联合通信和感测的制作方法

本公开涉及无线通信和雷达技术，特别是用于高频。

背景技术：

1、对于未来的无线通信系统，讨论了组合无线通信和感测(雷达)，特别是针对两者使用相同的频谱和/或硬件。这有时被称为联合通信和感测(jcas)。组合这些功能带来了许多挑战。

技术实现思路

1、本公开的一个目的是提供处理jcas的方法，特别是关于通信信令和感测信令的复用。所描述的方法可以被用于一个或多个不同的频率范围。例如，它们可以针对频率范围(例如，载波带宽和/或系统带宽)实现，用于1ghz或更高、2ghz或更高、5ghz或更高、或6ghz或更高、或10ghz或更高的感测信令和/或通信信令，和/或用于毫米波通信，特别是用于52.6ghz附近和/或以上的无线电载波频率(其可以被视为高无线电频率(高频)和/或毫米波)。载波频率可以在52.6与140ghz之间(例如下边界在52.6、55、60、71ghz之间和/或上边界在71、72、90、114、140ghz或更高频率之间)，特别是在55与90ghz之间，或者在60与72ghz之间；但是，可以考虑更高的频率，特别是71ghz或72ghz或以上、和/或100ghz或以上、和/或140ghz或以上的频率。特别地，载波频率可以指载波的中心频率或最大频率。本文描述的无线电节点和/或网络可以在宽带中操作，例如载波带宽(或带宽或载波聚合)是400mhz或更高，特别是1ghz或更高、或2ghz或更高、或甚至更高，例如6ghz或更高、或8ghz或更高；所调度或分配的带宽可以是载波带宽，或者更小，例如取决于信道和/或过程。在某些情况下，操作可以基于ofdm波形或sc-fdm波形(例如，下行链路和/或上行链路)，特别是基于fdf-sc-fdm的波形。但是，基于单载波波形的操作(例如sc-fde，其可以例如基于调制方案和/或mcs而被脉冲整形或频域滤波)可以被考虑用于下行链路和/或上行链路。一般而言，不同的波形可以被用于不同的通信方向。使用或利用载波和/或波束进行通信可以对应于使用或利用载波和/或波束进行操作，和/或可以包括在载波和/或波束上进行发送和/或在载波和/或波束上进行接收。操作可以基于参数集和/或与参数集相关联，例如与基于ofdm的系统相比，参数集可以指示子载波间隔和/或分配单元的时长和/或其等效物。子载波间隔或等效频率间隔可以例如对应于960khz或1920khz，例如表示子载波或等效物的带宽。

2、特别地根据3gpp(第三代合作伙伴计划，标准化组织)，特别有利地在未来第六代(6g)电信网络或6g无线电接入技术或网络(rat/ran)中实现这些方法。特别地，合适的ran可以是根据nr(例如版本18或更高版本)或lte演进的ran。但是，这些方法也可以与其他rat(例如未来的5.5g系统或基于ieee的系统)一起使用。

3、公开了一种操作无线通信网络中的无线电节点的方法，所述无线电节点适于无线通信，并且适于感测和/或雷达操作，所述方法包括：发送和/或接收感测信令。所述感测信令与通信信令进行频域复用。

4、此外，提出了一种用于无线通信网络的无线电节点。所述无线电节点适于无线通信，并且适于感测和/或雷达操作。所述无线电节点适于：发送和/或接收感测信令。所述感测信令与通信信令进行频域复用。

5、本文描述的方法促进在一个节点中组合感测能力和通信能力，并且有效地使用共享资源和/或电路，和/或具有低开销。所述无线电节点能够进行全双工操作(同时发送和接收例如通信信令和/或感测信令，例如利用多个不同的天线子阵列和/或面板)，例如用于单站(mono-static)感测操作中的操作。但是，在一些变型中，可以考虑所述无线电节点适于半双工(在给定时间仅发送或仅接收)的场景。

6、所述感测信令和通信信令可以由同一个发送节点(例如所述无线电节点)发送，或者由不同的节点发送。特别地，可以考虑所述无线电节点发送通信信令和感测信令两者，并且可以另外监视和/或接收所述感测信令的反射，例如在单站场景中。在某些情况下，所述无线电节点可以接收所述通信信令和所述感测信令，和/或可以另外发送所述感测信令，例如在单站场景中。在一些情况下，所述无线电可以发送所述通信信令并接收(和/或监视)所述感测信令，并且另外可以发送所述感测信令，反之亦然。应当考虑接收感测信令可以包括和/或基于监视所述感测信令，例如利用一个或多个接收波束和/或波束扫描。接收到或监视到的感测信令可以表示反射和/或衍射的感测信令，例如在撞击目标物体和/或障碍物之后。使用感测信令和通信信令的操作可以涉及特定时段(例如联合操作间隔)，在所述时段中执行通信和感测两者。所述无线电节点的操作状态可能集中在一种类型的操作上，例如仅通信或仅感测。感测信令与通信信令进行频率复用(也被称为进行频域复用或频率双工)可以指所述感测信令在频域中具有与所述通信信令不同的位置，例如在频谱的非重叠部分(非重叠带宽)中。特别地，感测信令可以占用第一频率带宽，所述通信信令可以占用第二频率带宽，其中，所述第一频率带宽和所述第二频率带宽可以在频域中不重叠和/或不相连和/或分离。

7、所述无线电节点可以例如是无线设备或用户设备或终端，或者是网络节点或信令无线电节点或基站。因此，感测功能可以由无线通信网络的共同参与者提供。

8、可以认为所述无线电节点适于利用np个天线子阵列和/或面板，其中，np是4或更大的整数。天线子阵列可以包括多个天线单元，例如4个或更多、或者10个或更多、或者50个或更多、或者100个或更多。天线子阵列、和/或与其相关联和/或包括在其中的所述天线单元可以与一个和/或相同的天线电路相关联和/或连接或可连接，和/或可联合控制以用于模拟和/或数字波束成形，和/或可操作以用于联合发射或接收。面板可以包括支撑一个或多个天线子阵列的支撑结构，例如塑料和/或金属材料和/或木材，所述支撑结构另外可以支撑天线电路和/或接口电路之类的附加电路。每个天线子阵列可以与一个通信方向(例如，接收或发射)和/或一个功能(例如感测或通信)相关联。可以认为天线子阵列的天线单元共享相同的极化，例如水平或垂直极化。在某些情况下，np可以是偶数，其中，可以认为np/2个天线子阵列(和/或它们的天线单元)可以与第一极化(例如，水平或垂直或左圆或右圆，或者任何其他合适的极化)相关联，并且另外np/2个天线子阵列与第二极化相关联，所述第二极化可以与所述第一极化正交。例如，所述第一极化可以是水平的，并且所述第二极化是垂直的，或者所述第一极化可以是左圆的，并且所述第二极化可以是右圆的。这允许操作多个波束，具有良好的灵活性和/或大的信令容量。一般而言，与无线电节点相关联的天线装置可以包括一个或多个天线子阵列，特别是偶数个天线子阵列。一般而言，在不同的时间，不同的天线子阵列和/或面板可以被用于不同的功能，例如发射或接收，和/或感测或通信。天线单元的极化可以与特定操作方向相关联，例如用于发射或接收。取决于信令方向(发射或接收)，极化可能不同。例如，天线子阵列可以与用于发射的第一极化和用于接收的第二极化相关联，反之亦然。这可以例如通过针对所述子阵列提供交叉线性天线单元来实现，所述交叉线性天线单元具有根据极化的关联的连接/电路。

9、特别地，可以认为所述感测信令是例如由所述无线电节点利用第一天线单元集合和/或第一天线子阵列集合和/或第一天线面板集合来发送和/或接收的，所述通信信令是例如由所述无线电节点利用第二天线单元集合和/或第二天线子阵列集合和/或第二天线面板集合来发送和/或接收的。所述第一集合可以包括与所述第二集合不同的子阵列和/或天线单元和/或天线面板。所述第一集合可以包括一个或多个天线子阵列和/或面板，例如nc个子阵列和/或面板，特别是偶数。可以认为所述第二集合可以包括一个或多个天线子阵列和/或面板，例如ns个子阵列，特别是偶数。可以认为nc+ns＝np。在某些情况下，所述nc和/或ns个子阵列和/或面板可以包括与第一极化和第二极化相关联的相等数量的天线子阵列和/或面板(一般而言，如果天线子阵列的所有天线单元都与相同的极化相关联，则可以认为所述天线子阵列与极化相关联)。可以认为不同的天线子阵列被用于发送感测信令和接收信令，其中，相同的极化可以与感测信令的发送和接收相关联。

10、可以认为所述感测信令和所述通信信令在操作时间间隔或者整数n个符号时间间隔或分配单元或块符号中被发送和/或接收，所述操作时间间隔是例如时隙。所述操作时间间隔可以对应于1ms或更小、或者0.5ms或更小、或者0.1ms或更小，和/或n可以是1000或更小、或者300或更小、或者200或更小、或者100或更小、或者20或更小。因此，所述无线电节点能够在短时间标度内操作两种信令类型。在所述操作时间间隔内，所述感测信令和通信信令可以进行时间复用操作、或同时操作、或两者(在不同的子间隔中)。

11、在一些变型中，所述感测信令和所述通信信令可以至少部分或完全在时间上(例如在操作时间间隔或其一个或多个子间隔中)重叠地被发送和/或接收。部分在时间上重叠可以指所述感测信令的一部分不与所述通信信令重叠，完全重叠可以指所有所述感测信令与通信信令重叠(在时域中，特别是在所述操作时间间隔和/或其一个或多个子间隔内)。

12、特别地，所述感测信令通常可以在感测时间间隔中被发送，并且所述感测信令的反射可以在监视时间间隔中被监视(和/或被接收)，其中，所述感测时间间隔和所述监视时间间隔可以在时间上至少部分或完全重叠。所述感测时间间隔和/或所述监视时间间隔可以是操作时间间隔的一部分(例如包括在操作时间间隔中，例如作为子间隔)，或者覆盖所述操作时间间隔。因此，促进了短时间标度联合操作。

13、可以认为第一天线子阵列和/或天线面板可以被用于发送感测信令，第二天线子阵列和/或天线面板可以被用于监视和/或接收所述感测信令的反射。两个或更多个天线子阵列和/或面板可以被用于利用通信信令进行通信，例如在所述操作时间间隔期间。所述第一子阵列和/或面板和所述第二子阵列和/或面板可以具有不同的极化。特别是对于大的np(例如，8或更大)，这能够促进感测操作，并且对通信操作的影响相对小。

14、一般而言，感测信令和通信信令占用相同的频谱，例如相同的载波。频率复用通常可以指频谱的不同位置被分配给感测信令和通信信令，例如载波带宽的不同部分；附加地，不同的带宽可以被分配给感测信令和通信信令。因此，能够提供频谱重用。这可以指操作时间间隔(多个)。

15、可以认为所述感测信令占用的带宽(第一频率带宽或第一带宽)可以是350mhz或更少、或者300mhz或更少、和/或载波或系统带宽的10％或更少、或者载波或系统带宽的5％或更少、和/或用于通信信令的带宽(第二频率带宽或第二带宽)的10％或更少、和/或用于通信信令的带宽的7％或更少。这可以指操作时间间隔(多个)；除此之外，可以使用不同的带宽大小，例如，如果在更长时间内(例如，所述操作时间间隔时长的5倍或更多倍、或所述操作时间间隔时长的10倍或20倍或50倍或更多倍)仅使用通信信令，则全部载波/系统带宽可以被应用于通信信令。因此，能够改进带宽限制。

16、在一些变型中，所述感测信令可以占用第一频率带宽(或第一带宽)，所述通信信令可以占用第二频率带宽(第二带宽)，其中，进一步地，频率间隙可以存在于或处于或位于所述第一频率带宽与所述第二频率带宽之间。所述第二频率带宽的大小可以大于所述第一频率带宽，例如它可以是所述大小的sm倍，其中，sm可以是3或更大、或者5或更大、或者10或更大、或者15或更大。所述间隙可以对应于小于所述第二频率带宽的带宽，和/或可以小于所述第一频率带宽。所述间隙可以对应于例如限制所述第一频率带宽与所述第二频率带宽之间的干扰的保护带宽。

17、一般而言，所述通信信令可以基于ofdm波形，例如基于dft-s-ofdm的波形。这能够促进高容量的可靠通信。

18、本文描述的方法促进将通信无线电节点的硬件用于雷达或感测，并且具有有限的开销或效率损失。

19、感测信令通常可以由参考信令来表示。不同类型的感测信令可以在参数集和/或波形和/或调制符号序列和/或序列根和/或时长和/或频率带宽和/或密度(例如，在时域和/或频域中)和/或码和/或定时(特别是关于周期)和/或波束形状或波束大小方面不同。

20、所述通信信令和/或感测信令可以基于ofdm波形，例如ofdm和/或sc-fdm。发送和/或接收感测信令可以被认为利用感测信令进行操作。可以认为利用通信信令进行操作和/或利用通信信令进行通信可以包括发送所述通信信令和/或接收所述通信信令。取决于所述无线电节点是否适于全双工操作，利用感测信令进行操作可以包括在相同的方向上进行操作(例如，两个操作都包括发送，或者两个操作都包括接收)，或者在不同的方向上进行操作(对于一个或两个操作，或者在操作之间和/或对于一个操作)。因此，可以考虑不同的用例和设置类型(单站或多站(multi-static))。

21、在某些情况下，利用感测信令进行操作可以包括发送所述感测信令和/或接收所述感测信令。一般而言，接收感测信令可以包括接收所述感测信令的反射；所述反射可以相对于所述发送信令在时间上被移位(由于传播延迟)；时间上的移位可以是两个符号时间间隔或更少、或者一个符号时间间隔或更少、或者循环前缀的时长或更少。可以相应地配置所述感测信令的范围。一般而言，利用感测信令进行操作可以包括执行感测和/或确定物体的存在(或不存在)和/或确定一个或多个物体(感测目标)的一个或多个属性。

22、可以认为所述通信信令是基于ofdm波形，例如ofdm或dft-s-ofdm或脉冲整形后的dft-s-ofdm。这样的波形特别适合于高频下和/或具有高通信负载的无线通信。在某些情况下，所述感测信令可以基于ofdm波形，例如ofdm或dft-s-ofdm或脉冲整形后的dft-s-ofdm或基于ofts的波形。所述感测信令波形可以基于与所述通信信令相同的波形，这允许容易地重用配置和电路。在某些情况下，它可以基于不同的波形，从而允许灵活性，例如用于不同的用例和功能。

23、所述无线电节点可以是无线设备或用户设备或终端。替代地，它可以是网络节点或信令无线电节点。适于无线通信的无线电节点可以是适于发送和/或接收通信信令的无线电节点。通信信令可以是和/或包括数据信令和/或控制信令和/或参考信令，例如根据3gpp标准或ieee标准之类的无线通信标准。适于感测操作和/或雷达操作的无线电节点可以适于和/或被配置或可配置用于发送和/或接收用于感测或雷达功能的信令，特别是根据用于感测和/或处理信令的配置。所述无线电节点可以在通信信令与感测操作和/或感测信令之间共享电路(如处理电路和/或无线电电路和/或天线电路)和/或天线单元和/或子阵列。所述感测操作可以是单站和/或多站。感测信令可以是参考信令，和/或可以是通信信令和/或专用于感测的信令。感测信令可以具有不同类型的信令，例如基于用途和/或物体和/或感测功能(例如，要确定物体的哪些参数)或与用途和/或物体和/或感测功能(例如，要确定物体的哪些参数)相关联。在复用时间间隔中复用通信信令和感测信令可以对应于例如由同一个节点或不同的节点在复用时间间隔中发送所述通信信令和所述感测信令。利用通信信令进行操作可以包括发送和/或接收通信信令。利用感测信令进行操作可以包括发送和/或接收感测信令。无线电节点可以适于单站操作。在这种情况下，它可以适于全双工操作，在完全地或至少部分地重叠的时间间隔(例如，对应于复用时间间隔和/或至少部分地与复用时间间隔重叠)中发送和接收，以使得它可以接收到它自己发送的反射的感测信令(由于无线电波速度快，反射的感测信令通常将在所述无线电节点仍然发送感测信令时被接收到)。无线电节点的所述无线电电路和/或处理电路和/或天线电路可以适于处理通信信令和感测信令两者。所述无线电节点可以适于全双工操作和/或半双工操作。全双工可以指同时发送和接收，例如使用同一个或不同的电路，和/或使用不同的天线子阵列或可单独操作的天线子阵列或天线单元。

24、所述感测信令可以被波束成形。所述通信信令可以被波束成形。与所述通信信令相比，针对所述感测信令可以使用不同的波束，特别是更窄的波束。在某些情况下，对于感测信令的不同出现和/或信令类型和/或功能，感测信令的波束形状可能不同。当从通信信令切换到感测信令时，可以执行波束切换，反之亦然。感测信令可以使用感测波束被发送和/或各向同性地被发送或使用默认波束被发送；感测信令可以使用接收波束被接收，或者使用默认或各向同性接收被接收。可以例如根据扫描方案，通过空间角度来扫描感测波束以在所述空间角度中执行感测。

25、基于dft-s-ofdm的波形可以是通过对被映射到频率间隔(例如，子载波)的调制符号执行dft扩展操作而构造的波形，例如以提供时变信号。基于dft-s-ofdm的波形也可以被称为sc-fdm波形。它可以被认为提供良好的papr特性，从而允许功率放大器的优化操作，特别是对于高频。一般而言，本文描述的方法还可以适用于基于单载波的波形，例如基于fde的波形。例如在数据信道和/或控制信道上的通信可以基于和/或利用基于dft-s-ofdm的波形或基于单载波的波形。

26、特别地，通信可以同时在多个通信链路和/或波束上和/或具有多个目标(例如，也进行接收的trp或其他形式的发送源)和/或多个层；用于多发送或接收的不同参考信令可以基于不同的序列根和/或梳和/或循环移位。因此，能够实现高吞吐量并且具有低干扰。一般而言，(例如，相同类型的)不同参考信令可以与不同的发送源和/或波束和/或层相关联，特别是如果被同时发送和/或在时间上重叠(例如，如果在上行链路中被发送，则考虑不同的定时提前值)。例如，可以存在使用第一发送源和/或第一波束和/或第一层来发送的第一参考信令，以及使用第一发送源和/或第一波束和/或第一层来发送的第二参考信令。

27、还描述了一种包括指令的程序产品，所述指令使得处理电路控制和/或执行如本文所述的方法。此外，考虑了一种携带和/或存储如本文所述的程序产品的载体介质装置。还公开了一种包括和/或被连接到或可连接到无线电节点的信息系统。