管理器对重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
在一些实施例中,缩减的CRI是包含以下各项的缩减的TD-CRI:与选定感测发送器相关联的分量频带的时域表示,并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;以及频域位图,其指示时域表示在完整TD-CRI中的位置。
在一些实施例中,缩减的CRI是包含以下各项的缩减的已滤波TD-CRI:与选定感测发送器相关联的分量频带的主脉冲的时域表示,并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;频域位图,其指示时域表示在完整TD-CRI中的位置;以及位置信息,其指示主脉冲在完整TD-CRI中的位置。
根据以下结合附图的详细描述,本公开的其它方面和优点将变得显而易见,这些附图借助于示例示出本公开的原理。
附图说明
通过参考结合附图的以下描述,本公开的前述和其它目标、方面、特征和优点将变得更加显而易见并得到更好的理解,在附图中:
图1是示出示例无线通信系统的图;
图2A和图2B是示出在无线通信装置之间传送的示例无线信号的图;
图3A和图3B是示出根据图2A和图2B中在无线通信装置之间传送的无线信号计算的信道响应的示例的曲线图;
图4A和图4B是示出与对象在不同空间区域中的运动相关联的示例信道响应的图;
图4C和图4D是示出图4A和图4B的示例信道响应叠加在与空间中未发生运动相关联的示例信道响应上的曲线图;
图5描绘了根据一些实施例的用于Wi-Fi感测的系统的实施方案的一些架构的实施方案;
图6描绘了根据一些实施例的上行链路正交频分多址(UL-OFDMA)传输过程和触发帧的格式;
图7A到图7H描绘了根据一些实施例的触发帧内的字段的层次结构;
图8描绘了根据一些实施例的用于感测接收器、感测发送器和感测算法管理器之间的通信的序列图,其中感测接收器是感测发起方;
图9描绘了根据一些实施例的用于感测接收器、感测发送器和感测算法管理器之间的通信的序列图,其中感测发送器是感测发起方;
图10示出了根据一些实施例的携带信道表示信息(CRI)传输消息的管理帧的分量的示例;
图11A和图11B描绘了根据一些实施例的四个20MHz分量频带和其可用性状态;
图12描绘了根据一些实施例的用于多用户感测传输的虚拟宽带的示例;
图13示出了根据一些实施例的感测接收器的接收器链的表示;
图14描绘了根据一些实施例的包含直接信号路径和单个多径的信道的示例表示;
图15描绘了根据一些实施例的约束基矩阵的创建;
图16描绘了根据一些实施例的感测发送器的虚拟宽带的示例;
图17描绘了根据一些实施例的由感测接收器接收的UL-OFDMA信号;
图18示出了根据一些实施例的使用活跃频音位图将主脉冲的位置从感测接收器传送到感测算法管理器的表示;
图19示出了根据一些实施例的使用完整位图将主脉冲的位置从感测接收器传送到感测算法管理器的表示;
图20示出了根据一些实施例的使用主脉冲在完整时域信道表示(TD-CRI)中的位置将主脉冲的位置从感测接收器传送到感测算法管理器的表示;
图21A和图21B描绘了根据一些实施例的将缩减的信道表示信息(CRI)发送到感测算法管理器的流程图;并且
图22描绘了根据一些实施例的对重建的信道状态信息(CSI)执行感测算法以获得感测结果的流程图。
具体实施方式
在本文所描述的一些方面,通过处理通过无线通信装置之间的空间发送的无线信号(例如,射频信号),无线感测系统可以用于多种无线感测应用。示例无线感测应用包含运动检测,其可以包含以下内容:检测对象在空间中的运动、运动跟踪、呼吸检测、呼吸监测、存在检测、手势检测、手势识别、人体检测(移动和静止人体检测)、人体跟踪、跌倒检测、速度估计、入侵检测,步行检测、计步、呼吸速率检测、呼吸暂停估计、姿势变化检测、活动识别、步速分类、手势解码、手语识别、手部跟踪、心率估计、呼吸速率估计、房间占用检测、人体动力学监测和其它类型的运动检测应用。无线感测应用的其它示例包含对象识别、语音识别、击键检测和识别、篡改检测、触摸检测、攻击检测、用户认证、驾驶员疲劳检测、交通监测、烟雾检测、校园暴力检测、人数统计、金属检测、人体识别、自行车定位、人员队列估计、Wi-Fi成像和其它类型的无线感测应用。例如,无线感测系统可以作为运动检测系统来操作,以基于Wi-Fi信号或其它类型的无线信号而检测运动的存在和位置。如下文更详细地描述,无线感测系统可以被配置成控制测量速率、无线连接和装置参与,例如,以改进系统操作或实现其它技术优势。在无线感测系统用于另一类型的无线感测应用的示例中,同样实现了当无线感测系统用于运动检测时实现的系统改进和技术优势。
在一些示例无线感测系统中,无线信号包含无线装置可以用来估计信道响应或其它信道信息的分量(例如,Wi-Fi PHY帧中的同步前导码,或另一类型的分量),并且无线感测系统可以通过分析随时间收集的信道信息的变化来检测运动(或另一特性,这取决于无线感测应用)。在一些示例中,无线感测系统可以类似于双基地雷达系统进行操作,其中Wi-Fi接入点(AP)担任接收器角色,并且连接到AP的每个Wi-Fi装置(站或节点或对等体)担任发送器角色。无线感测系统可以触发所连接的装置生成传输并在接收器装置处产生信道响应测量。此触发过程可以周期性地重复以获得一系列时变测量。然后,无线感测算法可以接收信道响应测量(例如,由Wi-Fi接收器计算)的生成的时间序列作为输入,并通过相关或滤波过程,然后可以进行确定(例如,例如基于信道估计的变化或模式而确定在由信道响应表示的环境内是否存在运动)。在无线感测系统检测运动的示例中,还可以基于数个无线装置当中的运动检测结果而标识运动在环境内的位置。
因此,可以分析在无线通信网络中的每个无线通信装置处接收到的无线信号以确定网络中(在相应的无线通信装置对之间)的各种通信链路的信道信息。信道信息可以表示将传递函数应用于穿过空间的无线信号的物理介质。在一些情况下,信道信息包含信道响应。信道响应可以表征物理通信路径,表示例如发送器与接收器之间的空间内的散射、衰落和功率衰减的组合效应。在一些情况下,信道信息包含由波束成形系统提供的波束成形状态信息(例如,反馈矩阵、导向矩阵、信道状态信息(CSI)等)。波束成形是一种信号处理技术,通常在多天线(多输入/多输出(MIMO))无线电系统中用于定向信号发送或接收。波束成形可以通过操作天线阵中的元件来实现,其方式为使得一些角度的信号经历相长干涉,而其它信号经历相消干涉。
可以(例如,由无线通信网络中的集线器装置或另一装置,或以可通信方式耦合到网络的感测发送器)分析每个通信链路的信道信息以例如检测空间中是否已经发生运动,确定检测到的运动的相对位置,或两者兼而有之。在一些方面,例如当在空间中未检测到运动时,可以分析每个通信链路的信道信息以检测对象是否存在。
在一些情况下,无线感测系统可以控制节点测量速率。例如,Wi-Fi运动系统可以基于当前无线感测应用(例如,运动检测)给出的准则而配置可变测量速率(例如,信道估计/环境测量/采样速率)。在一些实施方案中,例如,当在一段时间内不存在或未检测到运动时,无线感测系统可以降低测量环境的速率,使得所连接的装置的触发频率降低。在一些实施方案中,当存在运动时,例如,无线感测系统可以提高触发速率以产生具有更精细时间分辨率的测量的时间序列。控制可变测量速率可以实现节能(通过装置触发),减少处理(减少要关联或滤波的数据),并提高指定时间期间的分辨率。
在一些情况下,无线感测系统可以对整个无线网络中的节点执行频带导向或客户端导向,例如,在Wi-Fi多AP或扩展服务集(ESS)拓扑中,多个协调无线AP各自提供基本服务集(BSS),BSS可以占用不同的频带并且允许装置在一个参与AP到另一个参与AP(例如,网格)之间透明地移动。例如,在家庭网状网络中,Wi-Fi装置可以连接到任何AP,但通常会选择信号强度良好的AP。网状AP的覆盖区通常重叠,通常将每个装置放置在通信范围内或多于一个AP内。如果AP支持多频带(例如,2.4GHz和5GHz),则无线感测系统可以使装置保持连接到同一物理AP,但指示所述装置使用不同的频带来获得更多样的信息,以帮助提高无线感测算法(例如,运动检测算法)的准确度或结果。在一些实施方案中,无线感测系统可以将装置从连接到一个网状AP改变为连接到另一网状AP。例如,可以在无线感测(例如,运动检测)期间,基于在特定区域中检测到的准则而执行这种装置导向,以提高检测覆盖率或更好地定位区域内的运动。
在一些情况下,无线感测系统可以允许装置将其无线感测能力或无线感测意愿动态地指示和传送给无线感测系统。例如,有时装置可能不想被周期性地中断或触发来发送允许AP产生信道测量的无线信号。例如,如果装置正在休眠,则频繁唤醒装置以发送或接收无线感测信号可能会消耗资源(例如,使得手机电池放电较快)。这些和其它事件可能会使装置愿意或不愿意参与无线感测系统操作。在一些情况下,使用电池运行的手机可能不想参与,但当手机插入充电器中时,它可能愿意参与。因此,如果手机未插入,则所述手机可以向无线感测系统指示将它从参与中排除;而如果手机被插入,则所述手机可以向无线感测系统指示将它包含在无线感测系统操作中。在一些情况下,如果装置处于负载下(例如,装置流式传输音频或视频)或忙于执行主要功能,则所述装置可能不想参与;而当同一装置的负载减少并且参与不会干扰主要功能时,所述装置可以向无线感测系统指示所述装置愿意参与。
下文在运动检测(检测对象在空间中的运动、运动跟踪、呼吸检测、呼吸监测、存在检测、手势检测、手势识别、人体检测(移动和静止人体检测)、人体跟踪、跌倒检测、速度估计、入侵检测,步行检测、计步、呼吸速率检测、呼吸暂停估计、姿势变化检测、活动识别、步速分类、手势解码、手语识别、手部跟踪、心率估计、呼吸速率估计、房间占用检测、人体动力学监测和其它类型的运动检测应用)的上下文中描述示例无线感测系统。然而,在无线感测系统用于另一类型的无线感测应用的示例中,当无线感测系统用作运动检测系统时实现的操作、系统改进和技术优势同样适用。
在本公开的各种实施例中,下文提供将在本文件中使用的一个或多个术语的非限制性定义。
术语“测量活动”可以指感测接收器与感测发送器之间一系列双向的一个或多个感测传输,其允许计算一系列一个或多个感测测量。
术语“信道状态信息(CSI)”可以指已知的或通过信道估计技术测量的通信信道的属性。CSI可以表示无线信号如何沿着多个路径从发送器(例如,感测发送器)传播到接收器(例如,感测接收器)。CSI通常是表示信号的振幅衰减和相移的复值矩阵,其提供通信信道的估计。
术语“完整时域信道表示信息(完整TD-CRI)”可以指表示时域脉冲的振幅和延迟的一系列复对,所述一系列复对是通过对CSI值(例如由基带接收器计算的CSI)执行离散傅里叶逆变换(IDFT)来创建的。
术语“已滤波时域信道表示信息(已滤波TD-CRI)”可以指通过将算法应用于完整TD-CRI来创建的减少的一系列时域脉冲复对。算法可以选择一些时域脉冲并拒绝其它时域脉冲。已滤波TD-CRI包含使选定时域脉冲与完整TD-CRI中的对应时域脉冲相关的信息。
术语“缩减的已滤波TD-CRI”可以指通过将算法应用于已滤波TD-CRI来创建的减少的一系列时域脉冲复对。算法可以选择一些时域脉冲并拒绝其它时域脉冲。缩减的已滤波TD-CRI的示例是缩减的CRI。缩减的CRI是包含与感测发送器相关联的分量频带的主脉冲的时域表示的缩减的已滤波TD-CRI。
术语“主脉冲”可以指TD-CRI时域脉冲的最小子集,所述最小子集包括被确定为用于以足够的准确度创建重建的CSI(R-CSI)信道表示的主时域脉冲。在示例中,主脉冲包含在已滤波TD-CRI中。
术语“信道表示信息(CRI)”可以指感测测量的集合,这些感测测量一起表示两个装置之间的信道的状态。CRI的示例是CSI和完整TD-CRI。
术语“重建的CSI(R-CSI)”可以指由基带接收器测量的原始CSI值的表示,其中R-CSI是通过以下操作来计算的:获取原始CSI值(频域),执行IDFT以将这些值转换到时域中,选择数个时域脉冲,将不包含选定时域脉冲的时域频音归零或调零,并且执行DFT。所得频域复值是R-CSI。
术语“离散傅里叶变换(DFT)”可以指将时域中的信号变换为频域中的信号的算法。在示例中,DFT可以用于将TD-CRI变换为R-CSI。在实施例中,可以使用快速傅里叶变换(FFT)来实施DFT。
术语“快速傅里叶变换(FFT)”可以指实施DFT的快速算法。
术语“离散傅里叶逆变换(IDFT)”可以指将频域中的信号变换为时域中的信号的算法。在示例中,IDFT可以用于将CSI变换为TD-CRI。在实施例中,可以使用快速傅里叶逆变换(IFFT)来实施IDFT。
术语“快速傅里叶逆变换(IFFT)”可以指实施IDFT的快速算法。
术语“感测发起方”可以指发起Wi-Fi感测会话的装置。感测发起方的角色可以由感测接收器、感测发送器或包含感测算法的单独装置(例如,感测算法管理器)担任。
术语“空数据PPDU(NDP)”可以指不包含数据字段的PPDU。在示例中,空数据PPDU可以用于感测传输,其中所述空数据PPDU是包含所需信息的MAC头。
术语“感测传输”可以指从感测发送器到感测接收器进行的可以用于进行感测测量的任何传输。在示例中,感测传输还可以被称为无线感测信号或无线信号。
术语“资源单元(RU)”可以指可以用于携带调制信号的正交频分复用(OFDM)信道的分配。RU可以包含可变数量的载波,这取决于调制解调器的模式。
术语“感测触发消息”可以指从感测接收器发送到感测发送器的用于触发可用于执行感测测量的一个或多个感测传输的消息。感测触发消息还可以被称为感测发起消息。
术语“上行链路正交频分多址(UL-OFDMA)感测触发消息”可以指从感测接收器到一个或多个感测发送器的用于使用UL-OFDMA在单个传输机会(TXOP)中生成感测传输的消息。UL-OFMDA感测触发消息包含指示一个或多个感测发送器如何响应于UL-OFMDA感测触发消息而形成感测传输的数据。
术语“感测响应消息”可以指包含在从感测发送器到感测接收器的感测传输内的消息。在示例中,包含感测响应消息的感测传输可以用于执行感测测量。
术语“感测测量”可以指信道状态的测量,即从感测传输导出的感测发送器与感测接收器之间的CSI测量。
术语“PHY层协议数据单元(PPDU)”可以指包含前导码和数据字段的数据单元。前导码字段可以包含传输向量格式信息,并且数据字段可以包含有效负载和高层头。
术语“感测发送器”可以指在感测会话中发送用于感测测量(例如,信道状态信息)的传输(例如,NDP和PPDU)的装置。在示例中,站是感测发送器的示例。在一些示例中,在站充当感测接收器的示例中,接入点(AP)还可以是用于Wi-Fi感测目的的感测发送器。
术语“感测接收器”可以指接收由感测发送器发送的传输(例如,NDP和PPDU)并在感测会话中执行一个或多个感测测量(例如,信道状态信息)的装置。接入点(AP)是感测接收器的示例。在一些示例中,在网状网络场景中,站也可以是感测接收器。
术语“感测传输通知消息”可以指从感测发送器发送到感测接收器的通知感测传输NDP将在短帧间间隔(SIFS)内跟随的消息。感测传输NDP可以使用利用感测传输通知消息定义的传输参数来发送。
术语“短帧间间隔(SIFS)”可以指Wi-Fi感测系统的装置内的处理元件(例如,微处理器、专用硬件或任何此类元件)能够处理在帧中呈现给它的数据的时间段。在示例中,短帧间间隔可以是10μs。
术语“感测传输NDP”可以指由感测发送器发送并用于感测接收器处的感测测量的NDP传输。所述传输在感测传输通知之后,并且可以使用在感测响应通知中定义的传输参数来发送。
术语“传输机会(TXOP)”可以指协商的时间间隔,在此期间,特定服务质量(QoS)站(例如,感测发起方或感测发送器)可以有权发起到无线介质上的帧交换。作为协商的一部分,可以请求传输机会的QoS接入类别(AC)。
术语“服务质量(QoS)接入类别(AC)”可以指对帧所需的传输优先级进行分类的帧的标识符。在示例中,定义了四个QoS接入类别,即AC_VI:视频、AC_VO:语音、AC_BE:尽力而为,以及AC_BK:背景。此外,每个QoS接入类别可以具有为其定义的不同的传输机会参数。
术语“传输参数”可以指一组IEEE 802.11PHY发送器配置参数,这些参数被定义为对应于特定PHY的传输向量(TXVECTOR)的一部分并且可针对每个PHY层协议数据单元(PPDU)传输进行配置。
术语“信道响应信息(CRI)传输消息”可以指由已经对感测传输执行感测测量的感测接收器发送的消息,其中感测接收器向感测发送器发送CRI。
术语“时域脉冲”可以指表示时域中离散化能量的振幅和相位的复数。当从基带接收器获得每个频音的CSI值时,通过对CSI值执行IFFT来获得时域脉冲。
术语“频音”可以指OFDM信号中的单独副载波。频音可以在时域或频域中表示。在时域中,频音还可以被称为符号。在频域中,频音还可以被称为副载波。
术语“传递的传输配置”可以指感测发送器应用于感测传输的传输参数。
术语“请求的传输配置”可以指当发送感测传输时要使用的感测发送器的请求的传输参数。
术语“虚拟宽带”可以指包括多个连续和/或非连续分量频带的聚合频带。
术语“Wi-Fi感测会话”可以指可以探测、检测和/或表征物理空间中的对象的时间段。在示例中,在Wi-Fi感测会话期间,数个装置参与其中,从而有助于感测测量的生成。Wi-Fi感测会话还可以被称为无线局域网(WLAN)感测会话或简称为感测会话。
术语“导向矩阵配置”可以指一种复值矩阵,其表示针对每个发送信号预先调节射频(RF)传输信号链的天线所需的实相和复相。(例如,由空间映射器)应用导向矩阵配置能够实现波束成形和波束导向。
术语“空间映射器”可以指调整输入到站或感测发送器中的RF传输链的信号的振幅和相位的信号处理元件。空间映射器可以包含用于处理到所实施的每个RF链的信号的元件。所进行的操作被称为空间映射。空间映射器的输出是一个或多个空间流。
为了阅读下文的各种实施例的描述,以下对本说明书的各部分及其相应内容的描述可能是有帮助的:
A部分描述了可用于实践本文所描述的实施例的无线通信系统、无线传输和感测测量。
B部分描述了可用于被配置成发送感测传输和进行感测测量的Wi-Fi感测系统的系统和方法。
C部分描述了用于虚拟宽带信道的压缩CSI的系统和方法的实施例。
A.无线通信系统、无线传输和感测测量
图1示出了无线通信系统100。无线通信系统100包含三个无线通信装置:第一无线通信装置102A、第二无线通信装置102B和第三无线通信装置102C。无线通信系统100可以包含额外的无线通信装置和其它组件(例如,额外的无线通信装置、一个或多个网络服务器、网络路由器、网络交换机、电缆或其它通信链路等)。
无线通信装置102A、102B、102C可以在无线网络中例如根据无线网络标准或另一类型的无线通信协议进行操作。例如,无线网络可以被配置成作为无线局域网(WLAN)、个域网(PAN)、城域网(MAN)或另一类型的无线网络来操作。WLAN的示例包含被配置成根据IEEE开发的802.11系列标准中的一个或多个等进行操作的网络(例如,Wi-Fi网络)。PAN的示例包含根据短程通信标准(例如,近场通信(NFC)、紫蜂(ZigBee))、毫米波通信等进行操作的网络。
在一些实施方案中,无线通信装置102A、102B 102C可以被配置成在蜂窝网络中例如根据蜂窝网络标准进行通信。蜂窝网络的示例包含根据以下标准进行配置的网络:2G标准,例如全球移动系统(GSM)和增强型数据速率GSM演进(EDGE)或EGPRS;3G标准,例如码分多址(CDMA)、宽带码分多址(WCDMA)、通用移动电信系统(UMTS)和时分同步码分多址(TD-SCDMA);4G标准,例如长期演进(LTE)和高级LTE(LTE-A);5G标准等。
在图1所示的示例中,无线通信装置102A、102B、102C可以是或可以包含标准无线网络部件。例如,无线通信装置102A、102B、102C可以是市售Wi-Fi AP或执行如本文所描述的一个或多个操作的另一类型的无线接入点(WAP),这些操作作为指令(例如,软件或固件)嵌入在WAP的调制解调器上。在一些情况下,无线通信装置102A、102B、102C可以是无线网状网络的节点,例如,市售网状网络系统(例如,Plume Wi-Fi、Google Wi-Fi、Qualcomm Wi-FiSoN等)。在一些情况下,可以使用另一类型的标准或常规Wi-Fi发送器装置。在一些情况下,无线通信装置102A、102B、102C中的一个或多个可以实施为网状网络中的WAP,而其它无线通信装置102A、102B、102C被实施为通过WAP之一访问网状网络的叶装置(例如,移动装置、智能装置等)。在一些情况下,无线通信装置102A、102B、102C中的一个或多个是移动装置(例如,智能手机、智能手表、平板电脑、笔记本电脑等)、支持无线的装置(例如,智能恒温器、支持Wi-Fi的相机、智能TV)或在无线网络中进行通信的另一类型的装置。
无线通信装置102A、102B、102C可以在没有Wi-Fi部件的情况下实施;例如,可以使用其它类型的标准或非标准无线通信来进行运动检测。在一些情况下,无线通信装置102A、102B、102C可以是专用运动检测系统,或可以是专用运动检测系统的一部分。例如,专用运动检测系统可以包含集线器装置和一个或多个信标装置(作为远程传感器装置),并且无线通信装置102A、102B、102C可以是运动检测系统中的集线器装置或信标装置。
如图1所示,无线通信装置102C包含调制解调器112、处理器114、存储器116和电源单元118;无线通信系统100中的无线通信装置102A、102B、102C中的任一个可以包含相同、额外或不同的部件,并且这些部件可以被配置成如图1所示或以另一种方式进行操作。在一些实施方案中,无线通信装置的调制解调器112、处理器114、存储器116和电源单元118一起容纳在公共外壳或其它组件中。在一些实施方案中,无线通信装置的一个或多个部件可以被单独地容纳,例如,容纳在单独的外壳或其它组件中。
调制解调器112可以传送(接收、发送或两者兼而有之)无线信号。例如,调制解调器112可以被配置成传送根据无线通信标准(例如,Wi-Fi或蓝牙)格式化的射频(RF)信号。调制解调器112可以实施为图1所示的示例无线网络调制解调器112,或可以用另一种方式实施,例如,与其它类型的部件或子系统一起实施。在一些实施方案中,调制解调器112包含无线电子系统和基带子系统。在一些情况下,基带子系统和无线电子系统可以在公共芯片或芯片组上实施,或者可以在卡或另一类型的组装装置中实施。基带子系统可以例如通过引线、引脚、电线或其它类型的连接来耦合到无线电子系统。
在一些情况下,调制解调器112中的无线电子系统可以包含一个或多个天线和射频电路。射频电路可以包含例如对模拟信号进行滤波、放大或以其它方式调节的电路、将基带信号上变频为RF信号的电路,将RF信号下变频为基带信号的电路等。这种电路可以包含例如滤波器、放大器、混频器、本地振荡器等。无线电子系统可以被配置成在无线通信信道上传送射频无线信号。作为示例,无线电子系统可以包含无线电芯片、RF前端和一个或多个天线。无线电子系统可以包含额外或不同的部件。在一些实施方案中,无线电子系统可以是或包含来自常规调制解调器的无线电电子设备(例如,RF前端、无线电芯片或类似部件),例如来自Wi-Fi调制解调器、微微基站调制解调器等的无线电电子设备。在一些实施方案中,天线包含多个天线。
在一些情况下,调制解调器112中的基带子系统可以包含例如被配置成处理数字基带数据的数字电子设备。作为示例,基带子系统可以包含基带芯片。基带子系统可以包含额外或不同的部件。在一些情况下,基带子系统可以包含数字信号处理器(DSP)装置或另一类型的处理器装置。在一些情况下,基带系统包含数字处理逻辑以操作无线电子系统、通过无线电子系统传送无线网络业务、基于通过无线电子系统接收到的运动检测信号而检测运动,或执行其它类型的过程。例如,基带子系统可以包含一个或多个芯片、芯片组或其它类型的装置,这些装置被配置成对信号进行编码并将编码的信号传递到无线电子系统以进行传输,或(例如,通过根据无线通信标准对信号进行解码,通过根据运动检测过程处理信号,或以其它方式)标识并分析在来自无线电子系统的信号中编码的数据。
在一些情况下,调制解调器112中的无线电子系统从基带子系统接收基带信号,将基带信号上变频为射频(RF)信号,并(例如,通过天线)无线地发送射频信号。在一些情况下,调制解调器112中的无线电子系统(例如,通过天线)无线地接收射频信号,将射频信号下变频为基带信号,并将基带信号发送到基带子系统。在无线电子系统与基带子系统之间交换的信号可以是数字或模拟信号。在一些示例中,基带子系统包含转换电路(例如,数模转换器、模数转换器)并与无线电子系统交换模拟信号。在一些示例中,无线电子系统包含转换电路(例如,数模转换器、模数转换器)并与基带子系统交换数字信号。
在一些情况下,调制解调器112的基带子系统可以在一个或多个网络业务信道上通过无线电子系统在无线通信网络中传送无线网络业务(例如,数据分组)。调制解调器112的基带子系统还可以在专用无线通信信道上通过无线电子系统发送或接收(或两者兼而有之)信号(例如,运动探测信号或运动检测信号)。在一些情况下,基带子系统生成运动探测信号以进行传输,例如,以探测用于运动的空间。在一些情况下,基带子系统处理接收到的运动检测信号(基于通过空间发送的运动探测信号的信号),例如,以检测对象在空间中的运动。
处理器114可以执行指令,例如,以基于数据输入而生成输出数据。指令可以包含存储在存储器中的程序、代码、脚本或其它类型的数据。另外或替代地,指令可以被编码为预编程或可重新编程的逻辑电路、逻辑门或其它类型的硬件或固件部件。处理器114可以是或包含通用微处理器,作为专用协处理器或另一类型的数据处理设备。在一些情况下,处理器114执行无线通信装置102C的高级操作。例如,处理器114可以被配置成执行或解释存储在存储器116中的软件、脚本、程序、功能、可执行文件或其它指令。在一些实施方案中,处理器114可以包含在调制解调器112中。
存储器116可以包含计算机可读存储介质,例如易失性存储器装置、非易失性存储器装置或两者兼而有之。存储器116可以包含一个或多个只读存储器装置、随机存取存储器装置、缓冲存储器装置,或这些和其它类型的存储器装置的组合。在一些情况下,存储器的一个或多个部件可以与无线通信装置102C的另一部件集成或以其它方式相关联。存储器116可以存储可由处理器114执行的指令。例如,指令可以包含例如通过如图17A、图17B和图18中任一个中所描述的示例过程的一个或多个操作使用干扰缓冲器和运动检测缓冲器对信号进行时间对准的指令。
电源单元118向无线通信装置102C的其它部件提供电力。例如,其它部件可以基于电源单元118通过电压总线或其它连接提供的电力来进行操作。在一些实施方案中,电源单元118包含电池或电池系统,例如可充电电池。在一些实施方案中,电源单元118包含适配器(例如,AC适配器),所述适配器(从外部源)接收外部电源信号并将外部电源信号转换为针对无线通信装置102C的部件调节的内部电源信号。电源单元118可以包含其它部件或者以另一方式进行操作。
在图1所示的示例中,无线通信装置102A、102B(例如,根据无线网络标准、运动检测协议或以其它方式)发送无线信号。例如,无线通信装置102A、102B可以广播无线运动探测信号(例如,参考信号、信标信号、状态信号等),或可以发送寻址到其它装置(例如,用户设备、客户端装置、服务器等)的无线信号,并且其它装置(未示出)以及无线通信装置102C可以接收由无线通信装置102A、102B发送的无线信号。在一些情况下,例如根据无线通信标准或其它方式周期性地重复由无线通信装置102A、102B发送的无线信号。
在所示示例中,无线通信装置102C处理来自无线通信装置102A、102B的无线信号,以检测对象在无线信号所访问的空间中的运动,确定检测到的运动的位置,或两者兼而有之。例如,无线通信装置102C可以执行下文关于图17A、图17B和图18中任一个所描述的示例过程或者用于检测运动或确定检测到的运动的位置的另一类型的过程的一个或多个操作。无线信号所访问的空间可以是室内或室外空间,其可以包含例如一个或多个完全或部分封闭的区域、没有围栏的开放区域等。所述空间可以是或可以包含房间内部、多个房间、建筑物等。在一些情况下,可以修改无线通信系统100,例如,使得无线通信装置102C可以发送无线信号,并且无线通信装置102A、102B可以处理来自无线通信装置102C的无线信号以检测运动或确定检测到的运动的位置。
用于运动检测的无线信号可以包含例如信标信号(例如,蓝牙信标、Wi-Fi信标、其它无线信标信号)、根据无线网络标准为其它目的生成的另一标准信号,或为运动检测或其它目的生成的非标准信号(例如,随机信号、参考信号等)。在示例中,可以通过分析由无线信号携带的一个或多个训练字段或通过分析由信号携带的其它数据来进行运动检测。在一些示例中,将为了运动检测的明确目的而添加数据,或者所使用的数据名义上将用于另一目的并且再次用于或改用于运动检测。在一些示例中,无线信号在与移动对象交互之前或之后穿过对象(例如,墙壁)传播,这可以允许在移动对象与发送或接收硬件之间没有光学视线的情况下检测移动对象的移动。基于接收到的信号,无线通信装置102C可以生成运动检测数据。在一些情况下,无线通信装置102C可以将运动检测数据传送到另一装置或系统,例如安全系统,所述装置或系统可以包含用于监测例如房间、建筑物、室外区域等空间内的移动的控制中心。
在一些实施方案中,可以修改无线通信装置102A、102B以在与无线网络业务信号分离的无线通信信道(例如,频率信道或编码信道)上发送运动探测信号(其可以包含例如参考信号、信标信号或用于探测运动空间的另一信号)。例如,无线通信装置102C可以知道应用于运动探测信号的有效负载的调制以及有效负载中的数据或数据结构的类型,这可以减少无线通信装置102C为运动感测执行的处理量。头可以包含额外信息,例如无线通信系统100中的另一装置是否检测到运动的指示、调制类型的指示、发送信号的装置的标识等。
在图1所示的示例中,无线通信系统100是无线网状网络,在每个无线通信装置102之间具有无线通信链路。在所示示例中,无线通信装置102C与无线通信装置102A之间的无线通信链路可以用于探测运动检测场110A,无线通信装置102C与无线通信装置102B之间的无线通信链路可以用于探测运动检测场110B,并且无线通信装置102A与无线通信装置102B之间的无线通信链路可以用于探测运动检测场110C。在一些情况下,每个无线通信装置102通过处理接收到的信号来检测所述装置所访问的运动检测场110中的运动,所述接收到的信号是基于无线通信装置102通过运动检测场110发送的无线信号。例如,当图1所示的人106在运动检测场110A和运动检测场110C中移动时,无线通信装置102可以基于它们接收到的信号来检测运动,这些信号是基于通过相应的运动检测场110发送的无线信号。例如,无线通信装置102A可以检测人106在运动检测场110A、110C中的运动,无线通信装置102B可以检测人106在运动检测场110C中的运动,并且无线通信装置102C可以检测人106在运动检测场110A中的运动。
在一些情况下,运动检测场110可以包含例如空气、固体材料、液体或无线电磁信号可以穿过其传播的另一介质。在图1所示的示例中,运动检测场110A提供无线通信装置102A与无线通信装置102C之间的无线通信信道,运动检测场110B提供无线通信装置102B与无线通信装置102C之间的无线通信信道,并且运动检测场110C提供无线通信装置102A与无线通信装置102B之间的无线通信信道。在操作的一些方面,在无线通信信道(与用于网络业务的无线通信信道分离或共享)上发送的无线信号用于检测对象在空间中的移动。对象可以是任何类型的静止或可移动对象,并且可以是有生命的或无生命的。例如,对象可以是人(例如,图1所示的人106)、动物、无机对象或另一装置、设备或组件)、限定空间的全部或部分边界的对象(例如,墙壁、门、窗等)或另一类型的对象。在一些实施方案中,可以分析来自无线通信装置的运动信息以确定检测到的运动的位置。例如,如下文进一步描述,无线通信装置102之一(或以可通信方式耦合到无线通信装置102的另一装置)可以确定检测到的运动在特定无线通信装置附近。
图2A和图2B是示出在无线通信装置204A、204B、204C之间传送的示例无线信号的图。无线通信装置204A、204B、204C可以是例如图1所示的无线通信装置102A、102B、102C,或其它类型的无线通信装置。无线通信装置204A、204B、204C通过空间200发送无线信号。空间200可以在一个或多个边界处完全或部分地封闭或开放。空间200可以是或可以包含房间内部、多个房间、建筑物、室内区域、室外区域等。在所示示例中,第一墙壁202A、第二墙壁202B和第三墙壁202C至少部分地封闭空间200。
在图2A和图2B所示的示例中,无线通信装置204A可用于重复地(例如,周期性地、间歇地、以计划的、计划外的或随机的间隔等)发送无线信号。无线通信装置204B、204C可用于接收基于由无线通信装置204A发送的信号的信号。无线通信装置204B、204C各自具有调制解调器(例如,图1所示的调制解调器112),所述调制解调器被配置成处理接收到的信号以检测对象在空间200中的运动。
如图所示,对象在图2A中处于第一位置214A,并且对象在图2B中已经移动到第二位置214B。在图2A和图2B中,空间200中的移动对象表示为人,但移动对象可以是另一类型的对象。例如,移动对象可以是动物、无机对象(例如,系统、装置、设备或组件)、限定空间200的全部或部分边界的对象(例如,墙壁、门、窗等)或另一类型的对象。
如图2A和图2B所示,从无线通信装置204A发送的无线信号的多个示例路径由虚线示出。沿着第一信号路径216,无线信号从无线通信装置204A发送,并从第一墙壁202A朝向无线通信装置204B反射。沿着第二信号路径218,无线信号从无线通信装置204A发送,并从第二墙壁202B和第一墙壁202A朝向无线通信装置204C反射。沿着第三信号路径220,无线信号从无线通信装置204A发送,并从第二墙壁202B朝向无线通信装置204C反射。沿着第四信号路径222,无线信号从无线通信装置204A发送,并从第三墙壁202C朝向无线通信装置204B反射。
在图2A中,沿着第五信号路径224A,无线信号从无线通信装置204A发送,并从第一位置214A处的对象朝向无线通信装置204C反射。在图2A与图2B之间,对象的表面从空间200中的第一位置214A移动到第二位置214B(例如,距第一位置214A一定距离)。在图2B中,沿着第六信号路径224B,无线信号从无线通信装置204A发送,并从第二位置214B处的对象朝向无线通信装置204C反射。由于对象从第一位置214A移动到第二位置214B,图2B所描绘的第六信号路径224B比图2A所描绘的第五信号路径224A长。在一些示例中,由于对象在空间中的移动,可以添加、删除或以其它方式修改信号路径。
图2A和图2B所示的示例无线信号可以通过它们相应的路径经历衰减、频移、相移或其它影响,并且可以具有在另一方向上例如穿过第一墙壁202A、第二墙壁202B和第三墙壁202C传播的部分。在一些示例中,无线信号是射频(RF)信号。无线信号可以包含其它类型的信号。
在图2A和图2B所示的示例中,无线通信装置204A可以重复地发送无线信号。具体地说,图2A示出了在第一时间从无线通信装置204A发送的无线信号,并且图2B示出了在稍后的第二时间从无线通信装置204A发送的相同无线信号。所发送的信号可以连续地、周期性地、随机地或间歇地发送等,或者其组合。所发送的信号可以在频率带宽中具有数个频率分量。所发送的信号可以用全向方式、定向方式或其它方式从无线通信装置204A发送。在所示示例中,无线信号穿过空间200中的多个相应路径,并且沿着每个路径的信号可能由于路径损耗、散射、反射等而衰减,并且可能具有相位或频率偏移。
如图2A和图2B所示,来自第一到第六路径216、218、220、222、224A和224B的信号在无线通信装置204C和无线通信装置204B处组合以形成接收到的信号。由于空间200中的多个路径对所发送的信号的影响,空间200可以表示为传递函数(例如,滤波器),其中输入所发送的信号,并且输出接收到的信号。当对象在空间200中移动时,影响信号路径中的信号的衰减或相位偏移可能变化,因此,空间200的传递函数可能变化。假设从无线通信装置204A发送相同的无线信号,如果空间200的传递函数变化,则所述传递函数的输出(接收到的信号)也会变化。接收到的信号的变化可以用于检测对象的移动。
在数学上,从第一无线通信装置204A发送的已发送信号f(t)可以根据等式(1)来描述:
其中ωn表示所发送的信号的第n个频率分量的频率,cn表示第n个频率分量的复系数,并且t表示时间。在从第一无线通信装置204A发送所发送的信号f(t)的情况下,可以根据等式(2)来描述来自路径k的输出信号rk(t):
其中αn,k表示沿着路径k的第n个频率分量的衰减因子(或信道响应;例如由于散射、反射和路径损耗),并且φn,k表示沿着路径k的第n个频率分量的信号的相位。然后,在无线通信装置处接收到的信号R可以描述为来自通向无线通信装置的所有路径的所有输出信号rk(t)的总和,如等式(3)所示:
R=∑krk(t)…(3)
将等式(2)代入等式(3)得到以下等式(4):
然后,可以分析在无线通信装置处接收到的信号R。例如,可以使用快速傅里叶变换(FFT)或另一类型的算法将在无线通信装置处接收到的信号R变换到频域。变换后的信号可以将接收到的信号R表示为一系列n个复值,每个复值对应于每个相应的频率分量(在n个频率ωn下)。对于频率ωn下的频率分量,复值Hn可以在等式(5)中表示如下:
给定频率分量ωn的复值Hn指示在所述频率分量ωn下接收到的信号的相对幅度和相位偏移。当对象在空间中移动时,复值Hn由于空间的信道响应αn,k变化而变化。因此,在信道响应中检测到的变化可以指示对象在通信信道内的移动。在一些情况下,噪声、干扰或其它现象可能会影响接收器检测到的信道响应,并且运动检测系统可以减少或隔离这种影响,以提高运动检测能力的准确度和质量。在一些实施方案中,总体信道响应可以在等式(6)中表示如下:
在一些情况下,可以例如基于估计的数学理论而确定空间的信道响应hch。例如,可以利用候选信道响应(hch)来修改参考信号Ref,然后可以使用最大似然法来选择与接收到的信号(Rcvd)最佳匹配的候选信道。在一些情况下,根据参考信号(Ref)与候选信道响应(hch)的卷积获得估计的接收到的信号然后改变信道响应(hch)的信道系数以最小化估计的接收到的信号/>的平方误差。这在数学上可以在等式(7)中示出如下:
其中优化准则为
最小化或优化过程可以利用自适应滤波技术,例如最小均方(LMS)、递归最小二乘(RLS)、批处理最小二乘(BLS)等。信道响应可以是有限脉冲响应(FIR)滤波器、无限脉冲响应(IIR)滤波器等。如上式所示,接收到的信号可以被视为参考信号与信道响应的卷积。卷积运算意味着信道系数与参考信号的每个延迟副本具有一定程度的相关性。因此,如上式所示的卷积运算表明,接收到的信号出现在不同的延迟点,每个延迟副本由信道系数加权。
图3A和图3B是示出根据图2A和图2B中在无线通信装置204A、204B、204C之间传送的无线信号计算的信道响应360、370的示例的曲线图。图3A和图3B还示出了由无线通信装置204A发送的初始无线信号的频域表示350。在所示示例中,图3A中的信道响应360表示当空间200中不存在运动时由无线通信装置204B接收的信号,并且图3B中的信道响应370表示在对象已经在空间200中移动之后由图2B中的无线通信装置204B接收的信号。
在图3A和图3B所示的示例中,为了说明的目的,无线通信装置204A发送具有如频域表示350所示的平坦频率分布(每个频率分量f1、f2和f3的幅度相同)的信号。由于信号与空间200(和其中的对象)的交互,在无线通信装置204B处接收到的基于从无线通信装置204A发送的信号的信号看起来不同于所发送的信号。在此示例中,在所发送的信号具有平坦频率分布的情况下,接收到的信号表示空间200的信道响应。如图3A和图3B所示,信道响应360、370不同于所发送的信号的频域表示350。当在空间200中发生运动时,信道响应也会发生变化。例如,如图3B所示,与对象在空间200中的运动相关联的信道响应370不同于与空间200内没有运动相关联的信道响应360。
此外,当对象在空间200内移动时,信道响应可以不同于信道响应370。在一些情况下,空间200可以被划分为不同的区域,并且与每个区域相关联的信道响应可以共享一个或多个特性(例如,形状),如下所述。因此,可以区分对象在不同区域内的运动,并且可以基于对信道响应的分析来确定检测到的运动的位置。
图4A和图4B是示出与对象406在空间400的不同区域408、412中的运动相关联的示例信道响应401、403的图。在所示示例中,空间400是建筑物,并且空间400被划分为多个不同区域,即第一区域408、第二区域410、第三区域412、第四区域414和第五区域416。在一些情况下,空间400可以包含额外的或更少的区域。如图4A和4B所示,空间400内的区域可以由房间之间的墙壁限定。另外,所述区域可以由建筑物楼层之间的天花板限定。例如,空间400可以包含具有额外房间的额外楼层。另外,在一些情况下,空间的多个区域可以是或包含多层建筑物中的数个楼层、建筑物中的数个房间,或建筑物的特定楼层上的数个房间。在图4A所示的示例中,位于第一区域408中的对象表示为人106,但移动对象可以是另一类型的对象,例如动物或无机对象。
在所示示例中,无线通信装置402A位于空间400的第四区域414中,无线通信装置402B位于空间400的第二区域410中,并且无线通信装置402C位于空间400的第五区域416中。无线通信装置402可以用与图1的无线通信装置102相同或类似的方式进行操作。例如,无线通信装置402可以被配置成发送和接收无线信号,并基于接收到的信号而检测空间400中是否已经发生运动。作为示例,无线通信装置402可以通过空间400周期性地或重复地发送运动探测信号,并接收基于运动探测信号的信号。无线通信装置402可以例如通过基于接收到的信号分析与空间400相关联的信道响应来分析接收到的信号,以检测对象是否已经在空间400中移动。另外,在一些实施方案中,无线通信装置402可以分析接收到的信号以标识检测到的运动在空间400内的位置。例如,无线通信装置402可以分析信道响应的特性,以确定信道响应是否共享与已知与空间400的第一到第五区域408、410、412、414、416相关联的信道响应相同或类似的特性。
在所示示例中,一个(或多个)无线通信装置402通过空间400重复地发送运动探测信号(例如,参考信号)。在一些情况下,运动探测信号可以具有平坦频率分布,其中每个频率分量f1、f2和f3的幅度。例如,运动探测信号可以具有与图3A和图3B所示的频域表示350类似的频率响应。在一些情况下,运动探测信号可以具有不同的频率分布。由于参考信号与空间400(和其中的对象)的交互,在另一无线通信装置402处接收到的基于从另一无线通信装置402发送的运动探测信号的信号不同于所发送的参考信号。
基于接收到的信号,无线通信装置402可以确定空间400的信道响应。当运动发生在空间内的不同区域时,可以在信道响应中看到不同的特性。例如,虽然信道响应对于空间400的相同区域内的运动可能略有不同,但与不同区域中的运动相关联的信道响应通常可以共享相同的形状或其它特性。例如,图4A的信道响应401表示与对象406在空间400的第一区域408中的运动相关联的示例信道响应,而图4B的信道响应403表示与对象406在空间400的第三区域412中的运动相关联的示例信道响应。信道响应401、403与由空间400中的同一无线通信装置402接收的信号相关联。
图4C和图4D是示出图4A和图4B的信道响应401、403叠加在与空间400中未发生运动相关联的信道响应460上的曲线图。图4C至图4D还示出了由无线通信装置402A、402B、402C中的一个或多个发送的初始无线信号的频域表示450。当在空间400中发生运动时,信道响应的变化将相对于与没有运动相关联的信道响应460发生,因此,可以通过分析信道响应的变化来检测对象在空间400中的运动。另外,可以标识检测到的运动在空间400内的相对位置。例如,可以将与运动相关联的信道响应的形状与参考信息进行比较(例如,使用经过训练的AI模型),以将运动分类为已经发生在空间400的不同区域内。
当空间400中不存在运动时(例如,当对象406不存在时),无线通信装置402可以计算与没有运动相关联的信道响应460。由于多种因素,信道响应可能会发生轻微变化;然而,与不同时间段相关联的多个信道响应460可以共享一个或多个特性。在所示示例中,与没有运动相关联的信道响应460具有递减的频率分布(每个频率分量f1、f2和f3的幅度小于前一个)。在一些情况下,信道响应460的分布可以不同(例如,基于无线通信装置402的不同房间布局或放置)。
当在空间400中发生运动时,信道响应会发生变化。例如,在图4C和图4D所示的示例中,与对象406在第一区域408中的运动相关联的信道响应401不同于与没有运动相关联的信道响应460,并且与对象406在第三区域412中的运动相关联的信道响应403不同于与没有运动相关联的信道响应460。信道响应401具有凹抛物线频率分布(中间频率分量f2的幅度小于外部频率分量f1和f3),而信道响应403具有凸渐近频率分布(中间频率分量f2的幅度大于外部频率分量f1和f3)。在一些情况下,信道响应401、403的分布可以不同(例如,基于无线通信装置402的不同房间布局或放置)。
分析信道响应可以被认为类似于分析数字滤波器。换句话说,信道响应已经通过对象在空间中的反射以及由移动或静止的人产生的反射来形成。当反射体(例如,人)移动时,它会改变信道响应。这可以转化为数字滤波器的等效抽头的变化,所述等效抽头可以被认为具有极点和零点(极点放大信道响应的频率分量并在响应中表现为波峰或高点,而零点衰减信道响应的频率分量并在响应中表现为波谷、低点或空值)。变化的数字滤波器可以通过其波峰和波谷的位置来表征,并且信道响应可以类似地通过其波峰和波谷来表征。例如,在一些实施方案中,通过分析信道响应的频率分量中的空值和波峰(例如,通过标记它们在频率轴上的位置以及其幅度),可以检测运动。
在一些实施方案中,可以使用时间序列聚合来检测运动。可以通过在移动窗口上观察信道响应的特征并通过使用统计测量(例如,均值、方差、主分量等)聚合加窗结果来执行时间序列聚合。在运动的实例期间,由于散射场景的连续变化,特征性的数字滤波器特征将在位置上发生位移并在某些值之间翻转。也就是说,等效的数字滤波器表现出其峰值和空值的值范围(由于运动)。通过查看此值范围,可以针对空间内的不同区域标识独特的分布(在示例中,分布也可以被称为签名)。
在一些实施方案中,可以使用人工智能(AI)模型来处理数据。AI模型可以有多种类型,例如线性回归模型、逻辑回归模型、线性判别分析模型、决策树模型、朴素贝叶斯模型、K近邻模型、学习向量量化模型、支持向量机、套袋法(bagging)和随机森林模型,以及深度神经网络。一般来说,所有AI模型都旨在学习提供输入值与输出值之间最精确的相关性的函数,并且使用已知相关的历史输入和输出集进行训练。在示例中,人工智能也可以被称为机器学习。
在一些实施方案中,可以学习与空间400的不同区域中的运动相关联的信道响应的分布。例如,机器学习可以用于根据对象在空间的不同区域内的运动对信道响应特性进行分类。在一些情况下,与无线通信装置402相关联的用户(例如,空间400的所有者或其它占用者)可以协助学习过程。例如,参考图4A和图4B所示的示例,用户可以在学习阶段期间在第一到第五区域408、410、412、414、416中的每一个中移动,并且可以(例如,通过移动计算装置上的用户界面)指示他/她正在空间400中的特定区域之一中移动。例如,当用户移动通过第一区域408时(例如,如图4A所示),用户可以在移动计算装置上指示他/她在第一区域408中(并且可以在适当时将所述区域命名为“卧室”、“客厅”、“厨房”或建筑物的另一类型的房间)。当用户移动通过所述区域时,可以获得信道响应,并且所述信道响应可以用用户指示的位置(区域)“标记”。用户可以对空间400的其它区域重复相同的过程。本文中使用的术语“标记”可以指用用户指示的位置或任何其它信息来标记和标识信道响应。
然后,可以(例如,通过机器学习软件)处理标记的信道响应以标识与不同区域中的运动相关联的信道响应的独特特性。一旦被标识,所标识的独特特性就可以用于确定新计算的信道响应的检测到的运动的位置。例如,可以使用标记的信道响应来训练AI模型,并且一旦经过训练,就可以将新计算的信道响应输入到AI模型,并且AI模型可以输出检测到的运动的位置。例如,在一些情况下,将均值、范围和绝对值输入到AI模型。在一些情况下,还可以输入复信道响应本身的幅度和相位。这些值允许AI模型设计任意前端滤波器,以获取与对不同空间区域中的运动进行准确预测最相关的特征。在一些实施方案中,通过执行随机梯度下降来训练AI模型。例如,可以在训练期间监测在特定区域期间最活跃的信道响应变化,并且可以(通过训练和调整第一层中的权重以与这些形状、趋势等相关)对特定的信道变化进行重加权。加权的信道变化可以用于创建当用户存在于特定区域时激活的度量。
对于提取的特征,如信道响应空值和峰值,可以使用移动窗口内的聚合来创建(空值/峰值的)时间序列,从而获取过去和现在的少数特征的快照,并使用所述聚合值作为到网络的输入。因此,网络在调整其权重的同时,将尝试聚合特定区域中的值以对其进行聚类,这可以通过创建基于逻辑分类器的决策面来完成。决策面划分不同的簇,并且后续层可以基于单个簇或簇组合而形成类别。
在一些实施方案中,AI模型包含两层或更多层推理。第一层充当逻辑分类器,它可以将不同集中的值划分为单独的簇,而第二层将这些簇中的一些组合在一起,从而为不同区域创建类别。额外的后续层可以帮助将不同区域扩展到多于两个类别的簇上。例如,完全连接的AI模型可以包含与跟踪的特征数量相对应的输入层、与有效簇数量相对应的中间层(通过在选择之间迭代)以及与不同区域相对应的最终层。在将完整的信道响应信息输入到AI模型的情况下,第一层可以充当可以关联特定形状的形状滤波器。因此,第一层可以锁定特定形状,第二层可以生成在这些形状中发生的变化的度量,并且第三层和后续层可以创建这些变化的组合并将它们映射到空间内的不同区域。然后,可以通过融合层来组合不同层的输出。
B.Wi-Fi感测系统示例方法和设备
B部分描述了可用于被配置成发送感测传输和进行感测测量的Wi-Fi感测系统的系统和方法。
图5描绘了根据一些实施例的用于Wi-Fi感测的系统500的实施方案的一些架构的实施方案。
系统500可以包含感测接收器502、多个感测发送器504-(1-M)、感测算法管理器506,以及使得能够在系统部件之间进行通信以进行信息交换的网络560。系统500可以是无线通信系统100的示例或实例,并且网络560可以是无线网络或蜂窝网络的示例或实例,其细节参考图1及其随附描述来提供。
根据实施例,感测接收器502可以被配置成(例如,从多个感测发送器504-(1-M)中的每一个)接收感测传输并执行可用于Wi-Fi感测的一个或多个测量(例如,信道状态信息(CSI))。这些测量可以被称为感测测量。可以处理感测测量以实现系统500的感测结果,例如检测运动或手势。在实施例中,感测接收器502可以是AP。在一些实施例中,感测接收器502可以充当感测发起方的角色。
根据实施方案,感测接收器502可以由例如图1所示的无线通信装置102之类的装置来实施。在一些实施方案中,感测接收器502可以由例如图2A和图2B所示的无线通信装置204之类的装置来实施。此外,感测接收器502可以由例如图4A和图4B所示的无线通信装置402之类的装置来实施。在实施方案中,感测接收器502可以协调和控制多个感测发送器504-(1-M)之间的通信。根据实施方案,可以使得感测接收器502能够控制测量活动,以确保在所需时间进行所需的感测传输,并确保准确地确定感测测量。在一些实施例中,感测接收器502可以处理感测测量以实现系统500的感测结果。在一些实施例中,感测接收器502可以被配置成将感测测量发送到感测算法管理器506,并且感测算法管理器506可以被配置成处理感测测量以实现系统500的感测结果。
再次参考图5,在一些实施例中,多个感测发送器504-(1-M)中的每一个可以形成基本服务集(BSS)的一部分,并且可以被配置成向感测接收器502发送感测传输,基于所述感测传输可以执行用于Wi-Fi感测的一个或多个感测测量(例如,CSI)。在实施例中,多个感测发送器504-(1-M)中的每一个可以是站。根据实施方案,多个感测发送器504-(1-M)中的每一个可以由例如图1所示的无线通信装置102之类的装置来实施。在一些实施方案中,多个感测发送器504-(1-M)中的每一个可以由例如图2A和图2B所示的无线通信装置204之类的装置实施。此外,多个感测发送器504-(1-M)中的每一个可以由例如图4A和图4B所示的无线通信装置402之类的装置来实施。在一些实施方案中,感测接收器502与多个感测发送器504-(1-M)中的每一个之间的通信可以经由站管理实体(SME)和MAC层管理实体(MLME)协议发生。
在一些实施例中,感测算法管理器506可以被配置成从感测接收器502接收感测测量并处理感测测量。在示例中,感测算法管理器506可以处理并分析感测测量以标识一个或多个感兴趣特征。根据一些实施方案,感测算法管理器506可以包含/执行感测算法。在实施例中,感测算法管理器506可以是站。在一些实施例中,感测算法管理器506可以是AP。根据实施方案,感测算法管理器506可以由例如图1所示的无线通信装置102之类的装置来实施。在一些实施方案中,感测算法管理器506可以由例如图2A和图2B所示的无线通信装置204之类的装置来实施。此外,感测算法管理器506可以由例如图4A和图4B所示的无线通信装置402之类的装置来实施。在一些实施例中,感测算法管理器506可以是任何计算装置,例如台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、移动装置、个人数字助理(PDA)或任何其它计算装置。在实施例中,感测算法管理器506可以充当感测发起方,其中感测算法确定测量活动以及完成测量活动所需的感测测量。感测算法管理器506可以将完成测量活动所需的感测测量传送给感测接收器502,以协调和控制多个感测发送器504-(1-M)之间的通信。
尽管感测算法管理器506在图5中示出为与感测接收器502和多个感测发送器504-(1-M)分离的功能块,但在系统500的实施例中,感测算法管理器506可以由感测接收器502或多个感测发送器504-(1-M)中的一个实施。
参考图5,更详细地,感测接收器502可以包含处理器508和存储器510。例如,感测接收器502的处理器508和存储器510可以分别是如图1所示的处理器114和存储器116。在实施例中,感测接收器502可以进一步包含发送天线512、接收天线514和感测代理516。在一些实施例中,天线可以用于以半双工格式发送和接收信号。当天线进行发送时,它可以被称为发送天线512,而当天线进行接收时,它可以被称为接收天线514。本领域普通技术人员应当理解,同一天线在一些情况下可以是发送天线512,而在其它情况下可以是接收天线514。在天线阵列的情况下,例如在波束成形环境下,可以使用一个或多个天线元件来发送或接收信号。在一些示例中,用于发送复合信号的一组天线元件可以被称为发送天线512,并且用于接收复合信号的一组天线元件可以被称为接收天线514。在一些示例中,每个天线配备有其自身的发送和接收路径,这些路径可以取决于天线是作为发送天线512来操作还是作为接收天线514来操作而交替地切换以连接到天线。
在实施方案中,感测代理516可以负责接收感测传输和相关联的传输参数,计算感测测量,并处理感测测量以完成感测结果。在一些实施方案中,接收感测传输和相关联的传输参数以及计算感测测量可以通过在感测接收器502的介质访问控制(MAC)层中运行的算法来进行,并且处理感测测量以完成感测结果可以通过在感测接收器502的应用层中运行的算法来进行。在示例中,在感测接收器502的应用层中运行的算法被称为Wi-Fi感测代理、感测应用或感测算法。在一些实施方案中,在感测接收器502的MAC层中运行的算法和在感测接收器502的应用层中运行的算法可以分开地在处理器508上运行。在实施方案中,感测代理516可以将来自感测接收器502的MAC层的物理层参数(例如,CSI)传递到感测接收器502的应用层,并且可以使用物理层参数来检测一个或多个感兴趣特征。在示例中,应用层可以对物理层参数进行操作,并形成可以呈现给最终用户的服务或特征。根据实施方案,感测接收器502的MAC层与其它层或部件之间的通信可以基于例如MLME接口和数据接口之类的通信接口而进行。根据一些实施方案,感测代理516可以包含/执行感测算法。在实施方案中,感测代理516可以使用感测算法来处理和分析感测测量,并且标识一个或多个感兴趣特征。此外,出于Wi-Fi感测的目的,感测代理516可以被配置成确定感测传输和感测测量的数量和定时。在一些实施方案中,感测代理516可以被配置成将感测测量发送到感测算法管理器506以供进一步处理。
在实施方案中,感测代理516可以被配置成使得发送天线512中的至少一个发送天线将消息发送到多个感测发送器504-(1-M)。此外,感测代理516可以被配置成经由接收天线514中的至少一个接收天线从多个感测发送器504-(1-M)接收消息。在示例中,感测代理516可以被配置成基于从多个感测发送器504-(1-M)接收到的一个或多个感测传输而进行感测测量。根据实施方案,感测代理516可以被配置成处理并分析感测测量以标识一个或多个感兴趣特征。
根据一些实施例,感测接收器502可以包含信道表示信息存储装置518。在实施方案中,信道表示信息存储装置518可以存储与感测测量相关的信息,所述感测测量表示感测接收器502与多个感测发送器504-(1-M)之间的传播信道的状态。在示例中,信道表示信息存储装置518可以存储CSI、完整时域信道表示信息(TD-CRI)、已滤波TD-CRI和缩减的已滤波TD-CRI中的一项或多项。可以根据需要周期性地或动态地更新存储在信道表示信息存储装置518中的与感测测量相关的信息。在实施方案中,信道表示信息存储装置518可以包含任何类型或形式的存储装置,例如耦合到存储器510的数据库或文件系统。
再次参考图5,感测算法管理器506可以包含处理器528和存储器530。例如,感测算法管理器506的处理器528和存储器530可以分别是如图1所示的处理器114和存储器116。在实施例中,感测算法管理器506可以进一步包含发送天线532、接收天线534和感测代理536。在实施方案中,感测代理536可以是将物理层参数从感测算法管理器506的MAC传递到应用层程序的块。感测代理536可以被配置成使得发送天线532中的至少一个发送天线和接收天线534中的至少一个接收天线与感测接收器502交换消息。根据一些实施方案,感测代理536可以负责从感测接收器502接收感测测量,并处理感测测量以获得感测结果。感测代理536可以包含/执行感测算法。在实施方案中,感测代理536可以使用感测算法来处理和分析感测测量,并获得感测结果。
在一些实施例中,天线可以用于以半双工格式进行发送和接收。当天线进行发送时,它可以被称为发送天线532,而当天线进行接收时,它可以被称为接收天线534。本领域普通技术人员应当理解,同一天线在一些情况下可以是发送天线532,而在其它情况下可以是接收天线534。在天线阵列的情况下,例如在波束成形环境下,可以使用一个或多个天线元件来发送或接收信号。在一些示例中,用于发送复合信号的一组天线元件可以被称为发送天线532,并且用于接收复合信号的一组天线元件可以被称为接收天线534。在一些示例中,每个天线配备有其自身的发送和接收路径,这些路径可以取决于天线是作为发送天线532来操作还是作为接收天线534来操作而交替地切换以连接到天线。
在感测算法管理器506由感测接收器502实施的实施例中,处理器528可以由处理器508实施,存储器530可以由存储器510实施,发送天线532可以由发送天线512实施,接收天线534可以由接收天线514实施,并且感测代理536可以由感测代理516实施。在感测算法管理器506从感测接收器502接收信号或感测接收器502从感测算法管理器506接收信号的示例中,这可以在没有空中传输的情况下实施。
根据一个或多个实施方案,网络560中的通信可以由IEEE开发的802.11系列标准中的一个或多个来管理。一些示例IEEE标准可以包含IEEE 802.11-2020、IEEE 802.11ax-2021、IEEE 802.11me、IEEE 802.11az和IEEE 802.11be。IEEE 802.11-2020和IEEE802.11ax-2021是完全批准的标准,而IEEE 802.11me反映了对IEEE 802.11-2020标准的持续维护更新,并且IEEE 802.11be定义了下一代标准。IEEE 802.11az是IEEE 802.11-2020和IEEE 802.11ax-2021标准的扩展,增加了新的功能。在一些实施方案中,通信可以由其它标准(其它或额外的IEEE标准或其它类型的标准)管理。在一些实施例中,系统500不要求由802.11系列标准中的一个或多个来管理的网络560的部分可以由任何类型的网络(包含无线网络或蜂窝网络)的实例来实施。
此外,IEEE 802.11ax采用OFDMA,其允许感测接收器502使用单个TXOP同时将数据发送到所有参与装置,例如多个感测发送器504-(1-M),反之亦然。OFDMA的效率取决于感测接收器502如何在多个感测发送器504-(1-M)之间调度信道资源(可互换地称为资源单元(RU))并配置传输参数。图6中描绘了IEEE 802.11ax的上行链路OFDMA(UL-OFDMA)传输过程和触发帧格式。根据IEEE 802.11ax,每个上行链路多用户传输跟随触发帧,其格式在图6中描绘。如图6中可见,感测传输(即,感测响应消息)在一个SIFS之后跟随触发帧(也被称为UL-OFDMA感测触发消息)。在示例中,SIFS的持续时间是10μs。触发帧的主要目的是从多个感测发送器504-(1-M)征求多用户PPDU的即时响应。根据示例,触发帧可以为TXOP指定多个感测发送器504-(1-M)的公共同步参数以及到每个感测发送器的RU的映射。映射允许OFDMA在没有任何干扰的情况下工作。在感测传输完成之后,可以将Multi-STA BlockAck发送到对应的感测发送器504-(1-M)。由触发帧控制的消息通常遵循时频消息模式,如图6所示。触发帧包含公共信息字段、用户信息列表字段和各种其它字段。
根据实施方案,图7A到图7H示出了触发帧内的字段的层次结构。触发帧可以互换地称为UL-OFDMA感测触发消息。
如图7A中所描述,公共信息字段包含多个感测发送器504-(1-M)共有的信息。如图7B中所描述,可以定义表示UL-OFDMA感测触发消息的新的触发类型(“公共信息”字段的位B0到B3)。UL-OFDMA感测触发消息可以具有触发类型子字段值8。
如图7C中所描述,UL-OFDMA感测触发消息可以具有对应于带宽20MHz、40MHz、80MHz或80+80MHz(160MHz)的上行链路带宽(UL BW)子字段值0、1、2或4。
如图7D中所描述,用户信息列表包含多个感测发送器504-(1-M)中的每一个所特有的信息。
如图7E中所描述,AID12子字段可以用于寻址多个感测发送器504-(1-M)中的特定感测发送器。
如图7F和图7G中所描述,RU分配子字段用于将资源单元(RU)分配给多个感测发送器504-(1-M)中的每一个。
如图7H中所描述,触发相关用户信息子字段可以用于请求UL-OFDMA感测触发消息正在触发的多个感测发送器504-(1-M)中的每一个的传输配置和/或导向矩阵配置。
为了便于解释和理解,参考感测发送器504-1来提供以下描述,然而,所述描述同样适用于其余的感测发送器504-(2-M)。
图8描绘了根据一些实施例的用于感测接收器502、感测发送器504-1和感测算法管理器506之间的通信的序列图800,其中感测接收器502是感测发起方。图8示出了网络(例如,802.11网络)的示例,其中感测算法管理器506是单独的装置。
如图8所示,在步骤802,感测接收器502可以发起感测会话,并将请求感测传输的UL-OFDMA感测触发消息发送到感测发送器504-1。在步骤804,感测发送器504-1可以响应于UL-OFDMA感测触发消息而将感测响应消息作为感测传输发送到感测接收器502。在接收到感测响应消息后,感测接收器502可以对接收到的感测传输执行信道状态测量,并使用信道表示信息配置来生成信道表示信息(CRI)。在示例中,感测接收器502可以生成缩减的CRI。在步骤806,感测接收器502可以在空中将包含信道状态测量(即,缩减的CRI)的CRI传输消息发送到感测算法管理器506以进行进一步处理。在另一示例中,感测接收器502可以生成缩减的已滤波CRI。在步骤806,感测接收器502可以在空中将包含信道状态测量(即,缩减的已滤波CRI)的CRI传输消息发送到感测算法管理器506以进行进一步处理。
图9描绘了根据一些实施例的用于感测接收器502、感测发送器504-1和感测算法管理器506之间的通信的序列图900,其中感测发送器504-1是感测发起方。图9示出了网络(例如,802.11网络)的示例,其中感测算法管理器506是单独的装置。如图9所示,在步骤902,感测发送器504-1可以发起感测会话,并且可以向感测接收器502发送感测传输通知消息,然后是感测传输NDP。如步骤904中所描述,感测传输NDP在一个SIFS之后跟随感测传输通知消息。在示例中,SIFS的持续时间是10μs。感测接收器502可以对感测传输NDP执行信道状态测量,并基于信道表示信息配置而生成CRI。在示例中,感测接收器502可以生成缩减的CRI。在步骤906,感测接收器502可以在空中将包含信道状态测量(即,缩减的CRI)的CRI传输消息发送到感测算法管理器506以进行进一步处理。在另一示例中,感测接收器502可以生成缩减的已滤波TD-CRI。在步骤906,感测接收器502可以在空中将包含信道状态测量(即,缩减的已滤波TD-CRI)的CRI传输消息发送到感测算法管理器506以进行进一步处理。
如上所述,本公开的一些实施例定义了用于Wi-Fi感测的两种感测消息类型,即UL-OFDMA感测触发消息和感测响应消息。在示例中,消息类型被携带在新定义的IEEE802.11管理帧中。在一些示例中,消息类型被携带在新定义的IEEE 802.11控制帧中。在一些示例中,可以使用管理帧和控制帧的组合来实现这些感测消息类型。在一些示例中,如图7H中所描述的定时配置、传输配置和导向矩阵配置被实施为IEEE 802.11元素。
在一个或多个实施例中,根据一些实施例,感测消息类型可以由消息类型字段标识,并且每种感测消息类型可以携带也可以不携带其它标识的元素。表1中提供了感测消息类型和配置元素的示例。
表1:感测消息类型和配置元素
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表2中提供了用于感测传输的示例性传输配置元素(例如,所需传输配置或传递的传输配置)。
表2:传输配置元素详细信息
表3:SensingFrequencyBand详细信息
值 | 含义 |
0 | 保留 |
1 | 2.4GHz |
2 | 5GHz |
3 | 6GHz |
4 | 60GHz |
5..15 | 保留 |
表4:SensingTrainingField详细信息
表5:SensingSpatialConfSteeringMatrix详细信息
表2描述了用于感测传输的传输配置元素(请求的传输配置或传递的传输配置)。在示例中,这些数据被编码到元素中以包含在感测接收器502与多个感测发送器504-(1-M)之间的感测消息中,反之亦然。在涉及多个感测发送器的测量活动中,可以为所有感测发送器(即,每个感测发送器)定义这些参数。当从感测接收器发送到感测发送器时,这些参数可以配置感测传输,并且当从感测发送器发送到感测接收器时,这些参数可以报告由感测发送器用于感测传输的配置。
根据一些实施方案,表6中描述了导向矩阵配置元素详细信息。
表6:导向矩阵配置元素详细信息
在示例中,表6中提供的数据可以被编码到元素中以包含在感测接收器502与多个感测发送器504-(1-M)之间的消息中。在涉及多个感测发送器的测量活动中,可以为所有装置定义这些参数。当从感测接收器502发送到多个感测发送器504-(1-M)时,导向矩阵配置填充查找表(稍后可以经由索引访问)。
根据一些实施方案,当感测接收器502计算出感测测量并(例如,以缩减的已滤波CRI形式)创建信道表示信息时,感测接收器502可能需要将信道表示信息传送到感测算法管理器506。在示例中,缩减的已滤波CRI可以通过管理帧来传送。在示例中,可以定义表示CRI传输消息的消息类型。图10示出了根据一些实施例的携带CRI传输消息的管理帧1200的分量的示例。在示例中,系统500可能需要确认帧,并且携带CRI传输消息的管理帧可以被实施为动作帧,并且在另一示例中,系统500可能不需要确认帧,并且携带CRI传输消息的管理帧可以被实施为动作无确认(Action No Ack)帧。表7示出了CRI传输消息和TD-CRI配置元素的示例。此外,表8示出了CRI传输消息元素详细信息。
表7:CRI传输消息和TD-CRI配置元素
表8:CRI传输消息元素详细信息
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表8示出了CRI传输消息元素的示例,其使用位字段来传送TD-CRI以表示活跃(包含的/选定的)时域脉冲。在示例中,表8中所描述的数据结构可以用于格式化缩减的已滤波TD CRI数据。在示例中,可以将专有头或描述符添加到数据结构,以允许感测算法管理器506检测数据结构具有CRI传输消息元素的形式。在示例中,数据可以图10所示的格式传送,并且感测算法管理器506可以被配置成解释表示CRI传输消息的消息类型值。
C.用于虚拟宽带信道的压缩信道状态信息的系统和方法
本公开大体上涉及用于Wi-Fi感测的系统和方法。具体地说,本公开涉及用于虚拟宽带信道的压缩信道状态信息(CSI)的系统和方法。
根据一个或多个实施方案,IEEE 802.11标准指定并支持包含40MHz宽带信道、80MHz宽带信道和160MHz宽带信道的宽带信道。IEEE 802.11标准未指定和支持但可以在未来指定和支持的其它带宽也可以由宽带信道的定义来表示。40MHz宽带信道、80MHz宽带信道和160MHz宽带信道中的每一个分别占用两个、四个和八个连续的20MHz分量频带。然而,只有当多个连续的20MHz分量频带可用时,才有可能以这种方式创建宽带信道。可能存在没有足够的连续20MHz分量频带可用于构成宽带信道的场景。
图11A和图11B描绘了根据一些实施例的四个20MHz分量频带和其可用性状态。图11A描绘了四个20分量频带,即第一分量频带1102、第二分量频带1104、第三分量频带1106和第四分量频带1108。图11B描绘了仅第一分量频带1102和第三分量频带1106可供使用,而第二分量频带1104和第四分量频带1108不可用。在示例中,第二分量频带1104和第四分量频带1108可以由其它装置使用。如图11A中所描述,第一分量频带1102和第二分量频带1104是非连续分量频带。此外,尽管第一分量频带1102和第三分量频带1106可用,但第一分量频带1102和第三分量频带1106被第二分量频带1104隔离(或分离)。在实施方案中,40MHz宽带信道可以通过将第一分量频带1102和第三分量频带1106作为整体级联(即使第一分量频带1102和第三分量频带1106被第二分量频带1104隔离)来形成。这种类型的宽带信道由一个或多个非连续分量频带构成,称为虚拟宽带信道。
由第一分量频带1102和第三分量频带1106构成的虚拟宽带信道是40MHz虚拟宽带。第一分量频带1102和第三分量频带1106可以被称为虚拟宽带的分量频带,而第二分量频带1104可以被称为隔离频带。虚拟宽带可以包含多个分量频带,并且每个分量频带可以是连续的,也可以是非连续的。在两个分量频带非连续的情况下,将两个分量频带彼此分离的隔离频带可能未被使用,或可能被指配给不同的装置。在一些实施方案中,指配给感测发送器的分量频带可以被一个或多个隔离频带分离也可以不被其分离。
虽然图11A和图11B所示的示例示出了每个分量频带的带宽为20MHz,但在一些实施例中,每个分量频带可以具有不同的带宽。在示例中,带宽量(特别是在带宽可变的情况下)可以用“资源单元(RU)”来表示。每个RU由数个副载波构成。副载波还可以被称为频音。
再次参考图5,根据一个或多个实施方案,可以使用由IEEE 802.11ax定义的上行链路正交频分多址(UL-OFDMA)为多个感测发送器504-(1-M)指配带宽,以进行上行链路(即,从感测发送器到感测接收器)感测传输。根据实施方案,感测接收器502可以保全TXOP,所述TXOP可以分配给多个感测发送器504-(1-M)的上行链路感测传输。在实施方案中,感测接收器502可以将安全TXOP中的宽带信号的多个分量频带指配给多个感测发送器504-(1-M),以用于同时上行链路感测传输。
图12描绘了根据一些实施例的用于使用UL-OFDMA的多用户上行链路感测传输的虚拟宽带的示例。在示例中,感测接收器502接收到的完整上行链路感测传输可以包含指配给第一感测发送器504-1和第二感测发送器504-2的三个分量频带和一个未指配的分量频带。每个指配的分量频带具有不同的带宽。如图12中所描述,具有128个副载波的分量频带1202和具有256个副载波的分组频带1208被指配给第一感测发送器504-1。此外,具有512个副载波的单一分量频带1206被指配给第二感测发送器504-2。并且,具有128个副载波的分量频带1204未被指配。从第一感测发送器504-1的角度来看,分量频带1202和分量频带1208被640个隔离副载波(即,隔离频带的副载波)分离。在图12的示例中,指配给同一感测发送器的分量频带(例如,指配给第一感测发送器504-1的分量频带1202和分量频带1208)可以形成虚拟宽带。因此,第一感测发送器504-1的虚拟宽带包含384个副载波。
参考图5,根据一个或多个实施方案,出于Wi-Fi感测的目的,感测接收器502可以发起测量活动(或Wi-Fi感测会话)。在测量活动中,可以发生感测接收器502与多个感测发送器504-(1-M)之间的传输交换。在示例中,IEEE 802.11堆栈的MAC层可以控制这些传输。
根据示例实施方案,感测接收器502可以经由一个或多个感测触发消息发起测量活动。在实施方案中,感测代理516可以被配置成生成感测触发消息,所述感测触发消息被配置成触发来自多个感测发送器504-(1-M)的一系列感测传输。根据实施方案,感测接收器502可以保全TXOP,所述TXOP可以由感测接收器502分配给多个感测发送器504-(1-M)的一系列感测传输。一系列感测传输可以包含来自多个感测发送器504-(1-M)中的每一个的感测传输。在示例中,感测触发消息可以是UL-OFDMA感测触发消息,所述UL-OFDMA感测触发消息可以指示多个感测发送器504-(1-M)使用UL-OFDMA来进行感测传输。在示例中,感测触发消息可以包含请求的传输配置字段。本文设想了这里未讨论的包含在感测触发消息中的信息/数据的其它示例。
根据实施方案,感测代理516可以将感测触发消息发送到多个感测发送器504-(1-M)。在实施方案中,感测代理516可以经由发送天线512将感测触发消息发送到多个感测发送器504-(1-M),以触发来自多个感测发送器504-(1-M)的一系列感测传输。
响应于接收到感测触发消息,多个感测发送器504-(1-M)中的每一个可以生成感测传输。在示例中,感测触发消息从多个感测发送器504-(1-M)中的每一个触发的感测传输可以是感测响应消息。在实施方案中,多个感测发送器504-(1-M)中的每一个可以使用请求的传输配置来生成感测传输。在实施方案中,多个感测发送器504-(1-M)可以在单个TXOP中进行感测传输。根据实施方案,多个感测发送器504-(1-M)中的每一个可以响应于感测触发消息并根据请求的传输配置将相应的感测传输发送到感测接收器502。在示例中,每个感测传输可以包含与用于传递感测传输的传输配置相对应的传递的传输配置。在示例中,当感测发送器可以支持传递的传输配置时,所述传递的传输配置对应于请求的传输配置。
在实施方案中,感测接收器502可以从多个感测发送器504-(1-M)接收响应于感测触发消息而发送的感测传输。感测接收器502可以被配置成经由接收天线514从多个感测发送器504-(1-M)接收感测传输。根据实施方案,感测代理516可以被配置成基于感测传输而生成表示信道状态信息(CSI)的感测测量。
根据实施方案,感测接收器502的基带接收器可以被配置成基于感测传输而计算CSI。在一些实施方案中,感测接收器502可以计算接收器链对CSI的贡献。在示例中,感测接收器502的接收器链可以包含模拟元件和数字元件。例如,接收器链可以包含模拟和数字部件,接收到的信号可以通过这些部件从参考点行进到可以读取(即,由感测接收器502的感测代理516读取)接收到的信号的点。图13示出了感测接收器502的接收器链的表示1300。如图13中所描述,同相(I)和四(Quadra)相(Q)调制符号到达接收器的前端,在所述前端执行同步,包含频率和定时恢复。此外,删除时域保护周期(循环前缀),并且接收器对接收到的信号(例如,I和Q调制符号)执行离散傅里叶变换(DFT)。然后删除保护频音和DC频音。然后,在数据解映射、解交织(使用解交织器)、解穿孔、解码(使用维特比(Viterbi)解码器)和最后解扰(使用解扰器)之前生成CSI。解扰的结果是生成数据位。所生成的CSI被提供给感测代理516。
在一些实施方案中,自动增益控制(AGC)可以在数字化之前对I和Q样本进行预处理。AGC是一个动态过程,并且其增益可能会随时间变化,这取决于传播信道中的条件。在一些示例中,可以从AGC处理馈送应用于信号的增益值,以允许补偿操作。
在示例中,感测接收器502可以接收80MHz OFDMA信号。80MHz OFDMA信号可以包含来自多个感测发送器504-(1-M)的感测传输。在示例中,基带接收器可以对整个80MHz接收带宽计算CSI。根据示例,80MHz OFDMA信号可以包括1024个副载波,并且基带接收器可以生成1024个频域CSI值。根据实施方案,带宽中副载波的数量和由基带接收器生成的CSI值的数量根据总接收带宽和所使用的IEEE 802.11标准的版本而变化。
根据实施方案,在接收到CSI后,感测代理516可以生成CSI的完整时域信道表示信息(TD-CRI)。在实施方案中,感测代理516可以通过对CSI执行IDFT来将频域CSI转换成完整TD-CRI。在示例中,对于1024个CSI值,感测代理516可以通过将1024点IDFT应用于1024个CSI值来将频域CSI转换成完整TD-CRI。在实施方案中,为了减少需要在空中发送的CRI的量,CRI可以由TD-CRI而不是CSI来表示。虽然CSI在每个副载波处提供了信道频率响应(即,信号的幅度衰减和相位旋转)的信息,但完整TD-CRI可以提供信道脉冲响应(即,多径传播环境中每个传播路径延迟的幅度衰减和相位旋转)。
在时域中,传播信道可以通过传递函数来描述。在示例中,传递函数可以被称为h(t)。传递函数还可以被描述为传播信道的脉冲响应。传播信道的脉冲响应可以包含多个时域脉冲。多个时域脉冲可以表示所发送的信号(例如,由发送器发送的信号)在到达接收器之前经历的反射。反射时域脉冲可以表示为:
h(tk)=αkδ(t-tk)…(8)
其中tk表示反射时域脉冲通过遵循离散反射路径到达接收器所花费的时间,并且αk表示发送器与接收器之间的反射时域脉冲所经历的衰减。
图14描绘了根据一些实施例的包含直接信号路径和单个多径的信道的示例表示1400。在实施方案中,图14描绘了根据一些实施例的发送器1402与接收器1404之间的时域脉冲δ(t)的离散多径。在图14中,直接路径信号表示为:
h(t0)=α0δ(t-t0)…(9)
并且第一反射时域脉冲表示为:
h(t1)=α1δ(t-t1)…(10)
在实施方案中,如果Lp给出离散多径的数量,则传播信道的脉冲响应可以表示为:
可以使用傅里叶变换将时域表示转换为频域表示。在示例中,传播信道的脉冲响应的频域表示可以由等式(12)给出:
等式(12)中的H(f)的每个值可以是等式(11)中的h(t)的所有值的线性组合。在实施方案中,可以使用根据下文提供的等式(13)的矩阵向量乘法来表示等式(12)。
其中,AF,N是维数N×(Lp+1)的傅里叶基矩阵,并且N是计算傅里叶变换的频率的数量。
等式(12)的CSI((H(f))表示可以根据等式(13)以矩阵形式表示。此外,下文提供的等式(14)和等式(15)中示出了用于确定H(f)的矩阵等式。
AF,N×α=H(f)…(15)
在示例中,AF,N的每一列对应于h(t)的时域脉冲。因此,AF,N的列是来自等式(9)的所有可能的tk的集合。AF,N的列与列向量α一起是对应于CSI的TD-CRI。在实施方案中,CSI((H(f))可以表示为时域脉冲。
根据实施方案,感测代理516可以通过对CSI((H(f))执行IDFT来生成CSI的完整TD-CRI。当通过取CSI(H(f))的IDFT来生成TD-CRI时,频域频音(CSI的复值)与时域频音(TD-CRI的复值)之间存在一一对应,并且所述频音被称为完整TD-CRI。完整TD-CRI与CSI形成一对DFT。因此,CSI和TD-CRI以傅里叶矩阵形式表示。在示例中,通过将完整TD-CRI视为时域序列h并将CSI视为频域序列H,可以使用下文提供的等式(16)将完整TD-CRI导出为已知CSI的IDFT。
H=BNh…(16)
其中BN={bn,k}是N×N IDFT矩阵,其在第n行和第k列的元素为:
BN的第n行对应于h的hn,BN的第k列对应于H的Hk,并且bn,k表示Hk对hn的贡献。
在一些实施例中,可以使用下文提供的等式(18)将CSI重建为已知完整TD-CRI的DFT。
H=ANh,…(18)
其中,
h=[h0,h1,h2,…hN-1]T…(19)
H=[H0,H1,H2,…HN-1]T…(20)
在示例中,hi和Hi表示复数,T表示矩阵转置,N表示DFT点的数量(即,DFT大小),并且AN={ak,n}是N×N DFT矩阵,其在第k行和第n列的元素为:
其中,k和n分别是频率索引和时间索引。在DFT中,k=0,1,…,N-1并且n=0,1,…,N-1。此外,AN的第k行对应于等式(20)中H的Hk,AN的第n列对应于等式(19)中h的hn,并且ak,n表示hn对Hk的贡献。
在等式(16)和等式(18)中,AN和BN的下标指示矩阵的大小为N×N。在示例中,当H已知时,可以使用等式(16)来获得h,而当h已知时,可以使用等式(18)来获得H。替代地,等式(16)和等式(18)可以分别表示为下文提供的等式(22)和(23)。
其中上标T代表矩阵转置。
在实施方案中,感测代理516可以创建包括每个TD-CRI值的振幅的维数1×N的列向量α],其中N是IDFT中点的数量。在示例中,如果N=1024,则列向量α]具有维数1×1024。在示例实施方案中,使用等式(24)来表示列向量α]:
根据实施方案,感测代理516可以从列向量α]中删除值等于零或低于预定义阈值的任何αn。在示例中,感测代理516可以使用其它准则从列向量α]中删除任何αn并简化后续处理。感测代理516可以保留列向量α]中αn被删除的位置的信息。在示例实施方案中,感测代理516可以创建长度为N=1024位的位字段。感测代理516可以将零(0)放置在αn被删除的每个位置(从第0个开始并按顺序增加到第N-1个)。此外,感测代理516可以将一(1)放置在所有其它位置。由感测代理516创建的位字段可以被称为时域(TD)位图。在示例中,TD位图中一的数量(被称为位图的位权重)为k。保留的k值可以从0重新编号到k-1,并连续放入新的列向量α中。在示例实施方案中,可以使用等式(25)来表示新的列向量α:
在示例中,TD位图可以表示频域响应中的活跃副载波,并且保护副载波和DC(直流)副载波未表示。术语活跃频音TD位图可以描述表示频域响应中的活跃副载波的TD位图。在另一示例中,TD位图可以表示频域响应中的所有副载波,并且保护副载波和DC副载波由TD位图中的零表示。术语完整频音TD位图可以描述表示频域响应中的所有副载波的TD位图。
根据实施方案,感测代理516可以创建使用下文提供的等式(26)表示的N×N矩阵AF,N。
其中,每个TD-CRI排列在AF,N的列中。例如,列表示TD-CRI 0的值,列表示TD-CRI 1的值,并且列/>表示TD-CRI N-1的值。
在实施方案中,感测代理516可以使用TD位图来删除与TD位图中的零相对应的AF,N的列。对于k的位权重,矩阵现在是AF,k(由等式(27)给出)。
在示例中,完整TD-CRI包含与CSI相同的信道表示信息,然而,所述信息可以仅集中在少数时域脉冲中。在示例中,可以通过仅发送所需的时域脉冲来用更少的数据表示CRI。在实施方案中,可以确定以定义的准确度水平表示CSI所需的最优时域脉冲。以定义的准确度水平表示CSI所需的最优时域脉冲数可以被称为主脉冲。根据实施方案,可以通过布置CSI与R-CSI之间可允许的最大误差来定义准确度水平。
根据实施方案,感测代理516可以被配置成标识完整TD-CRI的主脉冲。在示例中,主脉冲可以表示完整TD-CRI的时域脉冲的子集。时域脉冲的子集可以包含准确地表示CSI所需的最优时域脉冲。在实施方案中,感测代理516可以根据主脉冲标识已滤波TD-CRI。已滤波TD-CRI可以是信道表示信息的示例。
在实施方案中,感测代理516可以基于约束处理而标识完整TD-CRI的主脉冲。下文描述约束处理的示例。
在实施方案中,感测代理516可以标识完整TD-CRI的时域复对的子集。然后,感测代理516可以使用时域复对的子集作为传播信道的初始已滤波TD-CRI表示。根据实施方案,感测代理516可以使用傅里叶矩阵表示对完整TD-CRI进行滤波。矩阵AF,k的展开式在以下等式(28)中示出。
为了简化表示,在等式(28)中,写为e(0,0),/>写为e(1,0),依此类推。
在实施方案中,感测代理516可以通过以某种措施消除对信道表示没有贡献的列并以相同的措施保留对信道表示有贡献的列(即,主脉冲)来约束矩阵AF,k。在示例中,可以假设贡献αi的集合出现在i={6,7,8,9}的情况下并且被称为c,如等式(29)中所示。
AF,k的约束版本(也称为约束基矩阵CF,k)是通过仅保留与贡献αi相对应的列号集合,即列{6,7,8,9}来创建的。图15描绘了创建约束基矩阵CF,k的示例1500。如图15中所描绘,约束基矩阵CF,k是通过保持与贡献αi相对应的列号集合来创建的。
在实施方案中,感测代理516可以针对被删除的额外时域脉冲用零(0)更新TD位图。计算出TD位图的新的位权重为m。感测代理516可以更新列向量,从而得到长度为m的新的(较小的)列向量c。在示例实施方案中,使用下文提供的等式(30)来表示列向量c。
在实施方案中,使用更新的TD位图,感测代理516可以删除矩阵AF,k的与TD位图中的新零相对应的列。对于m的位权重(TD位图中1的数量),矩阵AF,k现在被称为CF,m。m列表示主脉冲。矩阵CF,m可以使用下文提供的等式(31)来表示。
在实施方案中,尽管感测接收器502可以计算整个宽带信号的CSI,但只有与每个感测发送器的分量频带相关联的CSI与所述感测发送器与感测接收器502之间的信道上的Wi-Fi感测计算相关。根据实施方案,感测代理516可以标识与来自多个感测发送器504-(1-M)中的选定感测发送器的虚拟宽带感测传输相关联的分量频带。在示例中,选定感测发送器可以是感测发送器504-1。根据示例,在80MHz信道带宽中,感测发送器504-1可以具有一起形成虚拟宽带的三个分量频带。在实施方案中,感测接收器502可以同时(即,在相同的TXOP中)接收虚拟宽带中的所有分量频带。
图16描绘了根据一些实施例的在80MHz信道带宽中感测发送器504-1的虚拟宽带的示例1600。如图16中所描绘,向感测发送器504-1指配三个分量频带,即分量频带1、分量频带2和分量频带3。在示例中,分量频带1、分量频带2和分量频带3中的每一个具有242个副载波。在图16中标记为“边缘”的副载波是空副载波。尽管已经示出了每个分量频带(即,分量频带1、分量频带2和分量频带3中的每一个)具有242个副载波,但每个分量频带可以具有任何大小并且可以彼此大小不同。
根据示例,指配给感测发送器504-1的所有分量频带的副载波的数量可以是Mc|y。因此,感测发送器504-1的虚拟宽带的宽度可以是Mc|y个副载波。在示例中,隔离频带的副载波的数量可以是MY|y。根据示例,在接收到80MHz OFDMA信号时,感测接收器502可以对整个80MHz接收信号计算CSI。所有分量频带和隔离频带的副载波总数为Mc|y+MY|y。然而,在Mc|y+MY|y个副载波中,只有对Mc|y个副载波计算的CSI与感测发送器504-1的Wi-Fi感测计算相关。在实施方案中,隔离频带可以用于来自不同感测发送器(例如,感测发送器504-2)的感测传输。
图17描绘了根据一些实施例的由感测接收器502接收的UL-OFDMA信号的示例1700。在示例实施方案中,UL-OFDMA信号可以包含来自两个感测发送器的感测传输,即来自感测发送器504-1和感测发送器504-2的感测传输。在示例实施方案中,指配给感测发送器504-1的多个分量频带形成感测发送器504-1的虚拟宽带。如图17中所描绘,向感测发送器504-1指配三个分量频带,即分量频带1、分量频带2和分量频带3。在示例中,分量频带1、分量频带2和分量频带3中的每一个具有242个副载波。此外,向感测发送器504-2指配单个分量频带,即分离频带4。指配给感测发送器504-2的分量频带4具有242个副载波。图17还示出了中心的7个副载波,其为DC频音,以及在所述7个副载波的两侧上的另外13个副载波、12个边缘副载波和11个边缘副载波,这些副载波未用于由感测接收器502接收的上行链路感测传输。
返回参考图5,在实施方案中,感测接收器502可以处理来自作为整体指配给同一感测发送器的所有分量频带的CSI。根据实施方案,感测代理516可以被配置成标识与来自多个感测发送器504-(1-M)中的选定感测发送器的虚拟宽带感测传输相关联的分量频带。在示例中,选定感测发送器可以是感测发送器504-1,并且多个感测发送器中的其余感测发送器可以包含感测发送器504-(2-M)。在一些示例中,选定感测发送器可以是多个感测发送器504-(1-M)中的任何感测发送器。在示例中,与感测传输相关联的分量频带可以是传输信道内的连续频带。在一些示例中,与感测传输相关联的分量频带可以包含传输信道内的非连续频带。
在标识与来自多个感测发送器504-(1-M)中的选定感测发送器的虚拟宽带感测传输相关联的分量频带后,感测代理516可以生成缩减的已滤波TD-CRI,其包含与选定感测发送器相关联的分量频带并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带。
根据实施方案,感测代理516可以被配置成创建频域(FD)位图。FD位图可以指示傅里叶基矩阵中同与虚拟宽带感测传输相关联的分量频带对准的频率的位置。在示例中,FD位图的长度可以是1024位。在实施方案中,感测代理516可以在分量频带副载波的位置处用一(1)填充FD位图,并在边缘副载波、其它感测发送器使用的副载波、DC频音和未使用的副载波的位置处用零(0)填充。在示例中,可以根据下文提供的表9来填充FD位图:
表9:FD位图位置和值
FD位图位置 | 值 |
0-11 | 0 |
12-253 | 1 |
254-528 | 0 |
529-1012 | 1 |
1013-1023 | 0 |
根据实施方案,感测代理516可以删除等式(31)给出的与FD位图中为零的位位置相对应的CF,m的行。其余行的数量可以等于FD位图的位权重。FD位图的位权重可以是p。在实施方案中,感测代理516可以用连续的方式级联其余的行,使得其余矩阵具有维数p×m,并且被称为Fp,m(由下文提供的等式(32)给出)。矩阵Fp,m可以包含选定感测发送器的主脉冲。
根据实施方案,感测代理516可以将完整TD-CRI的主脉冲和/或缩减的已滤波TD-CRI的主脉冲(即,选定感测发送器的主脉冲)存储在信道表示信息存储装置518中以供将来使用。
在实施方案中,感测代理516可以将缩减的已滤波TD-CRI发送到感测算法管理器506。感测代理516还可以将指示主脉冲在完整TD-CRI中的位置的位置信息发送到感测算法管理器506。在示例中,位置信息可以包含在缩减的已滤波TD-CRI中。在实施方案中,感测代理516可以经由CRI传输消息将缩减的已滤波TD-CRI和对应的位置信息传送到感测算法管理器506。在示例实施方案中,感测代理516可以将包含缩减的已滤波TD-CRI和对应的位置信息的CRI传输消息传送到感测算法管理器506。在实施方案中,感测代理516可以对缩减的已滤波TD-CRI和对应的位置信息进行编码,以经由发送天线512在空中传输到感测算法管理器506。
在示例中,位置信息可以表示主脉冲在傅里叶基矩阵中的位置。在示例中,位置信息可以包含一个或多个位图。在实施方案中,感测算法管理器506可能需要在执行DFT之前根据缩减的已滤波TD-CRI创建重建的TD-CRI以创建R-CSI。在实施方案中,为了使感测算法管理器506正确地创建重建的TD-CRI,感测算法管理器506可以在执行DFT之前标识将其从感测接收器502接收到的每个已滤波TD-CRI复值放置在重建的TD-CRI中的何处。
当生成缩减的已滤波TD-CRI时,保留的时域脉冲(即,主脉冲)的选择被捕获在c中捕获的α值的索引中。因此,为了使感测算法管理器506确定如何根据感测算法管理器506在空中从感测接收器502接收到的值创建重建的TD-CRI,感测算法管理器506需要标识接收到的缩减的已滤波TD-CRI应位于傅里叶基矩阵的哪些列和哪些行中。
图18示出了根据一些实施例的使用TD位图和FD位图将主脉冲在傅里叶基矩阵中的位置从感测接收器502传送到感测算法管理器506的表示1800。在示例中,TD位图描述活跃频音。在示例中,主脉冲的位置信息包含在缩减的已滤波TD-CRI中。根据图18的示例,从感测接收器502发送到感测算法管理器506的TD位图的长度为10位,对应于16点DFT的10个导频和数据频音。TD位图的值“1110111011”指示随后将有8个已滤波TD-CRI值(因为在活跃频音位图中有8个“1”),并且感测算法管理器506应当通过根据活跃频音位图按顺序将每个缩减的已滤波TD-CRI应用于重建的TD-CRI频音来排列接收到的缩减的已滤波TD-CRI,即,将TD-CRI 1排列在频音1中,将TD-CRI 2排列在频音2中,将TD-CRI 3排列在频音3中,将空值排列在频音4中,将TD-CRI 4排列在频音5中,将TD-CRI 5排列在频音6中,将TD-CRI 6排列在频音7中,将空值排列在频音8中,将TD-CRI 7排列在频音9中,并且将TD-CRI 8排列在频音10中。此外,在图18的示例中,从感测接收器502发送到感测算法管理器506的FD位图的长度为10位,对应于傅里叶基矩阵中的10个频率点。FD位图的值“1110000111”指示傅里叶基矩阵描述了虚拟宽带中的两个频带以及隔离频带的位置。在实施例中,感测接收器502的感测代理516可以传送主脉冲的位置。
图19示出了根据一些实施例的使用TD位图和FD位图将主脉冲在傅里叶基矩阵中的位置从感测接收器502传送到感测算法管理器506的表示1900。在示例中,TD位图描述全部频音。在示例中,主脉冲的位置信息包含在缩减的已滤波TD-CRI中。根据图19的示例,TD位图可以等于包含保护频音和DC频音的完整TD-CRI中的频音总数,例如,对于20MHz传播信道带宽的示例为64位,并且对于40MHz传播信道带宽的示例为128位。在示例中,一些最高有效位(MSB)是“0”以说明保护频音,并且一些最低有效位(LSB)是“0”以说明DC频音和保护频音。在图19所示的16点DFT示例中,零被放置在完整位图的前三个位置,然后是八个TD-CRI的位置,然后是另外三个零。此外,在图19的示例中,从感测接收器502发送到感测算法管理器506的FD位图的长度为10位,对应于傅里叶基矩阵中的10个频率点。FD位图的值“1110000111”指示傅里叶基矩阵描述了虚拟宽带中的两个频带以及隔离频带的位置。在实施例中,感测接收器502的感测代理516可以传送主脉冲的位置。
根据一些实施方案,对于从感测接收器502传送到感测算法管理器506的每个缩减的已滤波TD-CRI,感测接收器502可以发送三个值而不是两个值(第一个值是复数的振幅,并且第二个值是复数的相位)和FD位图。在示例中,第三个值可以表示主脉冲在完整TD-CRI中的位置。在示例中,用于表示第三个值的位数可以取决于信道带宽以及因此完整TD-CRI中的脉冲数而变化。例如,如果信道带宽为20MHz,则需要64点DFT,因此额外值的长度可以是6位。如果信道带宽为40MHz,则需要128点DFT,因此额外值的长度可以是7位。在示例中,额外值可以在缩减的已滤波TD-CRI的值之前。在一些示例中,额外值可以在缩减的已滤波TD-CRI的值之后。在示例中,用于缩减的已滤波TD-CRI的位数可以基于由基带接收器输出的实际CSI的分辨率而确定。
图20示出了根据一些实施例的使用主脉冲在完整TD-CRI中的位置将主脉冲的位置从感测接收器502传送到感测算法管理器506的表示2000。在图20的示例中,符号的编号已被移位为从“0”开始并在“15”结束,以便于将符号映射到缩减的已滤波TD-CRI值在重建的TD-CRI中的位置。此外,在图20的示例中,从感测接收器502发送到感测算法管理器506的FD位图的长度为10位,对应于傅里叶基矩阵中的10个频率点。FD位图的值“1110000111”指示傅里叶基矩阵描述了虚拟宽带中的两个频带以及隔离频带的位置。在实施例中,感测接收器502的感测代理516可以传送主脉冲的位置。
图18到图20示出了利用在两侧具有3个保护频音的16点DFT(为导频和数据符号留下10个频音)来传送完整TD-CRI中的主脉冲的示例,然而,所述描述同样适用于32点DFT、64点DFT、128点DFT、256点DFT、512点DFT、1024点DFT和DFT中任何其它数量的点,以及可变数量的保护频音。
在示例实施方案中,感测代理516可以将TD位图和FD位图发送到感测算法管理器506。在示例中,TD位图可以指示列(例如,从左到右),并且FD位图可以指示行(例如,从上到下),在这些列和行中定位缩减的已滤波TD-CRI(按照它们被接收的顺序)以计算R-CSI。在另一示例中,每个缩减的已滤波TD-CRI值可以包含三个部分:表示缩减的已滤波TD-CRI值所属的列(或DFT频音数)的值,以及主脉冲的振幅和时间延迟值。因此,对于每个缩减的已滤波TD-CRI,感测代理516可以发送指示每个所传送的缩减的已滤波TD-CRI的行以及三个值{k、αk和tk}的FD位图。
响应于接收到缩减的已滤波TD-CRI和对应的位置信息,感测代理536可以被配置成在执行DFT之前生成重建的TD-CRI以创建R-CSI。在实施方案中,感测代理536可以根据缩减的已滤波TD-CRI和位置信息生成重建的TD-CRI。根据示例,感测代理536可以使用位置信息来确定主脉冲在重建的TD-CRI中的放置。然后,感测代理536可以将重建的TD-CRI变换为R-CSI。
根据实施方案,感测代理536可以构造维数N×m(D;,()的空傅里叶基矩阵。在实施方案中,根据FD位图,对于FD位图中的每个位位置,在存在零(0)的情况下,感测代理536可以用全零(0)填充D;,(的对应行。在实施方案中,感测代理536可以用Fp,m的值填充D;,(中的p个非零行。在示例中,感测代理536可以处理以Fp,m的值填充的D;,(的行,然后处理列。下文提供了用Fp,m的值填充D;,(的p个非零行的示例代码摘录。
根据实施方案,感测代理536可以使用下文提供的等式(33)来计算选定发送器的R-CSI。
DN,m×c=HR(f)…(33)
在实施方案中,感测代理536可以使用FD位图来删除R-CSI中不是指配给选定感测发送器的分量频带的一部分的行。然后,将所得R-CSI用于针对选定感测发送器的Wi-Fi感测。在一些实施方案中,将缩减的已滤波TD-CRI的行连续地排列在维数缩减的重建傅里叶基矩阵中,并且执行维数缩减的DFT以计算R-CSI,然后将所述R-CSI用于针对选定感测发送器的Wi-Fi感测。在实施方案中,感测代理536可以对R-CSI执行感测算法以获得感测结果,例如检测运动或手势。
尽管已经描述了感测接收器502首先生成已滤波TD-CRI,然后将已滤波TD-CRI缩减到来自选定感测发送器的虚拟宽带感测传输的部分,从而生成缩减的已滤波TD-CRI,但在一些实施例中,可能不需要生成已滤波TD-CRI,而是感测接收器502可以生成缩减的CRI。在示例中,缩减的CRI可以是缩减的TD-CRI。缩减的TD-CRI可以包含与选定感测发送器相关联的分量频带的时域表示,并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带。缩减的TD-CRI可以进一步包含FD位图,其指示时域表示在完整TD-CRI中的位置。在实施方案中,感测接收器502可以将缩减的CRI发送到感测算法管理器506以获得感测结果。
当感测算法管理器506接收到编码的缩减的已滤波TD-CRI时,通过缩减的已滤波TD-CRI的信息进行CSI的重建。在示例中,正确定位的重建的TD-CRI在经由DFT转换回频域时创建R-CSI。在实施方案中,由于缩减的已滤波TD-CRI比CSI值少得多,因此在不损失信息保真度(这会损害感测算法管理器506的性能)的情况下,需要作为CRI在空中发送到感测算法管理器506的信息量明显减少。因此,最大限度地减少需要发送的信息量最大限度地减少了系统500在网络560上的开销。此外,发送到感测算法管理器506的CRI使得来自选定感测发送器的虚拟宽带感测传输的R-CSI看起来好像选定感测发送器实际上发送了宽带信号,使得R-CSI可以用于确定移动或运动。
图21A和图21B描绘了根据一些实施例的将缩减的CRI发送到感测算法管理器506的流程图2100。
在流程图2100的实施方案的简要概述中,在步骤2102,接收来自多个感测发送器504-(1-M)的感测传输。在步骤2104,基于感测传输而生成表示CSI的感测测量。在步骤2106,标识与来自多个感测发送器504-(1-M)中的选定感测发送器的虚拟宽带感测传输相关联的分量频带。在步骤2108,生成缩减的CRI,其包含与选定感测发送器相关联的分量频带并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带。在步骤2110,将缩减的CRI发送到感测算法管理器。
步骤2102包含从多个感测发送器接收感测传输。在实施方案中,感测接收器502可以被配置成从多个感测发送器504-(1-M)接收感测传输。
步骤2104包含基于感测传输而生成表示CSI的感测测量。在实施方案中,感测接收器502可以被配置成基于感测传输而生成表示CSI的感测测量。
步骤2106包含标识与来自多个感测发送器中的选定感测发送器的虚拟宽带感测传输相关联的分量频带。在实施方案中,感测接收器502可以被配置成标识与来自多个感测发送器504-(1-M)中的选定感测发送器的虚拟宽带感测传输相关联的分量频带。在示例中,与感测传输相关联的分量频带是传输信道内的连续频带。在一些示例中,与感测传输相关联的分量频带包含传输信道内的非连续频带。
步骤2108包含生成缩减的CRI,其包含与选定感测发送器相关联的分量频带并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联或未被分配的分量频带。在实施方案中,感测接收器502可以被配置成生成缩减的CRI,其包含与选定感测发送器相关联的分量频带并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联或未被分配的分量频带。
在实施方案中,生成缩减的CRI包含:生成CSI的完整TD-CRI;生成缩减的TD-CRI,其包含与选定感测发送器相关联的分量频带的时域表示并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;以及生成FD位图,其指示时域表示在完整TD-CRI中的位置。
在一些实施方案中,生成缩减的CRI进一步包含:生成缩减的已滤波TD-CRI,其包含缩减的TD-CRI的主脉冲,所述主脉冲表示完整TD-CRI的时域脉冲的子集;以及生成指示主脉冲在缩减的TD-CRI中的位置的位置信息。在示例中,选择主脉冲以准许重建缩减的TD-CRI。在另一示例中,位置信息包含位图,并且在另一示例中,位置信息包含在缩减的已滤波TD-CRI中。
步骤2110包含将缩减的CRI发送到感测算法管理器506。在实施方案中,感测接收器502可以被配置成将缩减的CRI发送到感测算法管理器506。
图22描绘了根据一些实施例的对重建的CSI执行感测算法以获得感测结果的流程图2200。
在流程图2200的实施方案的简要概述中,在步骤2202,接收缩减的CRI,其包含与从多个感测发送器中选定的感测发送器相关联的分量频带并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带。在步骤2204,根据缩减的CRI生成重建的TD-CRI。在步骤2206,将重建的TD-CRI变换成重建的CSI。在步骤2208,对重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
步骤2202包含接收缩减的CRI,其包含与从多个感测发送器中选定的感测发送器相关联的分量频带并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带。根据实施方案,感测算法管理器506可以接收缩减的CRI,其包含与从多个感测发送器504-(1-M)中选定的感测发送器相关联的分量频带并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带。
在实施方案中,缩减的CRI是包含以下各项的缩减的TD-CRI:与选定感测发送器相关联的分量频带的时域表示,并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;以及FD位图,其指示时域表示在完整TD-CRI中的位置。
在一些实施方案中,缩减的CRI是包含以下各项的缩减的已滤波TD-CRI:与选定感测发送器相关联的分量频带的主脉冲的时域表示,并省略与多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;FD位图,其指示时域表示在完整TD-CRI中的位置;以及位置信息,其指示主脉冲在完整TD-CRI中的位置。
步骤2204包含根据缩减的CRI生成重建的TD-CRI。根据实施方案,感测算法管理器506可以根据缩减的CRI生成重建的TD-CRI。在实施方案中,感测算法管理器506可以基于位置信息、FD位图和缩减的已滤波TD-CRI的主脉冲而生成重建的TD-CRI。
步骤2206包含将重建的TD-CRI变换为重建的CSI。根据实施方案,感测算法管理器506可以将重建的TD-CRI变换为重建的CSI。
步骤2208包含对重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。根据实施方案,感测算法管理器506可以对重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
虽然已经描述了方法和系统的各种实施例,但这些实施例是说明性的,并且决不限制所描述方法或系统的范围。在不脱离所描述方法和系统的最广泛范围的情况下,相关领域的技术人员可以对所描述方法和系统的形式和细节进行改变。因此,本文所描述的方法和系统的范围不应受任何说明性实施例的限制,而应根据所附权利要求书及其等效物进行定义。
根据本发明的额外实施例至少包含以下各项。
实施例1是一种由感测接收器进行的用于Wi-Fi感测的方法,所述感测接收器包含发送天线、接收天线和被配置成执行指令的至少一个处理器,所述方法包括:经由所述接收天线从多个感测发送器接收感测传输;由所述至少一个处理器基于所述感测传输而生成表示信道状态信息(CSI)的感测测量;由所述至少一个处理器标识与来自所述多个感测发送器中的选定感测发送器的虚拟宽带感测传输相关联的分量频带;由所述至少一个处理器生成缩减的信道表示信息(CRI),所述缩减的CRI包含与所述选定感测发送器相关联的所述分量频带并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;以及将所述缩减的CRI发送到感测算法管理器。
实施例2是根据实施例1所述的方法,其中与所述感测传输相关联的所述分量频带是传输信道内的连续频带。
实施例3是根据实施例1或2所述的方法,其中与所述感测传输相关联的所述分量频带包含传输信道内的非连续频带。
实施例4是根据实施例1至3中任一项所述的方法,其中生成所述缩减的CRI包含:由所述至少一个处理器生成所述CSI的完整时域信道表示信息(TD-CRI);由所述至少一个处理器生成缩减的TD-CRI,其包含与所述选定感测发送器相关联的所述分量频带的时域表示并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;以及由所述至少一个处理器生成指示所述时域表示在所述完整TD-CRI中的位置的频域位图。
实施例5是根据实施例4所述的方法,其进一步包括:生成缩减的已滤波TD-CRI,其包含所述缩减的TD-CRI的主脉冲,所述主脉冲表示所述完整TD-CRI的时域脉冲的子集;以及生成指示所述主脉冲在所述缩减的TD-CRI中的位置的位置信息。
实施例6是根据实施例5所述的方法,其中选择所述主脉冲以准许重建所述缩减的TD-CRI。
实施例7是根据实施例5或6所述的方法,其中所述位置信息包含位图。
实施例8是根据实施例5至7中任一项所述的方法,其中所述位置信息包含在所述缩减的已滤波TD-CRI中。
实施例9是根据实施例1至8中任一项所述的方法,其进一步包括:由所述感测算法管理器获得所述缩减的CRI;由所述感测算法管理器基于所述缩减的CRI而生成重建的CSI;以及由所述感测算法管理器根据所述重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
实施例10是根据实施例5至9中任一项所述的方法,其进一步包括:由所述感测算法管理器获得所述缩减的已滤波TD-CRI、所述位置信息和所述频域位图;由所述感测算法管理器基于所述位置信息、所述频域位图和所述已滤波TD-CRI的所述主脉冲而生成重建的TD-CRI;由所述感测算法管理器根据所述重建的TD-CRI而生成重建的CSI;以及由所述感测算法管理器根据所述重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
实施例11是一种由装置进行的用于Wi-Fi感测的方法,所述装置包含接收天线和被配置成执行指令的至少一个处理器,所述方法包括:经由所述接收天线接收缩减的信道表示信息(CRI),所述缩减的CRI包含与从多个感测发送器中选定的感测发送器相关联的分量频带并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;由在所述至少一个处理器上操作的感测算法管理器根据所述缩减的CRI生成重建的时域信道表示信息(TD-CRI);将所述重建的TD-CRI变换为重建的信道状态信息(CSI);以及由所述感测算法管理器对所述重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
实施例12是根据实施例11所述的方法,其中:所述缩减的CRI是包含以下各项的缩减的TD-CRI:与所述选定感测发送器相关联的所述分量频带的时域表示,并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;以及频域位图,其指示所述时域表示在完整TD-CRI中的位置。
实施例13是根据实施例11或12所述的方法,其中所述缩减的CRI是包含以下各项的缩减的已滤波TD-CRI:与所述选定感测发送器相关联的所述分量频带的主脉冲的时域表示,并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;频域位图,其指示所述时域表示在完整TD-CRI中的位置;以及位置信息,其指示所述主脉冲在所述完整TD-CRI中的位置。
实施例14是一种用于Wi-Fi感测的系统,所述系统包括:感测接收器,其包含:发送天线;接收天线;以及至少一个处理器,其被配置成执行进行以下操作的指令:经由所述接收天线从多个感测发送器接收感测传输;基于所述感测传输生成表示信道状态信息(CSI)的感测测量;标识与来自所述多个感测发送器中的选定感测发送器的虚拟宽带感测传输相关联的分量频带;生成缩减的信道表示信息(CRI),所述缩减的CRI包含与所述选定感测发送器相关联的所述分量频带并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;以及将所述缩减的CRI发送到感测算法管理器。
实施例15是根据实施例14所述的系统,其中与所述感测传输相关联的所述分量频带是传输信道内的连续频带。
实施例16是根据实施例14或15所述的系统,其中与所述感测传输相关联的所述分量频带包含传输信道内的非连续频带。
实施例17是根据实施例14至16中任一项所述的系统,其中生成所述缩减的CRI包含:生成所述CSI的完整时域信道表示信息(TD-CRI);生成缩减的TD-CRI,其包含与所述选定感测发送器相关联的所述分量频带的时域表示并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;以及生成频域位图,其指示所述时域表示在所述完整TD-CRI中的位置。
实施例18是根据实施例14至17中任一项所述的系统,其中所述至少一个处理器进一步配置有进行以下操作的指令:生成缩减的已滤波TD-CRI,其包含所述缩减的TD-CRI的主脉冲,所述主脉冲表示所述完整TD-CRI的时域脉冲的子集;以及生成指示所述主脉冲在所述缩减的TD-CRI中的位置的位置信息。
实施例19是根据实施例18所述的系统,其中选择所述主脉冲以准许重建所述缩减的TD-CRI。
实施例20是根据实施例18或19所述的系统,其中所述位置信息包含位图。
实施例21是根据实施例18至20中任一项所述的系统,其中所述位置信息包含在所述缩减的已滤波TD-CRI中。
实施例22是根据实施例14至21中任一项所述的系统,其中所述至少一个处理器进一步配置有进行以下操作的指令:由所述感测算法管理器获得所述缩减的CRI;由所述感测算法管理器基于所述缩减的CRI而生成重建的CSI;以及由所述感测算法管理器根据所述重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
实施例23是根据实施例18至22中任一项所述的系统,其进一步包括:由所述感测算法管理器获得所述缩减的已滤波TD-CRI、所述位置信息和所述频域位图;由所述感测算法管理器基于所述位置信息、所述频域位图和所述已滤波TD-CRI的所述主脉冲而生成重建的TD-CRI;由所述感测算法管理器根据所述重建的TD-CRI而生成重建的CSI;以及由所述感测算法管理器根据所述重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
实施例24是一种用于Wi-Fi感测的系统,所述系统包括:感测接收器,其包含:发送天线;接收天线;以及至少一个处理器,其被配置成执行进行以下操作的指令:接收缩减的信道表示信息(CRI),所述缩减的CRI包含与从多个感测发送器中选定的感测发送器相关联的分量频带并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;由感测算法管理器根据所述缩减的CRI生成重建的时域信道表示信息(TD-CRI);将所述重建的TD-CRI变换为重建的信道状态信息(CSI);以及由所述感测算法管理器对所述重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
实施例25是根据实施例24所述的系统,其中:所述缩减的CRI是包含以下各项的缩减的TD-CRI:与所述选定感测发送器相关联的所述分量频带的时域表示,并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;以及频域位图,其指示所述时域表示在完整TD-CRI中的位置。
实施例26是根据实施例24或25所述的系统,其中所述缩减的CRI是包含以下各项的缩减的已滤波TD-CRI:与所述选定感测发送器相关联的所述分量频带的主脉冲的时域表示,并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;频域位图,其指示所述时域表示在完整TD-CRI中的位置;以及位置信息,其指示所述主脉冲在所述完整TD-CRI中的位置。
Claims (26)
1.一种由感测接收器进行的用于Wi-Fi感测的方法,所述感测接收器包含发送天线、接收天线和被配置成执行指令的至少一个处理器,所述方法包括:
经由所述接收天线从多个感测发送器接收感测传输;
由所述至少一个处理器基于所述感测传输而生成表示信道状态信息(CSI)的感测测量;
由所述至少一个处理器标识与来自所述多个感测发送器中的选定感测发送器的虚拟宽带感测传输相关联的分量频带;
由所述至少一个处理器生成缩减的信道表示信息(CRI),所述缩减的CRI包含与所述选定感测发送器相关联的所述分量频带并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;以及
将所述缩减的CRI发送到感测算法管理器。
2.根据权利要求1所述的方法,其中与所述感测传输相关联的所述分量频带是传输信道内的连续频带。
3.根据权利要求1所述的方法,其中与所述感测传输相关联的所述分量频带包含传输信道内的非连续频带。
4.根据权利要求1所述的方法,其中生成所述缩减的CRI包含:
由所述至少一个处理器生成所述CSI的完整时域信道表示信息(TD-CRI);
由所述至少一个处理器生成缩减的TD-CRI,其包含与所述选定感测发送器相关联的所述分量频带的时域表示并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;以及
由所述至少一个处理器生成指示所述时域表示在所述完整TD-CRI中的位置的频域位图。
5.根据权利要求4所述的方法,其进一步包括:
生成缩减的已滤波TD-CRI,其包含所述缩减的TD-CRI的主脉冲,所述主脉冲表示所述完整TD-CRI的时域脉冲的子集;以及
生成指示所述主脉冲在所述缩减的TD-CRI中的位置的位置信息。
6.根据权利要求5所述的方法,其中选择所述主脉冲以准许重建所述缩减的TD-CRI。
7.根据权利要求5所述的方法,其中所述位置信息包含位图。
8.根据权利要求5所述的方法,其中所述位置信息包含在所述缩减的已滤波TD-CRI中。
9.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:
由所述感测算法管理器获得所述缩减的CRI;
由所述感测算法管理器基于所述缩减的CRI而生成重建的CSI;以及
由所述感测算法管理器根据所述重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
10.根据权利要求5所述的方法,其进一步包括:
由所述感测算法管理器获得所述缩减的已滤波TD-CRI、所述位置信息和所述频域位图;
由所述感测算法管理器基于所述位置信息、所述频域位图和所述已滤波TD-CRI的所述主脉冲而生成重建的TD-CRI;
由所述感测算法管理器根据所述重建的TD-CRI而生成重建的CSI;以及
由所述感测算法管理器根据所述重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
11.一种由装置进行的用于Wi-Fi感测的方法,所述装置包含接收天线和被配置成执行指令的至少一个处理器,所述方法包括:
经由所述接收天线接收缩减的信道表示信息(CRI),所述缩减的CRI包含与从多个感测发送器中选定的感测发送器相关联的分量频带并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;
由在所述至少一个处理器上操作的感测算法管理器根据所述缩减的CRI生成重建的时域信道表示信息(TD-CRI);
将所述重建的TD-CRI变换为重建的信道状态信息(CSI);以及
由所述感测算法管理器对所述重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
12.根据权利要求11所述的方法,其中:
所述缩减的CRI是包含以下各项的缩减的TD-CRI:
与所述选定感测发送器相关联的所述分量频带的时域表示,并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带,以及
频域位图,其指示所述时域表示在完整TD-CRI中的位置。
13.根据权利要求11所述的方法,其中所述缩减的CRI是包含以下各项的缩减的已滤波TD-CRI:
与所述选定感测发送器相关联的所述分量频带的主脉冲的时域表示,并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带,
频域位图,其指示所述时域表示在完整TD-CRI中的位置,以及
位置信息,其指示所述主脉冲在所述完整TD-CRI中的位置。
14.一种用于Wi-Fi感测的系统,其包括:
感测接收器,其包含:
发送天线,
接收天线,以及
至少一个处理器,其被配置成执行进行以下操作的指令:
经由所述接收天线从多个感测发送器接收感测传输;
基于所述感测传输生成表示信道状态信息(CSI)的感测测量;
标识与来自所述多个感测发送器中的选定感测发送器的虚拟宽带感测传输相关联的分量频带;
生成缩减的信道表示信息(CRI),所述缩减的CRI包含与所述选定感测发送器相关联的所述分量频带并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;以及
将所述缩减的CRI发送到感测算法管理器。
15.根据权利要求14所述的系统,其中与所述感测传输相关联的所述分量频带是传输信道内的连续频带。
16.根据权利要求14所述的系统,其中与所述感测传输相关联的所述分量频带包含传输信道内的非连续频带。
17.根据权利要求14所述的系统,其中生成所述缩减的CRI包含:
生成所述CSI的完整时域信道表示信息(TD-CRI);
生成缩减的TD-CRI,其包含与所述选定感测发送器相关联的所述分量频带的时域表示并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;以及
生成频域位图,其指示所述时域表示在所述完整TD-CRI中的位置。
18.根据权利要求14所述的系统,其中所述至少一个处理器进一步配置有进行以下操作的指令:
生成缩减的已滤波TD-CRI,其包含所述缩减的TD-CRI的主脉冲,所述主脉冲表示所述完整TD-CRI的时域脉冲的子集;以及
生成指示所述主脉冲在所述缩减的TD-CRI中的位置的位置信息。
19.根据权利要求18所述的系统,其中选择所述主脉冲以准许重建所述缩减的TD-CRI。
20.根据权利要求18所述的系统,其中所述位置信息包含位图。
21.根据权利要求18所述的系统,其中所述位置信息包含在所述缩减的已滤波TD-CRI中。
22.根据权利要求14所述的系统,其中所述至少一个处理器进一步配置有进行以下操作的指令:
由所述感测算法管理器获得所述缩减的CRI;
由所述感测算法管理器基于所述缩减的CRI而生成重建的CSI;以及
由所述感测算法管理器根据所述重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
23.根据权利要求18所述的系统,其进一步包括:
由所述感测算法管理器获得所述缩减的已滤波TD-CRI、所述位置信息和所述频域位图;
由所述感测算法管理器基于所述位置信息、所述频域位图和所述已滤波TD-CRI的所述主脉冲而生成重建的TD-CRI;
由所述感测算法管理器根据所述重建的TD-CRI而生成重建的CSI;以及
由所述感测算法管理器根据所述重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
24.一种用于Wi-Fi感测的系统,其包括:
感测接收器,其包含:
发送天线,
接收天线,以及
至少一个处理器,其被配置成执行进行以下操作的指令:
接收缩减的信道表示信息(CRI),所述缩减的CRI包含与从多个感测发送器中选定的感测发送器相关联的分量频带并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带;
由感测算法管理器根据所述缩减的CRI生成重建的时域信道表示信息(TD-CRI);
将所述重建的TD-CRI变换为重建的信道状态信息(CSI);以及
由所述感测算法管理器对所述重建的CSI执行感测算法以获得感测结果。
25.根据权利要求24所述的系统,其中:
所述缩减的CRI是包含以下各项的缩减的TD-CRI:
与所述选定感测发送器相关联的所述分量频带的时域表示,并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带,以及
频域位图,其指示所述时域表示在完整TD-CRI中的位置。
26.根据权利要求24所述的系统,其中所述缩减的CRI是包含以下各项的缩减的已滤波TD-CRI:
与所述选定感测发送器相关联的所述分量频带的主脉冲的时域表示,并省略与所述多个感测发送器中的其余感测发送器相关联的分量频带,
频域位图,其指示所述时域表示在完整TD-CRI中的位置,以及
位置信息,其指示所述主脉冲在所述完整TD-CRI中的位置。
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