[发明专利]无源无线感测网络中的信道状态信息转发

说明书

本发明涉及基于检测接收到的射频信号的变化来执行无线网络中的感测，并且特别涉及基于分析信道状态信息来执行这种感测。该无线网络包括至少一个第一类型的节点和多个第二类型的节点，该至少一个第一类型的节点被布置用于执行与在无线网络中传输的无线信号相关的信道状态信息的分析。一个或多个无线信号在多个第二类型的节点之间传输，并且这些节点中的至少一个确定与一个或多个无线信号相关的信道状态信息，并且将所确定的信道状态信息的至少一部分传输到至少一个第一类型的节点中的节点。该第一类型的节点接收所确定的信道状态信息的至少一部分，并对其进行分析以确定感测值。

技术领域

本发明涉及一种方法、设备和系统，用于基于检测接收到的射频信号的变化来执行无线网络中的无源无线感测，并且尤其涉及基于分析信道状态信息来执行这种感测。

背景技术

无线网络（诸如Wi-Fi网络）由使用射频（RF）信号相互通信的几个节点组成。由于诸如墙壁、门以及人体或动物体（当存在时）的对象对RF信号的吸收、反射和散射，在节点之间交换的这种RF信号可能受到影响。近年来，Wi-Fi设备已经开始使用信道状态信息（CSI），CSI表示无线信号如何在发射机和接收机之间的无线信道中以特定载波频率沿着多个空间路径传播。因此，CSI捕获附近环境的无线特性，这是因为CSI的幅度和相位受到多径效应的影响，该多径效应包括无线电信号的幅度衰减和相移。

多个CSI测量的时间序列捕获无线信号如何在时间、频率和空间域中传播穿过空间；因此，可以对信号进行分析，以实现广泛范围的不同无线感测应用。例如，对于不同的人、活动、姿势等，时域中的CSI幅度变化具有不同的图案，这可以用于存在检测、运动检测、活动识别等。

分析RF信号可能需要强大的硬件，例如就计算能力和/或存储器而言。当基于CSI执行分析时尤其是这种情况，例如当链路具有许多子载波频率时，这可能是很多的。事实上，对于具有多输入多输出正交频分复用（MIMO-OFDM）的现代Wi-Fi网络，CSI测量提供了表示幅度衰减和相移随时间变化的三维复值矩阵。

因为需要多个节点，所以增加这种无线网络中的节点数量以改善待监控区域的覆盖范围并允许改善感测可能使得这种系统非常昂贵。

发明内容

在第一方面中，提供了一种用于在无线网络中执行感测的方法。无线网络包括至少一个第一类型的节点和多个第二类型的节点。至少一个第一类型的节点被布置用于执行与在无线网络中传输的无线信号相关的信道状态信息（CSI）的分析。因此，该节点需要特定的硬件（例如一定量的存储器和/或一定量的计算能力）以允许它能够执行该分析。第二类型的节点不同于第一类型的节点。第二类型的节点不需要能够执行CSI的分析，尽管这不排除这种节点具有强大的硬件需求，例如用于执行其他功能。

该方法包括在多个第二类型的节点之间传输一个或多个无线信号。这些信号可以仅出于执行分析的目的而被传输，然而，这些信号也可以包括节点之间的数据传输，这些数据传输是出于其他目的而被执行的。多个第二类型的节点中的至少一个节点确定与一个或多个无线信号相关的CSI。多个第二类型的节点中的至少一个节点然后将所确定的CSI的至少一部分传输到至少一个第一类型的节点中的节点。至少一个第一类型的节点中的该节点然后接收所确定的CSI的至少一部分，并分析所接收的CSI的至少一部分。基于所述分析，确定感测值。