CN114843744B - 多天线传输方法、装置、基站主设备及智能超表面设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种多天线传输方法、装置、基站主设备及智能超表面设备,涉及通信技术领域。具体实现方案为:确定第一下行发送信号所使用的X根发送天线;通知智能超表面设备切换为下行模式;向智能超表面设备传送第一区域划分指示信息,以使智能超表面设备在下行模式下,根据第一区域划分指示信息对智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置;以及通过与基站主设备连接的X根发送天线向智能超表面设备发送第一下行发送信号,以使智能超表面设备对第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号。由此,可以提高信号发送或接收的功率,且体积小,便于运输与安装,避免通过喇叭天线或透镜天线实现提高辐射功率时体积大的问题。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种多天线传输方法、装置、基站主设备及智能超表面设备。
背景技术
智能超表面设备可通过设计其单元特性以及空间排布,控制电磁波的幅度、相位、极化、波束、轨道角动量等参数,实现电磁能量的偏折、聚焦、吸波等功能,可用于天线领域。在移动无线通信***中,在结合天线以及智能超表面设备进行信号传输的过程中,如何准确对智能超表面设备进行控制,对实现高频段的无线信号传输是十分重要的。
发明内容
本申请提供了一种多天线传输方法、装置、基站主设备及智能超表面设备。
根据本申请的一方面,提供了一种多天线传输方法,其特征在于,所述方法应用在基站主设备,所述方法包括:确定第一下行发送信号所使用的X根发送天线,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M;通知所述智能超表面设备切换为下行模式;向所述智能超表面设备传送第一区域划分指示信息,以使所述智能超表面设备在下行模式下,根据所述第一区域划分指示信息对所述智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置;以及通过与所述基站主设备连接的X根发送天线向所述智能超表面设备发送第一下行发送信号,以使所述智能超表面设备对所述第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号。
可选地,所述方法还包括:
通知所述智能超表面设备切换为上行模式,以使所述智能超表面设备在上行模式下,对所述智能超表面设备进行参数配置,并将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号;
通过与所述基站主设备连接的Y根接收天线同时接收所述第二上行发送信号, 所述Y小于或者等于基站天线数量M。
可选地,所述第一区域划分指示信息通过以下步骤生成:
对所述智能超表面设备进行区域划分,生成至少一个智能超表面区域划分方案,且至少有一个方案支持M块智能超表面区域;
根据所述第一下行发送信号所使用的发送天线数量X,在所述至少一个智能超表面区域划分方案中选择与其匹配的第一智能超表面区域划分方案,满足智能超表面区域的数量N不少于发送天线数量X;
建立X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,满足所有X根发送天线均有与其对应的唯一智能超表面区域;
由所述选择的智能超表面区域划分方案、以及X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系构成第一区域划分指示信息。
可选地,所述对所述智能超表面设备进行区域划分时,区域与区域之间可相隔1个或多个智能超表面单元;每个所述智能超表面区域包含1个或多个智能超表面单元。
可选地,所述对所述智能超表面设备进行区域划分时,所述智能超表面区域的形状包括指定形状和非指定形状;所述指定形状包括矩形和圆形。
可选地,在通知所述智能超表面设备切换为下行模式时,还包括:传送智能超表面配置参数。
可选地,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数和/或幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的波束方向;
根据每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第二下行发送信号的波束方向,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的相位调整参数和/或幅度调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的波束方向进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
可选地,所述智能超表面配置参数包括幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的发送功率;
根据所述第一下行发送信号的发送功率,每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第二下行发送信号的发送功率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的幅度调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的发送功率进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
可选地,所述智能超表面配置参数包括频率调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的载波频率;
根据第一下行发送信号的载波频率,以及所述第二下行发送信号的载波频率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的频率调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的载波频率进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
可选地,在通知所述智能超表面设备切换为上行模式时,还包括:传送智能超表面配置参数。
可选地,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数和/或幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的波束方向;
根据每一根接收天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第一上行发送信号的波束方向,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的相位调整参数和/或幅度调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过智能超表面设备反射或透射后形成指向接收天线的所述第二上行发送信号。
可选地,所述智能超表面配置参包括数幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的接收功率;
根据每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系、以及所述第一上行发送信号的接收功率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的幅度调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过所述智能超表面设备反射或透射后形成满足接收功率要求的所述第二上行发送信号。
可选地,所述智能超表面配置参数包括频率调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的载波频率;
根据所述第二上行发送信号的载波频率,以及所述第一上行发送信号的载波频率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的频率调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过智能超表面设备反射或透射后形成满足载波频率要求的所述第二上行发送信号。
根据本申请的另一方面,提供了一种多天线传输方法,所述方法应用在智能超表面设备中,该方法包括:接收基站主设备传送的上下行模式切换通知;在所述上下行模式切换通知所述智能超表面设备切换为下行模式的情况下,接收所述基站主设备传送的第一区域划分指示信息;根据所述第一区域划分指示信息以及所述下行模式,对所述智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置;接收所述基站主设备通过与其连接的X根发送的第一下行发送信号,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M;以及将所述第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号,发送给终端。
可选地,所述方法还包括:
在所述上下行模式切换通知所述智能超表面设备切换为上行模式的情况下,根据所述上行模式,对所述智能超表面设备进行参数配置;
接收终端发送的第一上行发送信号,以及,将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号,发送给与基站主设备连接的Y根天线,所述Y小于或者等于基站天线数量M。
可选地,根据所述第一区域划分指示信息以及所述下行模式,对所述智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置,包括:
在至少一个智能超表面区域划分方案中选择与所述第一区域划分指示信息一致的第一智能超表面区域划分方案;
根据所述第一智能超表面区域划分方案,以及所述第一区域划分指示信息中包含的X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,在缺省的智能超表面配置参数中,为每块智能超表面区域选择与所述映射关系一致的参数,并进行配置;或者
接收基站主设备传送的智能超表面配置参数,并在至少一个智能超表面区域划分方案中选择与所述第一区域划分指示信息一致的第一智能超表面区域划分方案,根据所述第一智能超表面区域划分方案,以及所述第一区域划分指示信息中包含的X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,在所述接收到的智能超表面配置参数中,为每块智能超表面区域选择与所述映射关系一致的参数,并进行配置。
可选地,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数、幅度调整参数、频率调整参数或者其组合。
可选地,所述根据所述上行模式,对所述智能超表面设备进行参数配置,包括:
根据所述上行模式,使用缺省的智能超表面配置参数进行参数配置,或者
接收基站主设备发送的智能超表面配置参数,并使用所述接收到的智能超表面配置参数进行参数配置。
可选地,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数、幅度调整参数、频率调整参数或者其组合。
根据本申请的另一方面,提供了一种基站主设备,所述基站主设备包括存储器,收发机,处理器:存储器,用于存储计算机程序;收发机,用于在所述处理器的控制下收发数据;处理器,用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作:确定第一下行发送信号所使用的X根发送天线,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M;通知所述智能超表面设备切换为下行模式;向所述智能超表面设备传送第一区域划分指示信息,以使所述智能超表面设备在下行模式下,根据所述第一区域划分指示信息对所述智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置;以及通过与所述基站主设备连接的X根发送天线向所述智能超表面设备发送第一下行发送信号,以使所述智能超表面设备对所述第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号。
可选地,还包括:
通知所述智能超表面设备切换为上行模式,以使所述智能超表面设备在上行模式下,对所述智能超表面设备进行参数配置,并将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号;
通过与所述基站主设备连接的Y根接收天线同时接收所述第二上行发送信号, 所述Y小于或者等于基站天线数量M。
可选地,所述第一区域划分指示信息通过以下步骤生成:
对所述智能超表面设备进行区域划分,生成至少一个智能超表面区域划分方案,且至少有一个方案支持M块智能超表面区域;
根据所述第一下行发送信号所使用的发送天线数量X,在所述至少一个智能超表面区域划分方案中选择与其匹配的第一智能超表面区域划分方案,满足智能超表面区域的数量N不少于发送天线数量X;
建立X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,满足所有X根发送天线均有与其对应的唯一智能超表面区域;
由所述选择的智能超表面区域划分方案、以及X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系构成第一区域划分指示信息。
可选地,所述对所述智能超表面设备进行区域划分时,区域与区域之间可相隔1个或多个智能超表面单元;每个所述智能超表面区域包含1个或多个智能超表面单元。
可选地,所述对所述智能超表面设备进行区域划分时,所述智能超表面区域的形状包括指定形状和非指定形状;所述指定形状包括矩形和圆形。
可选地,在通知所述智能超表面设备切换为下行模式时,还包括:传送智能超表面配置参数。
可选地,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数和/或幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的波束方向;
根据每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第二下行发送信号的波束方向,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的相位调整参数和/或幅度调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的波束方向进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
可选地,所述智能超表面配置参数包括幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的发送功率;
根据所述第一下行发送信号的发送功率,每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第二下行发送信号的发送功率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的幅度调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的发送功率进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
可选地,所述智能超表面配置参数包括频率调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的载波频率;
根据第一下行发送信号的载波频率,以及所述第二下行发送信号的载波频率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的频率调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的载波频率进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
可选地,在通知所述智能超表面设备切换为上行模式时,还包括:传送智能超表面配置参数。
可选地,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数和/或幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的波束方向;
根据每一根接收天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第一上行发送信号的波束方向,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的相位调整参数和/或幅度调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过智能超表面设备反射或透射后形成指向接收天线的所述第二上行发送信号。
可选地,所述智能超表面配置参包括数幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的接收功率;
根据每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系、以及所述第一上行发送信号的接收功率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的幅度调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过所述智能超表面设备反射或透射后形成满足接收功率要求的所述第二上行发送信号。
可选地,所述智能超表面配置参数包括频率调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的载波频率;
根据所述第二上行发送信号的载波频率,以及所述第一上行发送信号的载波频率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的频率调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过智能超表面设备反射或透射后形成满足载波频率要求的所述第二上行发送信号。
根据本申请的另一方面,提供了一种智能超表面设备,所述智能超表面设备包括智能超表面主体,所述智能超表面设备包括存储器,收发机,处理器:存储器,用于存储计算机程序;收发机,用于在所述处理器的控制下收发数据;处理器,用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作:接收基站主设备传送的上下行模式切换通知;在所述上下行模式切换通知所述智能超表面设备切换为下行模式的情况下,接收所述基站主设备传送的第一区域划分指示信息;根据所述第一区域划分指示信息以及所述下行模式,对所述智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置;接收所述基站主设备通过与其连接的X根发送的第一下行发送信号,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M;以及将所述第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号,发送给终端。
可选地,还包括:
在所述上下行模式切换通知所述智能超表面设备切换为上行模式的情况下,根据所述上行模式,对所述智能超表面设备进行参数配置;
接收终端发送的第一上行发送信号,以及,将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号,发送给与基站主设备连接的Y根天线,所述Y小于或者等于基站天线数量M。
可选地,根据所述第一区域划分指示信息以及所述下行模式,对所述智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置,包括:
在至少一个智能超表面区域划分方案中选择与所述第一区域划分指示信息一致的第一智能超表面区域划分方案;
根据所述第一智能超表面区域划分方案,以及所述第一区域划分指示信息中包含的X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,在缺省的智能超表面配置参数中,为每块智能超表面区域选择与所述映射关系一致的参数,并进行配置;或者
接收基站主设备传送的智能超表面配置参数,并在至少一个智能超表面区域划分方案中选择与所述第一区域划分指示信息一致的第一智能超表面区域划分方案,根据所述第一智能超表面区域划分方案,以及所述第一区域划分指示信息中包含的X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,在所述接收到的智能超表面配置参数中,为每块智能超表面区域选择与所述映射关系一致的参数,并进行配置。
可选地,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数、幅度调整参数、频率调整参数或者其组合。
可选地,所述根据所述上行模式,对所述智能超表面设备进行参数配置,包括:
根据所述上行模式,使用缺省的智能超表面配置参数进行参数配置,或者
接收基站主设备发送的智能超表面配置参数,并使用所述接收到的智能超表面配置参数进行参数配置。
可选地,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数、幅度调整参数、频率调整参数或者其组合。
根据本申请的另一方面,提供了一种基站主设备,包括:第一确定单元,用于确定第一下行发送信号所使用的X根发送天线,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M;
第一通知单元,用于通知所述智能超表面设备切换为下行模式;以及
用于向所述智能超表面设备传送第一区域划分指示信息,以使所述智能超表面设备在下行模式下,根据所述第一区域划分指示信息对所述智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置;以及
第一发送单元,用于通过与所述基站主设备连接的X根发送天线向所述智能超表面设备发送第一下行发送信号,以使所述智能超表面设备对所述第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号。
根据本申请的另一方面,提供了一种所述智能超表面设备,包括:智能超表面主体和智能超表面控制器,其中,所述智能超表面控制器包括:
第一接收单元,用于接收基站主设备传送的上下行模式切换通知;以及
用于在所述上下行模式切换通知所述智能超表面设备切换为下行模式的情况下,接收所述基站主设备传送的第一区域划分指示信息;
第一配置单元,用于根据所述第一区域划分指示信息以及所述下行模式,对所述智能超表面主体的上下行模式进行配置,并对所述智能超表面主体不同的划分区域分别进行参数配置;
其中,所述智能超表面主体
用于接收所述基站主设备通过与其连接的X根发送的第一下行发送信号,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M;以及
用于将所述第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号,发送给终端。
根据本申请的另一方面,提供了一种多天线传输装置,所述装置包括:上述实施例的所述的基站主设备;天线;上述实施例所述的智能超表面设备。
根据本申请的另一方面,提供了一种多天线传输装置,所述装置包括:上述实施例所述的基站主设备;智能超表面天线阵列;其中,所述智能超表面天线阵列包括:天线;上述实施例所述的智能超表面设备。
可选地,
所述第一通知单元,还用于通知所述智能超表面设备切换为上行模式,以使所述智能超表面设备在上行模式下,对所述智能超表面设备进行参数配置,并将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号;
可选地,所述基站主设备还包括:接收第二上行发送信号单元,用于通过与所述基站主设备连接的Y根接收天线同时接收所述第二上行发送信号, 所述Y小于或者等于基站天线数量M 。
可选地,所述第一通知单元,还用于在通知所述智能超表面设备切换为下行模式时,传送智能超表面配置参数。
可选地,所述第一配置单元,还用于在所述上下行模式切换通知所述智能超表面设备切换为上行模式的情况下,根据所述上行模式,对所述智能超表面主体的上下行模式进行配置,并对所述智能超表面主体进行参数配置;
其中,所述智能超表面主体用于接收终端发送的第一上行发送信号;以及
用于将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号,发送给与基站主设备连接的Y根天线,所述Y小于或者等于基站天线数量M。
根据本申请的另一方面,提供了一种处理器可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于使所述处理器执行用于多天线传输方法。
本申请具有以下技术效果:
通过确定第一下行发送信号所使用的X根发送天线,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M;通知智能超表面设备切换为下行模式;向智能超表面设备传送第一区域划分指示信息,以使智能超表面设备在下行模式下,根据第一区域划分指示信息对智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置;以及通过与基站主设备连接的X根发送天线向智能超表面设备发送第一下行发送信号,以使智能超表面设备对第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号。由此,通过向智能超表面设备发送第一下行发送信号,以便智能超表面设备对接收的无线信号进行波束赋形的操作,可以提高信号发送或接收的功率,且体积小,便于运输与安装,避免通过喇叭天线或透镜天线实现提高辐射功率时体积大的问题。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图说明用于更好地理解本方案,不构成对本申请的限定。其中:
图1是根据本申请实施例提供的一个智能超表面进行反射示意图;
图2是根据本申请实施例提供的一个智能超表面进行透射示意图;
图3是本申请实施例提供的一个多天线传输方法的流程示意图;
图4是本申请实施例提供的一个具体的多天线传输方法的流程示意图;
图5是本申请实施例提供的一个智能超表面区域划分的示意图;
图6是本申请实施例提供的另一个智能超表面区域划分的示意图;
图7是本申请实施例提供的另一个具体实施例的多天线传输方法的流程示意图;
图8是本申请实施例提供的又一个多天线传输方法的流程示意图;
图9是本申请实施例提供的一个多个天线位于智能超表面设备的侧面示意图;
图10是本申请实施例提供的一个多个天线位于智能超表面设备的正面示意图;
图11根据本申请实施例提供的一个智能超表面设备的结构示意图;
图12是根据本申请实施例提供的一个基站主设备的结构示意图;
图13是根据本申请实施例提供的一个多天线传输装置的结构示意图;
图14是根据本申请实施例提供的另一个多天线传输装置的结构示意图;
图15是根据本申请实施例提供的又一个多天线传输装置的结构示意图;
图16是根据本申请实施例提供的再一个多天线传输装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,并不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
即本发明实施例中术语“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
相关技术中,太赫兹通信具有高速数据无线传输能力、强通信跟踪捕获能力、高保密性等优点,是空间信息网络高速传输的重要技术手段,是推动、发展新一代高速大容量无线通信的重要基础,对于发展先进科学技术,提升科技创新能力具有重大的战略意义。
其中,天线是太赫兹通信***的重要组成部分,由于太赫兹频段传输损耗较大,可通过增加天线增益的方法来克服路径损耗,比如常见的喇叭天线、透镜辅助天线等。
其中,喇叭天线是一种应用广泛的微波天线,其特点是结构简单、频带宽、功率容量大、使用方便。通过选择合理的喇叭尺寸,可以获得良好的辐射特性;透镜辅助天线将透镜装在振子或喇叭辐射器前,利用其特性使辐射线能量集中成窄射束的微波天线。它能够通过电磁波将点源或线源的球面波或柱面波转换为平面波从而获得笔形、扇形或其他形状的波束。透镜辅助天线与普通天线相比有着独特的特点,它的方向图比较好;对制造透镜的精度要求不高,制造比较简单。
因此,上述喇叭天线和透镜辅助天线虽然均可以提高单根天线的增益,但是具有体积大的缺点。因此,如何更好的实现多天线传输成为亟待解决的问题。
为了解决上述问题,本申请实施例提供了一种多天线传输方法、装置、基站主设备及智能超表面设备,通过确定第一下行发送信号所使用的X根发送天线,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M,然后通知智能超表面设备切换为下行模式,之后向智能超表面设备传送第一区域划分指示信息,以使智能超表面设备在下行模式下,根据第一区域划分指示信息对智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置;以及通过与基站主设备连接的X根发送天线向智能超表面设备发送第一下行发送信号,以使智能超表面设备对第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号。
其中,智能超表面设备技术是一种全新的革命性技术,多由超材料制造而成。一个智能超表面主体包含多个智能超表面单元,每个智能超表面单元可以独立地对透射信号的相位、幅度、频率等进行更改,从而实现与普通表面不同的功能,比如改变入射信号的反射角度。如图1所示,单天线所发送的无线信号,在经过智能超表面进行反射时,其在每个智能超表面单元上反射的角度可以由智能超表面进行控制,并在空间形成一个定向的波束。
此外,智能超表面也支持透射方式,如图2所示。即入射信号经过智能超表面时发生了透射,其在每个智能超表面单元上透射的角度可以由智能超表面进行控制,从而在空间形成一个定向的波束。
因此,如何具体地通过智能超表面设备技术更好的实现多天线传输可参考以下实施例。
下面参考附图描述本实施例的多天线传输方法、装置、基站主设备以及智能超表面设备。
其中,需要说明的是,本申请实施例提供的技术方案可以适用于多种***,尤其是5G***。例如适用的***可以是全球移动通讯(global system of mobilecommunication,GSM)***、码分多址(code division multiple access,CDMA)***、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA)通用分组无线业务(general packet radio service,GPRS)***、长期演进(long term evolution,LTE)***、LTE频分双工(frequency division duplex,FDD)***、LTE时分双工(time divisionduplex,TDD)***、高级长期演进(long term evolution advanced,LTE-A)***、通用移动***(universal mobile telecommunication system,UMTS)、全球互联微波接入(worldwide interoperability for microwave access,WiMAX)***、5G 新空口(NewRadio, NR)***等。这多种***中均包括终端设备和网络设备。***中还可以包括核心网部分,例如演进的分组***(EvlovedPacket System, EPS)、5G***(5GS)等。
图3是本申请实施例提供的一种多天线传输方法的流程示意图,该多天线传输方法用于在基站主设备中。
步骤31,确定第一下行发送信号所使用的X根发送天线,X小于或者等于M,M表示与基站主设备所连接的天线总数M。
在本申请的一个实施例中,基于基站主设备与智能超表面设备之间的连接,可确定第一下行发送信号所使用的X根发送天线。
例如,每根发送天线对应唯一标识。
其中,上述实施例涉及的基站,该基站可以包括多个为终端提供服务的小区。根据具体应用场合不同,基站又可以称为接入点,或者可以是接入网中在空中接口上通过一个或多个扇区与无线终端设备通信的设备,或者其它名称。网络设备可用于将收到的空中帧与网际协议(Internet Protocol,IP)分组进行相互更换,作为无线终端设备与接入网的其余部分之间的路由器,其中接入网的其余部分可包括网际协议(IP)通信网络。网络设备还可协调对空中接口的属性管理。例如,本申请实施例涉及的网络设备可以是全球移动通信***(Global System for Mobile communications,GSM)或码分多址接入(Code DivisionMultiple Access,CDMA)中的网络设备(Base Transceiver Station,BTS),也可以是带宽码分多址接入(Wide-band Code Division Multiple Access,WCDMA)中的网络设备(NodeB),还可以是长期演进(long term evolution,LTE)***中的演进型网络设备(evolutional Node B,eNB或e-NodeB)、5G网络架构(next generation system)中的5G基站(gNB),也可以是家庭演进基站(Home evolved Node B,HeNB)、中继节点(relay node)、家庭基站(femto)、微微基站(pico)等,本申请实施例中并不限定。在一些网络结构中,网络设备可以包括集中单元(centralized unit,CU)节点和分布单元(distributed unit,DU)节点,集中单元和分布单元也可以地理上分开布置。
步骤32,通知智能超表面设备切换为下行模式。
在本申请的一个实施例中,在确定第一下行发送信号所使用的X根发送天线后,基站主设备可向智能超表面设备发送切换下行模式的传输方向指示信息,以便通知智能超表面设备切换为下行模式。
其中,在本申请的一个实施例中,通知智能超表面设备切换为下行模式时,基站主设备还可向智能超表面设备发送智能超表面配置参数。
例如,智能超表面配置参数可理解为用于对智能超表面设备中的智能超表面单元的配置参数。
其中,智能超表面配置参数包括但不仅限于相位调整参数和/或幅度调整参数、幅度调整参数、频率调整参数。其中,相位调整参数用于指示智能超表面单元对处理后的无线信号进行相位调整,幅度调整参数用于指示智能超表面单元对处理后的无线信号进行幅度调整,载频调整参数用于指示智能超表面单元用于对处理后的无线信号的载频频率进行调整。
需要说明的是,对每个智能超表面单元进行配置参数,可以采用约定的方式,即预先确定具体的参数,不随着时间进行变化;也可以采用根据输入的配置参数进行配置的方式,即具体的配置参数由基站主设备确定,每次配置均有调整的可能,从而可以实现动态的配置。
其中,向智能超表面设备发送不同的智能超表面配置参数,其对应的确定智能超表面配置参数的实现方式不同,具体的实现方式可参考后续实施例。
在本申请的一个实施例中,基站主设备还可向智能超表面设备发送定时同步信息,以便智能超表面设备接收基站主设备发送的定时同步信息。其中,定时同步信息可理解为具体下行模式切换时间,或者,所述的智能超表面控制命令实施时间。
步骤33,向智能超表面设备传送第一区域划分指示信息,以使智能超表面设备在下行模式下,根据第一区域划分指示信息对智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置。
在本申请的实施例中,基站主设备通知智能超表面设备切换为下行模式后,可向智能超表面设备发送第一区域划分指示信息,以便智能超表面设备在下行模式下,根据第一区域划分指示信息对智能超表面设备不同的区域分别进行参数配置。
其中,在本申请的实施例中,第一区域划分指示信息可通过以下步骤生成:对智能超表面设备进行区域划分,生成至少一个智能超表面区域划分方案,且至少有一个方案支持M块智能超表面区域,之后根据第一下行发送信号所使用的发送天线数量X,在至少有一个方案支持M块智能超表面区域中选择与其匹配的第一智能超表面区域划分方案,满足智能超表面区域的数量N不少于发送天线数量X,然后建立X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,满足所有X根发送天线均有与其对应的唯一智能超表面区域,之后由选择的智能超表面区域划分方案、以及X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系构成第一区域划分指示信息。
其中,对智能超表面设备进行区域划分时,区域与区域之间可相隔1个或多个智能超表面单元,每个智能超表面区域包含1个或多个智能超表面单元。
其中,对智能超表面设备进行区域划分时,智能超表面区域的形状包括指定形状和非指定形状,其中所述指定形状包括矩形和圆形。
步骤34,通过与基站主设备连接的X根发送天线向智能超表面设备发送第一下行发送信号,以使智能超表面设备对第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号。
也就是说,向智能超表面设备传送第一区域划分指示信息后,可通过与基站主设备连接的X根发送天线向智能超表面设备发送第一下行发送信号,以使智能超表面设备对第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号。
其中,与基站主设备连接的X根发送天线可同时向智能超表面设备发送第一下行发送信号,也可循环延时向智能超表面设备发送第一下行发送信号。
例如,CDD(Cyclic Delay Diversity,循环延时分集)发射机使用变化的循环延迟映射规则来生成与X根发送天线相对应的多路信号,然后将生成的多路信号循环延时向智能超表面设备进行发送。
本申请实施例提供的多天线传输方法,确定第一下行发送信号所使用的X根发送天线,X小于或者等于M,M表示与基站主设备所连接的天线总数M,之后通知智能超表面设备切换为下行模式,然后向智能超表面设备传送第一区域划分指示信息,以使智能超表面设备在下行模式下,根据第一区域划分指示信息对智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置,以及通过与基站主设备连接的X根发送天线向智能超表面设备发送第一下行发送信号,以使智能超表面设备对第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号。由此,通过向智能超表面设备发送第一下行发送信号,以便智能超表面设备对接收的无线信号进行波束赋形的操作,可以提高信号发送或接收的功率,且体积小,便于运输与安装,避免通过喇叭天线或透镜天线实现提高辐射功率时体积大的问题。
为了本领域技术人员更容易理解本申请,图4是本申请实施例提供的一个具体实施例的多天线传输方法的流程示意图,其中,需要说明的是,所述实施例是对上述实施例的进一步细化或者优化。该多天线传输方法应用在基站主设备中。
如图4所示,方法包括:
步骤41,确定第一下行发送信号所使用的X根发送天线,X小于或者等于M,M表示与基站主设备所连接的天线总数M。
步骤42,通知智能超表面设备切换为下行模式。
步骤43,智能超表面设备切换为下行模式时,基站主设备向智能超表面设备发送智能超表面配置参数。
其中,智能超表面配置参数包括但不仅限于相位调整参数和/或幅度调整参数、幅度调整参数、频率调整参数。其中,相位调整参数用于指示智能超表面单元对处理后的无线信号进行相位调整,幅度调整参数用于指示智能超表面单元对处理后的无线信号进行幅度调整,载频调整参数用于指示智能超表面单元用于对处理后的无线信号的载频频率进行调整。
其中,向智能超表面设备发送智能超表面配置参数为相位调整参数和/或幅度调整参数时,对应地,可通过以下步骤确定相位调整参数和/或幅度调整参数:确定第二下行发送信号的波束方向,然后根据每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及第二下行发送信号的波束方向,计算智能超表面设备中每一个智能超表面单元的相位调整参数和/或幅度调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照第二下行发送信号的波束方向进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。例如,在资源调度时,确定第二下行发送信号的波束方向。
其中,向智能超表面设备发送智能超表面配置参数为幅度调整参数时,对应地,通过以下步骤确定幅度调整参数:确定第二下行发送信号的发送功率,然后根据第一下行发送信号的发送功率,每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及第二下行发送信号的发送功率,计算智能超表面设备中每一个智能超表面单元的幅度调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照第二下行发送信号的发送功率进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。例如,在资源调度时,可确定第二下行发送信号的发送功率。
其中,向智能超表面设备发送智能超表面配置参数为频率调整参数时,通过以下步骤确定频率调整参数:确定第二下行发送信号的载波频率,之后根据第一下行发送信号的载波频率,以及第二下行发送信号的载波频率,计算智能超表面设备中每一个智能超表面单元的频率调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照第二下行发送信号的载波频率进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。例如,在资源调度时,可确定第二下行发送信号的载波频率。
需要说明的是,所有区域内的智能超表面单元所采用的配置参数,需要保证其接收到的入射信号能够被有效的反射或透射出去。其中所述有效的反射或透射出去是指按照预先设计的方向或根据基站确定的方向将入射信号反射或透射出去,一般情况下其方向需要指向与基站连接的天线方向。
步骤44,向智能超表面设备传送第一区域划分指示信息,以使智能超表面设备在下行模式下,根据第一区域划分指示信息对智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置。
其中,第一区域划分指示信息可通过以下步骤生成:对智能超表面设备进行区域划分,生成至少一个智能超表面区域划分方案,且至少有一个方案支持M块智能超表面区域,之后根据第一下行发送信号所使用的发送天线数量X,在至少有一个方案支持M块智能超表面区域中选择与其匹配的第一智能超表面区域划分方案,满足智能超表面区域的数量N不少于发送天线数量X,然后建立X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,满足所有X根发送天线均有与其对应的唯一智能超表面区域,之后由选择的智能超表面区域划分方案、以及X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系构成第一区域划分指示信息。
具体而言,智能超表面被划分为多个区域,要求其数量不少于发送天线根数,并与天线建立一对一的映射关系。为了支持动态调整发送天线根数,可预先规划多种映射关系,并通过区域划分指示信息通知智能超表面设备。在划分区域时,例如,区域与区域之间可相隔1个或多个智能超表面单元。每个智能超表面区域包含1个或多个智能超表面单元。
例如,如图5所示,图5是一种智能超表面区域划分的示意图,18·18个智能超表面单元构成的智能超表面,被划分为3·3个相同大小的区域,每个区域包括6·6个智能超表面单元。又如,如图6所示,图6为另一种智能超表面区域划分的示意图,18·18个智能超表面单元构成的智能超表面,被划分为3·3个相同大小的区域(每个区域包括5·5个智能超表面单元)以及1个不规则的区域(3·3个区域之间所留的间隔)。
需要说明的是,由于智能超表面主体可以是规则矩形、圆形、或其他任意形状,因此划分出的智能超表面区域也可以是规则矩形、圆形、或其他任意形状;所述智能超表面不限于平面。
步骤45,通过与基站主设备连接的X根发送天线向智能超表面设备发送第一下行发送信号,以使智能超表面设备对第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号。
在本申请的实施例中,基站主设备向智能超表面设备发送第一区域划分指示信息,以及确定第一下行发送信号所使用的X根发送天线之后,可通过与基站主设备连接的X根发送天线向智能超表面设备发送第一下行发送信号,进而使得智能超表面设备对第一下行发送信号进行反射或者投射以形成第二下行发送信号。
本申请实施例提供的多天线传输方法,确定第一下行发送信号所使用的X根发送天线,X小于或者等于M,M表示与基站主设备所连接的天线总数M,之后通知智能超表面设备切换为下行模式,然后向智能超表面设备传送第一区域划分指示信息,以使智能超表面设备在下行模式下,根据第一区域划分指示信息对智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置,其中,不用的参数配置其对应的参数配置的实现方式不同,以及通过与基站主设备连接的X根发送天线向智能超表面设备发送第一下行发送信号,以使智能超表面设备对第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号。由此,通过向智能超表面设备发送第一下行发送信号,以便智能超表面设备对接收的无线信号进行波束赋形的操作,可以提高信号发送或接收的功率,且体积小,便于运输与安装,避免通过喇叭天线或透镜天线实现提高辐射功率时体积大的问题。
在本申请的实施例中,基站主设备还可通知智能超表面设备切换为上行模式,为此图7是本申请实施例提供的另一个具体实施例的多天线传输方法的流程示意图,该多天线传输方法应用在基站主设备中。
如图7所示,方法包括:
步骤71,确定第一上行发送信号所使用的X根发送天线,X小于或者等于M,M表示与基站主设备所连接的天线总数M。
在本申请的一个实施例中,基于基站主设备与终端的连接,可确定第一上行发送信号所使用的X根发送天线。
其中,上述实施例涉及的终端,可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备,具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备等。在不同的***中,终端设备的名称可能也不相同,例如在5G***中,终端设备可以称为用户设备(User Equipment,UE)。无线终端设备可以经无线接入网(Radio Access Network, RAN)与一个或多个核心网(Core Network, CN)进行通信,无线终端设备可以是移动终端设备,如移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有移动终端设备的计算机,例如,可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置,它们与无线接入网交换语言和/或数据。例如,个人通信业务(Personal Communication Service,PCS)电话、无绳电话、会话发起协议(Session Initiated Protocol,SIP)话机、无线本地环路(Wireless Local Loop,WLL)站、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等设备。无线终端设备也可以称为***、订户单元(subscriber unit)、订户站(subscriber station),移动站(mobilestation)、移动台(mobile)、远程站(remote station)、接入点(access point)、远程终端设备(remote terminal)、接入终端设备(access terminal)、用户终端设备(userterminal)、用户代理(user agent)、用户装置(user device),本申请实施例中并不限定。
步骤72,通知智能超表面设备切换为上行模式,以使智能超表面设备在上行模式下,对智能超表面设备进行参数配置,并将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号。
在本申请的一个实施例中,在确定第一上行发送信号所使用的X根发送天线后,基站主设备可向智能超表面设备发送切换上行模式的传输方向指示信息,以便通知智能超表面设备切换为上行模式。
在本申请的一个实施例中,基于基站主设备与终端的连接,终端可通过第一上行发送信号所使用的X根发送天线,向基站发送第一上行发送信号,以便基站主设备接收终端发送的第一上行发送信号,并将发送来的第一上行发送信号进行反射或透射,进而形成第二上行发送信号。
其中,在本申请的一个实施例中,在通知智能超表面设备切换为上行模式时,还可向智能超表面设备发送智能超表面配置参数。
其中,智能超表面配置参数包括但不仅限于相位调整参数和/或幅度调整参数、幅度调整参数、频率调整参数。其中,相位调整参数用于指示智能超表面单元对处理后的无线信号进行相位调整,幅度调整参数用于指示智能超表面单元对处理后的无线信号进行幅度调整,载频调整参数用于指示智能超表面单元用于对处理后的无线信号的载频频率进行调整。
需要说明的是,对每个智能超表面单元进行配置参数,可以采用约定的方式,即预先确定具体的参数,不随着时间进行变化;也可以采用根据输入的配置参数进行配置的方式,即具体的配置参数由基站主设备确定,每次配置均有调整的可能,从而可以实现动态的配置。
其中,向智能超表面设备发送不同的智能超表面配置参数,其对应的确定智能超表面配置参数的实现方式不同,具体的实现方式可参考以下实施例。
其中,向智能超表面设备发送智能超表面配置参数为相位调整参数和/或幅度调整参数时,对应地,通过以下步骤确定智能超表面配置参数:获知第一上行发送信号的波束方向,然后根据每一根接收天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及第一上行发送信号的波束方向,计算智能超表面设备中每一个智能超表面单元的相位调整参数和/或幅度调整参数,并保证第一上行发送信号在经过智能超表面设备反射或透射后形成指向接收天线的第二上行发送信号。例如,在资源调度时,确定第一上行发送信号的波束方向。
其中,向智能超表面设备发送智能超表面配置参数为幅度调整参数时,对应地,通过以下步骤确定智能超表面配置参数:获知第一上行发送信号的接收功率;根据每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系、以及第一上行发送信号的接收功率,计算智能超表面设备中每一个智能超表面单元的幅度调整参数,并保证第一上行发送信号在经过智能超表面设备反射或透射后形成满足接收功率要求的第二上行发送信号。例如,在资源调度时,可确定第一上行发送信号的发送功率。
其中,向智能超表面设备发送智能超表面配置参数为频率调整参数时,对应地,通过以下步骤确定智能超表面配置参数:获知第一上行发送信号的载波频率;根据第二上行发送信号的载波频率,以及第一上行发送信号的载波频率,计算智能超表面设备中每一个智能超表面单元的频率调整参数,并保证第一上行发送信号在经过智能超表面设备反射或透射后形成满足载波频率要求的第二上行发送信号。例如,在资源调度时,可确定第一上行发送信号的载波频率。
在本申请的一个实施例中,基站主设备还可向智能超表面设备发送定时同步信息,以便智能超表面设备接收基站主设备发送的定时同步信息。其中,定时同步信息可理解为具体上行模式切换时间,或者,所述的智能超表面控制命令实施时间。
步骤73,通过与基站主设备连接的Y根接收天线同时接收第二上行发送信号, Y小于或者等于基站天线数量M。
本申请实施例提供的多天线传输方法,通过确定第一上行发送信号所使用的X根发送天线,X小于或者等于M,M表示与基站主设备所连接的天线总数M,通知智能超表面设备切换为上行模式,以使智能超表面设备在上行模式下,对智能超表面设备进行参数配置,并将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号,通过与基站主设备连接的Y根接收天线同时接收第二上行发送信号, Y小于或者等于基站天线数量M。由此,通过与基站主设备连接的Y根接收天线同时接收第二上行发送信号,可以提高信号发送或接收的功率,且体积小,便于运输与安装,避免通过喇叭天线或透镜天线实现提高辐射功率时体积大的问题。
为了本领域技术人员更容易理解本申请,本申请提出了另一种多天线传输方法,图8是本申请实施例提供的一个多天线传输方法的流程示意图,该多天线传输方法应用在智能超表面设备中。
如图8所示,方法包括:
步骤81,接收基站主设备传送的上下行模式切换通知。
在本申请的一个实施例中,基站主设备可向智能超表面设备传送切换下行模式的传输方向指示信息,以便智能超表面设备接收基站传送的切换为下行模式的通知。
在本申请的一个实施例中,基站主设备可向智能超表面设备发送切换上行模式的传输方向指示信息,以便智能超表面设备接收基站发送的切换为上行模式的通知。
步骤82,在上下行模式切换通知智能超表面设备切换为下行模式的情况下,接收基站主设备发送的第一区域划分指示信息。
在本申请的一个实施例中,智能超表面设备接收基站发送的切换为下行模式的通知时,可接收基站主设备发送的第一区域划分指示信息。
其中,在本申请的实施例中,第一区域划分指示信息可通过以下步骤生成:对智能超表面设备进行区域划分,生成至少一个智能超表面区域划分方案,且至少有一个方案支持M块智能超表面区域,之后根据第一下行发送信号所使用的发送天线数量X,在至少有一个方案支持M块智能超表面区域中选择与其匹配的第一智能超表面区域划分方案,满足智能超表面区域的数量N不少于发送天线数量X,然后建立X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,满足所有X根发送天线均有与其对应的唯一智能超表面区域,之后由选择的智能超表面区域划分方案、以及X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系构成第一区域划分指示信息。
步骤83,根据第一区域划分指示信息以及下行模式,对智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置。
其中,智能超表面配置参数包括相位调整参数、幅度调整参数、频率调整参数或者其组合。
其中,可通过以下步骤确定相位调整参数和/或幅度调整参数:确定第二下行发送信号的波束方向,然后根据每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及第二下行发送信号的波束方向,计算智能超表面设备中每一个智能超表面单元的相位调整参数和/或幅度调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照第二下行发送信号的波束方向进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。例如,在资源调度时,确定第二下行发送信号的波束方向。
其中,通过以下步骤确定幅度调整参数:确定第二下行发送信号的发送功率,然后根据第一下行发送信号的发送功率,每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及第二下行发送信号的发送功率,计算智能超表面设备中每一个智能超表面单元的幅度调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照第二下行发送信号的发送功率进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。例如,在资源调度时,可确定第二下行发送信号的发送功率。
其中,通过以下步骤确定频率调整参数:确定第二下行发送信号的载波频率,之后根据第一下行发送信号的载波频率,以及第二下行发送信号的载波频率,计算智能超表面设备中每一个智能超表面单元的频率调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照第二下行发送信号的载波频率进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。例如,在资源调度时,可确定第二下行发送信号的载波频率。
为了实现反射或透射出去的信号进行能量的调整,可以用来降低反射或透射信号的功率,以避免接收机阻塞,在本申请的一个实施例中,在根据配置后的智能超表面单元当前所采用的相位调整参数,对透射信号的相位进行调整,以使得输出信号在空间形成定向波束之前,可根据配置后的智能超表面单元当前所采用的幅度调整参数,对透射信号的幅度进行调整。共同完成对入射信号的反射或透射角度的调整,即所有区域内的智能超表面单元所采用的配置参数,需要保证其接收到的入射信号能够被有效的反射或透射出去。其中有效的反射或透射出去是指按照预先设计的方向或根据基站确定的方向将入射信号反射或透射出去,一般情况下其方向需要指向与基站连接的天线方向。
由于透射信号的载波频率不同,在本申请的一个实施例中,在根据配置后的智能超表面单元当前所采用的相位调整参数,对透射信号的相位进行调整,以使得输出信号在空间形成定向波束之前,还可根据配置后的智能超表面单元当前所采用的载频调整参数,对透射信号的载频频率进行调整。例如,经过智能超表面反射或透射之后,调整为较高的载波频率甚至可见光,充分利用其信号传播的定向性。
作为一种可能实现的实施方式,可在生成至少一个智能超表面区域划分方案中选择与第一区域划分指示信息一致的第一智能超表面区域划分方案,然后根据第一智能超表面区域划分方案,以及第一区域划分指示信息中包含的X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,在缺省的智能超表面配置参数中,为每块智能超表面区域选择与映射关系一致的参数,并进行配置。
作为另一种可能实现的实施方式,可接收基站主设备传送的智能超表面配置参数,并在至少一个智能超表面区域划分方案中选择与第一区域划分指示信息一致的第一智能超表面区域划分方案,根据第一智能超表面区域划分方案,以及第一区域划分指示信息中包含的X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,在接收到的智能超表面配置参数中,为每块智能超表面区域选择与映射关系一致的参数,并进行配置。
步骤84,接收基站主设备通过与其连接的X根发送的第一下行发送信号,X小于或者等于M,M表示与基站主设备所连接的天线总数M。
在本申请的实施例中,基站主设备通过与基站主设备连接的X根发送天线向智能超表面设备发送第一下行发送信号,进而智能超表面设备接收基站主设备通过与其连接的X根发送的第一下行发送信号。
步骤85,将第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号,发送给终端。
在本申请的一个实施例中,智能超表面设备接收基站主设备通过与其连接的X根发送的第一下行发送信号后,可根据智能超表面单元当前采用的反射方式或透射方式,可对智能超表面设备接收到的第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号,并将第二下行发送信号发送给终端。在本申请的一个实施例中,多个天线与智能超表面设备的相对位置固定,当智能超表面设备支持反射方式时,为避免多根天线对发射信号的遮挡,如图9所示,多个天线位于智能超表面设备的侧面,对应地,在本申请的实施例中,根据配置后的智能超表面单元对智能超表面设备接收的无线信号进行反射处理,以使得输出信号在空间形成定向波束,例如将第一下行发送信号进行反射,以形成第二下行发送信号;或者,
当智能超表面设备支持透射方式时,如图10所示,多个天线可位于智能超表面设备的正面,对应地,在本申请的实施例中,根据配置后的智能超表面单元对智能超表面设备接收的无线信号进行透射处理,以使得输出信号在空间形成定向波束,例如将第一下行发送信号进行反射,以形成第二下行发送信号。
在本申请的一个实施例中,当智能超表面工作在透射模式下,入射信号与透射信号分别位于智能超表面设备的两侧,有利于将多根天线与智能超表面集成在一起,也可使用一个箱体封装起来,便于运输与安装。
在本申请的一个实施例中,接收基站主设备传送的上下行模式切换通知,当在上下行模式切换通知智能超表面设备切换为上行模式的情况下,根据上行模式,对智能超表面设备进行参数配置。
其中,智能超表面配置参数包括相位调整参数、幅度调整参数、频率调整参数或者其组合。
其中,在本申请的一个实施例中,可通过根据所述上行模式,使用缺省的智能超表面配置参数进行参数配置,或者接收基站主设备发送的智能超表面配置参数,并使用接收到的智能超表面配置参数进行参数配置。
其中,智能超表面配置参数包括相位调整参数、幅度调整参数、频率调整参数或者其组合。
在本申请的一个实施例中,对智能超表面设备进行参数配置后,通过接收终端发送的第一上行发送信号,以及,将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号,发送给与基站主设备连接的Y根天线,所述Y小于或者等于基站天线数量M。
本申请实施例提供的多天线传输方法,通过接收基站主设备传送的上下行模式切换通知,之后在上下行模式切换通知智能超表面设备切换为下行模式的情况下,接收基站主设备传送的第一区域划分指示信息,然后根据第一区域划分指示信息以及下行模式,对智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置,之后接收基站主设备通过与其连接的X根发送的第一下行发送信号,X小于或者等于M,M表示与基站主设备所连接的天线总数M,以及将第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号,发送给终端。由此,智能超表面主体通过对接收的无线信号进行波束赋形的操作,可以提高信号发送或接收的功率,且体积小,便于运输与安装,且智能超表面设备可以实时进行控制,可依据入射信号的维度动态调整反射或透射波束的维度,并实现动态的波束赋形,避免通过喇叭天线或透镜天线实现提高辐射功率时体积大的问题。
为了本领域人员更容易理解本申请,本申请提供的一个智能表面天线阵列的具体实施例,其中,智能超表面设备包括智能超表面控制器和智能超表面主体,基站主设备可向智能超表面控制器发送上下行模式切换通知,并向智能超表面控制器发送传送第一区域划分指示信息,且基站主设备通过与其连接的X根天线,向智能超表面设备发送第一下行发送信号,以及终端通过X根发送天线向智能超表面设备发送第一上行发送信号。
在上下行模式切换通知所述智能超表面设备切换为下行模式的情况下,接收基站主设备发送的第一区域划分指示信息,进而智能超表面控制器根据所述第一区域划分指示信息以及所述下行模式,对智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置,通过接收基站主设备通过与其连接的X根发送的第一下行发送信号,将第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号,发送给终端。
其中,智能超表面控制器可根据区域划分指示信息,对智能超表面主体上的智能超表面单元进行参数配置,参数配置后的智能超表面单元可对接收到的无线信号进行处理,进而以使得输出信号在空间形成定向波束。
在上下行模式切换通知述智能超表面设备切换为上行模式的情况下,根据所述上行模式,对智能超表面设备进行参数配置,通过接收终端发送的第一上行发送信号,以及将第一上行发送信号进行反射或者投射形成第二上行发送信号,并发送给基站主设备,进而基站主设备通过与基站主设备连接的Y根接收天线同时接收第二上行发送信号。
图11是根据本申请实施例提供的一种基站主设备的结构示意图。
如图11所示,该基站主设备可以包括收发机1100,处理器1110,存储器1120,其中:
收发机1100,用于在处理器1110的控制下接收和发送数据。
其中,在图11中,总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥,具体由处理器1110代表的一个或多个处理器和存储器1120代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如***设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机1100可以是多个元件,即包括发送机和接收机,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元,这些传输介质包括无线信道、有线信道、光缆等传输介质。处理器1110负责管理总线架构和通常的处理,存储器1120可以存储处理器1110在执行操作时所使用的数据。
处理器1110可以是中央处埋器(CPU)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或复杂可编程逻辑器件(Comple13 Programmable Logic Device,CPLD),处理器也可以采用多核架构。
处理器1110通过调用存储器存储的计算机程序,并执行以下操作:
确定第一下行发送信号所使用的X根发送天线,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M;
通知所述智能超表面设备切换为下行模式;
向所述智能超表面设备传送第一区域划分指示信息,以使所述智能超表面设备在下行模式下,根据所述第一区域划分指示信息对所述智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置;以及
通过与所述基站主设备连接的X根发送天线向所述智能超表面设备发送第一下行发送信号,以使所述智能超表面设备对所述第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号。
可选的,作为另一种实施例,处理器1110还用于:
通知所述智能超表面设备切换为上行模式,以使所述智能超表面设备在上行模式下,对所述智能超表面设备进行参数配置,并将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号;
通过与所述基站主设备连接的Y根接收天线同时接收所述第二上行发送信号, 所述Y小于或者等于基站天线数量M。
可选的,作为另一种实施例,处理器1110还用于:
所述第一区域划分指示信息通过以下步骤生成:
对所述智能超表面设备进行区域划分,生成至少一个智能超表面区域划分方案,且至少有一个方案支持M块智能超表面区域;
根据所述第一下行发送信号所使用的发送天线数量X,在所述至少一个智能超表面区域划分方案中选择与其匹配的第一智能超表面区域划分方案,满足智能超表面区域的数量N不少于发送天线数量X;
建立X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,满足所有X根发送天线均有与其对应的唯一智能超表面区域;
由所述选择的智能超表面区域划分方案、以及X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系构成第一区域划分指示信息。
可选的,作为另一种实施例,处理器1110还用于:
所述对所述智能超表面设备进行区域划分时,区域与区域之间可相隔1个或多个智能超表面单元;每个所述智能超表面区域包含1个或多个智能超表面单元。
可选的,作为另一种实施例,处理器1110还用于:
所述对所述智能超表面设备进行区域划分时,所述智能超表面区域的形状包括指定形状和非指定形状;所述指定形状包括矩形和圆形。
可选的,作为另一种实施例,处理器1110还用于:
在通知所述智能超表面设备切换为下行模式时,还包括:传送智能超表面配置参数。
可选的,作为另一种实施例,处理器1110还用于:
所述智能超表面配置参数包括相位调整参数和/或幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的波束方向;
根据每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第二下行发送信号的波束方向,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的相位调整参数和/或幅度调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的波束方向进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
可选的,作为另一种实施例,处理器1110还用于:
所述智能超表面配置参数包括幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的发送功率;
根据所述第一下行发送信号的发送功率,每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第二下行发送信号的发送功率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的幅度调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的发送功率进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
可选的,作为另一种实施例,处理器1110还用于:
所述智能超表面配置参数包括频率调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的载波频率;
根据第一下行发送信号的载波频率,以及所述第二下行发送信号的载波频率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的频率调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的载波频率进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
可选的,作为另一种实施例,处理器1110还用于:
在通知所述智能超表面设备切换为上行模式时,还包括:传送智能超表面配置参数。
可选的,作为另一种实施例,处理器1110还用于:
所述智能超表面配置参数包括相位调整参数和/或幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的波束方向;
根据每一根接收天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第一上行发送信号的波束方向,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的相位调整参数和/或幅度调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过智能超表面设备反射或透射后形成指向接收天线的所述第二上行发送信号。
可选的,作为另一种实施例,处理器1110还用于:
所述智能超表面配置参包括数幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的接收功率;
根据每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系、以及所述第一上行发送信号的接收功率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的幅度调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过所述智能超表面设备反射或透射后形成满足接收功率要求的所述第二上行发送信号。
可选的,作为另一种实施例,处理器1110还用于:
所述智能超表面配置参数包括频率调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的载波频率;
根据所述第二上行发送信号的载波频率,以及所述第一上行发送信号的载波频率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的频率调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过智能超表面设备反射或透射后形成满足载波频率要求的所述第二上行发送信号。
在此需要说明的是,本发明实施例提供的上述基站主设备,能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤,且能够达到相同的技术效果,在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
图12根据本申请实施例提供的一种智能超表面设备的结构示意图。
如图12所示,该智能超表面设备包括收发机1200,处理器1210,存储器1220,其中:
收发机1200,用于在处理器1210的控制下接收和发送数据。
其中,在图12中,总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥,具体由处理器1210代表的一个或多个处理器和存储器1220代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如***设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机1200可以是多个元件,即包括发送机和接收机,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元,这些传输介质包括,这些传输介质包括无线信道、有线信道、光缆等传输介质。
如图12所示,该智能超表面设备还可以包括用户接口1230,针对不同的用户设备,用户接口1230还可以是能够外接内接需要设备的接口,连接的设备包括但不限于小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆等。
处理器1210负责管理总线架构和通常的处理,存储器1220可以存储处理器1210在执行操作时所使用的数据。
可选的,处理器1210可以是CPU(中央处埋器)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit,专用集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)或CPLD(Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件),处理器1210也可以采用多核架构。
处理器1210通过调用存储器存储的计算机程序,并执行以下操作:
接收基站主设备传送的上下行模式切换通知;
在所述上下行模式切换通知所述智能超表面设备切换为下行模式的情况下,接收所述基站主设备传送的第一区域划分指示信息;
根据所述第一区域划分指示信息以及所述下行模式,对所述智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置;
接收所述基站主设备通过与其连接的X根发送的第一下行发送信号,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M;以及将所述第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号,发送给终端。
可选的,作为另一种实施例,处理器1210还用于:
在所述上下行模式切换通知所述智能超表面设备切换为上行模式的情况下,根据所述上行模式,对所述智能超表面设备进行参数配置;
接收终端发送的第一上行发送信号,以及,将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号,发送给与基站主设备连接的Y根天线,所述Y小于或者等于基站天线数量M。
可选的,作为另一种实施例,处理器1210还用于:根据所述第一区域划分指示信息以及所述下行模式,对所述智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置,包括:
在至少一个智能超表面区域划分方案中选择与所述第一区域划分指示信息一致的第一智能超表面区域划分方案;
根据所述第一智能超表面区域划分方案,以及所述第一区域划分指示信息中包含的X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,在缺省的智能超表面配置参数中,为每块智能超表面区域选择与所述映射关系一致的参数,并进行配置;或者
接收基站主设备传送的智能超表面配置参数,并在至少一个智能超表面区域划分方案中选择与所述第一区域划分指示信息一致的第一智能超表面区域划分方案,根据所述第一智能超表面区域划分方案,以及所述第一区域划分指示信息中包含的X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,在所述接收到的智能超表面配置参数中,为每块智能超表面区域选择与所述映射关系一致的参数,并进行配置。
可选的,作为另一种实施例,处理器1210还用于:所述智能超表面配置参数包括相位调整参数、幅度调整参数、频率调整参数或者其组合。
可选的,作为另一种实施例,处理器1210还用于:所述根据所述上行模式,对所述智能超表面设备进行参数配置,包括:
根据所述上行模式,使用缺省的智能超表面配置参数进行参数配置,或者
接收基站主设备发送的智能超表面配置参数,并使用所述接收到的智能超表面配置参数进行参数配置。
可选的,作为另一种实施例,处理器1210还用于:所述智能超表面配置参数包括相位调整参数、幅度调整参数、频率调整参数或者其组合。
在此需要说明的是,本发明实施例提供的上述智能超表面设备,能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤,且能够达到相同的技术效果,在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
图13和图14是根据本申请实施例提供的一种多天线传输装置的结构示意图。
如图13所示,该装置130包括:基站主设备1310;天线1320;智能超表面设备1330。
其中,基站主设备1310包括:
第一确定单元13101,用于确定第一下行发送信号所使用的X根发送天线,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M;
第一通知单元13102,用于通知所述智能超表面设备切换为下行模式;以及
用于向所述智能超表面设备传送第一区域划分指示信息,以使所述智能超表面设备在下行模式下,根据所述第一区域划分指示信息对所述智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置;以及
第一发送单元13103,用于通过与所述基站主设备连接的X根发送天线向所述智能超表面设备发送第一下行发送信号,以使所述智能超表面设备对所述第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号。
进一步地,在上述实施例的基础上,第一通知单元13102,还用于通知所述智能超表面设备切换为上行模式,以使所述智能超表面设备在上行模式下,对所述智能超表面设备进行参数配置,并将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号;
进一步地,在上述实施例的基础上,所述基站主设备还包括:接收第二上行发送信号单元,用于通过与所述基站主设备连接的Y根接收天线同时接收所述第二上行发送信号,所述Y小于或者等于基站天线数量M。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述第一通知单元13102,还用于在通知所述智能超表面设备切换为下行模式时,传送智能超表面配置参数。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述第一区域划分指示信息通过以下步骤生成:
对所述智能超表面设备进行区域划分,生成至少一个智能超表面区域划分方案,且至少有一个方案支持M块智能超表面区域;
根据所述第一下行发送信号所使用的发送天线数量X,在所述至少一个智能超表面区域划分方案中选择与其匹配的第一智能超表面区域划分方案,满足智能超表面区域的数量N不少于发送天线数量X;
建立X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,满足所有X根发送天线均有与其对应的唯一智能超表面区域;
由所述选择的智能超表面区域划分方案、以及X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系构成第一区域划分指示信息。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述对所述智能超表面设备进行区域划分时,区域与区域之间可相隔1个或多个智能超表面单元;每个所述智能超表面区域包含1个或多个智能超表面单元。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述对所述智能超表面设备进行区域划分时,所述智能超表面区域的形状包括指定形状和非指定形状;所述指定形状包括矩形和圆形。
进一步地,在上述实施例的基础上,在第一通知单元13102同时,还包括:第一发送配置参数单元,用于发送智能超表面配置参数。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数和/或幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的波束方向;
根据每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第二下行发送信号的波束方向,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的相位调整参数和/或幅度调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的波束方向进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述智能超表面配置参数包括幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的发送功率;
根据所述第一下行发送信号的发送功率,每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第二下行发送信号的发送功率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的幅度调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的发送功率进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述智能超表面配置参数包括频率调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的载波频率;
根据第一下行发送信号的载波频率,以及所述第二下行发送信号的载波频率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的频率调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的载波频率进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
进一步地,在上述实施例的基础上,在第一参数配置单元同时,还包括:第二发送配置参数单元,用于发送智能超表面配置参数。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数和/或幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的波束方向;
根据每一根接收天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第一上行发送信号的波束方向,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的相位调整参数和/或幅度调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过智能超表面设备反射或透射后形成指向接收天线的所述第二上行发送信号。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述智能超表面配置参包括数幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的接收功率;
根据每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系、以及所述第一上行发送信号的接收功率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的幅度调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过所述智能超表面设备反射或透射后形成满足接收功率要求的所述第二上行发送信号。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述智能超表面配置参数包括频率调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的载波频率;
根据所述第二上行发送信号的载波频率,以及所述第一上行发送信号的载波频率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的频率调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过智能超表面设备反射或透射后形成满足载波频率要求的所述第二上行发送信号。
智能超表面设备1330包括智能超表面主体1331和智能超表面控制器1332,其中,所述智能超表面控制器1332包括:
第一接收单元13321,用于接收基站主设备传送的上下行模式切换通知;以及
用于在所述上下行模式切换通知所述智能超表面设备切换为下行模式的情况下,接收所述基站主设备传送的第一区域划分指示信息;
第一配置单元13322,用于根据所述第一区域划分指示信息以及所述下行模式,对所述智能超表面主体的上下行模式进行配置,并对所述智能超表面主体不同的划分区域分别进行参数配置;
其中,所述智能超表面主体1331
用于接收所述基站主设备通过与其连接的X根发送的第一下行发送信号,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M;以及
以及将所述第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号,发送给终端。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述第一配置单元13322,还用于在所述上下行模式切换通知所述智能超表面设备切换为上行模式的情况下,根据所述上行模式,对所述智能超表面主体的上下行模式进行配置,并对所述智能超表面主体进行参数配置;
其中,所述智能超表面主体1331用于接收终端发送的第一上行发送信号;以及
用于将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号,发送给与基站主设备连接的Y根天线,所述Y小于或者等于基站天线数量M。
进一步地,在上述实施例的基础上,第一配置单元13322,具体用于:
在至少一个智能超表面区域划分方案中选择与所述第一区域划分指示信息一致的第一智能超表面区域划分方案;
根据所述第一智能超表面区域划分方案,以及所述第一区域划分指示信息中包含的X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,在缺省的智能超表面配置参数中,为每块智能超表面区域选择与所述映射关系一致的参数,并进行配置;或者
接收基站主设备传送的智能超表面配置参数,并在至少一个智能超表面区域划分方案中选择与所述第一区域划分指示信息一致的第一智能超表面区域划分方案,根据所述第一智能超表面区域划分方案,以及所述第一区域划分指示信息中包含的X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,在所述接收到的智能超表面配置参数中,为每块智能超表面区域选择与所述映射关系一致的参数,并进行配置。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数、幅度调整参数、频率调整参数或者其组合。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述第二配置单元,具体用于:
根据所述上行模式,使用缺省的智能超表面配置参数进行参数配置,或者
接收基站主设备发送的智能超表面配置参数,并使用所述接收到的智能超表面配置参数进行参数配置。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数、幅度调整参数、频率调整参数或者其组合。
如图14所示,该装置140包括:基站主设备1410;天线1420;智能超表面设备1430。
需要说明的是,图14中的1410-1430与上述图13中的1310-1330具有相同功能和结构,在此不再赘述。
其中,方法和装置是基于同一申请构思的,由于方法和装置解决问题的原理相似,因此装置和方法的实施可以相互参见,重复之处不再赘述。
图15和图16是根据本申请实施例提供的一种多天线传输装置的结构示意图。
如图15所示,多天线传输装置150包括:基站主设备1510;智能超表面天线阵列1520;其中,所述智能超表面天线阵列1520包括:天线1521;智能超表面设备1522。
其中,所述的基站主设备1510包括:
第一确定单元15101,用于确定第一下行发送信号所使用的X根发送天线,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M;
第一通知单元15102,用于通知所述智能超表面设备切换为下行模式;以及
用于向所述智能超表面设备传送第一区域划分指示信息,以使所述智能超表面设备在下行模式下,根据所述第一区域划分指示信息对所述智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置;以及
第一发送单元15103,用于通过与所述基站主设备连接的X根发送天线向所述智能超表面设备发送第一下行发送信号,以使所述智能超表面设备对所述第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号。
进一步地,在上述实施例的基础上,
第一通知单元15102,用于通知所述智能超表面设备切换为上行模式,以使所述智能超表面设备在上行模式下,对所述智能超表面设备进行参数配置,并将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号;
进一步地,在上述实施例的基础上,所述基站主设备还包括:接收第二上行发送信号单元,用于通过与所述基站主设备连接的Y根接收天线同时接收所述第二上行发送信号,所述Y小于或者等于基站天线数量M。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述第一通知单元15102,还用于在通知所述智能超表面设备切换为下行模式时,传送智能超表面配置参数。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述第一区域划分指示信息通过以下步骤生成:
对所述智能超表面设备进行区域划分,生成至少一个智能超表面区域划分方案,且至少有一个方案支持M块智能超表面区域;
根据所述第一下行发送信号所使用的发送天线数量X,在所述至少一个智能超表面区域划分方案中选择与其匹配的第一智能超表面区域划分方案,满足智能超表面区域的数量N不少于发送天线数量X;
建立X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,满足所有X根发送天线均有与其对应的唯一智能超表面区域;
由所述选择的智能超表面区域划分方案、以及X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系构成第一区域划分指示信息。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述对所述智能超表面设备进行区域划分时,区域与区域之间可相隔1个或多个智能超表面单元;每个所述智能超表面区域包含1个或多个智能超表面单元。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述对所述智能超表面设备进行区域划分时,所述智能超表面区域的形状包括指定形状和非指定形状;所述指定形状包括矩形和圆形。
进一步地,在上述实施例的基础上,在第一通知单元15102同时,还包括:第一发送配置参数单元,用于发送智能超表面配置参数。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数和/或幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的波束方向;
根据每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第二下行发送信号的波束方向,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的相位调整参数和/或幅度调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的波束方向进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述智能超表面配置参数包括幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的发送功率;
根据所述第一下行发送信号的发送功率,每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第二下行发送信号的发送功率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的幅度调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的发送功率进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述智能超表面配置参数包括频率调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的载波频率;
根据第一下行发送信号的载波频率,以及所述第二下行发送信号的载波频率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的频率调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的载波频率进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
进一步地,在上述实施例的基础上,在第一参数配置单元同时,还包括:第二发送配置参数单元,用于发送智能超表面配置参数。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数和/或幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的波束方向;
根据每一根接收天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第一上行发送信号的波束方向,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的相位调整参数和/或幅度调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过智能超表面设备反射或透射后形成指向接收天线的所述第二上行发送信号。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述智能超表面配置参包括数幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的接收功率;
根据每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系、以及所述第一上行发送信号的接收功率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的幅度调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过所述智能超表面设备反射或透射后形成满足接收功率要求的所述第二上行发送信号。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述智能超表面配置参数包括频率调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的载波频率;
根据所述第二上行发送信号的载波频率,以及所述第一上行发送信号的载波频率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的频率调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过智能超表面设备反射或透射后形成满足载波频率要求的所述第二上行发送信号。
其中,智能超表面设备1522包括智能超表面主体15221和智能超表面控制器15222,其中,所述智能超表面控制器15222包括:
第一接收单元1522201,用于接收基站主设备传送的上下行模式切换通知;
用于在所述上下行模式切换通知所述智能超表面设备切换为下行模式的情况下,接收所述基站主设备传送的第一区域划分指示信息;
第一配置单元1522202,用于根据所述第一区域划分指示信息以及所述下行模式,对所述智能超表面主体的上下行模式进行配置,并对所述智能超表面主体不同的划分区域分别进行参数配置;
其中,所述智能超表面主体15221用于接收所述基站主设备通过与其连接的X根发送的第一下行发送信号,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M;以及
用于将所述第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号,发送给终端。
其中,关于智能超表面设备1522的详细描述可参见上述实施例的相关描述,此处不再赘述。
如图16所示,该装置160包括:基站主设备1610;智能超表面天线阵列1620;其中,所述智能超表面天线阵列1620包括:天线1621;智能超表面设备1622,其中,所述智能超表面设备1622包括智能超表面主体16221和智能超表面控制器16222。
需要说明的是,图16中的1610-1620与上述图15中的1510-1520具有相同功能和结构,在此不再赘述。
其中,方法和装置是基于同一申请构思的,由于方法和装置解决问题的原理相似,因此装置和方法的实施可以相互参见,重复之处不再赘述。
需要说明的是,本申请实施例中对单元的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个处理器可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory ,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在此需要说明的是,本发明实施例提供的上述装置,能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤,且能够达到相同的技术效果,在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
另一方面,本发明实施例还提供一种处理器可读存储介质,处理器可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序用于使处理器执行本申请图3至图4以及图7至图8实施例所示的多天线传输方法。
其中,上述处理器可读存储介质可以是处理器能够存取的任何可用介质或数据存储设备,包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NANDFLASH)、固态硬盘(SSD))等。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机可执行指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机可执行指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些处理器可执行指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的处理器可读存储器中,使得存储在该处理器可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些处理器可执行指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (48)
1.一种多天线传输方法,其特征在于,所述方法用于在基站主设备中,所述方法包括:
确定第一下行发送信号所使用的X根发送天线,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M;
通知智能超表面设备切换为下行模式;
向所述智能超表面设备传送第一区域划分指示信息,以使所述智能超表面设备在下行模式下,根据所述第一区域划分指示信息对所述智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置;以及
通过与所述基站主设备连接的X根发送天线向所述智能超表面设备发送第一下行发送信号,以使所述智能超表面设备对所述第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
通知所述智能超表面设备切换为上行模式,以使所述智能超表面设备在上行模式下,对所述智能超表面设备进行参数配置,并将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号;
通过与所述基站主设备连接的Y根接收天线同时接收所述第二上行发送信号, 所述Y小于或者等于基站天线数量M。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一区域划分指示信息通过以下步骤生成:
对所述智能超表面设备进行区域划分,生成至少一个智能超表面区域划分方案,且至少有一个方案支持M块智能超表面区域;
根据所述第一下行发送信号所使用的发送天线数量X,在所述至少一个智能超表面区域划分方案中选择与其匹配的第一智能超表面区域划分方案,满足智能超表面区域的数量N不少于发送天线数量X;
建立X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,满足所有X根发送天线均有与其对应的唯一智能超表面区域;
由所述选择的智能超表面区域划分方案、以及X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系构成第一区域划分指示信息。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述对所述智能超表面设备进行区域划分时,区域与区域之间可相隔1个或多个智能超表面单元;每个所述智能超表面区域包含1个或多个智能超表面单元。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述对所述智能超表面设备进行区域划分时,所述智能超表面区域的形状包括指定形状和非指定形状;所述指定形状包括矩形和圆形。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在通知智能超表面设备切换为下行模式时,还包括:传送智能超表面配置参数。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数和/或幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的波束方向;
根据每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第二下行发送信号的波束方向,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的相位调整参数和/或幅度调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的波束方向进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述智能超表面配置参数包括幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的发送功率;
根据所述第一下行发送信号的发送功率,每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第二下行发送信号的发送功率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的幅度调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的发送功率进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述智能超表面配置参数包括频率调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的载波频率;
根据第一下行发送信号的载波频率,以及所述第二下行发送信号的载波频率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的频率调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的载波频率进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
10.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在通知所述智能超表面设备切换为上行模式时,还包括:传送智能超表面配置参数。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数和/或幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的波束方向;
根据每一根接收天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第一上行发送信号的波束方向,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的相位调整参数和/或幅度调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过智能超表面设备反射或透射后形成指向接收天线的所述第二上行发送信号。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述智能超表面配置参包括数幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的接收功率;
根据每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系、以及所述第一上行发送信号的接收功率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的幅度调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过所述智能超表面设备反射或透射后形成满足接收功率要求的所述第二上行发送信号。
13.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述智能超表面配置参数包括频率调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的载波频率;
根据所述第二上行发送信号的载波频率,以及所述第一上行发送信号的载波频率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的频率调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过智能超表面设备反射或透射后形成满足载波频率要求的所述第二上行发送信号。
14.一种多天线传输方法,其特征在于,所述方法用于在智能超表面设备中,所述方法包括:
接收基站主设备传送的上下行模式切换通知;
在所述上下行模式切换通知所述智能超表面设备切换为下行模式的情况下,接收所述基站主设备传送的第一区域划分指示信息;
根据所述第一区域划分指示信息以及所述下行模式,对所述智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置;
接收所述基站主设备通过与其连接的X根发送的第一下行发送信号,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M;以及
将所述第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号,发送给终端。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述上下行模式切换通知所述智能超表面设备切换为上行模式的情况下,根据所述上行模式,对所述智能超表面设备进行参数配置;
接收终端发送的第一上行发送信号,以及,将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号,发送给与基站主设备连接的Y根天线,所述Y小于或者等于基站天线数量M。
16.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,根据所述第一区域划分指示信息以及所述下行模式,对所述智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置,包括:
在至少一个智能超表面区域划分方案中选择与所述第一区域划分指示信息一致的第一智能超表面区域划分方案;
根据所述第一智能超表面区域划分方案,以及所述第一区域划分指示信息中包含的X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,在缺省的智能超表面配置参数中,为每块智能超表面区域选择与所述映射关系一致的参数,并进行配置;或者
接收基站主设备传送的智能超表面配置参数,并在至少一个智能超表面区域划分方案中选择与所述第一区域划分指示信息一致的第一智能超表面区域划分方案,根据所述第一智能超表面区域划分方案,以及所述第一区域划分指示信息中包含的X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,在所述接收到的智能超表面配置参数中,为每块智能超表面区域选择与所述映射关系一致的参数,并进行配置。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数、幅度调整参数、频率调整参数或者其组合。
18.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述根据所述上行模式,对所述智能超表面设备进行参数配置,包括:
根据所述上行模式,使用缺省的智能超表面配置参数进行参数配置,或者
接收基站主设备传送的智能超表面配置参数,并使用所述接收到的智能超表面配置参数进行参数配置。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数、幅度调整参数、频率调整参数或者其组合。
20.一种基站主设备,其特征在于,包括存储器,收发机,处理器:
存储器,用于存储计算机程序;收发机,用于在所述处理器的控制下收发数据;处理器,用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作:
确定第一下行发送信号所使用的X根发送天线,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M;
通知智能超表面设备切换为下行模式;
向所述智能超表面设备传送第一区域划分指示信息,以使所述智能超表面设备在下行模式下,根据所述第一区域划分指示信息对所述智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置;以及
通过与所述基站主设备连接的X根发送天线向所述智能超表面设备发送第一下行发送信号,以使所述智能超表面设备对所述第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号。
21.根据权利要求20所述的基站主设备,其特征在于,还包括:
通知所述智能超表面设备切换为上行模式,以使所述智能超表面设备在上行模式下,对所述智能超表面设备进行参数配置,并将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号;
通过与所述基站主设备连接的Y根接收天线同时接收所述第二上行发送信号, 所述Y小于或者等于基站天线数量M。
22.根据权利要求20所述的基站主设备,其特征在于,所述第一区域划分指示信息通过以下步骤生成:
对所述智能超表面设备进行区域划分,生成至少一个智能超表面区域划分方案,且至少有一个方案支持M块智能超表面区域;
根据所述第一下行发送信号所使用的发送天线数量X,在所述至少一个智能超表面区域划分方案中选择与其匹配的第一智能超表面区域划分方案,满足智能超表面区域的数量N不少于发送天线数量X;
建立X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,满足所有X根发送天线均有与其对应的唯一智能超表面区域;
由所述选择的智能超表面区域划分方案、以及X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系构成第一区域划分指示信息。
23.根据权利要求22所述的基站主设备,其特征在于,所述对所述智能超表面设备进行区域划分时,区域与区域之间可相隔1个或多个智能超表面单元;每个所述智能超表面区域包含1个或多个智能超表面单元。
24.根据权利要求22所述的基站主设备,其特征在于,所述对所述智能超表面设备进行区域划分时,所述智能超表面区域的形状包括指定形状和非指定形状;所述指定形状包括矩形和圆形。
25.根据权利要求20所述的基站主设备,其特征在于,在通知智能超表面设备切换为下行模式时,还包括:传送智能超表面配置参数。
26.根据权利要求25所述的基站主设备,其特征在于,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数和/或幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的波束方向;
根据每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第二下行发送信号的波束方向,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的相位调整参数和/或幅度调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的波束方向进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
27.根据权利要求25所述的基站主设备,其特征在于,所述智能超表面配置参数包括幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的发送功率;
根据所述第一下行发送信号的发送功率,每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第二下行发送信号的发送功率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的幅度调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的发送功率进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
28.根据权利要求25所述的基站主设备,其特征在于,所述智能超表面配置参数包括频率调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
确定所述第二下行发送信号的载波频率;
根据第一下行发送信号的载波频率,以及所述第二下行发送信号的载波频率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的频率调整参数,并保证来自某一发送天线的第一下行发送信号在与其映射的智能超表面区域上按照所述第二下行发送信号的载波频率进行反射或透射出去、在不与其映射的智能超表面区域上不进行反射和透射。
29.根据权利要求21所述的基站主设备,其特征在于,在通知所述智能超表面设备切换为上行模式时,还包括:传送智能超表面配置参数。
30.根据权利要求29所述的基站主设备,其特征在于,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数和/或幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的波束方向;
根据每一根接收天线与智能超表面设备之间的位置关系,以及所述第一上行发送信号的波束方向,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的相位调整参数和/或幅度调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过智能超表面设备反射或透射后形成指向接收天线的所述第二上行发送信号。
31.根据权利要求29所述的基站主设备,其特征在于,所述智能超表面配置参包括数幅度调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的接收功率;
根据每一根发送天线与智能超表面设备之间的位置关系、以及所述第一上行发送信号的接收功率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的幅度调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过所述智能超表面设备反射或透射后形成满足接收功率要求的所述第二上行发送信号。
32.根据权利要求29所述的基站主设备,其特征在于,所述智能超表面配置参数包括频率调整参数,通过以下步骤确定所述智能超表面配置参数:
获知所述第一上行发送信号的载波频率;
根据所述第二上行发送信号的载波频率,以及所述第一上行发送信号的载波频率,计算所述智能超表面设备中每一个智能超表面单元的频率调整参数,并保证所述第一上行发送信号在经过智能超表面设备反射或透射后形成满足载波频率要求的所述第二上行发送信号。
33.一种智能超表面设备,其特征在于,所述智能超表面设备包括智能超表面主体,所述智能超表面设备包括存储器,收发机,处理器:
存储器,用于存储计算机程序;收发机,用于在所述处理器的控制下收发数据;处理器,用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作:
接收基站主设备传送的上下行模式切换通知;
在所述上下行模式切换通知所述智能超表面设备切换为下行模式的情况下,接收所述基站主设备传送的第一区域划分指示信息;
根据所述第一区域划分指示信息以及所述下行模式,对所述智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置;
接收所述基站主设备通过与其连接的X根发送的第一下行发送信号,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M;以及将所述第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号,发送给终端。
34.根据权利要求33所述的智能超表面设备,其特征在于,还包括:
在所述上下行模式切换通知所述智能超表面设备切换为上行模式的情况下,根据所述上行模式,对所述智能超表面设备进行参数配置;
接收终端发送的第一上行发送信号,以及,将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号,发送给与基站主设备连接的Y根天线,所述Y小于或者等于基站天线数量M。
35.根据权利要求33所述的智能超表面设备,其特征在于,根据所述第一区域划分指示信息以及所述下行模式,对所述智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置,包括:
在至少一个智能超表面区域划分方案中选择与所述第一区域划分指示信息一致的第一智能超表面区域划分方案;
根据所述第一智能超表面区域划分方案,以及所述第一区域划分指示信息中包含的X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,在缺省的智能超表面配置参数中,为每块智能超表面区域选择与所述映射关系一致的参数,并进行配置;或者
接收基站主设备传送的智能超表面配置参数,并在至少一个智能超表面区域划分方案中选择与所述第一区域划分指示信息一致的第一智能超表面区域划分方案,根据所述第一智能超表面区域划分方案,以及所述第一区域划分指示信息中包含的X根发送天线与N块智能超表面区域之间的映射关系,在所述接收到的智能超表面配置参数中,为每块智能超表面区域选择与所述映射关系一致的参数,并进行配置。
36.根据权利要求35所述的智能超表面设备,其特征在于,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数、幅度调整参数、频率调整参数或者其组合。
37.根据权利要求34所述的智能超表面设备,其特征在于,所述根据所述上行模式,对所述智能超表面设备进行参数配置,包括:
根据所述上行模式,使用缺省的智能超表面配置参数进行参数配置,或者
接收基站主设备传送的智能超表面配置参数,并使用所述接收到的智能超表面配置参数进行参数配置。
38.根据权利要求37所述的智能超表面设备,其特征在于,所述智能超表面配置参数包括相位调整参数、幅度调整参数、频率调整参数或者其组合。
39.一种基站主设备,其特征在于,所述基站主设备包括:
第一确定单元,用于确定第一下行发送信号所使用的X根发送天线,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M;
第一通知单元,用于通知智能超表面设备切换为下行模式;以及,用于向所述智能超表面设备传送第一区域划分指示信息,以使所述智能超表面设备在下行模式下,根据所述第一区域划分指示信息对所述智能超表面设备不同的划分区域分别进行参数配置;以及
第一发送单元,用于通过与所述基站主设备连接的X根发送天线向所述智能超表面设备发送第一下行发送信号,以使所述智能超表面设备对所述第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号。
40.一种智能超表面设备,其特征在于,所述智能超表面设备包括智能超表面主体和智能超表面控制器,其中,所述智能超表面控制器包括:
第一接收单元,用于接收基站主设备传送的上下行模式切换通知;以及,用于在所述上下行模式切换通知所述智能超表面设备切换为下行模式的情况下,接收所述基站主设备传送的第一区域划分指示信息;
第一配置单元,用于根据所述第一区域划分指示信息以及所述下行模式,对所述智能超表面主体的上下行模式进行配置,并对所述智能超表面主体不同的划分区域分别进行参数配置;
其中,所述智能超表面主体用于接收所述基站主设备通过与其连接的X根发送的第一下行发送信号,所述X小于或者等于M,所述M表示与所述基站主设备所连接的天线总数M;以及
用于将所述第一下行发送信号进行反射或者透射形成第二下行发送信号,发送给终端。
41.一种多天线传输装置,其特征在于,所述装置包括:
如权利要求39所述的基站主设备;
天线;
如权利要求40所述的智能超表面设备。
42.根据权利要求41所述的多天线传输装置,其特征在于,所述第一通知单元,还用于通知所述智能超表面设备切换为上行模式,以使所述智能超表面设备在上行模式下,对所述智能超表面设备进行参数配置,并将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号;
所述基站主设备还包括:接收第二上行发送信号单元,用于通过与所述基站主设备连接的Y根接收天线同时接收所述第二上行发送信号, 所述Y小于或者等于基站天线数量M 。
43.根据权利要求41所述的多天线传输装置,其特征在于,
所述第一通知单元,还用于在通知所述智能超表面设备切换为下行模式时,传送智能超表面配置参数。
44.根据权利要求41所述的多天线传输装置,其特征在于,
所述第一配置单元,还用于在所述上下行模式切换通知所述智能超表面设备切换为上行模式的情况下,根据所述上行模式,对所述智能超表面主体的上下行模式进行配置,并对所述智能超表面主体进行参数配置;
其中,所述智能超表面主体用于接收终端发送的第一上行发送信号;以及用于将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号,发送给与基站主设备连接的Y根天线,所述Y小于或者等于基站天线数量M。
45.一种多天线传输装置,其特征在于,所述装置包括:
如权利要求39所述的基站主设备;
智能超表面天线阵列;
其中,所述智能超表面天线阵列包括:
天线;
如权利要求40所述的智能超表面设备。
46.根据权利要求45所述的多天线传输装置,其特征在于,所述第一通知单元,还用于通知所述智能超表面设备切换为上行模式,以使所述智能超表面设备在上行模式下,对所述智能超表面设备进行参数配置,并将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号;
所述基站主设备还包括:接收第二上行发送信号单元,用于通过与所述基站主设备连接的Y根接收天线同时接收所述第二上行发送信号, 所述Y小于或者等于基站天线数量M 。
47.根据权利要求45所述的多天线传输装置,其特征在于,
所述第一通知单元,还用于在通知所述智能超表面设备切换为下行模式时,传送智能超表面配置参数。
48.根据权利要求45所述的多天线传输装置,其特征在于,所述第一配置单元,还用于在所述上下行模式切换通知所述智能超表面设备切换为上行模式的情况下,根据所述上行模式,对所述智能超表面主体的上下行模式进行配置,并对所述智能超表面主体进行参数配置;
其中,所述智能超表面主体用于接收终端发送的第一上行发送信号;以及用于将终端发送来的第一上行发送信号进行反射或者透射形成第二上行发送信号,发送给与基站主设备连接的Y根天线,所述Y小于或者等于基站天线数量M。
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