感知通信方法及装置与流程

    技术2026-07-05  16


    本技术涉及通信,尤其涉及一种感知通信方法及装置。


    背景技术:

    1、超宽带(ultra wideband,uwb)技术是一种无线载波通信技术,如可以利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围很宽。由于其脉冲比较窄,且辐射谱密度低,因此uwb具有多径分辨能力强,功耗低,保密性强等优点。

    2、随着uwb技术进入民用领域,uwb无线通信成为短距离、高速无线网络热门的物理层技术之一。电气与电子工程师协会(institute of electrical and electronicsengineers,ieee)已经将uwb技术纳入ieee802.11系列无线标准,其中,802.15.4ab关注的重点主题之一是利用感知包(如一个感知包可以包括一个或多个uwb脉冲)进行感知。在感知应用中,示例性的,感知应答者可以是感知包的接收端,该感知应答者可以通过探测感知包在目标上的回波获得原始信道冲击响应(channel impulse response,cir)数据,然后基于原始cir数据生成cir测量报告,并通过空口发送给感知发起者。感知发起者根据cir测量报告提取目标的距离,角度,速度等信息。一般来说,感知应答者的每个接收天线接收到的感知段(sensing segment)都将生成一个cir测量报告,目前cir测量报告中的原始cir数据的实部和虚部分别需要占用16个比特,导致cir测量报告的信令开销较大。

    3、因此,如何减少cir测量报告的信令开销亟待解决。


    技术实现思路

    1、本技术实施例提供一种感知通信方法及装置,可以有效地降低cir测量报告的信令开销。

    2、第一方面,本技术实施例提供一种感知通信方法,所述方法应用于第一通信装置,所述方法包括:

    3、生成通信帧,所述通信帧包括信道冲击响应cir测量报告,所述cir测量报告包括第一cir信息,所述第一cir信息基于第i分段的比例因子si以及所述第一cir信息对应的cir数据确定,所述cir数据的绝对值小于或等于所述第i分段的结束边界值vi,i的取值为1至m中的任一整数,si、vi为正实数,m为大于或等于2的整数;发送所述通信帧。

    4、本技术实施例中,第一通信装置通过对比cir数据与第i分段的结束边界值vi之间的关系,如在cir数据的绝对值小于或等于所述第i分段的结束边界值vi时,可以基于第i分段的比例因子si以及所述第一cir信息对应的cir数据确定第一cir信息。并基于上述方法确定需要反馈的多个原始cir数据的cir信息,从而生成通信帧。示例性的,在cir数据的绝对值大于所述第i分段的结束边界值vi(小于或等于第i+1分段的结束边界值vi+1)时,可以基于第i+1分段的比例因子si+1以及所述第一cir信息对应的cir数据确定第一cir信息,即不同的cir数据的绝对值可以对应不同分段的比例因子。由于不同的cir数据的绝对值可以对应不同分段的比例因子,因此第一通信装置在生成通信帧时,可以基于不同分段的比例因子分别处理原始cir数据。由于不同的比例因子提高了反馈精度,因此在相同的原始cir数据的反馈精度的情况下,不同的cir数据的绝对值可以对应不同的比例因子,因此本技术实施例可以有效节省信令开销。示例性的,在相同空口占用时长的情况下,或者,在cir测量报告中反馈一个原始cir数据时占用的比特数相同的情况下,本技术实施例可以有效地提高原始cir数据的反馈精度。

    5、在一种可能的实现方式中,所述生成通信帧之前,所述方法还包括:接收第二指示信息,所述第二指示信息用于指示如下至少一项:所述第一cir信息占用的比特数nb,m的取值,c1至cm的取值,v1至vm的取值,s1至sm的取值。

    6、在一种可能的实现方式中,当m=2时,所述生成通信帧包括:

    7、基于所述cir数据确定所述符号信息,在所述cir数据为非负数的情况下,所述符号信息为0,在所述cir数据为负数的情况下,所述符号信息为1;基于所述cir数据的绝对值habs与所述第二阈值thre之间的关系,确定所述第三指示信息和所述cir数据的绝对值的转换数值hv,在habs≥thre的情况下,所述第三指示信息为1,在habs<thre的情况下,所述第三指示信息为0,基于所述hv确定所述数值信息;基于所述数值信息、所述第三指示信息和所述符号信息生成所述第一cir信息,基于所述第一cir信息生成包括所述cir测量报告的通信帧。

    8、本技术实施例中,cir数据的绝对值habs可以包括原始cir数据的实部的绝对值hr,abs,或者包括原始cir数据的虚部的绝对值hi,abs。cir数据的绝对值的转换数值hv可以包括原始cir数据的实部的绝对值hr,abs的转换数值hr,v,或者包括原始cir数据的虚部的绝对值hi,abs的转换数值hi,v。

    9、在一种可能的实现方式中,当m=2时,所述生成通信帧包括:

    10、基于所述cir数据确定符号信息,在所述cir数据为非负数的情况下,所述符号信息为0,在所述cir数据为负数的情况下,所述符号信息为1;基于所述cir数据的绝对值habs与v1之间的关系确定所述cir数据的绝对值的转换数值hv,在habs≥v1的情况下,在habs<v1的情况下,基于所述hv确定所述数值信息;基于所述数值信息及所述符号信息生成所述第一cir信息,基于所述第一cir信息生成包括所述cir测量报告的通信帧。

    11、第二方面,本技术实施例提供一种感知通信方法,所述方法包括:

    12、接收通信帧,所述通信帧包括信道冲击响应cir测量报告,所述cir测量报告包括第一cir信息,所述第一cir信息基于第i分段的比例因子si以及所述第一cir信息对应的cir数据确定,所述cir数据的绝对值小于或等于所述第i分段的结束边界值vi,i的取值为1至m中的任一整数,si、vi为正实数,m为大于或等于2的整数;解析所述通信帧。

    13、在一种可能的实现方式中,所述接收通信帧之前,所述方法还包括:发送第二指示信息,所述第二指示信息用于指示如下至少一项:所述第一cir信息占用的比特数nb,m的取值,c1至cm的取值,v1至vm的取值,s1至sm的取值。

    14、在一种可能的实现方式中,所述解析所述通信帧包括:

    15、从所述第一cir信息中提取所述符号信息,符号信息为0,则数值信息为原码,符号信息为1,则将数值信息补码转换为原码;从所述第一cir信息中提取第三指示信息,基于所述第三指示信息的取值确定所述cir数据;基于所述符号信息确定所述第一cir信息的原始cir数据的实部或虚部;解析所述通信帧中的其他cir信息,获得原始cir数据。

    16、在一种可能的实现方式中,当m=2时,所述解析所述通信帧包括:

    17、从所述第一cir信息中提取所述符号信息,符号信息为0,则数值信息为原码,符号信息为1,则将数值信息补码转换为原码;从所述数值信息中提取所述第四指示信息,基于所述第四指示信息的取值确定所述cir数据;基于所述符号信息和所述cir数据确定原始cir数据的实部或虚部;解析所述通信帧中的其他cir信息,获得原始cir数据。

    18、结合第一方面或第二方面,在一种可能的实现方式中,所述cir数据的绝对值大于比例因子si-1对应分段的结束边界值vi-1,所述si-1小于所述si,i大于或等于2。

    19、本技术实施例中,大部分cir数据的绝对值集中于0附近,或者大部分cir数据的绝对值小于或等于某一阈值,因此通过对较小的cir数据使用较小的比例因子,可以提高反馈cir数据的精度,降低量化误差。

    20、结合第一方面或第二方面,在一种可能的实现方式中,所述第i分段的子段数量为ci,所述si基于所述ci和所述vi确定,或者,所述si基于所述ci、所述vi、第i一1分段的结束边界值vi-1确定,所述si用于指示所述第i分段中子段的大小。

    21、结合第一方面或第二方面,在一种可能的实现方式中,第i分段的起始边界值为0,或者,为第一阈值,i的取值为1至m中的任一整数;或者,所述第i分段的起始边界值为第i-1分段的结束边界值vi-1,i的取值为2至m中的任一整数。

    22、结合第一方面或第二方面,在一种可能的实现方式中,所述通信帧还包括第一指示信息,所述第一指示信息用于指示如下至少一项:所述第一cir信息占用的比特数nb,m的取值,c1至cm的取值,v1至vm的取值,s1至sm的取值。

    23、结合第一方面或第二方面,在一种可能的实现方式中,si=2p,p为基于ci和所述vi确定的整数,或者,p为基于所述ci、所述vi、第i-1分段的结束边界值vi-1确定的整数。

    24、本技术实施例中,每个分段的比例因子为2的整数次方,由此第一通信装置在生成第一cir信息时,除法操作通过左移位就可以完成数值之间的转换(如将cir数据的绝对值转换为转换数值的过程),从而减少第一通信装置的运算复杂度和运算量,简化除法操作,节省功耗。可理解,对于第二通信装置来说,该第二通信装置是解析第一cir信息时,乘法操作通过右移位就可以完成数值之间的转换(如从第一cir信息中提取cir数据的绝对值的过程),从而可以减少第二通信装置的运算复杂度,简化乘法操作,节省功耗。

    25、结合第一方面或第二方面,在一种可能的实现方式中,所述第一cir信息包括符号信息和数值信息,所述符号信息用于指示所述cir数据是非负数或负数,所述数值信息用于指示所述cir数据的绝对值,所述cir数据为原始cir数据的实部或虚部。

    26、结合第一方面或第二方面,在一种可能的实现方式中,v1=2n,n为整数。

    27、本技术实施例中,由于一个感知段内的cir数据的绝对值大部分集中于0附近,或者,大部分cir数据的绝对值小于或等于某一阈值,因此通过将第1分段的结束边界值设置为2的整数次方,可以简化第一通信装置的比较操作,比如简化cir数据的绝对值与第1分段的结束边界值的比较操作,减少该第一通信装置的运算量,节省功耗。

    28、结合第一方面或第二方面,在一种可能的实现方式中,当m=2时,所述第一cir信息还包括第三指示信息,所述第三指示信息用于指示所述cir数据的绝对值不小于第二阈值或者小于第二阈值,所述第二阈值基于所述数值信息占用的比特数nv,及第1分段的比例因子s1确定。

    29、本技术实施例中,当m=2时,第三指示信息可以占用1个比特,由此第一cir信息通过包括第三指示信息以较少的比特数指示cir数据的绝对值的范围(如不小于第二阈值或小于第二阈值),可以使得第二通信装置基于该第三指示信息更快速地判断出其解析第一cir信息所使用的比例因子,提高第二通信装置解析第一cir信息的效率,从而使得第二通信装置可以快速恢复出原始cir数据,以便于得到目标的相关信息。由于第二通信装置解析cir测量报告的效率更高,因此可以有效地节省功耗。

    30、结合第一方面或第二方面,在一种可能的实现方式中,

    31、本技术实施例中,当每个分段的子段数量相同时,第一通信装置通过对比每个分段的比例因子大小就可以确定每个分段的结束边界值大小,确定某个cir数据所对应的比例因子及对应分段的结束边界值,从而可以有效降低分段量化的复杂度,减小第一通信装置分段量化的运算量,节省功耗。

    32、结合第一方面或第二方面,在一种可能的实现方式中,所述第二阈值thre满足如下条件:

    33、

    34、结合第一方面或第二方面,在一种可能的实现方式中,

    35、当第1分段至第m-1分段的子段数量之和等于时,数值信息中的第四指示信息为1或0与结束边界值vm-1有关。如数值信息中的第四指示信息为1,则可以表示cir数据的绝对值大于或等于vm-1;又如数值信息中的第四指示信息为0,则可以表示cir数据的绝对值小于vm-1。也就是说,数值信息不仅可以用于指示cir数据的绝对值,还可以用于指示该cir数据的绝对值不小于vm-1或者小于vm-1。由此,第二通信装置在解析第一cir信息时,通过数值信息中的第四指示信息就可以获知该数值信息所对应的cir数据的绝对值所处的区间,提高第二通信装置解析第一cir信息的准确度。

    36、结合第一方面或第二方面,在一种可能的实现方式中,所述第1分段的子段数量为c1,c1=2m,m为正整数。

    37、本技术实施例中,m=2时,第1分段的子段数量为2的整数次方,则数值信息中的第四指示信息为1或0与结束边界值v1有关。由此,第二通信装置在解析第一cir信息时,通过数值信息中的第四指示信息就可以获知该数值信息所对应的cir数据的绝对值所处的区间,获知解析该第一cir信息时所使用的比例因子,提高第二通信装置解析第一cir信息的准确度和效率。

    38、结合第一方面或第二方面,在一种可能的实现方式中,m=2时,m=nb-2。

    39、结合第一方面或第二方面,在一种可能的实现方式中,当m=2时,数值信息包括第四指示信息,所述第四指示信息用于指示所述cir数据的绝对值不小于v1或者小于v1。

    40、本技术实施例中,第二通信装置通过第四指示信息可以快速地判断出其解析第一cir信息所使用的比例因子,提高第二通信装置解析第一cir信息的效率,从而使得第二通信装置可以快速恢复出原始cir数据,以便于得到目标的相关信息。由于第二通信装置解析cir测量报告的效率更高,因此可以有效地节省功耗。

    41、第三方面,本技术实施例提供一种通信装置,用于执行第一方面、第二方面或任意可能的实现方式中的方法。该通信装置包括具有执行第一方面、第二方面或任意可能的实现方式中的方法的单元。

    42、示例性的,该通信装置可以为wlan设备或芯片,该芯片可以应用于wlan设备中等。

    43、第四方面,本技术实施例提供一种通信装置,该通信装置包括处理器,用于执行上述第一方面、第二方面或任意可能的实现方式所示的方法。或者,该处理器用于执行存储器中存储的程序,当该程序被执行时,上述第一方面、第二方面或任意可能的实现方式所示的方法被执行。

    44、在一种可能的实现方式中,存储器位于上述通信装置之外。

    45、在一种可能的实现方式中,存储器位于上述通信装置之内。

    46、本技术实施例中,处理器和存储器还可以集成于一个器件中,即处理器和存储器还可以被集成在一起。示例性的,通信装置可以为芯片。

    47、在一种可能的实现方式中,通信装置还包括收发器,该收发器,用于接收信号或发送信号。示例性的,该收发器还可以用于发送通信帧或接收第二指示信息等。示例性的,该收发器可以用于接收通信帧或发送第二指示信息等。

    48、第五方面,本技术实施例提供一种通信装置,该通信装置包括逻辑电路和接口,所述逻辑电路和所述接口耦合;所述接口用于输入和/或输出信息,所述逻辑电路用于执行如第一方面、第二方面或任意一种可能的实现方式所述的方法。

    49、示例性的,所述接口用于输入信息可以包括:所述接口用于输入第二指示信息等,所述接口用于输出信息可以包括:所述接口用于输出通信帧等。

    50、示例性的,所述接口用于输入信息包括:所述接口用于输入通信帧等,所述接口用于输出信息包括:所述接口用于输出第二指示信息等。

    51、第六方面,本技术实施例提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质用于存储计算机程序,当其在计算机上运行时,使得上述第一方面、第二方面或任意可能的实现方式所示的方法被执行。

    52、第七方面,本技术实施例提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机程序或计算机代码,当其在计算机上运行时,使得上述第一方面、第二方面或任意可能的实现方式所示的方法被执行。

    53、第八方面,本技术实施例提供一种计算机程序,该计算机程序在计算机上运行时,上述第一方面、第二方面或任意可能的实现方式所示的方法被执行。

    54、第九方面,本技术实施例提供一种uwb通信系统,该uwb通信系统包括第一通信装置和第二通信装置,所述第一通信装置用于执行上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式所示的方法,所述第二通信装置用于执行上述第二方面或第二方面的任意可能的实现方式所示的方法。


    技术特征:

    1.一种感知通信方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.一种感知通信方法,其特征在于,所述方法包括:

    3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述cir数据的绝对值大于比例因子si-1对应分段的结束边界值vi-1,所述si-1小于所述si,i大于或等于2。

    4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述第i分段的子段数量为ci,所述si基于所述ci和所述vi确定,或者,所述si基于所述ci、所述vi、第i-1分段的结束边界值vi-1确定,所述si用于指示所述第i分段中子段的大小。

    5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第i分段的起始边界值为0,或者,为第一阈值,i的取值为1至m中的任一整数;

    6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述通信帧还包括第一指示信息,所述第一指示信息用于指示如下至少一项:所述第一cir信息占用的比特数nb,m的取值,c1至cm的取值,v1至vm的取值,s1至sm的取值。

    7.根据权利要求1、3-5任一项所述的方法,其特征在于,所述生成通信帧之前,所述方法还包括:

    8.根据权利要求2-5任一项所述的方法,其特征在于,所述接收通信帧之前,所述方法还包括:

    9.根据权利要求1-8任一项所述的方法,其特征在于,si=2p,p为基于ci和所述vi确定的整数,或者,p为基于所述ci、所述vi、第i-1分段的结束边界值vi-1确定的整数。

    10.根据权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,所述第一cir信息包括符号信息和数值信息,所述符号信息用于指示所述cir数据是非负数或负数,所述数值信息用于指示所述cir数据的绝对值,所述cir数据为原始cir数据的实部或虚部。

    11.根据权利要求1-10任一项所述的方法,其特征在于,v1=2n,n为整数。

    12.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,当m=2时,所述第一cir信息还包括第三指示信息,所述第三指示信息用于指示所述cir数据的绝对值不小于第二阈值或者小于第二阈值,所述第二阈值基于所述数值信息占用的比特数nv及第1分段的比例因子s1确定。

    13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,

    14.根据权利要求12或13所述的方法,其特征在于,所述第二阈值thre满足如下条件:

    15.根据权利要求12-14任一项所述的方法,其特征在于,所述生成通信帧包括:

    16.根据权利要求1-11任一项所述的方法,其特征在于,所述第1分段的子段数量为c1,c1=2m,m为正整数。

    17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,当m=2时,数值信息包括第四指示信息,所述第四指示信息用于指示所述cir数据的绝对值不小于v1或者小于v1。

    18.根据权利要求1、3-7、9-11、16、17任一项所述的方法,其特征在于,当m=2时,所述生成通信帧包括:

    19.根据权利要求1-14任一项所述的方法,其特征在于,所述第一cir信息包括有效数部分和指数部分,所述第一cir信息对应的十进制数或者,所述第一cir信息对应的十进制数

    20.根据权利要求1-14任一项所述的方法,其特征在于,所述第一cir信息包括有效数据部分和指数部分,所述第一cir信息对应的十进制数或者,所述第一cir信息对应的十进制数

    21.一种通信装置,其特征在于,包括用于执行如权利要求1-20任一项所述方法的单元。

    22.一种通信装置,其特征在于,包括处理器和存储器;

    23.一种通信装置,其特征在于,包括逻辑电路和接口,所述逻辑电路和接口耦合;所述接口用于输入和/或输出代码指令,所述逻辑电路用于执行所述代码指令,以使权利要求1-20任一项所述的方法被执行。

    24.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序,所述计算机程序被执行时,如权利要求1-20任一项所述的方法被执行。

    25.一种计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被执行时,如权利要求1-20任一项所述的方法被执行。

    26.一种超宽带uwb通信系统,其特征在于,所述uwb通信系统包括第一通信装置和第二通信装置,所述第一通信装置用于执行如权利要求1、3-7、9-20任一项所述的方法,所述第二通信装置用于执行如权利要求2-6、8-14、16-20任一项所述的方法。


    技术总结
    一种感知通信方法及装置,涉及通信技术领域,应用于支持UWB的WPAN系统,感知系统,如802.15系列协议中的802.15.4a协议、802.15.4z协议或802.15.4ab协议等,又如IEEE 802.11ax下一代Wi‑Fi协议,如802.11be,Wi‑Fi 7或EHT,再如802.11be下一代,Wi‑Fi 8,UHR,Wi‑Fi AI等802.11系列协议。第一通信装置生成通信帧,并发送该通信帧,第二通信装置接收该通信帧,并解析该通信帧。该通信帧中的CIR测量报告包括第一CIR信息,该第一CIR信息基于第i分段的比例因子s<subgt;i</subgt;以及CIR数据确定。有效降低了CIR测量报告的信令开销。

    技术研发人员:钱彬,刘辰辰,彭晓辉,罗杰·齐特拉卡,黄磊,杨讯
    受保护的技术使用者:华为技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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