CN115459823A - 基于智能表面辅助的通信方法和***、基站和智能表面 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种基于智能表面辅助的通信方法和***、基站和智能表面。该基于智能表面辅助的通信方法包括：基站计算获得指向所部署的智能表面的波束赋形权重；基站为所部署的智能表面配置时频物理资源，其中，所述时频物理资源用于向智能表面传输控制信息；基站在为智能表面配置的频段上向智能表面传输控制信息，指示智能表面的反射波束图样索引。本公开在不需要智能表面对用户信道进行测量和反馈、也不需要用户向智能表面反馈任何信息的情况下，可以实现通信***的传输性能的提升。

Description

基于智能表面辅助的通信方法和***、基站和智能表面
技术领域
本公开涉及无线通信技术领域，特别涉及一种基于智能表面辅助的通信方法和***、基站和智能表面。
背景技术
IRS(Intelligent Reflecting Surface，智能反射面)或RIS(ReconfigurableIntelligent Surface，可重构智能表面)(为描述方便，本申请后续统称为智能表面)由大量低成本的电磁单元构成，可通过对每个单元的参数(如相位)进行调整，从而控制入射到智能表面的信号反射方向，可以将信号反射到期望的方向上。由于智能表面具有低成本、低功耗、易部署等特点，因此有望成为6G无线通信的候选技术。
发明内容
发明人通过研究发现：一方面，由于智能表面不具备复杂的数字基带处理能力，所以相关技术难以进行对智能表面到用户的信道估计，也即难以自适应的调整反射单元参数以实现用户追踪的目的。另一方面，相关技术中，用户对于智能表面可能是透明的，也即用户可能不知道智能表面的存在。
鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种基于智能表面辅助的通信方法和***、基站和智能表面，基站可以控制智能表面调整波束赋形图样。
根据本公开的一个方面，提供一种基于智能表面辅助的通信方法，包括：
基站计算获得指向所部署的智能表面的波束赋形权重；
基站为所部署的智能表面配置时频物理资源，其中，所述时频物理资源用于向智能表面传输控制信息；
基站在为智能表面配置的频段上向智能表面传输控制信息，指示智能表面的反射波束图样索引。
在本公开的一些实施例中，所述通信方法还包括：
基站根据智能表面侧的反射波束图样总数目，确定控制信息所需的比特开销。
在本公开的一些实施例中，所述控制信息包括波束传输方向指示信息和波束序号指示信息。
在本公开的一些实施例中，所述基站根据智能表面侧的反射波束图样总数目，确定控制信息所需的比特开销包括：
基站采用控制信息的一个比特位指示波束传输方向，波束传输方向包括上行和下行；
基站采用控制信息的其他比特位指示波束序号。
在本公开的一些实施例中，不同波束序号的反射波束图样覆盖不同的方向。
在本公开的一些实施例中，所述通信方法还包括：
基站依次发送不同波束序号的下行反射波束图样对应的控制信息给智能表面，以控制智能表面形成不同波束序号的反射波束图样；
基站接收用户终端根据测量结果反馈的最佳波束索引；
基站在后续调度所述用户终端的下行传输前，向智能表面发送该最佳波束索引的下行反射波束图样对应的控制信息。
根据本公开的另一方面，提供一种基于智能表面辅助的通信方法，包括：
智能表面在基站为智能表面配置的频段上监听控制信息，其中，基站计算获得指向所部署的智能表面的波束赋形权重，基站为所部署的智能表面配置时频物理资源，所述时频物理资源用于向智能表面传输控制信息；
智能表面在检测到控制信息的情况下，根据所述控制信息的指示，形成相应的反射波束图样。
在本公开的一些实施例中，所述智能表面包括无线信号接收器、总控制单元、电磁单元、各电磁单元的控制单元。
在本公开的一些实施例中，所述根据所述控制信息，形成相应的反射波束图样包括：
总控制单元根据控制信息，将各电磁单元的调整参数传输给各电磁单元的控制单元；
各电磁单元根据总控制单元的指示，调整电磁单元参数，形成相应的反射波束图样。
在本公开的一些实施例中，所述根据所述控制信息，形成相应的反射波束图样包括：
从所述控制信息中解码获得波束传输方向指示信息和波束序号指示信息；
根据波束传输方向指示信息确定待生成反射波束图样属于的波束图样集合，其中所述波束图样集合包括上行波束集合和下行波束集合；
根据波束序号指示信息在对应波束图样集合中选择对应波束序号的反射波束图样；
形成对应波束序号的反射波束图样。
根据本公开的另一方面，提供一种基站，包括：
波束赋形权重计算模块，用于计算获得指向所部署的智能表面的波束赋形权重；
资源配置模块，用于为所部署的智能表面配置时频物理资源，其中，所述时频物理资源用于向智能表面传输控制信息；
控制信息传输模块，用于在为智能表面配置的频段上向智能表面传输控制信息，指示智能表面的反射波束图样索引。
在本公开的一些实施例中，所述基站用于执行实现如上述任一实施例所述的通信方法的操作。
根据本公开的另一方面，提供一种基站，包括：
存储器，用于存储指令；
处理器，用于执行所述指令，使得所述基站执行实现如上述任一实施例所述的通信方法的操作。
根据本公开的另一方面，提供一种智能表面，包括：
无线信号接收器，用于在基站为智能表面配置的频段上监听控制信息，其中，基站计算获得指向所部署的智能表面的波束赋形权重，基站为所部署的智能表面配置时频物理资源，所述时频物理资源用于向智能表面传输控制信息；
多个电磁单元，用于在无线信号接收器检测到控制信息的情况下，根据所述控制信息的指示，形成相应的反射波束图样。
在本公开的一些实施例中，所述智能表面还包括总控制单元和各电磁单元的控制单元，其中：
总控制单元，用于根据控制信息，将各电磁单元的调整参数传输给各电磁单元的控制单元；
多个电磁单元，用于根据总控制单元的指示，调整电磁单元参数，形成相应的反射波束图样。
在本公开的一些实施例中，所述智能表面用于执行实现如上述任一实施例所述的通信方法的操作。
根据本公开的另一方面，提供一种基于智能表面辅助的通信***，包括如上述任一实施例所述的基站和如上述任一实施例所述的智能表面。
根据本公开的另一方面，提供一种非瞬时性计算机可读存储介质，其中，所述非瞬时性计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的通信方法。
本公开提出一种用户侧透明的基于智能反射面辅助的通信方法，本公开在不需要智能表面对用户信道进行测量和反馈、也不需要用户向智能表面反馈任何信息的情况下，即可实现通信***的传输性能的提升。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开基于智能表面辅助的通信方法一些实施例的示意图。
图2为本公开基于智能表面辅助的通信方法又一些实施例的示意图。
图3a-图3d为本公开一些实施例中提供基站下行覆盖性能的通信方法的示意图。
图4a-图4d为本公开一些实施例中提供基站上行覆盖性能的通信方法的示意图。
图5为本公开基于智能表面辅助的通信方法另一些实施例的示意图。
图6为本公开基于智能表面辅助的通信方法又一些实施例的示意图。
图7为图6实施例中智能表面不同反射波束的示意图。
图8为本公开基站一些实施例的结构示意图。
图9为本公开基站另一些实施例的示意图。
图10为本公开智能表面一些实施例的示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1为本公开基于智能表面辅助的通信方法一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开基于智能表面辅助的通信***或本公开基站执行。图1实施例的方法可以包括步骤11-步骤13中至少一个步骤，
其中：
步骤11，基站计算获得指向所部署的智能表面的波束赋形权重。
在本公开的一些实施例中，步骤11可以包括：基站通过计算获得指向所部署的智能表面的波束。
在本公开的一些实施例中，步骤11可以包括：当某个智能表面部署后，基站计算获得指向该智能表面的波束赋形权重。由于智能表面与基站的位置相对固定，基站只需要知道它与智能表面之间的角度信息以及适当的波束生成算法，即可完成波束赋形权重的设计。因此，本公开不具体限定基站如何获得它与智能表面的角度信息，也不具体限制波束生成算法。
在本公开的一些实施例中，智能表面可以为智能反射面IRS。
在本公开的另一些实施例中，智能表面可以为可重构智能表面RIS。
步骤12，基站为所部署的智能表面配置时频物理资源，其中，所述时频物理资源用于向智能表面传输控制信息。
在本公开的一些实施例中，智能表面反射波束图样总数目为4，智能表面支持QPSK(Quadrature Phase Shift Keying，正交相移键控)调制，此时，控制信息如果采用QPSK传输，则基站只需为相应智能表面配置1个RE(Resource Element，资源元素)的物理资源，时域表征一个OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)符号，频域表征为1个子载波。由于所需的物理时频资源很少，无线信号接收装置可以只在某些频段上进行检测，功耗非常低。
在本公开的一些实施例中，基站配置的物理时频资源可以是预先定义好的一些频段，可直接作为智能表面的无线信号接收器的初始配置参数。
在本公开的一些实施例中，本公开上述实施例不对具体选择的智能表面的检测频段(即为所部署的智能表面配置时频物理资源)进行限制。
在本公开的一些实施例中，所述通信方法还可以包括：基站根据智能表面侧的反射波束图样总数目，确定控制信息所需的比特开销。
在本公开的一些实施例中，智能表面侧的无线信号接收器支持的调制解调阶数不影响控制信息，只影响控制信息占据的物理资源大小。
在本公开的一些实施例中，所述通信方法还可以包括：基站根据智能表面侧的反射波束图样总数目，确定控制信息所需的比特开销大于等于指示智能表面侧的反射波束图样总数目所需的比特位。
在本公开的一些实施例中，控制信息可以是预先定义的比如4个比特，但如果此时某个智能表面只支持8个图样，也即用3比特就能完成指示，基站同样可以用预定义的4个比特，来作为控制信息，其中一个比特位冗余，不使用即可。
在本公开的一些实施例中，基站不需要预先知道智能表面的具体反射波束图样，只需要知道智能表面的反射波束图样总数。
在本公开的一些实施例中，所述控制信息可以包括反射波束图样索引。
在本公开的一些实施例中，所述反射波束图样索引可以包括波束传输方向指示信息和波束序号指示信息。
在本公开的一些实施例中，所述基站根据智能表面侧的反射波束图样总数目，确定控制信息所需的比特开销的步骤可以包括步骤121和步骤122，其中：
步骤121，基站采用控制信息的一个比特位指示波束传输方向，波束传输方向包括上行和下行。
在本公开的一些实施例中，智能表面的反射波束图样可以分为2个集合。1个波束集合用于下行波束反射，另一个波束集合用于上行波束反射。
在本公开的一些实施例中，步骤121可以包括：采用控制信息的某个比特位进行指示，比如，用控制信息位的最高位比特指示，“0”表示下行反射波束集合，“1”表示上行反射波束集合
由此，智能表面不仅可用于提升下行通信性能，也可以用于提升上行通信性能。
步骤122，基站采用控制信息的其他比特位指示波束序号。
在本公开的一些实施例中，采用控制信息的剩余比特位用于指示集合内的波束序号。以3比特的控制信息为例，“011”表示下行反射波束集合的“11”号波束(波束序号指示信息为11)，也即4号波束(波束序号为4)。
步骤13，基站在为智能表面配置的频段上向智能表面传输控制信息，指示智能表面的反射波束图样索引。
在本公开的一些实施例中，步骤13可以包括：基站在特定的频段上向智能表面传输控制比特，指示智能表面的反射波束图样索引，以形成后续的上行或下行反射波束图样。
本公开上述实施例提出一种用户侧透明的基于智能反射面辅助的通信方法，通过本公开上述实施例的方法，不需要智能表面对用户信道进行测量和反馈，也不需要用户向智能表面反馈任何信息，即可实现通信***的传输性能的提升。
图2为本公开基于智能表面辅助的通信方法又一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开基于智能表面辅助的通信***或本公开智能表面执行。图2实施例的方法可以包括步骤21-步骤22中至少一个步骤，其中：
步骤21，智能表面在基站为智能表面配置的频段上监听控制信息，其中，基站计算获得指向所部署的智能表面的波束赋形权重，基站为所部署的智能表面配置时频物理资源，所述时频物理资源用于向智能表面传输控制信息。
在本公开的一些实施例中，智能表面可以为智能反射面IRS。
在本公开的另一些实施例中，智能表面可以为可重构智能表面RIS。
在本公开的一些实施例中，所述智能表面可以包括无线信号接收器、总控制单元、电磁单元、各电磁单元的控制单元。
步骤22，智能表面在检测到控制信息的情况下，根据所述控制信息的指示，形成相应的反射波束图样。
在本公开的一些实施例中，步骤22可以包括：当智能表面检测到基站发送的控制比特后，根据控制比特，调整电磁单元的参数，形成相应的反射波束图样。
在本公开的一些实施例中，步骤22中所述根据所述控制信息，形成相应的反射波束图样的步骤可以包括步骤22a-步骤22b中的至少一项，其中：
步骤22a，总控制单元根据控制信息，将各电磁单元的调整参数传输给各电磁单元的控制单元。
步骤22b，各电磁单元根据总控制单元的指示，调整电磁单元参数，形成相应的反射波束图样。
在本公开的一些实施例中，步骤22中所述根据所述控制信息，形成相应的反射波束图样的步骤可以包括步骤221-步骤224中的至少一项，其中：
步骤221，从所述控制信息中解码获得波束传输方向指示信息和波束序号指示信息。
步骤222，根据波束传输方向指示信息确定待生成反射波束图样属于的波束图样集合，其中所述波束图样集合包括上行波束集合和下行波束集合。
在本公开的一些实施例中，反射波束图样可以分为2个集合，1个波束集合用于下行波束反射，另一个波束集合用于上行波束反射。可用控制信息的某个比特位进行指示，比如，用控制信息位的最高位比特指示，“0”表示下行反射波束集合，“1”表示上行反射波束集合。
步骤223，根据波束序号指示信息在对应波束图样集合中选择对应波束序号的反射波束图样。
在本公开的一些实施例中，控制信息中的剩余比特位用于指示集合内的波束序号，以3比特的控制信息为例，“011”表示下行反射波束集合的“11”号波束(波束序号指示信息为11)，也即4号波束(波束序号为4)。
在本公开的一些实施例中，波束序号指示信息为00的情况下，对应波束序号为1的反射波束图样；波束序号指示信息为01的情况下，对应波束序号为2的反射波束图样；波束序号指示信息为10的情况下，对应波束序号为3的反射波束图样；波束序号指示信息为11的情况下，对应波束序号为4的反射波束图样。
在本公开的一些实施例中，不同波束序号的反射波束图样覆盖不同的方向。
步骤224，形成对应波束序号的反射波束图样。
在本公开的一些实施例中，智能表面的反射波束图样可以结合具体部署场景和基站位置进行离线设计。
图3a-图3d为本公开一些实施例中提供基站下行覆盖性能的通信方法的示意图。如图3a-图3d所示，每种下行波束反射图样覆盖不同的方向，用于辅助基站的下行覆盖性能。
如图3a所示，为基站向智能表面发送控制信息“001”，指示智能表面形成波束序号指示信息“01”(波束序号为2)的下行反射波束图样；如图3b所示，基站将用户终端1的下行数据发送给智能表面，智能表面形成波束序号指示信息“01”的下行反射波束图样，波束序号指示信息“01”的下行反射波束图样对应用户终端1的方向。
如图3c所示，为基站向智能表面发送控制信息“010”，指示智能表面形成波束序号指示信息“10”(波束序号为3)的下行反射波束图样；如图3d所示，基站将用户终端2的下行数据发送给智能表面，智能表面形成波束序号指示信息“10”的下行反射波束图样，波束序号指示信息“10”的下行反射波束图样对应用户终端2的方向。
图4a-图4d为本公开一些实施例中提供基站上行覆盖性能的通信方法的示意图。如图4a-图4d所示，每种上行波束反射图样，用于将不同区域的上行信号反射到基站方向，用于提升上行覆盖性能。
如图4a所示，为基站向智能表面发送控制信息“101”，指示智能表面形成波束序号指示信息“01”的上行反射波束图样；如图4b所示，用户终端1采用波束序号指示信息“01”的上行反射波束图样将用户终端1的上行数据发送给智能表面，智能表面将用户终端1的上行数据发送给基站，波束序号指示信息“01”的上行反射波束图样对应用户终端1的方向。
如图4c所示，为基站向智能表面发送控制信息“110”，指示智能表面形成波束序号指示信息“10”的下行反射波束图样；如图4d所示，基站采用波束序号指示信息“10”的上行反射波束图样将用户终端2的下行数据发送给智能表面，智能表面将用户终端2的上行数据发送给基站，波束序号指示信息“10”的上行反射波束图样对应用户终端2的方向。
图5为本公开基于智能表面辅助的通信方法另一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开基于智能表面辅助的通信***或本公开基站执行。图5实施例的方法可以包括步骤51-步骤56中至少一个步骤，其中：
步骤51，基站计算获得指向所部署的智能表面的波束赋形权重。
步骤52，基站为部署的智能表面配置时频物理资源，用于传输智能表面控制信号。
步骤53，当需要使用智能表面辅助传输时，基站采用指向该智能表面的波束向智能表面发送控制信号。
步骤54，智能表面基站为智能表面配置的频段上持续监听控制信息；当检测到控制信息后，解码控制信息，并将解出的比特值传输给智能表面总控制单元。
步骤55，智能表面总控制单元根据控制比特指示，将各电磁单元的调整参数传输给各电磁单元的控制单元。
步骤56，各电磁单元根据总控制单元的指示，调整电磁单元参数，形成相应的反射波束图样。
在本公开的一些实施例中，所述基于智能表面辅助的通信方法还可以包括：基站依次发送不同波束序号的下行反射波束图样对应的控制信息给智能表面，以控制智能表面形成不同波束序号的反射波束图样；基站接收用户终端根据测量结果反馈的最佳波束索引；基站在后续调度所述用户终端的下行传输前，向智能表面发送该最佳波束索引的下行反射波束图样对应的控制信息。
图6为本公开基于智能表面辅助的通信方法又一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开基于智能表面辅助的通信***或本公开基站执行。图6实施例的方法可以包括步骤61-步骤63中至少一个步骤，其中：
在本公开的一些实施例中，在下行波束扫描的过程中，基站会以时分的方式依次发送若干个具有不同指向的波束。在相关技术通信***中，这种波束扫描可能存在于小区搜索阶段，也可能存在于用户接入小区后的波束训练过程中。
本实施例以小区搜索阶段的波束扫描为例进行说明。在小区搜索阶段，基站在特定的时频资源上发送SSB(Synchronization Signal block，同步信号块)，每个SSB块可以采用相同或不同指向的波束进行发送，本实施例中假设基站在一个SSB周期内发送4个SSB波束，且基站经计算已经获得指向智能表面的波束。
步骤61：基站以时分的方式，依次发送波束#1，波束#2，波束#3和波束#4，其中波束#2和波束#3采用相同的波束方向，均为指向智能表面的波束，其不同在于，波束#2的反射波束和波束#3的反射波束方向不同，具体如图7所示。图7为图6实施例中智能表面不同反射波束的示意图。需要说明的是，基站在发送波束#2和波束#3之前，分别向智能表面发送不同的控制信息，“001”和“002”，以控制智能表面对波束#2和波束#3的反射，形成不同的指向。
步骤62：用户根据测量结果，向基站反馈最佳的波束索引，本实施例中为波束#2的索引。
步骤63：当基站在后续调度该用户的下行传输前，向智能表面发送控制信息“001”，控制智能表面形成相应反射波束图样。
本公开上述实施例可以实现智能表面的参数控制，以达到改善信道传播环境。
本公开上述实施例提供了一种用户透明的基于智能表面的通信方法；本公开上述实施例的基站可以控制智能表面调整波束赋形图样。
图8为本公开基站一些实施例的结构示意图。如图8所示，基站包括存储器81和处理器82。
存储器81用于存储指令，处理器82耦合到存储器81，处理器82被配置为基于存储器存储的指令执行实现上述任一实施例(例如图1、图3a-图3d、图4a-图4d、图5-7)所述的基于智能表面辅助的通信方法。
如图8所示，该基站还包括通信接口83，用于与其它设备进行信息交互。同时，该基站还包括总线84，处理器82、通信接口83、以及存储器81通过总线84完成相互间的通信。
存储器81可以包含高速RAM存储器，也可还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器81也可以是存储器阵列。存储器81还可能被分块，并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。
此外，处理器82可以是一个中央处理器CPU，或者可以是专用集成电路ASIC，或是被配置成实施本公开实施例的一个或多个集成电路。
图9为本公开基站另一些实施例的示意图。如图9所示，本公开基站可以包括波束赋形权重计算模块91、资源配置模块92和控制信息传输模块93，其中：
波束赋形权重计算模块91，用于计算获得指向所部署的智能表面的波束赋形权重。
资源配置模块92，用于为所部署的智能表面配置时频物理资源，其中，所述时频物理资源用于向智能表面传输控制信息。
在本公开的一些实施例中，资源配置模块92还可以用于根据智能表面侧无线信号接收器支持的调制解调阶数、以及智能表面侧的反射波束图样总数目，确定控制信息。
在本公开的一些实施例中，所述控制信息包括波束传输方向指示信息和波束序号指示信息。
在本公开的一些实施例中，资源配置模块92还可以用于采用控制信息的一个比特位指示波束传输方向，波束传输方向包括上行和下行；采用控制信息的其他比特位指示波束序号。
在本公开的一些实施例中，不同波束序号的反射波束图样覆盖不同的方向。
控制信息传输模块93，用于在为智能表面配置的频段上向智能表面传输控制信息，指示智能表面的反射波束图样索引。
在本公开的一些实施例中，所述基站还可以用于依次发送不同波束序号的下行反射波束图样对应的控制信息给智能表面，以控制智能表面形成不同波束序号的反射波束图样；接收用户终端根据测量结果反馈的最佳波束索引；在后续调度所述用户终端的下行传输前，向智能表面发送该最佳波束索引的下行反射波束图样对应的控制信息。
在本公开的一些实施例中，所述基站用于执行实现如上述任一实施例(例如图1、图3a-图3d、图4a-图4d、图5-7任一实施例)所述的基于智能表面辅助的通信方法的操作。
本公开上述实施例提出一种用户侧透明的基于智能反射面辅助的基站，通过本公开上述实施例基站，不需要智能表面对用户信道进行测量和反馈，也不需要用户向智能表面反馈任何信息，即可实现通信***的传输性能的提升。
本公开上述实施例可以实现智能表面的参数控制，以达到改善信道传播环境。
本公开上述实施例提供了一种用户透明的基于智能表面的通信方法；本公开上述实施例的基站可以控制智能表面调整波束赋形图样。
图10为本公开智能表面一些实施例的示意图。如图10所示，本公开智能表面(例如图3a-图3d、图4a-图4d、图7任一实施例的智能表面)可以包括无线信号接收器101和多个电磁单元103，其中：
无线信号接收器101，用于在基站为智能表面配置的频段上监听控制信息，其中，基站计算获得指向所部署的智能表面的波束赋形权重，基站为所部署的智能表面配置时频物理资源，所述时频物理资源用于向智能表面传输控制信息。
多个电磁单元103，用于在无线信号接收器检测到控制信息的情况下，根据所述控制信息的指示，形成相应的反射波束图样。
在本公开的一些实施例中，如图3所示，所述智能表面还包括总控制单元102和各电磁单元103的控制单元104，其中：
总控制单元102，用于根据控制信息，将各电磁单元的调整参数传输给各电磁单元的控制单元。
多个电磁单元103，用于根据总控制单元的指示，调整电磁单元参数，形成相应的反射波束图样。
在本公开的一些实施例中，所述智能表面可以用于从所述控制信息中解码获得波束传输方向指示信息和波束序号指示信息；根据波束传输方向指示信息确定待生成反射波束图样属于的波束图样集合，其中所述波束图样集合包括上行波束集合和下行波束集合；根据波束序号指示信息在对应波束图样集合中选择对应波束序号的反射波束图样；形成对应波束序号的反射波束图样。
在本公开的一些实施例中，智能表面可以为智能反射面IRS。
在本公开的另一些实施例中，智能表面可以为可重构智能表面RIS。
在本公开的一些实施例中，所述智能表面可以用于执行实现如上述任一实施例(例如图2、图3a-图3d、图4a-图4d、图6-7任一实施例)所述的通信方法的操作。
本公开上述实施例提出一种用户侧透明的基于智能反射面辅助的智能表面，通过本公开上述实施例智能表面，不需要智能表面对用户信道进行测量和反馈，也不需要用户向智能表面反馈任何信息，即可实现通信***的传输性能的提升。
本公开上述实施例可以实现智能表面的参数控制，以达到改善信道传播环境。
本公开上述实施例提供了一种用户透明的基于智能表面的通信方法；本公开上述实施例的基站可以控制智能表面调整波束赋形图样。
根据本公开的另一方面，提供一种基于智能表面辅助的通信***，包括如上述任一实施例(例如图8或图9实施例)所述的基站和如上述任一实施例(例如图10实施例)所述的智能表面。
本公开上述实施例提出一种用户侧透明的基于智能反射面辅助的通信***，通过本公开上述实施例通信***，不需要智能表面对用户信道进行测量和反馈，也不需要用户向智能表面反馈任何信息，即可实现通信***的传输性能的提升。
本公开上述实施例可以实现智能表面的参数控制，以达到改善信道传播环境。
本公开上述实施例提供了一种用户透明的基于智能表面的通信方法；本公开上述实施例的基站可以控制智能表面调整波束赋形图样。
本公开上述实施例涉及无线通信技术领域，面向6G***。
根据本公开的另一方面，提供一种非瞬时性计算机可读存储介质，其中，所述非瞬时性计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例(例如图1-图2、图3a-图3d、图4a-图4d、图5-7任一实施例)所述的通信方法。
本公开上述实施例提出一种非瞬时性计算机可读存储介质，不需要智能表面对用户信道进行测量和反馈，也不需要用户向智能表面反馈任何信息，即可实现通信***的传输性能的提升。
本公开上述实施例可以实现智能表面的参数控制，以达到改善信道传播环境。
本公开上述实施例提供了一种用户透明的基于智能表面的通信方法；本公开上述实施例的基站可以控制智能表面调整波束赋形图样。
在上面所描述的基站和智能表面可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(PLC)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。
至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指示相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种非瞬时性计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (15)

1.一种基于智能表面辅助的通信方法，其特征在于，包括：
基站计算获得指向所部署的智能表面的波束赋形权重；
基站为所部署的智能表面配置时频物理资源，其中，所述时频物理资源用于向智能表面传输控制信息；
基站在为智能表面配置的频段上向智能表面传输控制信息，指示智能表面的反射波束图样索引。
2.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，还包括：
基站根据智能表面侧的反射波束图样总数目，确定控制信息所需的比特开销。
3.根据权利要求2所述的通信方法，其特征在于，所述控制信息包括波束传输方向指示信息和波束序号指示信息；
其中，所述基站根据智能表面侧的反射波束图样总数目，确定控制信息所需的比特开销包括：
基站采用控制信息的一个比特位指示波束传输方向，波束传输方向包括上行和下行；
基站采用控制信息的其他比特位指示波束序号。
4.根据权利要求3所述的通信方法，其特征在于，不同波束序号的反射波束图样覆盖不同的方向；
所述通信方法还包括：
基站依次发送不同波束序号的下行反射波束图样对应的控制信息给智能表面，以控制智能表面形成不同波束序号的反射波束图样；
基站接收用户终端根据测量结果反馈的最佳波束索引；
基站在后续调度所述用户终端的下行传输前，向智能表面发送该最佳波束索引的下行反射波束图样对应的控制信息。
5.一种基于智能表面辅助的通信方法，其特征在于，包括：
智能表面在基站为智能表面配置的频段上监听控制信息，其中，基站计算获得指向所部署的智能表面的波束赋形权重，基站为所部署的智能表面配置时频物理资源，所述时频物理资源用于向智能表面传输控制信息；
智能表面在检测到控制信息的情况下，根据所述控制信息的指示，形成相应的反射波束图样。
6.根据权利要求5所述的通信方法，其特征在于，所述智能表面包括无线信号接收器、总控制单元、电磁单元、各电磁单元的控制单元；
所述根据所述控制信息，形成相应的反射波束图样包括：
总控制单元根据控制信息，将各电磁单元的调整参数传输给各电磁单元的控制单元；
各电磁单元根据总控制单元的指示，调整电磁单元参数，形成相应的反射波束图样。
7.根据权利要求5或6所述的通信方法，其特征在于，所述根据所述控制信息，形成相应的反射波束图样包括：
从所述控制信息中解码获得波束传输方向指示信息和波束序号指示信息；
根据波束传输方向指示信息确定待生成反射波束图样属于的波束图样集合，其中所述波束图样集合包括上行波束集合和下行波束集合；
根据波束序号指示信息在对应波束图样集合中选择对应波束序号的反射波束图样；
形成对应波束序号的反射波束图样。
8.一种基站，其特征在于，包括：
波束赋形权重计算模块，用于计算获得指向所部署的智能表面的波束赋形权重；
资源配置模块，用于为所部署的智能表面配置时频物理资源，其中，所述时频物理资源用于向智能表面传输控制信息；
控制信息传输模块，用于在为智能表面配置的频段上向智能表面传输控制信息，指示智能表面的反射波束图样索引。
9.根据权利要求8所述的基站，其特征在于，所述基站用于执行实现如权利要求1-4中任一项所述的通信方法的操作。
10.一种基站，其特征在于，包括：
存储器，用于存储指令；
处理器，用于执行所述指令，使得所述基站执行实现如权利要求1-4中任一项所述的通信方法的操作。
11.一种智能表面，其特征在于，包括：
无线信号接收器，用于在基站为智能表面配置的频段上监听控制信息，其中，基站计算获得指向所部署的智能表面的波束赋形权重，基站为所部署的智能表面配置时频物理资源，所述时频物理资源用于向智能表面传输控制信息；
多个电磁单元，用于在无线信号接收器检测到控制信息的情况下，根据所述控制信息的指示，形成相应的反射波束图样。
12.根据权利要求11所述的智能表面，其特征在于，还包括总控制单元和各电磁单元的控制单元，其中：
总控制单元，用于根据控制信息，将各电磁单元的调整参数传输给各电磁单元的控制单元；
多个电磁单元，用于根据总控制单元的指示，调整电磁单元参数，形成相应的反射波束图样。
13.根据权利要求11或12所述的智能表面，其特征在于，所述智能表面用于执行实现如权利要求5-7中任一项所述的通信方法的操作。
14.一种基于智能表面辅助的通信***，其特征在于，包括如权利要求8-10中任一项所述的基站和如权利要求11-13中任一项所述的智能表面。
15.一种非瞬时性计算机可读存储介质，其特征在于，所述非瞬时性计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的通信方法。
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