User equipment (UE) measurement and report enhancement for micro-doppler features in object identity sensing

Abstract

Disclosed are systems, apparatuses, processes, and computer-readable media for wireless communications. For example, a first network device can receive a sensing signal reflected from an object. The first network device can measure a micro-Doppler spectrum of the sensing signal. The first network device can extract micro-Doppler features from the micro-Doppler spectrum based on configuration requirements from a second network device. The first network device can transmit, to the second network device, a report comprising the micro-Doppler features based on the configuration requirements.

Description

USER EQUIPMENT (UE) MEASUREMENT AND REPORT ENHANCEMENT FOR MICRO-DOPPLER FEATURES IN OBJECT IDENTITY SENSING

[0001] FIELD OF THE DISCLOSURE

[0002] The present disclosure generally relates to identifying targets or objects using wireless communications (e.g., radio frequency (RF) sensing) . For example, aspects of the present disclosure relate to systems and techniques for providing user equipment (UE) measurement and report enhancement for micro-Doppler features in object identity sensing.

[0003] BACKGROUND OF THE DISCLOSURE

[0004] Wireless communications systems are widely deployed to provide various types of communication content, such as voice, video, packet data, messaging, and broadcast. These systems may be capable of supporting communication with multiple users by sharing the available system resources (e.g., time, frequency, and power) . Examples of such multiple-access systems include fourth generation (4G) systems such as Long Term Evolution (LTE) systems, LTE-Advanced (LTE-A) systems, or LTE-A Pro systems, and fifth generation (5G) systems which may be referred to as New Radio (NR) systems. These systems may employ technologies such as code division multiple access (CDMA) , time division multiple access (TDMA) , frequency division multiple access (FDMA) , orthogonal FDMA (OFDMA) , or discrete Fourier transform spread orthogonal frequency division multiplexing (DFT-S-OFDM) . A wireless multiple-access communications system may include one or more base stations or one or more network access nodes, each simultaneously supporting communication for multiple communication devices, which may be otherwise known as user equipment (UE) . Some wireless communications systems may support communications between UEs, which may involve direct transmissions between two or more UEs.

[0005] Due to larger bandwidths being allocated for wireless cellular communications systems (e.g., including 5G) and more use cases being introduced into the cellular communications systems, reducing communications or signaling overhead can be essential for future cellular systems.SUMMARY

[0006] The following presents a simplified summary relating to one or more aspects  disclosed herein. Thus, the following summary should not be considered an extensive overview relating to all contemplated aspects, nor should the following summary be considered to identify key or critical elements relating to all contemplated aspects or to delineate the scope associated with any particular aspect. Accordingly, the following summary has the sole purpose to present certain concepts relating to one or more aspects relating to the mechanisms disclosed herein in a simplified form to precede the detailed description presented below.

[0007] Systems and techniques are described for wireless communications and sensing. According to at least one illustrative example, an apparatus for wireless communications and sensing is provided. The apparatus includes at least one memory and at least one processor coupled to the at least one memory and configured to: receive a sensing signal reflected from an object; measure a micro-Doppler spectrum of the sensing signal; extract micro-Doppler features from the micro-Doppler spectrum based on configuration requirements from a second network device; and output, for transmission to the second network device, a report comprising the micro-Doppler features based on the configuration requirements.

[0008] In another illustrative example, a method of wireless communications and sensing performed at a network device is provided. The method includes: receiving, by the first network device, a sensing signal reflected from an object; measuring, by the first network device, a micro-Doppler spectrum of the sensing signal; extracting, by the first network device, micro-Doppler features from the micro-Doppler spectrum based on configuration requirements from a second network device; and transmitting, by the first network device to the second network device, a report comprising the micro-Doppler features based on the configuration requirements.

[0009] In another illustrative example, a non-transitory computer readable medium is provided that has stored thereon instructions that, when executed by one or more processors, cause the processors to: receive a sensing signal reflected from an object; measure a micro-Doppler spectrum of the sensing signal; extract micro-Doppler features from the micro-Doppler spectrum based on configuration requirements from a second network device; and output, for transmission to the second network device, a report comprising the micro-Doppler features based on the configuration requirements.

[0010] In another illustrative example, an apparatus for wireless communications and  sensing is provided that includes: means for receiving a sensing signal reflected from an object; means for measuring a micro-Doppler spectrum of the sensing signal; means for extracting micro-Doppler features from the micro-Doppler spectrum based on configuration requirements from a second network device; and means for transmitting, to the second network device, a report comprising the micro-Doppler features based on the configuration requirements.

[0011] Aspects generally include a method, apparatus, system, computer program product, non-transitory computer-readable medium, user device, image processing device, and / or processing system as substantially described with reference to and as illustrated by the drawings and specification.

[0012] Some aspects include a device having a processor configured to perform one or more operations of any of the methods summarized above. Further aspects include processing devices for use in a device configured with processor-executable instructions to perform operations of any of the methods summarized above. Further aspects include a non-transitory processor-readable storage medium having stored thereon processor-executable instructions configured to cause a processor of a device to perform operations of any of the methods summarized above. Further aspects include a device having means for performing functions of any of the methods summarized above.

[0013] In some aspects, one or more of the apparatuses described herein is, is part of, and / or includes a UE, such as a wearable device, an extended reality (XR) device (e.g., a virtual reality (VR) device, an augmented reality (AR) device, or a mixed reality (MR) device) , a head-mounted display (HMD) device, a wireless communication device, a mobile device (e.g., a mobile telephone and / or mobile handset and / or so-called “smart phone” or other mobile device) , a camera, a personal computer, a laptop computer, a server computer, a vehicle or a computing device or component of a vehicle, another device, or a combination thereof. In some aspects, the apparatus includes a camera or multiple cameras for capturing one or more images. In some aspects, the apparatus further includes a display for displaying one or more images, notifications, and / or other displayable data. In some aspects, the apparatuses described above can include one or more sensors (e.g., one or more inertial measurement units (IMUs) , such as one or more gyroscopes, one or more gyrometers, one or more accelerometers, any combination thereof, and / or other sensor) .

[0014] The foregoing has outlined rather broadly the features and technical advantages of examples according to the disclosure in order that the detailed description that follows may be better understood. Additional features and advantages will be described hereinafter. The conception and specific examples disclosed may be readily utilized as a basis for modifying or designing other structures for carrying out the same purposes of the present disclosure. Such equivalent constructions do not depart from the scope of the appended claims. Characteristics of the concepts disclosed herein, both their organization and method of operation, together with associated advantages will be better understood from the following description when considered in connection with the accompanying figures. Each of the figures is provided for the purposes of illustration and description, and not as a definition of the limits of the claims. The foregoing, together with other features and aspects, will become more apparent upon referring to the following specification, claims, and accompanying drawings.

[0015] This summary is not intended to identify key or essential features of the claimed subject matter, nor is it intended to be used in isolation to determine the scope of the claimed subject matter. The subject matter should be understood by reference to appropriate portions of the entire specification of this patent, any or all drawings, and each claim.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0016] The accompanying drawings are presented to aid in the description of various aspects of the disclosure and are provided solely for illustration of the aspects and not limitation thereof. So that the above-recited features of the present disclosure can be understood in detail, a more particular description, briefly summarized above, may be had by reference to aspects, some of which are illustrated in the appended drawings. It is to be noted, however, that the appended drawings illustrate only certain typical aspects of this disclosure and are therefore not to be considered limiting of its scope, for the description may admit to other equally effective aspects. The same reference numbers in different drawings may identify the same or similar elements.

[0017] FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a computing system of an electronic device that may be employed by the disclosed system for radio frequency (RF) sensing, in accordance with some examples;

[0018] FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a wireless device utilizing RF monostatic sensing techniques, which may be employed by the disclosed system for RF sensing, to detect a target in the form of a vehicle, in accordance with some examples;

[0019] FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a receiver, in the form of a vehicle, utilizing RF bistatic sensing techniques, which may be employed by the disclosed system for RF sensing, to detect a target in the form of a vehicle, in accordance with some examples;

[0020] FIG. 4 is a diagram illustrating geometry for bistatic (or monostatic) sensing, in accordance with some examples;

[0021] FIG. 5 is a diagram illustrating a bistatic range of bistatic sensing, in accordance with some examples;

[0022] FIG. 6 is a diagram showing an example of a waveform that may be employed by the disclosed system for RF sensing, in accordance with some examples;

[0023] FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a micro-Doppler spectrum measured using a sliding window, in accordance with some examples;

[0024] FIG. 8 is a diagram illustrating examples of micro-Doppler spectrums associated with different target objects measured using radar, in accordance with some examples;

[0025] FIG. 9A and FIG. 9B are diagrams illustrating examples of micro-Doppler spectrums associated with different target objects derived from simulated motion models of the target objects, in accordance with some examples;

[0026] FIG. 10 is a diagram illustrating examples of different application scenarios for cellular network based sensing, in accordance with some examples;

[0027] FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a procedure for measuring and reporting micro-Doppler features in object identity sensing, in accordance with some examples;

[0028] FIG. 12 is a diagram illustrating examples of micro-Doppler spectrums associated with different types of unmanned aerial vehicle (UAV) objects derived from simulated motion models of the target objects, in accordance with some examples;

[0029] FIG. 13 is a table illustrating examples of required micro-Doppler features for different sensing task levels, in accordance with some examples;

[0030] FIG. 14 is a flow diagram illustrating an example of a process for communications and sensing, in accordance with some examples; and

[0031] FIG. 15 is a block diagram illustrating an example of a computing system for implementing certain aspects described herein.DETAILED DESCRIPTION

[0032] Certain aspects of this disclosure are provided below for illustration purposes. Alternate aspects may be devised without departing from the scope of the disclosure. Additionally, well-known elements of the disclosure will not be described in detail or will be omitted so as not to obscure the relevant details of the disclosure. Some of the aspects described herein may be applied independently and some of them may be applied in combination as would be apparent to those of skill in the art. In the following description, for the purposes of explanation, specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of aspects of the application. However, it will be apparent that various aspects may be practiced without these specific details. The figures and description are not intended to be restrictive.

[0033] The ensuing description provides example aspects, and is not intended to limit the scope, applicability, or configuration of the disclosure. Rather, the ensuing description of the example aspects will provide those skilled in the art with an enabling description for implementing an example aspect. It should be understood that various changes may be made in the function and arrangement of elements without departing from the scope of the application as set forth in the appended claims.

[0034] Radar sensing systems use radio frequency (RF) waveforms to perform RF sensing to determine or estimate one or more characteristics of a target object, such as the distance, angle, and / or velocity of the target object. A target object may include a vehicle, an obstruction, a user, a building, or other object. A typical radar system includes at least one transmitter, at least one receiver, and at least one processor. A radar sensing system may perform monostatic sensing when one receiver is employed that is co-located with a transmitter. A radar system may perform bistatic sensing when one receiver of a first device is employed that is located remote from a transmitter of a second device. Similarly,  a radar system may perform multi-static sensing when multiple receivers of multiple devices are employed that are all located remotely from at least one transmitter of at least one device.

[0035] During operation of a radar sensing system, a transmitter transmits an electromagnetic (EM) signal in the RF domain towards a target object. The signal reflects off of the target object to produce one or more reflection signals, which provides information or properties regarding the target, such as target object’s location and speed. At least one receiver receives the one or more reflection signals and at least one processor, which may be associated with at least one receiver, utilizes the information from the one or more reflection signals to determine information or properties of the target object. A target object can also be referred herein as a target.

[0036] Generally, RF sensing involves monitoring moving targets with different motions (e.g., a moving car or pedestrian, a body motion of a person, such as breathing, and / or other micro-motions related to a target) . Doppler, which measures the phase variation in a signal and is indicative of motion, is an important characteristic for sensing of a target.

[0037] In some cases, the radar sensing signals, which can be referred to as radar reference signals (RSs) , such as sensing reference signals (S-RS) , may be designed for and used for sensing purposes. Radar RSs do not contain any communications information. Conversely, communication RSs, such as demodulation reference signals (DMRSs) , are typically designed for and solely used for communications purposes, such as estimating channel parameters for communications.

[0038] Cellular communications systems are designed to transmit communication signals on designated communication frequency bands (e.g., 23 gigahertz (GHz) , 3.5 GHz, etc. for 5G / NR, 2.2 GHz for LTE, among others) . RF sensing systems are designed to transmit RF sensing signals on designated radar RF frequency bands (e.g., 77 GHz for autonomous driving) . The spectrum for communications and sensing is very likely to be shared in future cellular communication systems, in which case the communications and sensing should be jointly considered.

[0039] In some cases, due to larger bandwidths being allocated for wireless communications systems (e.g., including cellular communications systems such as  4G / LTE, 5G / NR, and beyond) and more use cases being introduced into the wireless communications systems, multiplexing (e.g., via time division multiplexing and / or frequency division multiplexing) sensing and communication signals for joint communications and sensing can be an essential feature for existing or future wireless communication systems. Simultaneously performing wireless communications and radar sensing can provide for a cost-efficient deployment for both radar and communication systems.

[0040] Joint communications and radar sensing can provide for mutual performance gains. For example, sensing information, such as Doppler measurements, can be used to improve communication link quality (e.g., Sensing-assisted Communications) . Also, cooperative sensing can be more feasible with wireless communication networks (e.g., Communication-assisted Sensing) .

[0041] Integrated sensing and communication (ISAC) , which uses multiplexed sensing and communication signals, can be regarded as a key 5G, as well as sixth generation (6G) , feature by the cellular industry. ISAC can provide cost effectiveness by utilizing shared RF, and possibly baseband, hardware (HW) for both sensing and communications. ISAC can also provide spectrum effectiveness by providing an always-on availability of the spectrum for both sensing and communications use cases. ISAC can be utilized for a variety of different use cases including, but not limited to, macro sensing (e.g., meteorological monitoring; autonomous driving; dynamic mapping; low-altitude airspace, such as an unmanned air vehicle, management; and intruder detection) , micro sensing (e.g., gesture recognition, vital sign detection, and high-resolution imaging using terahertz signals) , and sensing-assisted communication (e.g., beam management) . Some contributions in 3GPP for ISAC have already been made. For example, some companies have proposed some requirements and network architecture for ISAC in 3GPP standalone 1 (SA1) . In addition, in China, international mobile telecommunications (IMT) -2020 and IMT-2030 are promoting ISAC for 5G-A and 6G.

[0042] As previously mentioned, Doppler, which measures the phase variation in a signal and is indicative of motion, is an important characteristic for sensing of a target object. For mobile objects, their micro-movements (e.g., rotation of rotors of a drone, swaying of arms of a pedestrian, and rotation of wheels of a vehicle) can result in micro-Doppler shifts in the echo (reflection) of a sensing signal (e.g., a sensing RS) , in addition  to Doppler shifts caused by their general body motion. Micro-Doppler can be utilized to differentiate different kinds (e.g., categories) of moving objects (e.g., drones, birds, people, and vehicles) , as the different kinds of moving objects have different modes of micro-motions (e.g., rotor rotation of drones, wing flapping of birds, arm swaying of pedestrians, and wheel rotation of vehicles) . For the same kind (e.g., category) of objects (e.g., drones) , the type (e.g., subcategory) of object (e.g., helicopter, quadcopter, and octocopter, which are different types of drones with different numbers, size, and / or velocity of rotors) can also have an impact on the micro-Doppler features within the micro-Doppler spectrum.

[0043] The measured micro-Doppler spectrum from a reflected sensing signal (e.g., reflected off of a target object) can be transmitted within a report from a radar receiver (e.g., a UE) to a base station for analysis to identify the kind (e.g., category) and optionally the type (e.g., subcategory) of the object. However, the measured micro-Doppler spectrum generally contains a very large amount of data and, as such, the transmission of the report requires a large amount of signaling resources. Therefore, systems and techniques for transmission and analysis of micro-Doppler, with a reduction in the required signaling overhead, can be beneficial.

[0044] In one or more aspects of the present disclosure, systems, apparatuses, methods (also referred to as processes) , and computer-readable media (collectively referred to herein as “systems and techniques” ) are described herein that provide UE measurement and report enhancement for micro-Doppler features in object identity sensing. In one or more examples, the systems and techniques provide sensing resource allocation, UE measurements, and reports for feature extraction from a measured micro-Doppler spectrum, to reduce signaling overhead in a sensing report and to further improve the efficiency of object recognition in sensing.

[0045] In one or more aspects, a network device (e.g., a radar receiver, such as in the form of a UE) can extract significant features in a measured micro-Doppler spectrum for a sensing measurement report, to reduce signaling overhead in object recognition. Various different examples of micro-Doppler features can be defined for recognition and configured at the network device (e.g., a radar receiver, such as a UE) or by another network device (e.g., a radar transmitter, such as in the form of a base station, such as a  gNB) . The required time domain range and density of the sensing reference signal resources may vary for different micro-Doppler features.

[0046] Additional aspects of the present disclosure are described in more detail below.

[0047] FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a computing system 170 of an electronic device 107 that may be employed to perform one or more RF sensing techniques. The electronic device 107 is an example of a device that can include hardware and software for the purpose of connecting and exchanging data with other devices and systems using a communications network (e.g., a 3rd Generation Partnership network, such as a 5th Generation (5G)  / New Radio (NR) network, a 4th Generation (4G)  / Long Term Evolution (LTE) network, a WiFi network, or other communications network) . For example, the electronic device 107 can include, or be a part of, a mobile device (e.g., a mobile telephone) , a wearable device (e.g., a network-connected or smart watch) , an extended reality device (e.g., a virtual reality (VR) device, an augmented reality (AR) device, or a mixed reality (MR) device) , a personal computer, a laptop computer, a tablet computer, an Internet-of-Things (IoT) device, a wireless access point, a router, a vehicle or component of a vehicle, a server computer, a robotics device, and / or other device used by a user to communicate over a wireless communications network. In some cases, the device 107 can be referred to as user equipment (UE) , such as when referring to a device configured to communicate using 5G / NR, 4G / LTE, or other telecommunication standard. In some cases, the device can be referred to as a station (STA) , such as when referring to a device configured to communicate using the Wi-Fi standard.

[0048] The computing system 170 includes software and hardware components that can be electrically or communicatively coupled via a bus 189 (or may otherwise be in communication, as appropriate) . For example, the computing system 170 includes one or more processors 184. The one or more processors 184 can include one or more CPUs, ASICs, FPGAs, APs, GPUs, VPUs, NSPs, microcontrollers, dedicated hardware, any combination thereof, and / or other processing device / sand / or system / s. The bus 189 can be used by the one or more processors 184 to communicate between cores and / or with the one or more memory devices 186.

[0049] The computing system 170 may also include one or more memory devices 186, one or more digital signal processors (DSPs) 182, one or more subscriber identity modules (SIMs) 174, one or more modems 176, one or more wireless transceivers 178,  one or more antennas 187, one or more input devices 172 (e.g., a camera, a mouse, a keyboard, a touch sensitive screen, a touch pad, a keypad, a microphone or a microphone array, and / or the like) , and one or more output devices 180 (e.g., a display, a speaker, a printer, and / or the like) .

[0050] The one or more wireless transceivers 178 can receive wireless signals (e.g., signal 188) via antenna 187 from one or more other devices, such as other user devices, network devices (e.g., base stations such as evolved Node Bs (eNBs) and / or gNodeBs (gNBs) , WiFi access points (APs) such as routers, range extenders or the like, etc. ) , cloud networks, and / or the like. In some examples, the computing system 170 can include multiple antennas or an antenna array that can facilitate simultaneous transmit and receive functionality. Antenna 187 can be an omnidirectional antenna such that RF signals can be received from and transmitted in all directions. The wireless signal 188 may be transmitted via a wireless network. The wireless network may be any wireless network, such as a cellular or telecommunications network (e.g., 3G, 4G, 5G, etc. ) , wireless local area network (e.g., a WiFi network) , a BluetoothTM network, and / or other network. In some examples, the one or more wireless transceivers 178 may include an RF front end including one or more components, such as an amplifier, a mixer (also referred to as a signal multiplier) for signal down conversion, a frequency synthesizer (also referred to as an oscillator) that provides signals to the mixer, a baseband filter, an analog-to-digital converter (ADC) , one or more power amplifiers, among other components. The RF front-end can generally handle selection and conversion of the wireless signals 188 into a baseband or intermediate frequency and can convert the RF signals to the digital domain.

[0051] In some cases, the computing system 170 can include a coding-decoding device (or CODEC) configured to encode and / or decode data transmitted and / or received using the one or more wireless transceivers 178. In some cases, the computing system 170 can include an encryption-decryption device or component configured to encrypt and / or decrypt data (e.g., according to the Advanced Encryption Standard (AES) and / or Data Encryption Standard (DES) standard) transmitted and / or received by the one or more wireless transceivers 178.

[0052] The one or more SIMs 174 can each securely store an international mobile subscriber identity (IMSI) number and related key assigned to the user of the electronic device 107. The IMSI and key can be used to identify and authenticate the  subscriber when accessing a network provided by a network service provider or operator associated with the one or more SIMs 174. The one or more modems 176 can modulate one or more signals to encode information for transmission using the one or more wireless transceivers 178. The one or more modems 176 can also demodulate signals received by the one or more wireless transceivers 178 in order to decode the transmitted information. In some examples, the one or more modems 176 can include a WiFi modem, a 4G (or LTE) modem, a 5G (or NR) modem, and / or other types of modems. The one or more modems 176 and the one or more wireless transceivers 178 can be used for communicating data for the one or more SIMs 174.

[0053] The computing system 170 can also include (and / or be in communication with) one or more non-transitory machine-readable storage media or storage devices (e.g., one or more memory devices 186) , which can include, without limitation, local and / or network accessible storage, a disk drive, a drive array, an optical storage device, a solid-state storage device such as a RAM and / or a ROM, which can be programmable, flash-updateable and / or the like. Such storage devices may be configured to implement any appropriate data storage, including without limitation, various file systems, database structures, and / or the like.

[0054] In various aspects, functions may be stored as one or more computer-program products (e.g., instructions or code) in memory device (s) 186 and executed by the one or more processor (s) 184 and / or the one or more DSPs 182. The computing system 170 can also include software elements (e.g., located within the one or more memory devices 186) , including, for example, an operating system, device drivers, executable libraries, and / or other code, such as one or more application programs, which may comprise computer programs implementing the functions provided by various aspects, and / or may be designed to implement methods and / or configure systems, as described herein.

[0055] In some aspects, the electronic device 107 can include means for performing operations described herein. The means can include one or more of the components of the computing system 170. For example, the means for performing operations described herein may include one or more of input device (s) 172, SIM (s) 174, modems (s) 176, wireless transceiver (s) 178, output device (s) 180, DSP (s) 182, processors 184, memory device (s) 186, and / or antenna (s) 187.

[0056] FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a wireless device 200 utilizing RF monostatic sensing techniques, which may be employed by the systems and techniques described herein for RF sensing to detect a target 202 in the form of a vehicle. In particular, FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a wireless device 200 that utilizes RF sensing techniques (e.g., monostatic sensing) to perform one or more functions, such as detecting a presence and location of a target 202 (e.g., an object, user, or vehicle) , which in this figure is illustrated in the form of a vehicle.

[0057] In some examples, the wireless device 200 can be a mobile phone, a tablet computer, a wearable device, a vehicle, an XR device, a computing device or component of a vehicle, or other device (e.g., device 107 of FIG. 1) that includes at least one RF interface. In some examples, the wireless device 200 can be a device that provides connectivity for a user device (e.g., for electronic device 107 of FIG. 1) , such as a base station (e.g., a gNB, eNB, etc. ) , a wireless access point (AP) , or other device that includes at least one RF interface.

[0058] In some aspects, wireless device 200 can include one or more components for transmitting an RF signal. The wireless device 200 can include at least one processor 204 that is capable of determining signals (e.g., determining the waveforms for the signals) to be transmitted and is capable of processing signals that are received. The signals to be transmitted are provided to an RF transmitter 206 for transmission. The RF transmitter 206 can be a Wi-Fi transmitter, a 5G / NR transmitter, a BluetoothTM transmitter, or any other transmitter capable of transmitting an RF signal.

[0059] RF transmitter 206 can be coupled to one or more transmitting antennas such as Tx antenna 212. In some examples, transmit (Tx) antenna 212 can be an omnidirectional antenna that is capable of transmitting an RF signal in all directions. For example, Tx antenna 212 can be an omnidirectional Wi-Fi antenna that can radiate Wi-Fi signals (e.g., 2.4 GHz, 5 GHz, 6 GHz, etc. ) in a 360-degree radiation pattern. In another example, Tx antenna 212 can be a directional antenna that transmits an RF signal in a particular direction.

[0060] In some examples, wireless device 200 can also include one or more components for receiving an RF signal. For example, the receiver lineup in wireless device 200 can include one or more receiving antennas such as a receive (Rx) antenna 214. In some examples, Rx antenna 214 can be an omnidirectional antenna capable of  receiving RF signals from multiple directions. In other examples, Rx antenna 214 can be a directional antenna that is configured to receive signals from a particular direction. In further examples, both Tx antenna 212 and Rx antenna 214 can include multiple antennas (e.g., elements) configured as an antenna array.

[0061] Wireless device 200 can also include an RF receiver 210 that is coupled to Rx antenna 214. RF receiver 210 can include one or more hardware components for receiving an RF waveform such as a Wi-Fi signal, a BluetoothTM signal, a 5G / NR signal, or any other RF signal. The output of RF receiver 210 can be coupled to at least one processor 204. The processor (s) 204 can be configured to process a received waveform (e.g., Rx waveform 218) .

[0062] In one example, wireless device 200 can implement RF sensing techniques, for example monostatic sensing techniques, by causing a Tx waveform 216 to be transmitted from Tx antenna 212. Although Tx waveform 216 is illustrated as a single line, in some cases, Tx waveform 216 can be transmitted in all directions by an omnidirectional Tx antenna 212. In one example, Tx waveform 216 can be a Wi-Fi waveform that is transmitted by a Wi-Fi transmitter in wireless device 200. In some cases, Tx waveform 216 can correspond to a Wi-Fi waveform that is transmitted at or near the same time as a Wi-Fi data communication signal or a Wi-Fi control function signal (e.g., a beacon transmission) . In some examples, Tx waveform 216 can be transmitted using the same or a similar frequency resource as a Wi-Fi data communication signal or a Wi-Fi control function signal (e.g., a beacon transmission) . In some aspects, Tx waveform 216 can correspond to a Wi-Fi waveform that is transmitted separately from a Wi-Fi data communication signal and / or a Wi-Fi control signal (e.g., Tx waveform 216 can be transmitted at different times and / or using a different frequency resource) .

[0063] In some examples, Tx waveform 216 can correspond to a 5G NR waveform that is transmitted at or near the same time as a 5G NR data communication signal or a 5G NR control function signal. In some examples, Tx waveform 216 can be transmitted using the same or a similar frequency resource as a 5G NR data communication signal or a 5G NR control function signal. In some aspects, Tx waveform 216 can correspond to a 5G NR waveform that is transmitted separately from a 5G NR data communication signal and / or a 5G NR control signal (e.g., Tx waveform 216 can be transmitted at different times and / or using a different frequency resource) .

[0064] In some aspects, one or more parameters associated with Tx waveform 216 can be modified that may be used to increase or decrease RF sensing resolution. The parameters may include frequency, bandwidth, number of spatial streams, the number of antennas configured to transmit Tx waveform 216, the number of antennas configured to receive a reflected RF signal (e.g., Rx waveform 218) corresponding to Tx waveform 216, the number of spatial links (e.g., number of spatial streams multiplied by number of antennas configured to receive an RF signal) , the sampling rate, or any combination thereof. The transmitted waveform (e.g., Tx waveform 216) and the received waveform (e.g., the Rx waveform 218) can include one or more radar RSs (e.g., also referred to as RF sensing RSs) . In some examples, the Tx waveform 216 and / or the Rx waveform 218 may include waveform 600 of FIG. 6. In some examples, the Tx waveform 216 and / or the Rx waveform 218 can additionally, or alternatively, include one or more OFDM waveforms.

[0065] In some aspects, wireless device 200 can implement RF sensing techniques by performing alternating transmit and receive functions (e.g., performing a half-duplex operation) . For example, wireless device 200 can alternately enable its RF transmitter 206 to transmit the Tx waveform 216 when the RF receiver 210 is not enabled to receive (e.g., not receiving) , and enable its RF receiver 210 to receive the Rx waveform 218 when the RF transmitter 206 is not enabled to transmit (e.g., not transmitting) . When the wireless device 200 is performing a half-duplex operation, the wireless device 200 may transmit an OFDM waveform or other waveform described herein, which contains non-continuous radar RSs.

[0066] In other aspects, wireless device 200 can implement RF sensing techniques by performing concurrent transmit and receive functions (e.g., performing a full-duplex operation) . For example, wireless device 200 can enable its RF receiver 210 to receive at or near the same time as it enables RF transmitter 206 to transmit Tx waveform 216. When the wireless device 200 is performing a full-duplex operation, the wireless device 200 may transmit an OFDM waveform.

[0067] In some examples, transmission of a sequence or pattern that is included in Tx waveform 216 can be repeated continuously such that the sequence is transmitted a certain number of times or for a certain duration of time. In some examples, repeating a pattern in the transmission of Tx waveform 216 can be used to avoid missing the reception of  any reflected signals if RF receiver 210 is enabled after RF transmitter 206. In one example implementation, Tx waveform 216 can include a sequence having a sequence length L (e.g., a length of one slot of a waveform) that is transmitted two or more times, which can allow RF receiver 210 to be enabled at a time less than or equal to L in order to receive reflections corresponding to the entire sequence without missing any information.

[0068] By implementing alternating or simultaneous transmit and receive functionality (e.g., half-duplex or full-duplex operation) , wireless device 200 can receive signals that correspond to Tx waveform 216. For example, wireless device 200 can receive signals that are reflected from objects or people that are within range of Tx waveform 216, such as Rx waveform 218 reflected from target 202. Wireless device 200 can also receive leakage signals (e.g., Tx leakage signal 220) that are coupled directly from Tx antenna 212 to Rx antenna 214 without reflecting from any objects. For example, leakage signals can include signals that are transferred from a transmitter antenna (e.g., Tx antenna 212) on a wireless device to a receive antenna (e.g., Rx antenna 214) on the wireless device without reflecting from any objects. In some cases, Rx waveform 218 can include multiple sequences that correspond to multiple copies of a sequence that are included in Tx waveform 216. In some examples, wireless device 200 can combine the multiple sequences that are received by RF receiver 210 to improve the signal to noise ratio (SNR) .

[0069] Wireless device 200 can further implement RF sensing techniques by obtaining RF sensing data associated with each of the received signals corresponding to Tx waveform 216. In some examples, the RF sensing data can include channel state information (CSI) data relating to the direct paths (e.g., leakage signal 220) of Tx waveform 216 together with data relating to the reflected paths (e.g., Rx waveform 218) that correspond to Tx waveform 216.

[0070] In some aspects, RF sensing data (e.g., CSI data) can include information that can be used to determine the manner in which an RF signal (e.g., Tx waveform 216) propagates from RF transmitter 206 to RF receiver 210. RF sensing data can include data that corresponds to the effects on the transmitted RF signal due to scattering, fading, and / or power decay with distance, or any combination thereof. In some examples, RF sensing data can include imaginary data and real data (e.g., I / Q components) corresponding to each tone in the frequency domain over a particular bandwidth.

[0071] In some examples, RF sensing data can be used by the processor (s) 204 to calculate distances and angles of arrival that correspond to reflected waveforms, such as Rx waveform 218. In further examples, RF sensing data can also be used to detect motion, determine location, detect changes in location or motion patterns, or any combination thereof. In some cases, the distance and angle of arrival of the reflected signals can be used to identify the size, position, movement, and / or orientation of targets (e.g., target 202) in the surrounding environment in order to detect target presence / proximity.

[0072] The processor (s) 204 of the wireless device 200 can calculate distances and angles of arrival corresponding to reflected waveforms (e.g., the distance and angle of arrival corresponding to Rx waveform 218) by utilizing signal processing, machine learning algorithms, any other suitable technique, or any combination thereof. In other examples, wireless device 200 can transmit or send the RF sensing data to at least one processor of another computing device, such as a server, that can perform the calculations to obtain the distance and angle of arrival corresponding to Rx waveform 218 or other reflected waveforms.

[0073] In one example, the distance of Rx waveform 218 can be calculated by measuring the difference in time from reception of the leakage signal to the reception of the reflected signals. For example, wireless device 200 can determine a baseline distance of zero that is based on the difference from the time the wireless device 200 transmits Tx waveform 216 to the time it receives leakage signal 220 (e.g., propagation delay) . The processor (s) 204 of the wireless device 200 can then determine a distance associated with Rx waveform 218 based on the difference from the time the wireless device 200 transmits Tx waveform 216 to the time it receives Rx waveform 218 (e.g., time of flight) , which can then be adjusted according to the propagation delay associated with leakage signal 220. In doing so, the processor (s) 204 of the wireless device 200 can determine the distance traveled by Rx waveform 218 which can be used to determine the presence and movement of a target (e.g., target 202) that caused the reflection.

[0074] In further examples, the angle of arrival of Rx waveform 218 can be calculated by the processor (s) 204 by measuring the time difference of arrival of Rx waveform 218 between individual elements of a receive antenna array, such as antenna 214. In some examples, the time difference of arrival can be calculated by measuring the difference in received phase at each element in the receive antenna array.

[0075] In some cases, the distance and the angle of arrival of Rx waveform 218 can be used by processor (s) 204 to determine the distance between wireless device 200 and target 202 as well as the position of the target 202 relative to the wireless device 200. The distance and the angle of arrival of Rx waveform 218 can also be used to determine presence, movement, proximity, identity, or any combination thereof, of target 202. For example, the processor (s) 204 of the wireless device 200 can utilize the calculated distance and angle of arrival corresponding to Rx waveform 218 to determine that the target 202 is moving towards wireless device 200.

[0076] As noted above, wireless device 200 can include mobile devices (e.g., IoT devices, smartphones, laptops, tablets, etc. ) or other types of devices. In some examples, wireless device 200 can be configured to obtain device location data and device orientation data together with the RF sensing data. In some instances, device location data and device orientation data can be used to determine or adjust the distance and angle of arrival of a reflected signal such as Rx waveform 218. For example, wireless device 200 may be set on a table facing the sky as a target 202 moves towards it during the RF sensing process. In this instance, wireless device 200 can use its location data and orientation data together with the RF sensing data to determine the direction that the target 202 is moving.

[0077] In some examples, device position data can be gathered by wireless device 200 using techniques that include round trip time (RTT) measurements, passive positioning, angle of arrival (AoA) , received signal strength indicator (RSSI) , CSI data, using any other suitable technique, or any combination thereof. In further examples, device orientation data can be obtained from electronic sensors on the wireless device 200, such as a gyroscope, an accelerometer, a compass, a magnetometer, a barometer, any other suitable sensor, or any combination thereof.

[0078] FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a receiver 304, in the form of a vehicle, utilizing RF bistatic sensing techniques, which may be employed by the systems and techniques described herein for RF sensing to perform one or more functions. For example, the receiver 304 can use the RF bistatic sensing to detect a presence and location of a target 302 (e.g., an object, user, or vehicle) , which is illustrated in the form of a vehicle in FIG. 3.

[0079] The bistatic radar system of FIG. 3 includes a transmitter 300 (e.g., which in this figure is depicted to be in the form of a base station) and a receiver 304 that are separated  by a distance comparable to the expected target distance. As compared to the monostatic system of FIG. 2, the transmitter 300 and the receiver 304 of the bistatic radar system of FIG. 3 are located remote from one another. Conversely, monostatic radar is a radar system (e.g., the system of FIG. 2) comprising a transmitter (e.g., the RF transmitter 206 of wireless device 200 of FIG. 2) and a receiver (e.g., the RF receiver 210 of wireless device 200 of FIG. 2) that are co-located with one another.

[0080] An advantage of bistatic radar (or more generally, multistatic radar, which has more than one receiver) over monostatic radar is the ability to collect radar returns reflected from a scene at angles different than that of a transmitted pulse. This can be of interest to some applications (e.g., vehicle applications, scenes with multiple objects, military applications, etc. ) where targets may reflect the transmitted energy in many directions (e.g., where targets are specifically designed to reflect in many directions) , which can minimize the energy that is reflected back to the transmitter. It should be noted that, in one or more examples, a monostatic system can coexist with a multistatic radar system, such as when the transmitter also has a co-located receiver.

[0081] In some examples, the transmitter 300 and / or the receiver 304 of FIG. 3 can be a mobile phone, a tablet computer, a wearable device, a vehicle, or other device (e.g., device 107 of FIG. 1) that includes at least one RF interface. In some examples, the transmitter 300 and / or the receiver 304 can be a device that provides connectivity for a user device (e.g., for IoT device 107 of FIG. 1) , such as a base station (e.g., a gNB, eNB, etc. ) , a wireless access point (AP) , or other device that includes at least one RF interface.

[0082] In some aspects, transmitter 300 can include one or more components for transmitting an RF signal. The transmitter 300 can include at least one processor (e.g., the at least one processor 204 of FIG. 2) that is capable of determining signals (e.g., determining the waveforms for the signals) to be transmitted. The transmitter 300 can also include an RF transmitter (e.g., the RF transmitter 206 of FIG. 2) for transmission of a Tx signal comprising Tx waveform 316. The RF transmitter can be a transmitter configured to transmit cellular or telecommunication signals (e.g., a transmitter configured to transmit 5G / NR signals, 4G / LTE signals, or other cellular / telecommunication signals, etc. ) , a Wi-Fi transmitter, a BluetoothTM transmitter, any combination thereof, or any other transmitter capable of transmitting an RF signal.

[0083] The RF transmitter can be coupled to one or more transmitting antennas, such as a Tx antenna (e.g., to the TX antenna 212 of FIG. 2) . In some examples, a Tx antenna can be an omnidirectional antenna that is capable of transmitting an RF signal in all directions, or a directional antenna that transmits an RF signal in a particular direction. In some examples, the Tx antenna may include multiple antennas (e.g., elements) configured as an antenna array.

[0084] The receiver 304 can include one or more components for receiving an RF signal. For example, the receiver 304 may include one or more receiving antennas, such as an Rx antenna (e.g., to the Rx antenna 214 of FIG. 2) . In some examples, an Rx antenna can be an omnidirectional antenna capable of receiving RF signals from multiple directions, or a directional antenna that is configured to receive signals from a particular direction. In further examples, the Rx antenna can include multiple antennas (e.g., elements) configured as an antenna array.

[0085] The receiver 304 may also include an RF receiver (e.g., RF receiver 210 of FIG. 2) coupled to the Rx antenna. The RF receiver may include one or more hardware components for receiving an RF waveform such as a Wi-Fi signal, a BluetoothTM signal, a 5G / NR signal, or any other RF signal. The output of the RF receiver can be coupled to at least one processor (e.g., the at least one processor 204 of FIG. 2) . The processor (s) may be configured to process a received waveform (e.g., Rx waveform 318) .

[0086] In one or more examples, transmitter 300 can implement RF sensing techniques, for example bistatic sensing techniques, by causing a Tx waveform 316 to be transmitted from a Tx antenna. It should be noted that although the Tx waveform 316 is illustrated as a single line, in some cases, the Tx waveform 316 can be transmitted in all directions by an omnidirectional Tx antenna.

[0087] In one or more aspects, one or more parameters associated with the Tx waveform 316 may be used to increase or decrease RF sensing resolution. The parameters may include frequency, bandwidth, number of spatial streams, the number of antennas configured to transmit Tx waveform 316, the number of antennas configured to receive a reflected RF signal (e.g., Rx waveform 318) corresponding to the Tx waveform 316, the number of spatial links (e.g., number of spatial streams multiplied by number of antennas configured to receive an RF signal) , the sampling rate, or any combination thereof. The transmitted waveform (e.g., Tx waveform 316) and the received waveform (e.g., the Rx  waveform 318) can include one or more radar RSs (also referred to as RF sensing RSs) . In some examples, the Tx waveform 316 and / or the Rx waveform 318 may include waveform 600 of FIG. 6. In some examples, the Tx waveform 316 and / or the Rx waveform 318 can additionally, or alternatively, include one or more OFDM waveforms.

[0088] During operation, the receiver 304 can receive signals that correspond to Tx waveform 216. For example, the receiver 304 can receive signals that are reflected from objects or people that are within range of the Tx waveform 316, such as Rx waveform 318 reflected from target 302. In some cases, the Rx waveform 318 can include multiple sequences that correspond to multiple copies of a sequence that are included in the Tx waveform 316. In some examples, the receiver 304 may combine the multiple sequences that are received to improve the signal to noise ratio (SNR) .

[0089] In some examples, RF sensing data can be used by at least one processor within the receiver 304 to calculate distances, angles of arrival, or other characteristics that correspond to reflected waveforms, such as the Rx waveform 318. In other examples, RF sensing data can also be used to detect motion, determine location, detect changes in location or motion patterns, or any combination thereof. In some cases, the distance and angle of arrival of the reflected signals can be used to identify the size, position, movement, and / or orientation of targets (e.g., target 302) in the surrounding environment in order to detect target presence / proximity.

[0090] The processor (s) of the receiver 304 can calculate distances and angles of arrival corresponding to reflected waveforms (e.g., the distance and angle of arrival corresponding to the Rx waveform 318) by using signal processing, machine learning algorithms, any other suitable technique, or any combination thereof. In other examples, the receiver 304 can transmit or send the RF sensing data to at least one processor of another computing device, such as a server, that can perform the calculations to obtain the distance and angle of arrival corresponding to the Rx waveform 318 or other reflected waveforms.

[0091] In one or more examples, the angle of arrival of the Rx waveform 218 can be calculated by a processor (s) of the receiver 304 by measuring the time difference of arrival of the Rx waveform 318 between individual elements of a receive antenna array of the receiver 304. In some examples, the time difference of arrival can be calculated by measuring the difference in received phase at each element in the receive antenna array.

[0092] In some cases, the distance and the angle of arrival of the Rx waveform 318 can be used by the processor (s) of the receiver 304 to determine the distance between the receiver 304 and the target 302 as well as the position of target 302 relative to the receiver 304. The distance and the angle of arrival of the Rx waveform 318 can also be used to determine presence, movement, proximity, identity, or any combination thereof, of the target 302. For example, the processor (s) of the receiver 304 may use the calculated distance and angle of arrival corresponding to the Rx waveform 318 to determine that the target 302 is moving towards the receiver 304.

[0093] FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a geometry for bistatic (or monostatic) sensing. While a bistatic radar example is shown, the same or similar principles of operation can be applied to a multistatic radar, which utilizes more than two transmitters / receivers. For example, a multistatic radar may utilize one transmitter and two receivers. In another example, a multistatic radar may utilize two transmitters and one receiver. Larger numbers of transmitter and / or receivers may also be possible.

[0094] As shown in FIG. 4, a transmitter 400, a target 402, and a receiver 404 of a radar system are shown in relation to one another. The transmitter 400 and the receiver 404 are separated by a baseline distance L, the target 402 and the transmitter 400 are separated by a distance RT, and the target 402 and the receiver 404 are separated by a distance RR.

[0095] In operation, the transmitter 400 sends a transmit signal 408 which traverses a distance RT to reach target 402. The transmit signal 408 reflects from the target 402 and becomes an echo signal 410 which traverses a distance RR to reach the receiver 404. A primary function served by the example bistatic radar system can be sensing the range, or distance RR, from the target 402 to the receiver 404. The system determines the range RR primary by sensing the amount of time taken for the transmit signal 408 and echo signal 410 to traverse the total distance Rsum, which is the sum of RT and RR (e.g., Rsum = RT +RR) .

[0096] The total distance Rsum can define an ellipsoid surface (e.g., also known as the iso-range contour) with foci at the locations of the transmitter 400 and the receiver 404, respectively. The ellipsoid surface represents all the possible locations of the target 402, given the total distance Rsum. The example bistatic radar system of FIG. 4 is capable of measuring the distance Rsum. For example, if perfect synchronization of timing between the transmitter 400 and the receiver 404 can be assumed, it would be easy to simply  measure the time duration Tsum between the moment when the transmitter 400 sent the transmit signal 408 and the moment when the receiver 404 received the echo signal 410. Multiplying the time duration Tsum by the speed of the signal through free space (e.g., approximately c = 3 *108 meters / second) would yield Rsum. Thus, the ellipsoid surface of all possible locations of the target 402 can be found by measuring the “flight time” Tsum of the bistatic radar signal.

[0097] According to some examples, the distance Rsum can be measured without tight time synchronization between the transmitter 400 and the receiver 404. For example, a line-of-sight (LOS) signal 412 can be sent from the transmitter 400 to the receiver 404. That is, at the same time that transmitter 400 sends the transmit signal 408 toward the target 402, transmitter 400 may also send the LOS signal 412 toward the receiver 404. In some cases, the transmit signal 408 may correspond to a main lobe of a transmit antenna beam pattern emitted from the transmitter 400, while the LOS signal 412 corresponds to a side lobe of the same transmit antenna beam pattern emitted from transmitter 400.

[0098] The receiver 404 receives both the echo signal 410 and the LOS signal 412 and can utilize the timing of the reception of these two signals to measure the total distance Rsum as Here, TRx_echo is the time of reception of the echo signal 410. TRxLOS is the time of reception of the LOS signal 412. As mentioned previously, c is the speed of the signal through free space (e.g., the speed of light) . L is the baseline distance between the transmitter 400 and the receiver 404. Once Rsum is found, it can be used to calculate the target range RR (e.g., the distance between the target 402 and the receiver 404) as

[0099] The example bistatic radar system illustrated in FIG. 4 can also be used to determine the angle of arrival (AoA) θR at which the echo signal 410 is received by receiver 404. For example, the AoA θR can be estimated by using an antenna array at the receiver 404. In some cases, the receiver 404 can utilize an antenna array including multiple antenna elements, wherein the antenna array can be operated as a programmable directional antenna capable of sensing the angle at which a signal is received. In this example, using the antenna array the receiver 404 can sense the angle of arrival of the echo signal 410. In another example, the AoA θR can be estimated using multilateration. Multilateration refers to the determination of the intersection of two or more curves or surfaces that represent possible locations of a target. For example, the bistatic radar  system illustrated in FIG. 4 can define a first ellipsoid surface representing possible locations of the target 402, as described previously. A second bistatic radar system with a differently located transmitter and / or receiver can define a second, different ellipsoid surface that also represents the possible locations of the target 402. The intersection of the first ellipsoid surface and the second ellipsoid surface can narrow down the possible location (s) of the target 402. In three-dimensional space, four such ellipsoid surfaces would generally be needed to reduce the possible location to a single point, thus identifying the location of target 402. In two-dimensional space (e.g., assuming all transmitters, receivers, and the targets are confined to the being on the ground) , three such ellipsoid surfaces (for two-dimensional space, the ellipsoid surfaces reduce to elliptical curves) would generally be needed to reduce the possible locations to a single point, thus identifying the location of target 402. Multilateration can also be achieved in a similar manner using multi-static radar system instead of multiple bistatic radar systems.

[0100] In some cases, the transmitter 400 can control the angle of departure (AoD) and / or spread angle of a TX beam (e.g., the transmit signal 408) . For example, transmitter 400 can include an antenna array that can be controlled by applying appropriate weights to the antenna elements of the antenna array. The AoD can also be referred to as the “boresight direction, ” which is the direction of the center axis of the TX beam (e.g., the transmit signal 408) . In some examples, the direction may be multi-dimensional and can include one or more parameters specified with reference to a coordinate system (e.g., a spherical coordinate system) . For example, a particular AoD direction can include an azimuth value (e.g., azimuth angle, as a horizontal angle ranging from 0 to 360 degrees) as well as a zenith value (e.g., zenith angle, as a vertical angle ranging from 0 to 90 degrees) .

[0101] The example bistatic radar system illustrated in FIG. 4 can also be used to determine the Doppler frequency associated with the target 402. The Doppler frequency denotes the relative velocity of the target 402, from the perspective of the receiver 404 (e.g., the velocity at which the target 402 is approaching or moving away from the receiver 404) . For a stationary transmitter 400 and a stationary receiver 404, the Doppler frequency of the target 402 can be calculated as Here, fD is the Doppler frequency, v is the velocity of the target 402 relative to a fixed frame of reference defined by the stationary transmitter 400 and receiver 404. β is the angle formed between the transmit signal 408 and the echo signal 410 at the target 402. δ is the angle between the  velocity vector ν and the center ray (e.g., half angle) defined within angle β. In the context of the example of FIG. 4, a fixed frame of refence can be defined with respect to the stationary transmitter 400 and stationary receiver 404. For example, a baseline of length L can be drawn between the transmitter 400 and the receiver 404. The baseline can be extended beyond the transmitter 400 and receiver 404 to form an extended baseline, as also depicted in FIG. 4. One or more normal lines can be drawn as being perpendicular to the baseline. A transmit angle θT can be defined relative to a normal line drawn from the location of the transmitter 400. A receive angle θR, referred to above as the angle of arrival (AoA) , can be defined relative to a normal line drawn from the location of the receiver 404. As mentioned previously, the example bistatic radar system illustrated in FIG. 4 can be operated to sense a target in two-dimensional space or three-dimensional space. An additional degree of freedom is introduced in the case of three-dimensional space. However, the same basic principles apply, and analogous calculations may be performed.

[0102] As mentioned previously, in the geometry of FIG. 4, a bistatic angle β is the angle subtended between the transmitter 400, the target 402, and the receiver 404 in the radar. When the bistatic angle is exactly zero (0) , the radar is considered to be a monostatic radar; when the bistatic angle is close to zero, the radar is considered to be pseudo-monostatic; and when the bistatic angle is close to 180 degrees, the radar is considered to be a forward scatter radar. Otherwise, the radar is simply considered to be, and referred to as, a bistatic radar. The bistatic angle β can be used in determining the radar cross section of the target.

[0103] During operation, to build up a discernible echo, most radar systems emit pulses continuously. The repetition rate of these pulses is determined by the role of the system. Different sensing schemes (e.g., monostatic sensing and bistatic sensing) have different requirements on the period of the radar reference signal (RS) transmission, which can be denoted as Tsensing (e.g., as shown in the waveform 600 of FIG. 6 described below) .

[0104] For monostatic sensing (e.g., when the bistatic angle is equal to zero) , the data period of the waveform can be denoted as Tsensing (e.g., as shown in the waveform 600 of FIG. 6) . When performing monostatic sensing, a radar system can determine  to remove the range ambiguity (e.g., to avoid an alias issue) , where Rmax is the maximum sensing range, Tradar_RS is the duration of the radar  RS (e.g., refer to radar RS 620a and radar RS 620b of FIG. 6) , and c is equal to the speed of light. If the radar RS repetition frequency is too high (e.g., the radar RS period is too small) , echo signals (e.g., reflection signals) from some targets might arrive after the second radar RS (e.g., radar RS 620b of FIG. 6 is an example of a second radar RS, while radar RS 620a of FIG. 6 is an example of a first radar RS) is transmitted, which results in an ambiguity in the range measurement. Such an echo would appear to be at a much shorter range than the actual range of the target. It should be noted that typically, the receiver may assume that the echo is from the second radar RS, not the first radar RS.

[0105] For bistatic sensing, the data period (e.g., refer to the waveform 600 of FIG. 6) of the waveform is also Tsensing. The minimum radar RS period in the bistatic configuration is different than in the monostatic case. To have an unambiguous solution, the leading and trailing edge of the radar RS from the transmitter-to-target-to-receiver will follow an elliptical shape (e.g., bistatic range 510 of FIG. 5) .

[0106] The leading edge of the radar RS can be determined as: RT+RR=L+ c Tsensing. The trailing edge of the radar RS can be determined as: RT+RR=L+c (Tsensing-Tradar_RS)

[0107] For bistatic sensing, a radar system can determine to remove the range ambiguity (e.g., to avoid an alias issue) . Note that a condition may include that the surface of the maximum bistatic range is smaller than the bistatic surface of the trailing edge of the radar RS. The above-noted equation for Tsensing in the bistatic scenario may also work for monostatic sensing to remove range ambiguity, when L is set equal to zero.

[0108] FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a bistatic range 510 of bistatic sensing. In this figure, a transmitter (Tx) 500, a target 502, and a receiver (Rx) 504 of a radar are shown in relation to one another. The transmitter 500 and the receiver 504 are separated by a baseline distance L, the target 502 and the transmitter 500 are separated by a distance Rtx, and the target 502 and the receiver 504 are separated by a distance Rrx.

[0109] Bistatic range 510 (shown as an ellipse) refers to the measurement range made by radar with a separate transmitter 500 and receiver 504 (e.g., the transmitter 500 and the receiver 504 are located remote from one another) . The receiver 504 measures the time difference of arrival from when the signal is transmitted by the transmitter 500 to  when the signal is received by the receiver 504 from the transmitter 500 via the target 502. The bistatic range 510 defines an ellipse of constant bistatic range, referred to an iso-range contour, on which the target 502 lies, with foci centered on the transmitter 500 and the receiver 504. If the target 502 is at range Rrx from the receiver 504 and range Rtx from the transmitter 500, and the receiver 504 and the transmitter 500 are located a distance L apart from one another, then the bistatic range is equal to Rrx + Rtx -L. It should be noted that motion of the target 502 causes a rate of change of bistatic range, which results in bistatic Doppler shift.

[0110] Generally, constant bistatic range points draw an ellipsoid, with the transmitter 500 and the receiver 504 positions as the focal points. The bistatic iso-range contours are where the ground slices the ellipsoid. When the ground is flat, this intercept forms an ellipse (e.g., representing the bistatic range 510) . Note that except when the two platforms have equal altitude, these ellipses are not centered on a specular point.

[0111] FIG. 6 is a diagram showing an example of a waveform 600 that may be employed by the systems and techniques described herein for RF sensing. In this figure, the waveform 600 comprises a plurality of communications instances (communications signals) 610a, 610b and a plurality of radar reference signals (RSs) 620a, 620b, where the communications instances 610a, 610b and radar RSs 620a, 620b are alternating with one another. Each communication instance 610a, 610b includes a communications symbol (e.g., one OFDM symbol) , which is formed by a plurality of bits.

[0112] Each radar RS 620a, 620b comprises an RF sensing signal for RF sensing (e.g., monostatic sensing or bistatic sensing) . The length (duration) of a single radar RS is Tradar_RS, and the period of the radar RS transmission is Tsensing. It should be noted that this waveform 600 is compatible with a receiver performing a full-duplex operation.

[0113] As previously mentioned, Doppler, which measures the phase variation in a signal and is indicative of motion, is an important characteristic for sensing of a target object. For mobile objects, their micro-movements (e.g., rotation of rotors of a drone, swaying of arms of a pedestrian, and rotation of wheels of a vehicle) may result in micro-Doppler shifts in the echo (reflection) of a sensing signal (e.g., a sensing RS) , in addition to Doppler shifts caused by their general body motion. Micro-Doppler may be utilized to differentiate different kinds (e.g., categories) of moving objects (e.g., drones, birds, people, and vehicles) , as the different kinds of moving objects have different modes of  micro-motions (e.g., rotor rotation of drones, wing flapping of birds, arm swaying of pedestrians, and wheel rotation of vehicles) . For the same kind (e.g., category) of objects (e.g., drones) , the type of object (e.g., helicopter, quadcopter, and octocopter, which are different types of drones with different numbers, size, and / or velocity of rotors) may also have an impact on the micro-Doppler features within the micro-Doppler spectrum.

[0114] During operation of measuring a micro-Doppler spectrum, a network device (e.g., a radar receiver, such as in the form of a UE) can receive a reflected sensing signal, which has reflected off of a target object. The network device (e.g., UE) can measure the reflected sensing signal to obtain a time domain sequence. The network device (e.g., UE) can use a sliding window in the time domain sequence to calculate the fast Fourier transform (FFT) of the window to obtain the micro-Doppler spectrum 730.

[0115] FIG. 7 is a diagram 700 illustrating an example of using a sliding window 710 in a time domain sequence to obtain a micro-Doppler spectrum 730. As shown in FIG. 7, the micro-Doppler spectrum 730 is measured using the sliding window 710. In FIG. 7, the sliding window 710 is moved (e.g., slid) across time to different positions (e.g., a first position 720a, a second position 720b, and a third position 720c) in time. When the sliding window 710 is moved to each position in time, an FFT is calculated for the sliding window to obtain an FFT sequence 740a, 740b, 740c. For example, when the sliding window 710 is moved to the first position 720a, an FFT is calculated for the sliding window 710 to obtain the FFT sequence 740a. The FFT sequences 740a, 740b, 740c together make up the micro-Doppler spectrum 730, which is shown in FIG. 7 as a graph with an x-axis denoting time and a y-axis denoting frequency.

[0116] Conventional Doppler shift can only show the velocity of an object’s body. When moving objects are detected, the identity (e.g., kind or category) of an object cannot be recognized by its velocity alone, because many different kinds of moving objects have overlapping velocity ranges. However, the micro-Doppler spectrum can be used to identify the kind (e.g., category) of the detected object. The use of the sliding window 710 can allow for obtaining the micro-Doppler spectrum 730 of a detected object.

[0117] FIG. 8 shows examples 800 of micro-Doppler spectrums 820a, 820b associated with different target objects (e.g., a quadcopter UAV 810a and a bird 810b) measured using radar. In FIG. 8, the micro-Doppler spectrum 820a of a quadcopter UAV 810a, and the micro-Doppler spectrum 820b of a bird 810b are shown. The micro-Doppler  spectrums 820a, 820b are both shown in graphs with an x-axis denoting time in milliseconds (ms) and a y-axis denoting velocity in meters per second (m / s) . Each of the micro-Doppler spectrums 820a, 820b is shown to have a pattern (e.g., a signature) , which has a period. The period of a pattern of a micro-Doppler spectrum, the shape of the pattern of the micro-Doppler spectrum, and the maximum micro-Doppler shift can be used to estimate the micro-motion of an object. The estimated micro-motion of the object can be used to identify the detected object (e.g., identify the kind or category of the object) .

[0118] FIG. 9 is a diagram illustrating examples 900 of micro-Doppler spectrums 930a, 930b associated with different target objects (e.g., a UAV 910a and a bird 910b) derived from simulated motion models 920a, 920b of the target objects. In FIG. 9, motion models 920a, 920b were simulated for two different kinds of target objects (e.g., a UAV 910a and a bird 910b) . For the motion model 920a for the UAV 910a, the UAV 910a is represented by nine points. One point represents the main central body of the UAV 910a. The remaining eight points each represent a tip of one of the eight blades on the two rotors of the UAV 910a (e.g., where each rotor of the two rotors has a total of four blades) . From the motion models 920a, 920b, micro-Doppler spectrums 930a, 930b are obtained. Each of the micro-Doppler spectrums 930a, 930b is shown to have a pattern (e.g., a signature) , which can be used to identify the object (e.g., identify the kind or category of the object) .

[0119] In one or more examples, also during operation of measuring a micro-Doppler spectrum, a measured micro-Doppler spectrum (e.g., the micro-Doppler spectrum 730 of FIG. 7) from a reflected sensing signal (e.g., reflected off of a target object) may be transmitted within a report from a radar receiver (e.g., a UE) to a base station for analysis to identify the kind (e.g., category) and optionally the type of the object.

[0120] Various different application scenarios may be employed for sensing objects to measure micro-Doppler spectrums. FIG. 10 shows examples of different application scenarios 1000 for cellular based network sensing. In FIG. 10, two application scenarios 1010a, 1010b are directed to sensing assisted by the use of one network device (e.g., UE) , and one application scenario 1010c is directed to sensing assisted by the use of two network devices (e.g., UEs) .

[0121] For application scenario 1010a, a first network device 1030a (e.g., operating as a radar receiver in the form of a UE) , a second network device 1020a (e.g., operating as a radar transmitter in the form of a base station, such as a gNB) , and a target object 1040a  (e.g., in the form of a drone) are shown. During operation of the application scenario 1010a, the second network device 1020a (e.g., gNB) may send a sensing signal (e.g., a sensing RS) to the object 1040a. The sensing signal can reflect off of the object 1040a to produce a reflection sensing signal. The first network device 1030a (e.g., UE) may receive the reflected sensing signal, and measure the reflected sensing signal to obtain a micro-Doppler spectrum for the object 1040a. The first network device 1030a (e.g., UE) may transmit a report (e.g., a sensing measurement report) including the micro-Doppler spectrum to the second network device 1020a (e.g., gNB) , for the second network device 1020a to identify the object 1040a (e.g., drone) based on the micro-Doppler spectrum.

[0122] For application scenario 1010b, a first network device 1030b (e.g., operating as a radar transmitter in the form of a UE) , a second network device 1020b (e.g., operating as a radar receiver in the form of a base station, such as a gNB) , and a target object 1040b (e.g., in the form of a drone) are shown. During operation of the application scenario 1010b, the second network device 1020a (e.g., gNB) may send a configuration signal comprising configuration requirements (e.g., a sensing RS configuration) to the first network device 1030b (e.g., UE) . The first network device 1030b (e.g., UE) may receive the configuration signal. The first network device 1030b (e.g., UE) may transmit a sensing signal (e.g., sensing RS) towards the object 1040b, based on the configuration requirements within the configuration signal. The sensing signal may reflect off of the object 1040a to produce a reflection sensing signal. The second network device 1020b (e.g., gNB) may receive the reflected sensing signal, and measure the reflected sensing signal to obtain a micro-Doppler spectrum for the object 1040b. The second network device 1020b may identify the object 1040b (e.g., drone) based on the micro-Doppler spectrum.

[0123] For application scenario 1010c, a first network device 1030c (e.g., operating as a radar transmitter in the form of a UE) , a second network device 1030d (e.g., operating as a radar receiver in the form of a UE) , a third network device 1020c (e.g., in the form of a base station, such as a gNB) , and a target object 1040c (e.g., in the form of a drone) are shown. During operation of the application scenario 1010c, the second network device 1020c (e.g., gNB) may send a configuration signal comprising configuration requirements (e.g., a sensing RS configuration) to the first network device 1030c (e.g., UE) . The first network device 1030c (e.g., UE) may receive the configuration signal. The first network device 1030c (e.g., UE) may transmit a sensing signal (e.g., sensing RS) towards the  object 1040c, based on the configuration requirements within the configuration signal. The sensing signal may reflect off of the object 1040c to produce a reflection sensing signal. The second network device 1030d (e.g., UE) may receive the reflected sensing signal, and measure the reflected sensing signal to obtain a micro-Doppler spectrum for the object 1040c. The second network device 1030d (e.g., UE) may transmit a report (e.g., a sensing measurement report) including the micro-Doppler spectrum to the third network device 1020c (e.g., gNB) , for the third network device 1020c to identify the object 1040c (e.g., drone) based on the micro-Doppler spectrum.

[0124] As mentioned in application scenarios 1010a, 1010c, a network device (e.g., in the form of a UE) may transmit to another network device (e.g., in the form of a gNB) a report including the measured micro-Doppler spectrum of the reflected sensing signal. However, the measured micro-Doppler spectrum typically contains a very large amount of data and, as such, the transmission of the report requires a large amount of signaling resources. Thus, systems and techniques for transmission and analysis of micro-Doppler, with a reduction in the required signaling overhead, can be useful.

[0125] In one or more aspects, the systems and techniques provide UE measurement and report enhancement for micro-Doppler features in object identity sensing. In one or more examples, the systems and techniques provide sensing resource allocation, UE measurements, and reports for feature extraction from a measured micro-Doppler spectrum, to reduce signaling overhead in a sensing report and to further improve the efficiency of object recognition in sensing. For instance, the systems and techniques provide network device (e.g., a base station, such as a gNB) sensing signal transmission resource allocation, a sensing indication, and network device (e.g., UE) measurement and report based on detailed micro-Doppler features, depending on the sensing task purpose.

[0126] In one or more examples, a network device (e.g., a radar receiver, such as in the form of a UE) can extract significant features in a measured micro-Doppler spectrum for a sensing measurement report, to reduce signaling overhead in object recognition. Various different examples of micro-Doppler features may be defined for recognition and configured at the network device (e.g., a radar receiver, such as a UE) or by another network device (e.g., a radar transmitter, such as in the form of a base station, such as a gNB) . In one or more examples, the micro-Doppler features can be used to identify the kind (e.g., category) of detected object (e.g., UAV, bird, car, or pedestrian) and the type  (e.g., subcategory) of the object (e.g., large or small UAV, and / or helicopter UAV with two rotors, quadcopter UAV with four rotors, or octocopter UAV with eight rotors) . In some examples, the required time domain range and density of the sensing reference signal resources can vary for different micro-Doppler features.

[0127] FIG. 11 shows an example procedure 1100 for the disclosed systems and techniques for measuring and reporting micro-Doppler features in object identity sensing. FIG. 11 shows a system 1130 including a network device 1180 (e.g., operating as a radar transmitter in the form of a base station, such as a gNB) , another network device 1190 (e.g., operating as a radar receiver in the form of a UE) , an object 1195a (e.g., in the form of a drone) , and another object 1195b (e.g., in the form of a bird) . In one or more examples, the system 1130 of FIG. 11 may include more or less number of network devices and / or objects than as shown in FIG. 11. In some examples, the system 1130 of FIG. 11 may include different types of network devices (e.g., vehicles) and / or objects (e.g., pedestrians or vehicles) , than as shown in FIG. 11.

[0128] During operation of the procedure 1100 of FIG. 11, the network device 1180 (e.g., operating as a radar transmitter in the form of a base station, such as a gNB) may send configuration requirements to the network device 1190 (e.g., operating as a radar receiver in the form of a UE) . The configuration requirements may include a required micro-Doppler features configuration 1110 (e.g., an expected micro-Doppler configuration for a sensing report 1170) and may include a sensing resource allocation 1120 (e.g., an associated sensing resource allocation) for the sensing signal (e.g., sensing RS) . The network device 1190 (e.g., UE) may receive the configuration requirements from the network device 1180 (e.g., gNB) .

[0129] The network device 1180 (e.g., gNB) may transmit a sensing signal (e.g., a sensing RS) to one of the objects 1195a, 1195b. The sensing signal can reflect off of one of the objects 1195a, 1195b to produce a reflection sensing signal. The network device 1190 (e.g., UE) may receive the reflected sensing signal 1140, and measure the reflected sensing signal to obtain a micro-Doppler spectrum 1150 for the detected object 1195a, 1195b. The network device 1190 (e.g., UE) may extract micro-Doppler features 1160 from the measured micro-Doppler spectrum 1150, based on the configuration requirements. The network device 1190 (e.g., UE) may transmit a report (e.g., a sensing report 1170) including the extracted micro-Doppler features 1160 to the network device  1180 (e.g., gNB) , for the network device 1180 (e.g., gNB) to identify the detected object 1195a, 1195b based on the micro-Doppler features 1160. In one or more examples, the report (e.g., sensing report 1170) may include a local identification result (e.g., an identification by the network device 1190 of the kind or category of the object, based on the extracted micro-Doppler features 1160) and a confidence level (e.g., represented in a percentage (%) ) for the identification of the object (e.g., a first object 1195a is a UAV with a 90%confidence level, and a second object 1195b is a bird with a 50%confidence level) . In some examples, the report (e.g., sensing report 1170) may also include an estimated velocity and / or size of the object.

[0130] In one or more aspects, the configuration requirements may include a definition of the micro-Doppler features for the report (e.g., the sensing report 1170) . In one or more examples, the definition of the micro-Doppler features for the report may include, but is not limited to, a number of micro-Doppler paths (e.g., a number of moving entities of the object, such as blades, rotors, or wings) , a maximum frequency shift for each of the micro-Doppler paths, a minimum frequency shift for each of the micro-Doppler paths, a period for each of the micro-Doppler paths, a phase (or state) of each of the micro-Doppler paths, a phase difference (or state difference) for each of the micro-Doppler paths, a maximum power for each of the micro-Doppler paths, a mean power for each of the micro-Doppler paths, a minimum power for each of the micro-Doppler paths, and / or a motion pattern for each of the micro-Doppler paths. For instance, one micro-Doppler path can be associated with one moving entity of an object (e.g., a propeller of a flying object such as a UAE or drone, a wing of a bird, etc. ) or with a moving object as a whole. In one or more examples, the motion pattern for each of the Doppler paths may include a rotation motion pattern associated with a sinewave, a swing motion pattern associated with part of a sinewave, and / or a shaking motion pattern associated with a triangular wave.

[0131] FIG. 12 shows examples 1200 of micro-Doppler spectrums 1250a, 1250b associated with different types of unmanned aerial vehicle (UAV) objects (e.g., an object 1210 shown as a UAV with one rotor 1220 including a total of two blades 1230a, 1230b, and a quadcopter UAV with four rotors) measured using radar. In FIG. 12, a system including a network device 1240 (e.g., in the form of a base station, such as a gNB) and an object 1210 is shown. The object 1210 in FIG. 12 is shown to be in the form of a UAV, which includes a rotor 1220 with two blades (e.g., blade 1 1230a and blade 2 1230b) . The micro-Doppler spectrum 1250a is a measured micro-Doppler spectrum for the object  1210 (e.g., a UAV) . In the micro-Doppler spectrum 1250a, the motion of each of the blades (e.g., blade 1 1230a and blade 2 1230b) is shown as a sinusoid wave in the micro-Doppler pattern of the micro-Doppler spectrum 1250a. The movement of the body of the object 1210 is shown as a middle horizontal line (e.g., the conventional Doppler shift) in the micro-Doppler spectrum 1250a.

[0132] In FIG. 12, the micro-Doppler spectrum 1250b is a measured micro-Doppler spectrum for a quadcopter UAV with four rotors. In the micro-Doppler spectrum 1250b, the motion of each of the four rotors is shown in the micro-Doppler pattern of the micro-Doppler spectrum 1250b. Each of the rotors produces a micro-Doppler path in the micro-Doppler spectrum 1250b. The movement of the body of the quadcopter UAV is shown as a middle horizontal line (e.g., the conventional Doppler shift) in the micro-Doppler spectrum 1250b.

[0133] In one or more aspects, the configuration requirements may include a format for the micro-Doppler features for the report (e.g., the sensing report 1170) . In one or more examples, the format for the micro-Doppler features in the report may be indicated by a requirement of a sensing task. In one or more examples, a network device (e.g., gNB) may configure the required micro-Doppler features to measure to another network device (e.g., a radar receiver, such as in the form of a UE) depending upon the requirement of the sensing task.

[0134] In some examples, a sensing controller, a management entity, and / or a server (e.g., an entity in the core network or a third party application) may configure the requirement of the sensing task to the network device (e.g., gNB) . In one or more examples, the network device (e.g., gNB) itself may determine the requirement of the sensing task.

[0135] In one or more examples, the requirement for the sensing task may be a quantized variable for an accurate level (e.g., a sensing task level, such as level 1, level 2, level 3, …) . The network device (e.g., gNB) may determine the required micro-Doppler features based on the requirement level of the sensing task (e.g., based on the sensing task level) . In one or more examples, the network device (e.g., gNB) may configure a sensing task level to the network device (e.g., UE) , and the mapping between the sensing task level and the required micro-Doppler features may be pre-configured to the network device (e.g., UE) .

[0136] FIG. 13 shows a table 1300 including examples of required micro-Doppler features 1320 associated with different sensing task levels 1310. The lower sensing task levels can require rough micro-Doppler features, and the higher sensing task levels can require more detailed micro-Doppler features.

[0137] For example, in FIG. 13, for sensing task level 1 (e.g., the roughest level for the required micro-Doppler features) , the required micro-Doppler features may include the maximum and minimum frequency shifts (or relative frequency shifts compared with the Doppler) , the period, the power (or relative power compared with the Doppler) of the micro-Doppler, and there is no need to distinguish the micro-Doppler paths. For sensing task level 2, the required micro-Doppler features may include the maximum and the minimum frequency shifts, the period, the power, the phase of each of the micro-Doppler paths, and there is no need to distinguish the micro-Doppler paths. For sensing task level 3, the required micro-Doppler features may include the motion mode (e.g., the pattern, such as a sinewave or a triangular wave) of each of the micro-Doppler paths. In one or more examples, the Nth number for the sensing task levels will require the most detailed micro-Doppler features.

[0138] In one or more aspects, the format for the micro-Doppler features in the report may be indicated by a list of flags (e.g., bits) for the micro-Doppler features. Each of the flags may enable (e.g., when the bit is 1) or disable (e.g., when the bit is 0) a measurement and inclusion of a specific micro-Doppler feature for the report. In one or more examples, the network device (e.g., gNB) may configure the list of enable / disable flags for each micro-Doppler feature. For example, the list of flags may be: [0, 1, 0, 1, 1, 0, …] . The first flag (e.g., bit) may be associated with the micro-Doppler path measurement. Since this first bit is set to 0, this feature (e.g., measurement) is disabled. If the following features are for each path, then this first bit should be enabled (e.g., set to 1) . The second bit may be associated with the maximum frequency shift measurement. Since this second bit is set to 1, this feature (e.g., measurement) is enabled. The third bit may be associated with the period measurement. Since this third bit is set to 0, this feature (e.g., measurement) is disabled.

[0139] In one or more aspects, the format for the micro-Doppler features in the report may be indicated by a sensing task purpose. In one or more examples, the network device (e.g., gNB) may configure a sensing task purpose to another network device (e.g.,  operating as a radar receiver in the form of a UE) . The network device (e.g., UE) can determine the required micro-Doppler features based on the sensing task purpose. In one or more examples, the sensing task purpose as represented by a 0 bit may indicate a purpose to identify a kind (e.g., category, such as a UAV or a bird) of a detected object (e.g., indicate an object recognition purpose) . In some examples, a sensing task purpose as represented by a 1 bit may indicate a purpose to identify a kind (e.g., a category, such as a UAV) as well as a type (e.g., a subcategory, such as a quadcopter) of the detected object (e.g., indicate a type of object recognition purpose) .

[0140] In one or more examples, to be able to recognize (e.g., identify) a kind (e.g., a category, such as a UAV or a bird) of the object, the network device (e.g., UE) may only require the maximum frequency shift of the micro-Doppler. In some examples, to be able to recognize (e.g., identify) a type (e.g., a subcategory, such as a quadcopter) of the object, the network device (e.g., UE) may require the path number of the micro-Doppler in addition to the maximum frequency shift of the micro-Doppler.

[0141] In one or more aspects, the configuration requirements may include a sensing signal resource allocation based on the micro-Doppler features for the report. In one or more examples, a network device (e.g., gNB) may allocate a sensing signal (e.g., sensing RS) resource based on the required micro-Doppler features. More detailed micro-Doppler features require denser and more measurements. For a maximum supported frequency shift of the micro-Doppler, a larger velocity ambiguity requires a smaller sensing RS repeat period,  where tRS denotes the sensing RS repeat period. For a maximum or minimum supported period of micro-Doppler, a larger micro-Doppler period requires a longer measurement time range. A sensing signal (e.g., sensing RS) repeat period should also satisfy the Nyquist sampling theorem,  where tmicro denotes the period of micro-Doppler. Differentiating paths in micro-Doppler requires a high frequency resolution. The higher the frequency resolution, the longer the measurement time range is required.

[0142] In one or more examples, a network device (e.g., gNB) may indicate the sensing signal resource to another network device (e.g., a radar receiver in the form of a UE) for the sensing signal for the micro-Doppler measurement. In some examples, the network device (e.g., gNB) may also allocate the sensing report resource and send an uplink (UL)  grant to network device (e.g., UE) based on the required micro-Doppler features. The sensing signal (e.g., sensing RS) resource may be sent by the network device (e.g., gNB) or configured by network device (e.g., gNB) to another network device (e.g., another UE) to transmit. For example, if the network device (e.g., gNB) is operating as a radar transmitter (e.g., such as in application scenario 1010a of FIG. 10) , the sensing signal resource can be a downlink resource. If the network device (e.g., UE) is operating as a radar transmitter, for a UE to UE application scenario (e.g., such as in application scenario 1010c in FIG. 10) , the sensing signal resource can be a sidelink resource. If the network device (e.g., UE) is operating as a radar transmitter, for a UE to gNB application scenario (e.g., such as application scenario 1010b in FIG. 10) , the sensing signal resource can be an uplink resource.

[0143] In one or more aspects, a network device (e.g., UE) can extract micro-Doppler features from the measured micro-Doppler spectrum, based on the configuration (e.g., configuration requirements) from another network device (e.g., gNB) . In some examples, the network device (e.g., UE) may send a request additional sensing signal resources to the network device (e.g., gNB) , when the signal strength (e.g., signal to noise ratio (SNR) , signal to interference and noise ratio (SINR) , received signal received power (RSRP) , and / or received signal strength indicator (RSSI) ) of the measured micro-Doppler spectrum is lower than a pre-configured signal strength threshold (e.g., for measuring the configured micro-Doppler features or for achieving the target of the configured sensing task) .

[0144] In one or more examples, the network device (e.g., UE) may report the extracted micro-Doppler features to the network device (e.g., gNB) in UL resources indicated by the network device (e.g., gNB) . In some examples, the network device (e.g., UE) may report the extracted micro-Doppler features. In one or more examples, in addition to the micro-Doppler features, the network device (e.g., UE) may also report a local object identification result by itself, based on the micro-Doppler features, associated with a confidence level (e.g., a detected object is a UAV with a 90%confidence level and a bird with a 10%confidence level, or the object is a quadcopter with a 80%confidence level and an octocopter with 20%confidence level) .

[0145] In one or more aspects, a network device (e.g., UE) may find that an UL resource allocation for reporting indicated by the network device (e.g., gNB) previously is not large  enough to carry the extracted micro-Doppler features for the transmission. For this situation, in one or more examples, the network device (e.g., UE) may adopt a two-part report for the micro-Doppler features (e.g., may transmit the report in two parts) , where the first-part of the report can be transmitted in the previously configured UL resource. In one or more examples, the network device (e.g., UE) may report a path number of micro-Doppler, and indicate that the UL resource is not large enough by a flag bit in the report. In some examples, the network device (e.g., gNB) can configure a new UL resource to the network device (e.g., UE) , based on the micro-Doppler path number. In one or more examples, the second-part of the report can be transmitted in the new configured UL resource. In some examples, the second-part of the report may include micro-Doppler features of each micro-Doppler path.

[0146] In some examples, when a network device (e.g., UE) finds that an UL resource allocation for reporting indicated by the network device (e.g., gNB) previously is not large enough to carry the extracted micro-Doppler features for the transmission, the network device (e.g., UE) may select an important part (e.g., a portion) of the micro-Doppler features, and report that important part (e.g., that portion) in the previously configured UL resource. For example, the network device (e.g., UE) may select the micro-Doppler features to report based on the UL resource size. In one or more examples, the network device (e.g., UE) may select a part of the micro-Doppler features to report or to not report. For example, the network device (e.g., UE) may determine to report no micro-Doppler features that have been measured according to the network device (e.g., UE) self-determination or to rules pre-configured to the network device (e.g., UE) by the network device (e.g., gNB) or the network (e.g., a network entity) . In one or more examples, the rules may be based on one or more thresholds of the signal strength (e.g., SNR, SINR, RSRP, and / or RSSI) of a measured micro-Doppler spectrum of a sensing signal, the Doppler, the maximum micro-Doppler, the minimum micro-Doppler, the Doppler variation range, the delay, and / or the delay variation range. In some examples, the rules may vary for different use cases and / or sensing tasks.

[0147] FIG. 14 is a flow chart illustrating an example of a process 1400 for wireless communications and sensing. The process 1400 can be performed by a first network device or by a component or system (e.g., a chipset and / or one or more processors) of the first network device. The first network device can include a UE (e.g., a mobile device  such as a phone, a wearable such as a network-connected watch, an extended reality (XR) device such as an augmented and / or virtual reality headset, a vehicle or a computing device, computing system, or computing component of the vehicle) , a base station, or other computing device. The operations of the process 1400 may be implemented as software components that are executed and run on one or more processors (e.g., processor 1510 of FIG. 15 or other processor (s) ) . Further, the transmission and reception of signals by the first network device in the process 1400 may be enabled, for example, by one or more antennas and / or one or more transceivers (e.g., wireless transceiver (s) ) .

[0148] At block 1410, the first network device (or component thereof) can receive a sensing signal reflected from an object. At block 1420, the first network device (or component thereof) can measure a micro-Doppler spectrum of the sensing signal. In some aspects, the first network device (or component thereof) can transmit (or output for transmission) , to a second network device, a request for additional sensing signal resources when a signal strength of the micro-Doppler spectrum is lower than a pre-configured signal strength threshold. In some examples, the first network device is UE and the second network device is a base station. In other examples, the first network device is a first UE and the second network device is a second UE. In other examples, the first network device is a first base station and the second network device is a second base station. In other examples, the first device is base station and the second device is UE. In other examples, the first device is a UE or a base station and the second device is a sensing server.

[0149] At block 1430, the first network device (or component thereof) can extract micro-Doppler features from the micro-Doppler spectrum based on configuration requirements from the second network device. In some aspects, the first network device (or component thereof) can receive the configuration requirements from the second network device.

[0150] In some cases, the configuration requirements include a definition of the micro-Doppler features for the report. In some examples, the definition of the micro-Doppler features includes a number of micro-Doppler paths, a maximum frequency shift for each of the micro-Doppler paths, a minimum frequency shift for each of the micro-Doppler paths, a period for each of the micro-Doppler paths, a phase of each of the micro-Doppler paths, a phase difference for each of the micro-Doppler paths, a state of each of the micro- Doppler paths, a state difference for each of the micro-Doppler paths, a maximum power for each of the micro-Doppler paths, a mean power for each of the micro-Doppler paths, a minimum power for each of the micro-Doppler paths, a motion pattern for each of the micro-Doppler paths, any combination thereof, and / or other characteristics of the micro-Doppler features. In some cases, the motion pattern for each of the micro-Doppler paths includes a rotation motion pattern associated with a sinewave, a swing motion pattern associated with part of a sinewave, or a shaking motion pattern associated with a triangular wave.

[0151] Additionally or alternatively, in some aspects, the configuration requirements include a format for the micro-Doppler features in the report. In some cases, the format for the micro-Doppler features is indicated by a sensing task level. For instance, the sensing task level can be associated with required micro-Doppler features for the report. In some examples, the format for the micro-Doppler features is indicated by a list of flags for the micro-Doppler features. Each flag of the list of flags one of enables or disables measurement and inclusion of a respective micro-Doppler feature of the micro-Doppler features for the report. As previously described, an illustrative example of a list of flags is as follows: [0, 1, 0, 1, 1, 0, …] . In some cases, the format for the micro-Doppler features indicates that the micro-Doppler features apply to a particular micro-Doppler path of a number of micro-Doppler paths. In some cases, the format for the micro-Doppler features indicates that the micro-Doppler features apply to a plurality of micro-Doppler paths (e.g., in which case the first network device does not need to extract / distinguish each path in the micro-Doppler spectrum and can thus extract features of the entire measurement) . In some aspects, the format for the micro-Doppler features is indicated by a sensing task purpose. For instance, the sensing task purpose may include an object recognition purpose, a type of object recognition purpose, and / or other purpose.

[0152] In some cases, the configuration requirements include a sensing signal resource allocation based on the micro-Doppler features for the report. In some examples, the sensing signal resource allocation includes a sensing signal resource for the sensing signal and a sensing report resource for the report.

[0153] At block 1440, the first network device (or component thereof) can transmit (or output for transmission) , to the second network device, a report including the micro-Doppler features based on the configuration requirements. In some cases, the report  includes only a portion of the micro-Doppler features based on an uplink (UL) resource allocation for transmission of the report being insufficient for the transmission of the report. In some aspects, the first network device (or component thereof) can receive an indication of rules associated with selection of micro-Doppler features for reporting. In some cases, the rules can be based on one or more thresholds associated with a signal strength of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a Doppler of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a maximum micro-Doppler of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a minimum micro-Doppler of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a Doppler variation range of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a delay associated with the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a delay variation range of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, any combination thereof, and / or other factors. In such aspects, the first network device (or component thereof) can select the portion of the micro-Doppler features based on the rules.

[0154] In some cases, the first network device (or component thereof) can transmit (or output for transmission) the report in two parts based on an uplink (UL) resource allocation for transmission of the report being insufficient for the transmission of the report. For instance, a first part of the two parts can be a previously-configured UL resource and a second part of the two parts can be a newly-configured UL resource. The newly-configured UL resource can be configured based on the UL resource allocation for transmission of the report being insufficient for the transmission of the report.

[0155] In some aspects, the first network device (or component thereof) can determine an identification of the object based on the micro-Doppler features and a confidence level associated with the identification. In some cases the report further includes the identification of the object, the confidence level associated with the identification , and at least one of a velocity or a size of the object.

[0156] In some examples, the first network device may include various components, such as one or more input devices, one or more output devices, one or more processors, one or more microprocessors, one or more microcomputers, one or more cameras, one or more sensors, and / or other component (s) that are configured to carry out the steps of processes described herein. In some examples, the first network device may include a display, one or more network interfaces configured to communicate and / or receive the  data, any combination thereof, and / or other component (s) . The one or more network interfaces may be configured to communicate and / or receive wired and / or wireless data, including data according to the 3G, 4G, 5G, and / or other cellular standard, data according to the WiFi (802.11x) standards, data according to the BluetoothTM standard, data according to the Internet Protocol (IP) standard, and / or other types of data.

[0157] The components of the first network device may be implemented in circuitry. For example, the components may include and / or may be implemented using electronic circuits or other electronic hardware, which may include one or more programmable electronic circuits (e.g., microprocessors, graphics processing units (GPUs) , digital signal processors (DSPs) , central processing units (CPUs) , and / or other suitable electronic circuits) , and / or may include and / or be implemented using computer software, firmware, or any combination thereof, to perform the various operations described herein.

[0158] The process 1400 is illustrated as a logical flow diagram, the operation of which represents a sequence of operations that may be implemented in hardware, computer instructions, or a combination thereof. In the context of computer instructions, the operations represent computer-executable instructions stored on one or more computer-readable storage media that, when executed by one or more processors, perform the recited operations. Generally, computer-executable instructions include routines, programs, objects, components, data structures, and the like that perform particular functions or implement particular data types. The order in which the operations are described is not intended to be construed as a limitation, and any number of the described operations may be combined in any order and / or in parallel to implement the processes.

[0159] Additionally, the process 1400 and / or other process described herein may be performed under the control of one or more computer systems configured with executable instructions and may be implemented as code (e.g., executable instructions, one or more computer programs, or one or more applications) executing collectively on one or more processors, by hardware, or combinations thereof. As noted above, the code may be stored on a computer-readable or machine-readable storage medium, for example, in the form of a computer program including a plurality of instructions executable by one or more processors. The computer-readable or machine-readable storage medium may be non-transitory.

[0160] FIG. 15 is a block diagram illustrating an example of a computing system 1500, which may be employed by the disclosed systems and techniques. In particular, FIG. 15 illustrates an example of computing system 1500, which can be, for example, any computing device making up internal computing system, a remote computing system, a camera, or any component thereof in which the components of the system are in communication with each other using connection 1505. Connection 1505 can be a physical connection using a bus, or a direct connection into processor 1510, such as in a chipset architecture. Connection 1505 can also be a virtual connection, networked connection, or logical connection.

[0161] In some aspects, computing system 1500 is a distributed system in which the functions described in this disclosure can be distributed within a datacenter, multiple data centers, a peer network, etc. In some aspects, one or more of the described system components represents many such components each performing some or all of the function for which the component is described. In some aspects, the components can be physical or virtual devices.

[0162] Example system 1500 includes at least one processing unit (CPU or processor) 1510 and connection 1505 that communicatively couples various system components including system memory 1515, such as read-only memory (ROM) 1520 and random access memory (RAM) 1525 to processor 1510. Computing system 1500 can include a cache 1512 of high-speed memory connected directly with, in close proximity to, or integrated as part of processor 1510.

[0163] Processor 1510 can include any general purpose processor and a hardware service or software service, such as services 1532, 1534, and 1536 stored in storage device 1530, configured to control processor 1510 as well as a special-purpose processor where software instructions are incorporated into the actual processor design. Processor 1510 may essentially be a completely self-contained computing system, containing multiple cores or processors, a bus, memory controller, cache, etc. A multi-core processor may be symmetric or asymmetric.

[0164] To enable user interaction, computing system 1500 includes an input device 1545, which can represent any number of input mechanisms, such as a microphone for speech, a touch-sensitive screen for gesture or graphical input, keyboard, mouse, motion input, speech, etc. Computing system 1500 can also include output device 1535, which  can be one or more of a number of output mechanisms. In some instances, multimodal systems can enable a user to provide multiple types of input / output to communicate with computing system 1500.

[0165] Computing system 1500 can include communications interface 1540, which can generally govern and manage the user input and system output. The communication interface may perform or facilitate receipt and / or transmission wired or wireless communications using wired and / or wireless transceivers, including those making use of an audio jack / plug, a microphone jack / plug, a universal serial bus (USB) port / plug, an AppleTM LightningTM port / plug, an Ethernet port / plug, a fiber optic port / plug, a proprietary wired port / plug, 3G, 4G, 5G and / or other cellular data network wireless signal transfer, a BluetoothTM wireless signal transfer, a BluetoothTM low energy (BLE) wireless signal transfer, an IBEACONTM wireless signal transfer, a radio-frequency identification (RFID) wireless signal transfer, near-field communications (NFC) wireless signal transfer, dedicated short range communication (DSRC) wireless signal transfer, 802.11 Wi-Fi wireless signal transfer, wireless local area network (WLAN) signal transfer, Visible Light Communication (VLC) , Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) , Infrared (IR) communication wireless signal transfer, Public Switched Telephone Network (PSTN) signal transfer, Integrated Services Digital Network (ISDN) signal transfer, ad-hoc network signal transfer, radio wave signal transfer, microwave signal transfer, infrared signal transfer, visible light signal transfer, ultraviolet light signal transfer, wireless signal transfer along the electromagnetic spectrum, or some combination thereof.

[0166] The communications interface 1540 may also include one or more range sensors (e.g., LIDAR sensors, laser range finders, RF radars, ultrasonic sensors, and infrared (IR) sensors) configured to collect data and provide measurements to processor 1510, whereby processor 1510 can be configured to perform determinations and calculations needed to obtain various measurements for the one or more range sensors. In some examples, the measurements can include time of flight, wavelengths, azimuth angle, elevation angle, range, linear velocity and / or angular velocity, or any combination thereof. The communications interface 1540 may also include one or more Global Navigation Satellite System (GNSS) receivers or transceivers that are used to determine a location of the computing system 1500 based on receipt of one or more signals from one or more satellites associated with one or more GNSS systems. GNSS systems include, but are not  limited to, the US-based GPS, the Russia-based Global Navigation Satellite System (GLONASS) , the China-based BeiDou Navigation Satellite System (BDS) , and the Europe-based Galileo GNSS. There is no restriction on operating on any particular hardware arrangement, and therefore the basic features here may easily be substituted for improved hardware or firmware arrangements as they are developed.

[0167] Storage device 1530 can be a non-volatile and / or non-transitory and / or computer-readable memory device and can be a hard disk or other types of computer readable media which can store data that are accessible by a computer, such as magnetic cassettes, flash memory cards, solid state memory devices, digital versatile disks, cartridges, a floppy disk, a flexible disk, a hard disk, magnetic tape, a magnetic strip / stripe, any other magnetic storage medium, flash memory, memristor memory, any other solid-state memory, a compact disc read only memory (CD-ROM) optical disc, a rewritable compact disc (CD) optical disc, digital video disk (DVD) optical disc, a blu-ray disc (BDD) optical disc, a holographic optical disk, another optical medium, a secure digital (SD) card, a micro secure digital (microSD) card, a Memory  card, a smartcard chip, a EMV chip, a subscriber identity module (SIM) card, a mini / micro / nano / pico SIM card, another integrated circuit (IC) chip / card, random access memory (RAM) , static RAM (SRAM) , dynamic RAM (DRAM) , read-only memory (ROM) , programmable read-only memory (PROM) , erasable programmable read-only memory (EPROM) , electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM) , flash EPROM (FLASHEPROM) , cache memory (e.g., Level 1 (L1) cache, Level 2 (L2) cache, Level 3 (L3) cache, Level 4 (L4) cache, Level 5 (L5) cache, or other (L#) cache) , resistive random-access memory (RRAM / ReRAM) , phase change memory (PCM) , spin transfer torque RAM (STT-RAM) , another memory chip or cartridge, and / or a combination thereof.

[0168] The storage device 1530 can include software services, servers, services, etc., that when the code that defines such software is executed by the processor 1510, it causes the system to perform a function. In some aspects, a hardware service that performs a particular function can include the software component stored in a computer-readable medium in connection with the necessary hardware components, such as processor 1510, connection 1505, output device 1535, etc., to carry out the function. The term “computer-readable medium” includes, but is not limited to, portable or non-portable storage devices, optical storage devices, and various other mediums capable of storing, containing, or  carrying instruction (s) and / or data. A computer-readable medium may include a non-transitory medium in which data can be stored and that does not include carrier waves and / or transitory electronic signals propagating wirelessly or over wired connections. Examples of a non-transitory medium may include, but are not limited to, a magnetic disk or tape, optical storage media such as compact disk (CD) or digital versatile disk (DVD) , flash memory, memory or memory devices. A computer-readable medium may have stored thereon code and / or machine-executable instructions that may represent a procedure, a function, a subprogram, a program, a routine, a subroutine, a module, a software package, a class, or any combination of instructions, data structures, or program statements. A code segment may be coupled to another code segment or a hardware circuit by passing and / or receiving information, data, arguments, parameters, or memory contents. Information, arguments, parameters, data, etc. may be passed, forwarded, or transmitted via any suitable means including memory sharing, message passing, token passing, network transmission, or the like.

[0169] Specific details are provided in the description above to provide a thorough understanding of the aspects and examples provided herein, but those skilled in the art will recognize that the application is not limited thereto. Thus, while illustrative aspects of the application have been described in detail herein, it is to be understood that the inventive concepts may be otherwise variously embodied and employed, and that the appended claims are intended to be construed to include such variations, except as limited by the prior art. Various features and aspects of the above-described application may be used individually or jointly. Further, aspects can be utilized in any number of environments and applications beyond those described herein without departing from the broader scope of the specification. The specification and drawings are, accordingly, to be regarded as illustrative rather than restrictive. For the purposes of illustration, methods were described in a particular order. It should be appreciated that in alternate aspects, the methods may be performed in a different order than that described.

[0170] For clarity of explanation, in some instances the present technology may be presented as including individual functional blocks including devices, device components, steps or routines in a method embodied in software, or combinations of hardware and software. Additional components may be used other than those shown in the figures and / or described herein. For example, circuits, systems, networks, processes, and other components may be shown as components in block diagram form in order not  to obscure the aspects in unnecessary detail. In other instances, well-known circuits, processes, algorithms, structures, and techniques may be shown without unnecessary detail in order to avoid obscuring the aspects.

[0171] Further, those of skill in the art will appreciate that the various illustrative logical blocks, modules, circuits, and algorithm steps described in connection with the aspects disclosed herein may be implemented as electronic hardware, computer software, or combinations of both. To clearly illustrate this interchangeability of hardware and software, various illustrative components, blocks, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented as hardware or software depends upon the particular application and design constraints imposed on the overall system. Skilled artisans may implement the described functionality in varying ways for each particular application, but such implementation decisions should not be interpreted as causing a departure from the scope of the present disclosure.

[0172] Individual aspects may be described above as a process or method which is depicted as a flowchart, a flow diagram, a data flow diagram, a structure diagram, or a block diagram. Although a flowchart may describe the operations as a sequential process, many of the operations can be performed in parallel or concurrently. In addition, the order of the operations may be re-arranged. A process is terminated when its operations are completed, but could have additional steps not included in a figure. A process may correspond to a method, a function, a procedure, a subroutine, a subprogram, etc. When a process corresponds to a function, its termination can correspond to a return of the function to the calling function or the main function.

[0173] Processes and methods according to the above-described examples can be implemented using computer-executable instructions that are stored or otherwise available from computer-readable media. Such instructions can include, for example, instructions and data which cause or otherwise configure a general purpose computer, special purpose computer, or a processing device to perform a certain function or group of functions. Portions of computer resources used can be accessible over a network. The computer executable instructions may be, for example, binaries, intermediate format instructions such as assembly language, firmware, source code. Examples of computer-readable media that may be used to store instructions, information used, and / or  information created during methods according to described examples include magnetic or optical disks, flash memory, USB devices provided with non-volatile memory, networked storage devices, and so on.

[0174] In some aspects the computer-readable storage devices, mediums, and memories can include a cable or wireless signal containing a bitstream and the like. However, when mentioned, non-transitory computer-readable storage media expressly exclude media such as energy, carrier signals, electromagnetic waves, and signals per se.

[0175] Those of skill in the art will appreciate that information and signals may be represented using any of a variety of different technologies and techniques. For example, data, instructions, commands, information, signals, bits, symbols, and chips that may be referenced throughout the above description may be represented by voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or particles, optical fields or particles, or any combination thereof, in some cases depending in part on the particular application, in part on the desired design, in part on the corresponding technology, etc.

[0176] The various illustrative logical blocks, modules, and circuits described in connection with the aspects disclosed herein may be implemented or performed using hardware, software, firmware, middleware, microcode, hardware description languages, or any combination thereof, and can take any of a variety of form factors. When implemented in software, firmware, middleware, or microcode, the program code or code segments to perform the necessary tasks (e.g., a computer-program product) may be stored in a computer-readable or machine-readable medium. A processor (s) may perform the necessary tasks. Examples of form factors include laptops, smart phones, mobile phones, tablet devices or other small form factor personal computers, personal digital assistants, rackmount devices, standalone devices, and so on. Functionality described herein also can be embodied in peripherals or add-in cards. Such functionality can also be implemented on a circuit board among different chips or different processes executing in a single device, by way of further example.

[0177] The instructions, media for conveying such instructions, computing resources for executing them, and other structures for supporting such computing resources are example means for providing the functions described in the disclosure.

[0178] The techniques described herein may also be implemented in electronic  hardware, computer software, firmware, or any combination thereof. Such techniques may be implemented in any of a variety of devices such as general purposes computers, wireless communication device handsets, or integrated circuit devices having multiple uses including application in wireless communication device handsets and other devices. Any features described as modules or components may be implemented together in an integrated logic device or separately as discrete but interoperable logic devices. If implemented in software, the techniques may be realized at least in part by a computer-readable data storage medium including program code including instructions that, when executed, performs one or more of the methods, algorithms, and / or operations described above. The computer-readable data storage medium may form part of a computer program product, which may include packaging materials. The computer-readable medium may include memory or data storage media, such as random access memory (RAM) such as synchronous dynamic random access memory (SDRAM) , read-only memory (ROM) , non-volatile random access memory (NVRAM) , electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM) , FLASH memory, magnetic or optical data storage media, and the like. The techniques additionally, or alternatively, may be realized at least in part by a computer-readable communication medium that carries or communicates program code in the form of instructions or data structures and that can be accessed, read, and / or executed by a computer, such as propagated signals or waves.

[0179] The program code may be executed by a processor, which may include one or more processors, such as one or more digital signal processors (DSPs) , general purpose microprocessors, an application specific integrated circuits (ASICs) , field programmable logic arrays (FPGAs) , or other equivalent integrated or discrete logic circuitry. Such a processor may be configured to perform any of the techniques described in this disclosure. A general-purpose processor may be a microprocessor; but in the alternative, the processor may be any conventional processor, controller, microcontroller, or state machine. A processor may also be implemented as a combination of computing devices, e.g., a combination of a DSP and a microprocessor, a plurality of microprocessors, one or more microprocessors in conjunction with a DSP core, or any other such configuration. Accordingly, the term “processor, ” as used herein may refer to any of the foregoing structure, any combination of the foregoing structure, or any other structure or apparatus suitable for implementation of the techniques described herein.

[0180] One of ordinary skill will appreciate that the less than ( “<” ) and greater than ( “>” ) symbols or terminology used herein can be replaced with less than or equal to ( “≤” ) and greater than or equal to ( “≥” ) symbols, respectively, without departing from the scope of this description.

[0181] Where components are described as being “configured to” perform certain operations, such configuration can be accomplished, for example, by designing electronic circuits or other hardware to perform the operation, by programming programmable electronic circuits (e.g., microprocessors, or other suitable electronic circuits) to perform the operation, or any combination thereof.

[0182] The phrase “coupled to” or “communicatively coupled to” refers to any component that is physically connected to another component either directly or indirectly, and / or any component that is in communication with another component (e.g., connected to the other component over a wired or wireless connection, and / or other suitable communication interface) either directly or indirectly.

[0183] Claim language or other language reciting “at least one of” a set and / or “one or more” of a set indicates that one member of the set or multiple members of the set (in any combination) satisfy the claim. For example, claim language reciting “at least one of A and B” or “at least one of A or B” means A, B, or A and B. In another example, claim language reciting “at least one of A, B, and C” or “at least one of A, B, or C” means A, B, C, or A and B, or A and C, or B and C, A and B and C, or any duplicate information or data (e.g., A and A, B and B, C and C, A and A and B, and so on) , or any other ordering, duplication, or combination of A, B, and C. The language “at least one of” a set and / or “one or more” of a set does not limit the set to the items listed in the set. For example, claim language reciting “at least one of A and B” or “at least one of A or B” may mean A, B, or A and B, and may additionally include items not listed in the set of A and B. The phrases “at least one” and “one or more” are used interchangeably herein.

[0184] Claim language or other language reciting “at least one processor configured to, ” “at least one processor being configured to, ” “one or more processors configured to, ” “one or more processors being configured to, ” or the like indicates that one processor or multiple processors (in any combination) can perform the associated operation (s) . For example, claim language reciting “at least one processor configured to: X, Y, and Z” means a single processor can be used to perform operations X, Y, and Z; or that multiple  processors are each tasked with a certain subset of operations X, Y, and Z such that together the multiple processors perform X, Y, and Z; or that a group of multiple processors work together to perform operations X, Y, and Z. In another example, claim language reciting “at least one processor configured to: X, Y, and Z” can mean that any single processor may only perform at least a subset of operations X, Y, and Z.

[0185] Where reference is made to one or more elements performing functions (e.g., steps of a method) , one element may perform all functions, or more than one element may collectively perform the functions. When more than one element collectively performs the functions, each function need not be performed by each of those elements (e.g., different functions may be performed by different elements) and / or each function need not be performed in whole by only one element (e.g., different elements may perform different sub-functions of a function) . Similarly, where reference is made to one or more elements configured to cause another element (e.g., an apparatus) to perform functions, one element may be configured to cause the other element to perform all functions, or more than one element may collectively be configured to cause the other element to perform the functions.

[0186] Where reference is made to an entity (e.g., any entity or device described herein) performing functions or being configured to perform functions (e.g., steps of a method) , the entity may be configured to cause one or more elements (individually or collectively) to perform the functions. The one or more components of the entity may include at least one memory, at least one processor, at least one communication interface, another component configured to perform one or more (or all) of the functions, and / or any combination thereof. Where reference to the entity performing functions, the entity may be configured to cause one component to perform all functions, or to cause more than one component to collectively perform the functions. When the entity is configured to cause more than one component to collectively perform the functions, each function need not be performed by each of those components (e.g., different functions may be performed by different components) and / or each function need not be performed in whole by only one component (e.g., different components may perform different sub-functions of a function) .

[0187] Illustrative aspects of the disclosure include:

[0188] Aspect 1. A first network device for wireless communications and sensing, the first network device comprising: at least one memory; and at least one processor coupled to the at least one memory and configured to: receive a sensing signal reflected from an object; measure a micro-Doppler spectrum of the sensing signal; extract micro-Doppler features from the micro-Doppler spectrum based on configuration requirements from a second network device; and output, for transmission to the second network device, a report comprising the micro-Doppler features based on the configuration requirements.

[0189] Aspect 2. The first network device of Aspect 1, wherein the at least one processor is configured to receive, from the second network device, the configuration requirements.

[0190] Aspect 3. The first network device of any one of Aspects 1 or 2, wherein the configuration requirements comprise a definition of the micro-Doppler features for the report.

[0191] Aspect 4. The first network device of Aspect 3, wherein the definition of the micro-Doppler features comprises at least one of a number of micro-Doppler paths, a maximum frequency shift for each of the micro-Doppler paths, a minimum frequency shift for each of the micro-Doppler paths, a period for each of the micro-Doppler paths, a phase of each of the micro-Doppler paths, a phase difference for each of the micro-Doppler paths, a state of each of the micro-Doppler paths, a state difference for each of the micro-Doppler paths, a maximum power for each of the micro-Doppler paths, a mean power for each of the micro-Doppler paths, a minimum power for each of the micro-Doppler paths, or a motion pattern for each of the micro-Doppler paths.

[0192] Aspect 5. The first network device of Aspect 4, wherein the motion pattern for each of the micro-Doppler paths comprises one of a rotation motion pattern associated with a sinewave, a swing motion pattern associated with part of a sinewave, or a shaking motion pattern associated with a triangular wave.

[0193] Aspect 6. The first network device of any one of Aspects 1 to 5, wherein the configuration requirements comprise a format for the micro-Doppler features in the report.

[0194] Aspect 7. The first network device of Aspect 6, wherein the format for the micro-Doppler features is indicated by a sensing task level, wherein the sensing task level is associated with required micro-Doppler features for the report.

[0195] Aspect 8. The first network device of Aspect 6, wherein the format for the micro-Doppler features is indicated by a list of flags for the micro-Doppler features, wherein each flag of the list of flags one of enables or disables measurement and inclusion of a respective micro-Doppler feature of the micro-Doppler features for the report.

[0196] Aspect 9. The first network device of Aspect 6, wherein the format for the micro-Doppler features indicates that the micro-Doppler features apply to a particular micro-Doppler path of a number of micro-Doppler paths.

[0197] Aspect 10. The first network device of Aspect 6, wherein the format for the micro-Doppler features indicates that the micro-Doppler features apply to a plurality of micro-Doppler paths.

[0198] Aspect 11. The first network device of Aspect 6, wherein the format for the micro-Doppler features is indicated by a sensing task purpose.

[0199] Aspect 12. The first network device of Aspect 11, wherein the sensing task purpose comprises an object recognition purpose.

[0200] Aspect 13. The first network device of Aspect 12, wherein the sensing task purpose further comprises a type of object recognition purpose.

[0201] Aspect 14. The first network device of any one of Aspects 1 to 13, wherein the configuration requirements comprise a sensing signal resource allocation based on the micro-Doppler features for the report.

[0202] Aspect 15. The first network device of Aspect 14, wherein the sensing signal resource allocation comprises a sensing signal resource for the sensing signal and a sensing report resource for the report.

[0203] Aspect 16. The first network device of any one of Aspects 1 to 15, wherein the at least one processor is configured to output, for transmission to the second network device, a request for additional sensing signal resources, when a signal strength of the micro-Doppler spectrum is lower than a pre-configured signal strength threshold.

[0204] Aspect 17. The first network device of any one of Aspects 1 to 16, wherein the at least one processor is configured to output the report for transmission in two parts based on an uplink (UL) resource allocation for transmission of the report being insufficient for the transmission of the report.

[0205] Aspect 18. The first network device of Aspect 17, wherein a first part of the two parts is a previously-configured UL resource, and wherein a second part of the two parts is a newly-configured UL resource, the newly-configured UL resource being configured based on the UL resource allocation for transmission of the report being insufficient for the transmission of the report.

[0206] Aspect 19. The first network device of any one of Aspects 1 to 18, wherein the report comprises only a portion of the micro-Doppler features based on an uplink (UL) resource allocation for transmission of the report being insufficient for the transmission of the report.

[0207] Aspect 20. The first network device of Aspect 19, wherein the at least one processor is configured to: receive an indication of rules associated with selection of micro-Doppler features for reporting, the rules being based on at least one of one or more thresholds associated with a signal strength of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a Doppler of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a maximum micro-Doppler of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a minimum micro-Doppler of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a Doppler variation range of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a delay associated with the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, or a delay variation range of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal; and select the portion of the micro-Doppler features based on the rules.

[0208] Aspect 21. The first network device of any one of Aspects 1 to 20, wherein the at least one processor is configured to determine an identification of the object based on the micro-Doppler features and a confidence level associated with the identification.

[0209] Aspect 22. The first network device of Aspect 21, wherein the report further comprises the identification of the object, the confidence level associated with the identification , and at least one of a velocity or a size of the object.

[0210] Aspect 23. The first network device of any one of Aspects 1 to 22, wherein: the first network device is user equipment (UE) and the second network device is a base station; the first network device is a first UE and the second network device is a second UE; the first network device is a first base station and the second network device is a second base station; the first device is base station and the second device is UE; or the first device is a UE or a base station and the second device is a sensing server.

[0211] Aspect 24. A method for wireless communications and sensing at a first network device, the method comprising: receiving, by the first network device, a sensing signal reflected from an object; measuring, by the first network device, a micro-Doppler spectrum of the sensing signal; extracting, by the first network device, micro-Doppler features from the micro-Doppler spectrum based on configuration requirements from a second network device; and transmitting, by the first network device to the second network device, a report comprising the micro-Doppler features based on the configuration requirements.

[0212] Aspect 25. The method of Aspect 24, further comprising receiving, by the first network device from the second network device, the configuration requirements.

[0213] Aspect 26. The method of any one of Aspects 24 or 25, wherein the configuration requirements comprise a definition of the micro-Doppler features for the report.

[0214] Aspect 27. The method of Aspect 26, wherein the definition of the micro-Doppler features comprises at least one of a number of micro-Doppler paths, a maximum frequency shift for each of the micro-Doppler paths, a minimum frequency shift for each of the micro-Doppler paths, a period for each of the micro-Doppler paths, a phase of each of the micro-Doppler paths, a phase difference for each of the micro-Doppler paths, a state of each of the micro-Doppler paths, a state difference for each of the micro-Doppler paths, a maximum power for each of the micro-Doppler paths, a mean power for each of the micro-Doppler paths, a minimum power for each of the micro-Doppler paths, or a motion pattern for each of the micro-Doppler paths.

[0215] Aspect 28. The method of Aspect 27, wherein the motion pattern for each of the micro-Doppler paths comprises one of a rotation motion pattern associated with a  sinewave, a swing motion pattern associated with part of a sinewave, or a shaking motion pattern associated with a triangular wave.

[0216] Aspect 29. The method of any one of Aspects 24 to 28, wherein the configuration requirements comprise a format for the micro-Doppler features in the report.

[0217] Aspect 30. The method of Aspect 29, wherein the format for the micro-Doppler features is indicated by a sensing task level, wherein the sensing task level is associated with required micro-Doppler features for the report.

[0218] Aspect 31. The method of Aspect 29, wherein the format for the micro-Doppler features is indicated by a list of flags for the micro-Doppler features, wherein each flag of the list of flags one of enables or disables measurement and inclusion of a respective micro-Doppler feature of the micro-Doppler features for the report.

[0219] Aspect 32. The method of Aspect 29, wherein the format for the micro-Doppler features indicates that the micro-Doppler features apply to a particular micro-Doppler path of a number of micro-Doppler paths.

[0220] Aspect 33. The method of Aspect 29, wherein the format for the micro-Doppler features indicates that the micro-Doppler features apply to a plurality of micro-Doppler paths.

[0221] Aspect 34. The method of Aspect 29, wherein the format for the micro-Doppler features is indicated by a sensing task purpose.

[0222] Aspect 35. The method of Aspect 34, wherein the sensing task purpose comprises an object recognition purpose.

[0223] Aspect 36. The method of Aspect 35, wherein the sensing task purpose further comprises a type of object recognition purpose.

[0224] Aspect 37. The method of any one of Aspects 24 to 36, wherein the configuration requirements comprise a sensing signal resource allocation based on the micro-Doppler features for the report.

[0225] Aspect 38. The method of Aspect 37, wherein the sensing signal resource allocation comprises a sensing signal resource for the sensing signal and a sensing report resource for the report.

[0226] Aspect 39. The method of any one of Aspects 24 to 38, further comprising transmitting, by the first network device to the second network device, a request for additional sensing signal resources, when a signal strength of the micro-Doppler spectrum is lower than a pre-configured signal strength threshold.

[0227] Aspect 40. The method of any one of Aspects 24 to 39, wherein the report is transmitted, by the first network device, in two parts based on an uplink (UL) resource allocation for transmission of the report being insufficient for the transmission of the report.

[0228] Aspect 41. The method of Aspect 40, wherein a first part of the two parts is a previously-configured UL resource, and wherein a second part of the two parts is a newly-configured UL resource, the newly-configured UL resource being configured based on the UL resource allocation for transmission of the report being insufficient for the transmission of the report.

[0229] Aspect 42. The method of any one of Aspects 24 to 41, wherein the report comprises only a portion of the micro-Doppler features based on an uplink (UL) resource allocation for transmission of the report being insufficient for the transmission of the report.

[0230] Aspect 43. The method of Aspect 42, further comprising: receiving an indication of rules associated with selection of micro-Doppler features for reporting, the rules being based on at least one of one or more thresholds associated with a signal strength of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a Doppler of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a maximum micro-Doppler of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a minimum micro-Doppler of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a Doppler variation range of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a delay associated with the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, or a delay variation range of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal; and selecting the portion of the micro-Doppler features based on the rules.

[0231] Aspect 44. The method of any one of Aspects 24 to 43, further comprising determining, by the first network device, an identification of the object based on the micro-Doppler features and a confidence level associated with the identification.

[0232] Aspect 45. The method of Aspect 44, wherein the report further comprises the identification of the object, the confidence level associated with the identification, and at least one of a velocity or a size of the object.

[0233] Aspect 46. The method of any one of Aspects 24 to 45, wherein: the first network device is user equipment (UE) and the second network device is a base station; the first network device is a first UE and the second network device is a second UE; the first network device is a first base station and the second network device is a second base station; the first device is base station and the second device is UE; or the first device is a UE or a base station and the second device is a sensing server.

[0234] Aspect 47: A non-transitory computer-readable medium having stored thereon instructions that, when executed by one or more processors, cause the one or more processors to perform operations according to any of Aspects 24 to 46.

[0235] Aspect 48: An apparatus for wireless communications and sensing, including one or more means for performing operations according to any of Aspects 24 to 46.

[0236] The previous description is provided to enable any person skilled in the art to practice the various aspects described herein. Various modifications to these aspects will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other aspects. Thus, the claims are not intended to be limited to the aspects shown herein, but is to be accorded the full scope consistent with the language claims, wherein reference to an element in the singular is not intended to mean “one and only one” unless specifically so stated, but rather “one or more. ”

Claims

1.A first network device for wireless communications and sensing, the first network device comprising:at least one memory; andat least one processor coupled to the at least one memory and configured to:receive a sensing signal reflected from an object;measure a micro-Doppler spectrum of the sensing signal;extract micro-Doppler features from the micro-Doppler spectrum based on configuration requirements from a second network device; andoutput, for transmission to the second network device, a report comprising the micro-Doppler features based on the configuration requirements.2.The first network device of claim 1, wherein the at least one processor is configured to receive, from the second network device, the configuration requirements.3.The first network device of claim 1, wherein the configuration requirements comprise a definition of the micro-Doppler features for the report.4.The first network device of claim 3, wherein the definition of the micro-Doppler features comprises at least one of a number of micro-Doppler paths, a maximum frequency shift for each of the micro-Doppler paths, a minimum frequency shift for each of the micro-Doppler paths, a period for each of the micro-Doppler paths, a phase of each of the micro-Doppler paths, a phase difference for each of the micro-Doppler paths, a state of each of the micro-Doppler paths, a state difference for each of the micro-Doppler paths, a maximum power for each of the micro-Doppler paths, a mean power for each of the micro-Doppler paths, a minimum power for each of the micro-Doppler paths, or a motion pattern for each of the micro-Doppler paths.5.The first network device of claim 4, wherein the motion pattern for each of the micro-Doppler paths comprises one of a rotation motion pattern associated with a  sinewave, a swing motion pattern associated with part of a sinewave, or a shaking motion pattern associated with a triangular wave.6.The first network device of claim 1, wherein the configuration requirements comprise a format for the micro-Doppler features in the report.7.The first network device of claim 6, wherein the format for the micro-Doppler features is indicated by a sensing task level, wherein the sensing task level is associated with required micro-Doppler features for the report.8.The first network device of claim 6, wherein the format for the micro-Doppler features is indicated by a list of flags for the micro-Doppler features, wherein each flag of the list of flags one of enables or disables measurement and inclusion of a respective micro-Doppler feature of the micro-Doppler features for the report.9.The first network device of claim 6, wherein the format for the micro-Doppler features indicates that the micro-Doppler features apply to a particular micro-Doppler path of a number of micro-Doppler paths.10.The first network device of claim 6, wherein the format for the micro-Doppler features indicates that the micro-Doppler features apply to a plurality of micro-Doppler paths.11.The first network device of claim 6, wherein the format for the micro-Doppler features is indicated by a sensing task purpose.12.The first network device of claim 11, wherein the sensing task purpose comprises an object recognition purpose.13.The first network device of claim 12, wherein the sensing task purpose further comprises a type of object recognition purpose.14.The first network device of claim 1, wherein the configuration requirements comprise a sensing signal resource allocation based on the micro-Doppler features for the report.15.The first network device of claim 14, wherein the sensing signal resource allocation comprises a sensing signal resource for the sensing signal and a sensing report resource for the report.16.The first network device of claim 1, wherein the at least one processor is configured to output, for transmission to the second network device, a request for additional sensing signal resources, when a signal strength of the micro-Doppler spectrum is lower than a pre-configured signal strength threshold.17.The first network device of claim 1, wherein the at least one processor is configured to output the report for transmission in two parts based on an uplink (UL) resource allocation for transmission of the report being insufficient for the transmission of the report.18.The first network device of claim 17, wherein a first part of the two parts is a previously-configured UL resource, and wherein a second part of the two parts is a newly-configured UL resource, the newly-configured UL resource being configured based on the UL resource allocation for transmission of the report being insufficient for the transmission of the report.19.The first network device of claim 1, wherein the report comprises only a portion of the micro-Doppler features based on an uplink (UL) resource allocation for transmission of the report being insufficient for the transmission of the report.20.The first network device of claim 19, wherein the at least one processor is configured to:receive an indication of rules associated with selection of micro-Doppler features for reporting, the rules being based on at least one of one or more thresholds associated with a signal strength of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a Doppler of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a maximum micro-Doppler of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a minimum micro-Doppler of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a Doppler variation range of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, a delay associated with the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal, or a delay variation range of the measured micro-Doppler spectrum of the sensing signal; andselect the portion of the micro-Doppler features based on the rules.21.The first network device of claim 1, wherein the at least one processor is configured to determine an identification of the object based on the micro-Doppler features and a confidence level associated with the identification.22.The first network device of claim 21, wherein the report further comprises the identification of the object, the confidence level associated with the identification, and at least one of a velocity or a size of the object.23.The first network device of claim 1, wherein:the first network device is user equipment (UE) and the second network device is a base station;the first network device is a first UE and the second network device is a second UE;the first network device is a first base station and the second network device is a second base station;the first device is base station and the second device is UE; orthe first device is a UE or a base station and the second device is a sensing server.24.A method for wireless communications and sensing at a first network device, the method comprising:receiving, by the first network device, a sensing signal reflected from an object;measuring, by the first network device, a micro-Doppler spectrum of the sensing signal;extracting, by the first network device, micro-Doppler features from the micro-Doppler spectrum based on configuration requirements from a second network device; andtransmitting, by the first network device to the second network device, a report comprising the micro-Doppler features based on the configuration requirements.25.The method of claim 24, further comprising receiving, by the first network device from the second network device, the configuration requirements.26.The method of claim 24, wherein the configuration requirements comprise a definition of the micro-Doppler features for the report.27.The method of claim 26, wherein the definition of the micro-Doppler features comprises at least one of a number of micro-Doppler paths, a maximum frequency shift for each of the micro-Doppler paths, a minimum frequency shift for each of the micro-Doppler paths, a period for each of the micro-Doppler paths, a phase of each of the micro-Doppler paths, a phase difference for each of the micro-Doppler paths, a state of each of the micro-Doppler paths, a state difference for each of the micro-Doppler paths, a maximum power for each of the micro-Doppler paths, a mean power for each of the micro-Doppler paths, a minimum power for each of the micro-Doppler paths, or a motion pattern for each of the micro-Doppler paths.28.The method of claim 24, wherein the configuration requirements comprise a format for the micro-Doppler features in the report.29.The method of claim 28, wherein the format for the micro-Doppler features is indicated by:a sensing task level, wherein the sensing task level is associated with required micro-Doppler features for the report;a list of flags for the micro-Doppler features, wherein each flag of the list of flags one of enables or disables measurement and inclusion of a respective micro-Doppler feature of the micro-Doppler features for the report; ora sensing task purpose.30.The method of claim 28, wherein the format for the micro-Doppler features indicates that the micro-Doppler features apply to a particular micro-Doppler path of a number of micro-Doppler paths or to a plurality of micro-Doppler paths.

Images