通信方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种通信方法及装置，可以提升CSI反馈矩阵中的有效信息量，便于发送端提取目标物体的属性信息，提升对目标物体的感知能力。该方法包括：第一设备从第二设备接收至少一个信道探测帧，并根据至少一个信道探测帧确定至少一个第一CSI矩阵H1，H1用于指示信道状态，信道探测帧与H1一一对应。然后第一设备对H2的协方差矩阵R

【技术实现步骤摘要】
通信方法及装置


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种通信方法及装置。

技术介绍

[0002]无线局域网(wireless local area network，WLAN)感知(sensing)是一种利用无线信号进行目标物体感知的技术，目标物体指的是周围环境中的事物，例如：人、物等。基于无线电测量或采样环境的能力，WLAN sensing为两个物理设备之间的每个通信路径都提供了提取其周围环境信息的机会。目前，WLAN设备在现今社会中广泛部署，因此WLAN sensing具有非常广泛的应用前景。
[0003]WLAN sensing可以基于现有的标准进行目标物体感知，在现有的标准(例如：802.11ac协议)中定义了波束成形(beamforming)技术。该技术中，发送端可以依赖于接收端反馈的信道估计(channel estimation，CE)的结果，也即信道状态信息(channel state information，CSI)反馈矩阵，生成导向矩阵(steering matrix)，以此来提高发送端与接收端的通信性能。
[0004]但是现有的生成CSI反馈矩阵的方案中，使得CSI反馈矩阵中无法保留相位信息，而该相位信息对于提取目标物体的属性信息(例如：目标距离、目标角度、目标多普勒等)至关重要。例如，目标角度可以用于确定目标物体的方向，多普勒频率是由目标物体运动造成的，因此目标多普勒可以用于确定目标物体的速度。而发送端根据重构出的CSI反馈矩阵无法提取到目标物体的属性信息，进而不能对目标物体有效感知。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种通信方法及装置，可以提升CSI反馈矩阵中的有效信息量，便于发送端提取目标物体的属性信息，提升对目标物体的感知能力。
[0006]为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
[0007]第一方面，提供一种通信方法，该方法包括：第一设备从第二设备接收至少一个信道探测帧。第一设备根据至少一个信道探测帧确定至少一个第一信道状态信息CSI矩阵H1，H1用于指示信道状态，信道探测帧与H1一一对应。H1的维度为N
r
×
N
t
×
K，N
t
为第二设备的天线数目，N
r
为第一设备的天线数目，K为承载信道探测帧的子载波数目，N
t
，N
r
，K均为正整数；第一设备对H2的协方差矩阵R
HH
进行特征值分解，获得特征向量矩阵U以及特征值矩阵∑。其中，H2根据H1确定，H2为任意一个子载波对应的CSI矩阵；第一设备根据H2、U以及∑确定H1对应的第二CSI矩阵V。第一设备向第二设备反馈至少一个H1对应的至少一个V，至少一个V用于确定目标物体的属性信息。
[0008]基于上述技术方案，第一设备能够根据接收到的至少一个信道探测帧确定用于指示信道状态的第一CSI矩阵H1，然后第一设备对H2进行特征值分解，获得特征向量矩阵U以及特征值矩阵∑，其中H2是根据H1确定的，H2为任意一个子载波对应的CSI矩阵。然后第一设备能够根据H2、U以及∑确定H1对应的第二CSI矩阵V，由此求解获得的V中包含相位信息，并向
第二设备反馈至少一个H1对应的至少一个V，至少一个V用于确定目标物体的属性信息。使得第二设备重构出的V矩阵也包含相位信息，可以根据该相位信息提取目标物体的属性信息，进而提升对目标物体的感知能力。
[0009]一种可能的设计中，R
HH
满足：满足：为H2的共轭转置矩阵。
[0010]一种可能的设计中，U中的列向量u
s
与V中的列向量v
s
满足以下条件：其中，σ
s
为v
s
对应的奇异值，σ
s
为∑中对应的特征值的算术平方根，s为1到m的整数，m为V中列向量的数目，m为正整数。由于∑为实数矩阵，σ
s
作为∑中对应的特征值的算术平方根，σ
s
中是不包含相位信息的，U矩阵中包含部分相位信息(例如：在仅有单个目标物体的情况下，U矩阵中包括有用于提取目标角度的相位信息。在具有多个目标物体或者多径的情况下，U矩阵中包括有用于提取目标角度的相位信息，以及多个目标物体或者多径之间两两乘积的信息)，相应的，U矩阵中的列向量u
s
也包含部分相位信息，并且在H2中是包含原始相位信息的，因此v
s
中对应保留了相关的相位信息，V矩阵中同样保留了相关的相位信息，而该相位信息可以用于后续提取目标物体的属性信息。
[0011]一种可能的设计中，获得U中列向量的条件包括：将U中每个列向量中的第a个元素赋值为b，a为正整数，b为实数。由于用于提取目标距离的相位信息以及用于提取目标多普勒的相位信息需要根据至少两个V矩阵确定，根据H2、U以及∑求解这至少两个V矩阵的过程中，U矩阵中每个列向量的求解都需要满足该设计中的条件，才可以保证求解获得的V矩阵中包含有用于提取目标距离的有效信息以及用于提取目标多普勒的有效信息。
[0012]一种可能的设计中，目标物体的属性信息包括目标距离，目标距离为目标物体与第一设备之间的距离，以及目标物体与第二设备的距离之和。其中，目标距离由一个H1对应的至少两个V确定。
[0013]一种可能的设计中，目标物体的属性信息还包括目标角度，目标角度包括第二设备与目标物体之间的发射角度。其中，目标角度由一个V确定。
[0014]一种可能的设计中，目标物体的属性信息还包括目标多普勒，目标多普勒为第一设备经过目标物体接收信道探测帧的频率与第二设备发送信道探测帧的频率之差。其中，目标多普勒由至少两个H1对应的至少一个V确定。
[0015]一种可能的设计中，V中的一个列向量与一个目标物体对应。
[0016]一种可能的设计中，在第一设备从第二设备接收至少一个信道探测帧之后，方法还包括：第一设备从第二设备接收至少一个触发帧，至少一个触发帧用于指示第一设备根据H2、U以及∑确定V。基于该设计，通过第二设备向第一设备指示的方式，以告知第一设备采用本申请实施例提供的方法求解V，可以提升CSI反馈矩阵中的有效信息量，便于第二设备提取目标物体的属性信息，提升对目标物体的感知能力。
[0017]第二方面，提供一种通信方法，该方法包括：第二设备向第一设备发送至少一个信道探测帧。第二设备从第一设备接收至少一个H1对应的至少一个第二CSI矩阵V，至少一个V用于确定目标物体的属性信息，至少一个H1根据至少一个信道探测帧确定，H1用于指示信道状态，信道探测帧与H1一一对应。H1的维度为N
r
×
N
t
×
K，N
t
为第二设备的天线数目，N
r
为第一设备的天线数目，K为承载信道探测帧的子载波数目，N
t
，N
r
，K均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通信方法，其特征在于，所述方法包括：第一设备从第二设备接收至少一个信道探测帧；所述第一设备根据所述至少一个信道探测帧确定至少一个第一信道状态信息CSI矩阵H1，所述H1用于指示信道状态，所述信道探测帧与所述H1一一对应；所述H1的维度为N
r
×
N
t
×
K，N
t
为所述第二设备的天线数目，N
r
为所述第一设备的天线数目，K为承载所述信道探测帧的子载波数目，所述N
t
，所述N
r
，所述K均为正整数；所述第一设备对H2的协方差矩阵R
HH
进行特征值分解，获得特征向量矩阵U以及特征值矩阵∑；其中，所述H2根据所述H1确定，所述H2为任意一个子载波对应的CSI矩阵；所述第一设备根据H2、所述U以及所述∑确定所述H1对应的第二CSI矩阵V；所述第一设备向所述第二设备反馈所述至少一个H1对应的至少一个V，所述至少一个V用于确定目标物体的属性信息。2.一种通信方法，其特征在于，所述方法包括：第二设备向第一设备发送至少一个信道探测帧；所述第二设备从所述第一设备接收至少一个H1对应的至少一个第二CSI矩阵V，所述至少一个V用于确定目标物体的属性信息，所述至少一个H1根据所述至少一个信道探测帧确定，所述H1用于指示信道状态，所述信道探测帧与所述H1一一对应；所述H1的维度为N
r
×
N
t
×
K，N
t
为所述第二设备的天线数目，N
r
为所述第一设备的天线数目，K为承载所述信道探测帧的子载波数目，所述N
t
，所述N
r
，所述K均为正整数；所述H1对应的V由H2、U以及∑确定，所述U为所述H2的协方差矩阵R
HH
的特征向量矩阵，所述∑为所述R
HH
的特征值矩阵，所述H2根据所述H1确定，所述H2为任意一个子载波对应的CSI矩阵。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述R
HH
满足：所述为所述H2的共轭转置矩阵。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，所述U中的列向量u
s
与所述V中的列向量v
s
满足以下条件：其中，所述σ
s
为所述v
s
对应的奇异值，所述σ
s
为所述∑中对应的特征值的算术平方根，s为1到m的整数，所述m为所述V中列向量的数目，所述m为正整数。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，获得所述U中列向量的条件包括：将所述U中每个列向量中的第a个元素赋值为b，所述a为正整数，所述b为实数。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于，所述目标物体的属性信息包括目标距离，所述目标距离为所述目标物体与所述第一设备之间的距离，以及所述目标物体与所述第二设备的距离之和；其中，所述目标距离由一个H1对应的至少两个V确定。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的方法，其特征在于，所述目标物体的属性信息还包括目标角度，所述目标角度包括所述第二设备与所述目标物体之间的发射角度；其中，所述目标角度由一个V确定。
8.根据权利要求1
‑
7任一项所述的方法，其特征在于，所述目标物体的属性信息还包括目标多普勒，所述目标多普勒为所述第一设备经过所述目标物体接收所述信道探测帧的频率与所述第二设备发送所述信道探测帧的频率之差；其中，所述目标多普勒由至少两个H1对应的至少一个V确定。9.根据权利要求1
‑
8任一项所述的方法，其特征在于，所述V中的一个列向量与一个目标物体对应。10.根据权利要求1、3
‑
9任一项所述的方法，其特征在于，在第一设备从第二设备接收至少一个信道探测帧之后，所述方法还包括：所述第一设备从所述第二设备接收至少一个触发帧，所述至少一个触发帧用于指示所述第一设备根据所述H2、所述U以及所述∑确定所述V。11.根据权利要求2
‑
9任一项所述的方法，其特征在于，在所述第二设备从所述第一设备接收至少一个H1对应的至少一个第二CSI矩阵V之前，所述方法还包括：所述第二设备向所述第一设备发送至少一个触发帧，所述至少一个触发帧用于指示所述第一设备根据所述H2、所述U以及所述∑确定所述V。12.一种通信装置，其特征在于，包括：收发单元，用于从第二设备接收至少一个信道探测帧；处理单元，用于根据所述至少一个信道探测帧确定至少一个第一信道状态信息CSI矩阵H1，所述H1用于指示信道状态，所述信道探测帧与所述H1一一对应；所述H1的维度为N
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【专利技术属性】
技术研发人员：杜瑞，朱翔，刘辰辰，狐梦实，韩霄，杨讯，张云，李杨，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：