CN116708085A - 用于无线通信的电子设备和方法、计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种用于无线通信的电子设备、方法和计算机可读存储介质,该电子设备包括:处理电路,被配置为:对网络节点与智能反射面之间的第一信道进行估计;至少基于所估计的第一信道对网络节点发出的平面波信号进行预编码,以使得网络节点与网络终端之间的信道模型等价为智能反射面与网络终端之间的轨道角动量信道模型;以及发送经预编码的平面波信号。
Description
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域,具体地涉及利用智能反射表面(LargeIntelligent Surface,LIS)的轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)通信技术。更具体地,涉及一种用于无线通信的电子设备和方法以及计算机可读存储介质。
背景技术
电磁波既具有线性动量又具有角动量。角动量可以分解为自旋角动量(SpinAngular Momentum,SAM)和轨道角动量(OAM)。OAM是波的相位相对于围绕波的传播轴的方位角θ变化的结果。这种变化导致螺旋相位分布(φ=l*θ),其中l代表OAM模态数,指的是一个波长内完整相位旋转的次数。
由于不同整数模态之间的正交性特征,因此利用OAM进行模分复用(ModeDivision Multiplexing,MDM)被认为可用于未来的无线通信。OAM作为一种额外的自由度,其带来的频谱效率的提升和在通信中的潜力引起了人们的广泛关注。
LIS是一种全新的革命性技术,其中可以通过在平面上集成大量低成本的无源反射元件来智能地重新配置无线传播环境,从而显著提升无线通信网络的性能。
发明内容
在下文中给出了关于本发明的简要概述,以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解,这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分,也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念,以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
根据本申请的一个方面,提供了一种用于无线通信的电子设备,包括:处理电路,被配置为:对网络节点与智能反射面之间的第一信道进行估计;至少基于所估计的第一信道对网络节点发出的平面波信号进行预编码,以使得网络节点与网络终端之间的信道模型等价为智能反射面与网络终端之间的轨道角动量信道模型;以及发送经预编码的平面波信号。
根据本申请的另一个方面,提供了一种用于无线通信的方法,包括:对网络节点与智能反射面之间的第一信道进行估计;至少基于所估计的第一信道对网络节点发出的平面波信号进行预编码,以使得网络节点与网络终端之间的信道模型等价为智能反射面与网络终端之间的轨道角动量信道模型;以及发送经预编码的平面波信号。
根据本申请的上述方面的电子设备和方法通过基于第一信道的估计对平面波信号进行预编码,能够借助于LIS实现支持OAM通信的网络终端与没有配备OAM天线的网络节点之间的OAM通信。
依据本发明的其它方面,还提供了用于实现上述用于无线通信的方法的计算机程序代码和计算机程序产品以及其上记录有该用于实现上述用于无线通信的方法的计算机程序代码的计算机可读存储介质。
通过以下结合附图对本发明的优选实施例的详细说明,本发明的这些以及其他优点将更加明显。
附图说明
为了进一步阐述本发明的以上和其它优点和特征,下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分。具有相同的功能和结构的元件用相同的参考标号表示。应当理解,这些附图仅描述本发明的典型示例,而不应看作是对本发明的范围的限定。在附图中:
图1示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的电子设备的功能模块框图;
图2示出了在不存在直达径的情况下下利用LIS实现OAM通信的***示意图;
图3示出了作为示例的LIS的阵列结构;
图4示出了网络节点、LIS与网络终端之间的相关工作流程的示例的示意图;
图5示出了在存在直达径的情况下下利用LIS实现OAM通信的***示意图;
图6示出了网络节点、LIS与网络终端之间的相关工作流程的示例的示意图;
图7示出了利用哑接入点进行第一信道的估计的***的示意图;
图8示出了利用哑接入点进行第一信道的估计的流程图;
图9示出了基于虚拟全双工测量来进行第一信道的估计的***的示意图;
图10示出了基于虚拟全双工测量来进行第一信道的估计的流程图;
图11示出了基于虚拟全双工测量来进行第一信道的估计的***的示意图;
图12示出了基于虚拟全双工测量来进行第一信道的估计的***的示意图;
图13示出了基于虚拟全双工测量来进行第一信道的估计的***的示意图;
图14示出了基于虚拟全双工测量来进行第一信道的估计的***的示意图;
图15示出了基于设备到设备通信的测量进行第一信道的估计的流程图;
图16示出了基于设备到设备通信的测量来进行第一信道的估计的***的示意图;
图17示出了基于设备到设备通信的测量来进行第一信道的估计的***的示意图;
图18示出了基于设备到设备通信的测量来进行第一信道的估计的***的示意图;
图19示出了基于设备到设备通信的测量来进行第一信道的估计的***的示意图;
图20示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的方法的流程图;
图21是示出可以应用本公开内容的技术的eNB或gNB的示意性配置的第一示例的框图;
图22是示出可以应用本公开内容的技术的eNB或gNB的示意性配置的第二示例的框图;以及
图23是其中可以实现根据本发明的实施例的方法和/或装置和/或***的通用个人计算机的示例性结构的框图。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见,在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而,应该了解,在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定,以便实现开发人员的具体目标,例如,符合与***及业务相关的那些限制条件,并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外,还应该了解,虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的,但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说,这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此,还需要说明的一点是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤,而省略了与本发明关系不大的其他细节。
<第一实施例>
图1示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的电子设备100的功能模块框图,如图1所示,电子设备100包括:估计单元101,被配置为对网络节点与LIS之间的第一信道进行估计;预编码单元102,被配置为至少基于所估计的第一信道对网络节点发出的平面波信号进行预编码,以使得网络节点与网络终端之间的信道模型等价为LIS与网络终端之间的OAM信道模型;以及通信单元103,被配置为发送经预编码的平面波信号。
其中,估计单元101、预编码单元102和通信单元103可以由一个或多个处理电路实现,该处理电路例如可以实现为芯片。并且,应该理解,图1中所示的装置中的各个功能单元仅是根据其所实现的具体功能而划分的逻辑模块,而不是用于限制具体的实现方式。
电子设备100例如可以设置在网络节点侧或者可通信地连接到网络节点。这里的网络节点例如可以指能够帮助终端设备接入无线通信网络的设备,比如基站/收发点(Transmit and Receive Point,TRP)等。这里,还应指出,电子设备100可以以芯片级来实现,或者也可以以设备级来实现。例如,电子设备100可以工作为网络节点本身,并且还可以包括诸如存储器、收发器(图中未示出)等外部设备。存储器可以用于存储网络节点实现各种功能需要执行的程序和相关数据信息。收发器可以包括一个或多个通信接口以支持与不同设备(例如,其他网络节点、UE等等)间的通信,这里不具体限制收发器的实现形式。
此外,网络终端指的是实现网络通信功能的终端设备,比如用户设备(UserEquipment,UE)等。用户设备可以被实现为移动终端(诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、笔记本式PC、便携式游戏终端、便携式/加密狗型移动路由器和数字摄像装置)或者车载终端(诸如汽车导航设备)。用户设备还可以被实现为执行机器对机器(M2M)通信的终端(也称为机器类型通信(MTC)终端)。此外,用户设备可以为安装在上述终端中的每个终端上的无线通信模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块)。
当支持OAM通信的网络终端(下文中也简称为OAM用户)移动到没有配备OAM天线的网络节点(比如基站)的覆盖区域内时,传输数据速率急剧下降,这是因为在这种情况下只能使用平面波模式。在本实施例中,提出了利用LIS将平面波转换为涡旋波从而使得没有配备OAM天线的网络节点能够支持OAM用户的OAM通信。
具体地,根据本实施例,估计单元101首先对网络节点与智能反射面之间的信道(为了便于区分,本文中称为第一信道)进行估计,预编码单元102基于估计的第一信道对网络节点发出的平面波信号进行预编码,例如,预编码通过预编码矩阵来实现,该预编码矩阵基于所估计的第一信道来设置,并且使得网络节点与网络终端之间的信道模型等价为LIS与网络终端之间的OAM信道模型。通信单元103发送经预编码的平面波信号,该平面波信号经过LIS反射后以涡旋波的形式到达网络终端。
注意,在利用LIS辅助通信的情况下,存在如下两种可能场景:网络节点与网络终端之间不存在直达径;网络节点与网络终端之间存在直达径。在这两种场景下,预编码矩阵的设置是有所不同的。因此,下面将分别针对这两种场景阐述预编码矩阵的设置。在下文的描述中,假设估计单元101已经估计得到第一信道,应该理解,可以采用各种信道估计方法,这并不是限制性的。此外,在第二实施例中,将具体描述本公开提出的三种用于第一信道的估计的方法。
作为第一示例,网络节点与网络终端之间不存在直达径,即,网络节点与网络终端之间的直达路径被阻隔或者通过直达径到达网络终端的信号强度很弱,图2示出了在这种情况下利用LIS实现OAM通信的***示意图,其中,网络节点示出为BS,网络终端示出为OAMUE,BS通过有线或无线的控制链路对LIS进行控制。假设BS有M根天线,OAM UE和LIS分别有N根天线。
LIS的反射单元被配置为均匀环形阵列(UCA),以将接收到的平面波转换为涡旋波,每个单元之间的相位差表示为Δφ=2πl/N。其中N为阵元数,l表示OAM模态。图3示出了当N=8时LIS的阵列结构作为示例。应该理解,这并不是限制性的。
图2所示的***下行的完整信道模型可以表示为下式(1)。
Y=GHLUΦHBLWS+V (1)
其中,Y表示N×1维的接收信号向量,G表示N×N维的接收矩阵,W表示M×N维的预编码矩阵,V表示示N×1维的加性白高斯噪声(AWGN)信号。X表示N×1维的发送信号向量,其元素例如为经过QPSK或QAM等星座图调制的符号。HLU表示LIS到UE之间的信道矩阵,即:
其中,hLU(i,j)表示OAM UE第i根天线与LIS第j个反射单元之间的信道。HBL表示BS到LIS之间的信道矩阵,即,第一信道的信道矩阵,如下式所示:
其中,hBL(n,m)表示LIS第n个单元与BS第m根天线之间的信道。Φ表示LIS的N个反射单元的调整系数组成的矩阵,即:
其中,αn表示第n个反射单元上的调整系数。在该信道模型下,如下式(5)所示设置预编码矩阵:
其中,F表示一个N×N维的离散傅里叶变换(DFT)矩阵,(·)H表示共轭转置操作。这里,为了简化信道分析,可以将LIS的反射系数矩阵Φ设置为一单位阵,同时令接收矩阵G=F。在HBL已知的情况下,可以获得上述预编码矩阵。将以上设置代入原信道模型(1)可以得到传统的OAM信道模型,如下式(6)所示:
Y=FHLUFHS (6)
此时,OAM UE可使用涡旋波与BS正常通信。
在接收端,假设LIS和OAM UE之间共轴平行,则HLU为一个循环阵,其元素在每行呈现一个循环移位的形式。在这种情况下,式(6)经过分解可得到:
其中,hn表示有效信道参数。由(7)式可以看出,与传统的平面波MIMO***相比,OAM通信不需要复杂的矩阵求逆等运算,就可将信道分解为正交的独立数据流。
为了确定上述有效信道参数,预编码单元102可以至少基于所估计的第一信道对导频信号进行预编码并且通信单元103将经预编码的导频信号发送至网络终端。这样,网络终端可以基于对经预编码的导频信号的接收来确定LIS与网络终端之间的有效信道参数,并基于该有效信道参数进行数据解调。
需要注意,由于LIS一旦架设好,位置是固定的,其与BS之间的信道HBL变化非常缓慢。而OAM用户由于位置随机变化,所以其与LIS之间的信道HLU变化就相对较快,即,有效信道参数变化较快。因此,有效信道参数的更新速率应该较高,而HBL的更新速率比HLU低得多,可以数十个符号,甚至数百个符号之后再进行测量更新,具体更新速率可由***设定。
为了便于理解,图4示出了网络节点(比如BS)、LIS与网络终端(比如UE)之间的相关工作流程的示例的示意图。
首先,网络节点对网络节点与LIS之间的第一信道进行估计,例如以得到预编码矩阵。网络节点还通过有线或无线控制链路对LIS的反射系数矩阵进行设置,例如将其设置为单位阵,即,将LIS的所有反射单元的反射系数均设置为1。接着,网络节点基于第一信道估计对导频信号进行预编码,例如使用预编码矩阵对导频信号进行预编码,该导频信号对于网络终端是已知的。网络节点将经预编码的导频信号发送至LIS,LIS将其反射至网络终端。由于网络终端已知导频信号,因此网络终端能够根据所接收到的导频信号利用式(7)来估计有效信道参数。接下来,进入数据传输阶段,网络节点基于第一信道估计(例如使用预编码矩阵)对待传输数据进行预编码并发送至LIS,LIS将其反射至网络终端,此外,网络终端可以根据之前估计的有效信道参数利用式(7)对接收到的数据进行解调以获得网络节点发送的待传输数据。
作为第二示例,网络节点与网络终端之间存在直达径,即,网络节点所发送的信号可以通过LIS反射至网络终端,也可以直接发射至网络终端,图5示出了在这种情况下利用LIS实现OAM通信的***示意图。类似地,假设BS有M根天线,OAM UE和LIS分别有N根天线,LIS的反射单元被配置为均匀环形阵列。
图5所示的***的完整的下行信道模型可以表示为:
Y=G(HLUΦHBL+HBU)WS+V (8)
其中,HBU表示BS到UE之间的直达信道矩阵,即
其中,hBU(n,m)表示OAM UE第n根天线与BS第m根天线之间的信道,其余参数含义与式(1)中相同,在此不再重复。
由于HBU的存在,BS的平面波信号会对经过LIS转换后的OAM信号产生干扰,因此需要去除掉。例如,估计单元101还可以被配置为对网络节点与网络终端之间的直达径信道进行估计,除了估计的第一信道之外,预编码单元102还基于所估计的直达径信道进行预编码,以消除通过直达径传输的平面波信号的影响。因此,本示例中的预编码矩阵不同于第一示例中的预编码矩阵。
例如,预编码单元102被配置为利用脏纸(Dirty paper)算法或块对角化(BD)算法来执行预编码。由于BS的天线数通常远大于UE的天线数,因此可以借鉴传统MIMO***中的多用户干扰去除方法。这里以常用的BD算法为例,预编码可以包括第一预编码和第二预编码,其中,第一预编码用于消除通过直达径传输的平面波的影响。例如,用于第一预编码的预编码矩阵可以为估计的直达径信道的信道矩阵的零空间(Null space)。
具体地,预编码矩阵可以设置为:
W=W1W2 (10)
其中,W1矩阵是用于第一预编码的预编码矩阵。假设M>2N,W1矩阵为HBU的零空间,即:
HBUW1=0 (11)
求出W1后,W2可设置为:
类似地,F是一个DFT矩阵,Φ为一单位阵,接收矩阵G=F。将以上设置代入原信道模型(8)可以得到传统的OAM信道模型,如下式(13)所示:
Y=FHLUFHS (13)
此时,OAM UE可使用涡旋波与BS正常通信。
在接收端,仍然假设LIS和OAM UE之间共轴平行,则HLU为一个循环阵,其元素在每行呈现一个循环移位的形式。在这种情况下,式(13)经过分解仍可得到前面的式(7)。
为了确定上述有效信道参数,预编码单元102可以基于所估计的第一信道和直达径信道对导频信号进行预编码并且通信单元103将经预编码的导频信号发送至网络终端。这样,网络终端可以基于对经预编码的导频信号的接收来确定LIS与网络终端之间的有效信道参数,并基于该有效信道参数进行数据解调。
类似地,有效信道参数的更新速率应该较高,而HBL的更新速率比HLU低得多,可以数十个符号,甚至数百个符号之后再进行测量更新,具体更新速率可由***设定。
为了便于理解,图6示出了网络节点(比如BS)、LIS与网络终端(比如UE)之间的相关工作流程的示例的示意图。
首先,网络节点对网络节点与LIS之间的第一信道进行估计。并且,网络节点对网络节点与网络终端之间的直达径信道进行估计。应该注意,第一信道的估计和直达径信道的估计的先后顺序并不受限定,图6中所示并不代表先后关系。此外,由于网络终端位置随机变化,所以网络节点与网络终端之间的直达径信道变化就相对较快,HBU的更新速率应设置地相对较高。
接下来的流程与图4类似,具体地,网络节点通过有线或无线控制链路对LIS的反射系数矩阵进行设置,例如将其设置为单位阵。网络节点基于第一信道估计和直达径信道估计对导频信号进行预编码,例如使用式(10)的预编码矩阵对导频信号进行预编码,该导频信号对于网络终端是已知的。网络节点将经预编码的导频信号发送至LIS,LIS将其反射至网络终端。由于网络终端已知导频信号,因此网络终端能够根据所接收到的导频信号利用式(7)来估计有效信道参数。接下来,进入数据传输阶段,网络节点基于第一信道估计和直达径信道估计对待传输数据进行预编码并发送至LIS,LIS将其反射至网络终端,此外,网络终端可以根据之前估计的有效信道参数利用式(7)对接收到的数据进行解调以获得网络节点发送的待传输数据。
对于直达径信道的估计,可以如下进行。例如,通信单元103可以被配置为:关闭LIS的所有反射单元;依次利用网络节点的各个天线向网络终端发送导频信号,网络终端对导频信号进行测量并基于测量结果估计直达径信道;以及从网络终端获取所估计的直达径信道。
其中,关闭LIS的所有反射单元是为了排除LIS的反射信号对直达信号的干扰。仍以图5所示的情形为例,当网络节点使用第m根(0≤m≤M-1)天线发送导频(其他天线不发送信号)时,UE可以根据接收到的导频信号得到网络节点的第m根信道到UE所有天线之间的信道,即式(9)中HBU的第m列。在网络节点依次选择M根天线发送导频信号之后,网络终端可以获得完整的HBU,并将完整的HBU反馈给网络节点。
注意,当***工作在时分双工(TDD)模式下时,由于上下行信道之间存在互易性(Reciprocity),因此HBU的估计也可以通过上行传输来实现。工作流程与上述流程类似,即,网络终端依次利用各个天线向网络节点发送导频信号,网络节点对导频信号进行测量并基于测量结果获得直达径信道。具体地,仍以图5所示的情形为例,当网络终端(UE)使用第n根(0≤n≤N-1)天线发送导频(其他天线不发送信号)时,网络节点可以根据接收到的导频信号得到网络终端的第n根信道到网络节点所有天线之间的信道,即式(9)中HBU的第n行。在网络终端依次选择N根天线发送导频信号之后,网络节点可以获得完整的HBU。此时,网络终端使用单根天线发送的信号为平面波,并且网络终端不再需要反馈信道参数。
综上所述,根据本实施例的电子设备100通过对平面波信号进行预编码,能够借助于LIS实现支持OAM通信的网络终端与没有配备OAM天线的网络节点之间的OAM通信,并且,无论是否存在直达径,电子设备100都可以适用。
<第二实施例>
本实施例将提供第一实施例中所述的估计单元101用于估计第一信道的的三种示例。应该理解,这并不是限制性的。
第一示例
在该示例中,估计单元101被配置为利用哑接入点(Dump AP)进行第一信道的估计,其中,哑接入点布置在距离LIS不超过预定距离的范围内。
图7示出了利用哑接入点进行第一信道的估计的***的示意图。其中,哑接入点通过有线或无线链路与网络节点连接,并且哑接入点有射频链路,可以产生无线信号。哑接入点被网络节点控制以周期性地发送信号,从而可以估计信道。哑接入点被部署在距离LIS足够近的位置处,从而使得可以根据LIS的位置获取哑接入点的参数。并且,可以为多个LIS部署一个哑接入点。
利用哑接入点进行第一信道的估计的步骤例如可以参照图8所示,具体描述如下。首先,在步骤S11中,网络节点向哑接入点通知载波频率和其他信号参数,以使得哑接入点能够按照要求发送信号。在估计过程中,网络节点(具体地,例如估计单元101)控制LIS打开一个反射单元而关闭其他反射单元(S12),然后控制哑接入点向LIS发送导频信号(S13),通信单元103接收经LIS反射的导频信号并进行信道估计,例如可以得到式(3)中所示的HBL的第一行(S14)。网络节点针对LIS的每一个反射单元执行上述步骤S12-S14,即,依次打开LIS的其他反射单元并执行控制以使得哑接入点发送导频信号,通信单元103接收经LIS反射的导频信号并进行信道估计,从而得到HBL的其他行,完成对HBL的估计(S15)。
第二示例
在该示例中,估计单元101被配置为基于虚拟全双工测量来进行第一信道的估计。
虚拟全双工测量指的是由网络节点自身进行信号的发送和接收,即,网络节点发送导频信号,该导频信号由LIS和其他周围物体反射后由网络节点接收,当使用不同的天线进行收发时,实现了虚拟全双工传输,此时可以通过对从网络节点到LIS再到网络节点的双链路级联信道的估计来获得对第一信道的估计。
图9示出了基于虚拟全双工测量来进行第一信道的估计的***的示意图。在图9中,网络节点示出为基站BS。假设BS控制LIS激活第k个反射单元,并且从BS的m1天线发送信号,信号经LIS和周围物体反射后,到达BS的其余天线(这里以m2天线作为示例,m2不同于m1),与时刻n的自干扰信号叠加,***模型可表示为:
其中,表示m1天线发送的信号,/>表示m2天线接收到的信号,hBL(k,m2)表示LIS第k个反射单元与BS的m2天线之间的信道,hBL(m1,k)表示BS的m1天线与LIS第k个反射单元之间的信道。φ(k)表示LIS的第k个反射单元的调整系数。/>表示BS天线间的自干扰,/>表示噪声,hen(m1,m2)表示周围的环境反射。
自干扰主要是由于BS工作在全双工模式时,信号会从m1天线直接传输到m2天线。在对自干扰进行抵消之前的全双工***中,自干扰甚至可能比所需信号更大。但是,目前对于自干扰抑制的方法已经有了广泛的研究。因此,在下面的分析中,假设自干扰包含在噪声中,不再单独考虑。
使用hen(m1,m2)来表示环境反射,这是因为除了LIS的反射单元之外的一些周围物体也可以将m1天线发送的信号反射到m2天线。因此,需要提前将其估计出来。
图10示出了第一信道的估计的具体流程的示例。在步骤S21中,关闭LIS的所有单元,利用网络节点的第一天线发送导频信号并利用网络节点的其余天线接收,以估计环境反射。在步骤S22中,针对网络节点的每一个天线,控制LIS依次打开每一个反射单元,利用网络节点的该天线发送导频信号并利用网络节点的其余天线接收,以基于估计的环境反射估计从该天线经由LIS的所述反射单元至其余天线的双链路级联信道。在步骤S23中,基于所估计的所有双链路级联信道,估计第一信道。
具体地,在步骤S21中,例如在时刻n,LIS中的所有反射单元都设置为未激活状态,不反射任何信号。BS的m1天线发送导频信号。该导频信号被周围物体反射后,被其余的BS天线接收,可以用来估计环境反射,***示意图如图11所示。这里将m1天线作为第一天线的一个示例,并不是限制性的。
***模型可以表示如下:
其中,相同的符号与在上式(14)中具有相同的含义,在此不再重复。由式(15)可以获得估计的环境反射为:
接下来,在步骤S21中,例如,在时刻n+1,BS控制LIS激活第k个反射单元,并保持其余反射单元关闭(未激活)。BS的m1天线发送导频信号。导频信号经LIS反射后,由剩余的BS天线接收,用于估计从天线m1至LIS的第k个反射单元再到其余天线的双链路级联信道,***示意图如图12所示。
***模型可以表示如下:
其中,相同的符号与在上式(14)和(15)中具有相同的含义,在此不再重复。由式(17)可以获得从天线m1至LIS的第k个反射单元再到天线m2的双链路级联信道的估计如下:
接下来,在下一个时刻n+2,BS控制LIS激活第k+1个反射单元,并保持其余反射单元关闭。BS的m1天线发送导频信号。导频信号经LIS反射后,由剩余的BS天线接收,用于估计从天线m1至LIS的第k+1个反射单元再到其余天线的双链路级联信道,***示意图如图13所示。
***模型可以表示如下:
其中,相同的符号与在上式(14)、(15)和(17)中具有相同的含义,在此不再重复。由式(19)可以获得从天线m1至LIS的第k+1个反射单元再到天线m2的双链路级联信道的估计如下:
接着,BS控制LIS依次激活其他反射单元,重复上述估计过程,最终得到如下级联信道的估计结果:
其中,S代表BS的天线集合。
接下来,BS从天线集合S中选择不同于m1天线的另一个天线m3来发送导频信号,在时刻n+t,BS控制LIS激活第k个反射单元,并保持其余反射单元关闭(未激活)。BS的m3天线发送导频信号。导频信号经LIS反射后,由剩余的BS天线接收,用于估计从天线m3至LIS的第k个反射单元再到其余天线的双链路级联信道,***示意图如图14所示。
***模型可以表示如下:
其中,相同的符号与前文中具有相同的含义,在此不再重复,hen(m3,m2)代表关闭LIS的所有单元,利用网络节点的天线m3发送导频信号并利用网络节点的其余天线接收时估计的环境反射。由式(22)可以获得从天线m3至LIS的第k个反射单元再到天线m2的双链路级联信道的估计如下:
类似地,BS控制LIS依次激活其他反射单元,重复上述估计过程,最终得到如下级联信道的估计结果:
根据以上得到的所有级联信道的估计结果,可以估计HBL中的元素为:
这是由于信道互易性,即,将前述步骤中估计的结果(例如式(21)、(24)等)代入式(25),可以计算得到/>/>
进一步地,由于信道互易性,可以得到:
基于前述步骤中的估计结果以及式(25)的计算结果,可以计算得到从而得到了完整的HBL。
如上所述,通过基于虚拟全双工的测量过程,可以估计出网络节点与LIS之间的第一信道。
第二示例
在该示例中,估计单元101被配置为基于设备到设备(D2D)通信的测量来进行第一信道的估计。其中,两个终端设备以D2D模式工作,交替发送导频信号。在下文中将两个终端设备分别称为第一设备和第二设备,以用于区分。
图15示出了根据本示例的第一信道的估计的流程图。其中,控制LIS打开一个反射单元,在步骤S31中,第一设备向LIS发送导频信号,网络节点的天线接收经由LIS反射的导频信号,并估计从第一设备经由LIS的该反射单元到网络节点的天线的第一级联信道;在步骤S32中,第二设备向LIS发送导频信号,网络节点的天线接收经由LIS反射的导频信号,并估计从第二设备经由LIS的该反射单元到网络节点的天线的第二级联信道;在步骤S33中,第一设备向LIS发送导频信号,经反射的导频信号由第二设备接收,第二设备估计从第一设备经由LIS的该反射单元到第二设备的第三级联信道,网络节点从第二设备获取估计的第三级联信道;在步骤S34中,基于第一级联信道、第二级联信道和第三级联信道估计LIS的该单元到网络节点的天线的信道;在步骤S35中,针对LIS的每一个反射单元执行步骤S31-S34,基于所估计的LIS的每个单元到网络节点的每个天线的信道,获得第一信道的估计。
图16示出了基于D2D通信的测量来进行第一信道的估计的一个***示意图。其中,网络节点示出为基站BS,UE A和UE B执行D2D通信,均为单天线,假设LIS有N个反射单元,BS有M根天线。注意,UE A和UE B也可以为OAM UE,例如在进行估计时使用单天线即可。
下面参照图16-19所示的***示意图来具体描述第一信道的估计过程。例如,在时刻k,BS控制LIS激活第n个反射单元,并保持其余反射单元未激活,UE A发送导频信号,导频信号经过LIS反射后,由BS的天线接收,如图16所示。BS基于接收的导频信号估计从UE A经由LIS的第n个反射单元到各个天线的第一级联信道(对应于步骤S31),下面将以第m(m=0,1,…,M-1)根天线作为示例进行描述。
第m根天线接收到的信号表示如下:
ym,A(k)=hBL(m,n)φ(n)hLU(n,A)xA(k)+wm,A(k) (27)
其中,xA(k)表示UE A发送的信号,ym,A(k)表示m天线接收到的信号,hBL(m,n)表示LIS第n个反射单元与BS的m天线之间的信道,hLU(n,A)表示UE A与LIS第n个反射单元之间的信道。φ(n)表示LIS的第n个反射单元的调整系数,wm,A(k)表示噪声。
根据式(27)可以获得估计的第一级联信道为:
在时刻k+1,UE A停止发送导频信号。UE B开始发送导频信号。导频信号经过LIS反射后,由BS接收,如图17所示。BS基于接收的导频信号估计从UE B经由LIS的第n个反射单元到各个天线的第二级联信道(对应于步骤S32)。下面仍以第m根天线作为示例进行描述。
第m根天线接收到的信号表示如下:
ym,B(k+1)=hBL(m,n)φ(n)hLU(n,B)xB(k+1)+wm,B(k+1) (29)
其中,相同的符号与前文中具有相同的含义,在此不再重复,xB(k)表示UE B发送的信号,ym,B(k+1)表示m天线接收到的信号,hLU(n,B)表示UE B与LIS第n个反射单元之间的信道。wm,B(k+1)表示噪声。
根据式(29)可以获得估计的第二级联信道为:
在时刻k+2,UE B停止发送导频信号。UE A开始发送导频信号。导频信号经由LIS反射后,由UE B接收,如图18所示。UE B基于接收到的导频信号估计从UE A经由LIS的第n个反射单元到UE B的第三级联信道(对应于步骤S33)。
UE B接收到的导频信号表示如下:
yB,A(k+2)=hLU(B,n)φ(n)hLU(n,A)xA(k+2)+wB,A(k+2) (31)
根据式(31)可以获得估计的第三级联信道为:
UE B将UE A到UE B的第三级联信道的信息上报给BS。BS如下计算LIS中第n个反射单元到BS第m根天线的信道(对应于步骤S34),其中m=0,1,…,M-1。
其中,由于信道互易性,
接下来,BS控制LIS依次激活其他反射单元,如图19所示,然后重复上述步骤,最终获得第一信道的完整估计,例如前述矩阵HBL中的每一个元素。
可以看出,在第三示例中,采用了上行信号进行信道估计,基于上下行信道的互易性,所估计的结果同样能够适用于网络节点到LIS的下行信道。
以上描述了估计单元101用于估计第一信道的三种示例,但是应该理解,这并不是限制性的。
<第三实施例>
在上文的实施方式中描述用于无线通信的电子设备的过程中,显然还公开了一些处理或方法。下文中,在不重复上文中已经讨论的一些细节的情况下给出这些方法的概要,但是应当注意,虽然这些方法在描述用于无线通信的电子设备的过程中公开,但是这些方法不一定采用所描述的那些部件或不一定由那些部件执行。例如,用于无线通信的电子设备的实施方式可以部分地或完全地使用硬件和/或固件来实现,而下面讨论的用于无线通信的方法可以完全由计算机可执行的程序来实现,尽管这些方法也可以采用用于无线通信的电子设备的硬件和/或固件。
图19示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的方法的流程图,该方法包括:对网络节点与LIS之间的第一信道进行估计(S41);至少基于所估计的第一信道对网络节点发出的平面波信号进行预编码,以使得网络节点与网络终端之间的信道模型等价为LIS与网络终端之间的OAM信道模型(S42);以及发送经预编码的平面波信号(S43)。该方法例如可以在网络节点侧执行。
例如,LIS的反射单元可以被配置为均匀环形阵列,LIS的反射系数矩阵可以设置为单位矩阵。
在步骤S42中还可以基于所估计的第一信道对导频信号进行预编码,使得网络终端基于对经预编码的导频信号的接收来确定LIS与网络终端之间的有效信道参数,其中,网络终端基于该有效信道参数进行数据解调。
此外,在网络节点与网络终端之间存在直达径的情况下,上述方法还包括为对网络节点与网络终端之间的直达径信道进行估计,并且在步骤S42中还基于所估计的直达径信道进行预编码,以消除通过直达径传输的平面波信号的影响。例如,可以利用脏纸算法或块对角化算法执行预编码。在利用块对角化算法执行预编码的情况下,预编码包括第一预编码和第二预编码,第一预编码用于消除通过直达径传输的平面波信号的影响。例如,用于第一预编码的预编码矩阵为估计的直达径信道的信道矩阵的零空间。
在网络节点与网络终端之间存在直达径的情况下,在步骤S42中基于所估计的第一信道和直达径信道对导频信号进行预编码,使得网络终端基于对经预编码的导频信号的接收来确定LIS与网络终端之间的有效信道参数,其中,网络终端基于该有效信道参数进行数据解调。
作为示例,可以如下进行直达径信道的估计:关闭LIS的所有反射单元;依次利用网络节点的各个天线向网络终端发送导频信号,网络终端对导频信号进行测量并基于测量结果估计直达径信道;以及从网络终端获取所估计的直达径信道。
在第一示例中,可以利用哑接入点进行第一信道的估计,哑接入点布置在距离LIS不超过预定距离的范围内。例如,利用哑接入点进行第一信道的估计包括:控制LIS打开一个反射单元而关闭其他反射单元;控制哑接入点向LIS发送导频信号;接收经LIS反射的导频信号并进行信道估计;以及针对LIS的每一个反射单元执行上述步骤,以完成第一信道的估计。具体细节如前文参照图8所述。
在第二示例中,可以基于虚拟全双工测量来进行第一信道的估计。例如,基于虚拟全双工测量来进行第一信道的估计包括:关闭LIS的所有反射单元,利用网络节点的第一天线发送导频信号并利用网络节点的其余天线接收,以估计环境反射;针对网络节点的每一个天线,控制LIS依次打开每一个反射单元,利用网络节点的该天线发送导频信号并利用网络节点的其余天线接收,以基于估计的环境反射估计从天线经由LIS的反射单元至其余天线的双链路级联信道;基于所估计的所有双链路级联信道,估计第一信道。具体细节如前文参照图10所述。
在第三示例中,可以基于D2D通信的测量来进行第一信道的估计。例如,基于D2D通信的测量进行第一信道的估计包括:控制LIS依次打开每一个反射单元:第一设备向LIS发送导频信号,网络节点的天线接收经由LIS反射的导频信号并估计从第一设备经由LIS的该反射单元到网络节点的天线的第一级联信道;第二设备向LIS发送导频信号,网络节点的天线接收经由LIS反射的导频信号并估计从第二设备经由LIS的该反射单元到网络节点的天线的第二级联信道;第一设备向LIS发送导频信号,经反射的导频信号由第二设备接收,第二设备估计从第一设备经由LIS的该反射单元到第二设备的第三级联信道,从第二设备获取所估计的第三级联信道;以及基于第一级联信道、第二级联信道和第三级联信道估计LIS的该反射单元到网络节点的天线的信道。此外,基于D2D通信的测量进行第一信道的估计还包括:基于所估计的LIS的每个反射单元到网络节点的每一个天线的信道,获得第一信道的估计。具体细节如前文参照图15所述。
上述方法对应于第一实施例至第二实施例中所描述的电子设备100,其具体细节可参见以上相应部分的描述,在此不再重复。
本公开内容的技术能够应用于各种产品。
电子设备100可以被实现为各种基站或TRP。基站可以被实现为任何类型的演进型节点B(eNB)或gNB(5G基站)。eNB例如包括宏eNB和小eNB。小eNB可以为覆盖比宏小区小的小区的eNB,诸如微微eNB、微eNB和家庭(毫微微)eNB。对于gNB也可以由类似的情形。代替地,基站可以被实现为任何其他类型的基站,诸如NodeB和基站收发台(BTS)。基站可以包括:被配置为控制无线通信的主体(也称为基站设备);以及设置在与主体不同的地方的一个或多个远程无线头端(RRH)。另外,各种类型的用户设备均可以通过暂时地或半持久性地执行基站功能而作为基站工作。
[关于基站的应用示例]
(第一应用示例)
图21是示出可以应用本公开内容的技术的eNB或gNB的示意性配置的第一示例的框图。注意,以下的描述以eNB作为示例,但是同样可以应用于gNB。eNB 800包括一个或多个天线810以及基站设备820。基站设备820和每个天线810可以经由RF线缆彼此连接。
天线810中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在多输入多输出(MIMO)天线中的多个天线元件),并且用于基站设备820发送和接收无线信号。如图21所示,eNB 800可以包括多个天线810。例如,多个天线810可以与eNB 800使用的多个频带兼容。虽然图21示出其中eNB 800包括多个天线810的示例,但是eNB 800也可以包括单个天线810。
基站设备820包括控制器821、存储器822、网络接口823以及无线通信接口825。
控制器821可以为例如CPU或DSP,并且操作基站设备820的较高层的各种功能。例如,控制器821根据由无线通信接口825处理的信号中的数据来生成数据分组,并经由网络接口823来传递所生成的分组。控制器821可以对来自多个基带处理器的数据进行捆绑以生成捆绑分组,并传递所生成的捆绑分组。控制器821可以具有执行如下控制的逻辑功能:该控制诸如为无线资源控制、无线承载控制、移动性管理、接纳控制和调度。该控制可以结合附近的eNB或核心网节点来执行。存储器822包括RAM和ROM,并且存储由控制器821执行的程序和各种类型的控制数据(诸如终端列表、传输功率数据以及调度数据)。
网络接口823为用于将基站设备820连接至核心网824的通信接口。控制器821可以经由网络接口823而与核心网节点或另外的eNB进行通信。在此情况下,eNB 800与核心网节点或其他eNB可以通过逻辑接口(诸如S1接口和X2接口)而彼此连接。网络接口823还可以为有线通信接口或用于无线回程线路的无线通信接口。如果网络接口823为无线通信接口,则与由无线通信接口825使用的频带相比,网络接口823可以使用较高频带用于无线通信。
无线通信接口825支持任何蜂窝通信方案(诸如长期演进(LTE)和LTE-先进),并且经由天线810来提供到位于eNB 800的小区中的终端的无线连接。无线通信接口825通常可以包括例如基带(BB)处理器826和RF电路827。BB处理器826可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用,并且执行层(例如L1、介质访问控制(MAC)、无线链路控制(RLC)和分组数据汇聚协议(PDCP))的各种类型的信号处理。代替控制器821,BB处理器826可以具有上述逻辑功能的一部分或全部。BB处理器826可以为存储通信控制程序的存储器,或者为包括被配置为执行程序的处理器和相关电路的模块。更新程序可以使BB处理器826的功能改变。该模块可以为***到基站设备820的槽中的卡或刀片。可替代地,该模块也可以为安装在卡或刀片上的芯片。同时,RF电路827可以包括例如混频器、滤波器和放大器,并且经由天线810来传送和接收无线信号。
如图21所示,无线通信接口825可以包括多个BB处理器826。例如,多个BB处理器826可以与eNB 800使用的多个频带兼容。如图21所示,无线通信接口825可以包括多个RF电路827。例如,多个RF电路827可以与多个天线元件兼容。虽然图21示出其中无线通信接口825包括多个BB处理器826和多个RF电路827的示例,但是无线通信接口825也可以包括单个BB处理器826或单个RF电路827。
在图21所示的eNB 800中,电子设备100的通信单元103、收发器可以由无线通信接口825实现。功能的至少一部分也可以由控制器821实现。例如,控制器821可以通过执行估计单元101、预编码单元102和通信单元103的功能对平面波信号进行预编码,以借助于LIS实现支持OAM通信的网络终端与没有配备OAM天线的网络节点之间的OAM通信。
(第二应用示例)
图22是示出可以应用本公开内容的技术的eNB或gNB的示意性配置的第二示例的框图。注意,类似地,以下的描述以eNB作为示例,但是同样可以应用于gNB。eNB 830包括一个或多个天线840、基站设备850和RRH 860。RRH 860和每个天线840可以经由RF线缆而彼此连接。基站设备850和RRH 860可以经由诸如光纤线缆的高速线路而彼此连接。
天线840中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件)并且用于RRH 860发送和接收无线信号。如图22所示,eNB 830可以包括多个天线840。例如,多个天线840可以与eNB 830使用的多个频带兼容。虽然图22示出其中eNB 830包括多个天线840的示例,但是eNB 830也可以包括单个天线840。
基站设备850包括控制器851、存储器852、网络接口853、无线通信接口855以及连接接口857。控制器851、存储器852和网络接口853与参照图21描述的控制器821、存储器822和网络接口823相同。
无线通信接口855支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进),并且经由RRH860和天线840来提供到位于与RRH 860对应的扇区中的终端的无线通信。无线通信接口855通常可以包括例如BB处理器856。除了BB处理器856经由连接接口857连接到RRH 860的RF电路864之外,BB处理器856与参照图21描述的BB处理器826相同。如图22所示,无线通信接口855可以包括多个BB处理器856。例如,多个BB处理器856可以与eNB 830使用的多个频带兼容。虽然图22示出其中无线通信接口855包括多个BB处理器856的示例,但是无线通信接口855也可以包括单个BB处理器856。
连接接口857为用于将基站设备850(无线通信接口855)连接至RRH 860的接口。连接接口857还可以为用于将基站设备850(无线通信接口855)连接至RRH 860的上述高速线路中的通信的通信模块。
RRH 860包括连接接口861和无线通信接口863。
连接接口861为用于将RRH 860(无线通信接口863)连接至基站设备850的接口。连接接口861还可以为用于上述高速线路中的通信的通信模块。
无线通信接口863经由天线840来传送和接收无线信号。无线通信接口863通常可以包括例如RF电路864。RF电路864可以包括例如混频器、滤波器和放大器,并且经由天线840来传送和接收无线信号。如图22所示,无线通信接口863可以包括多个RF电路864。例如,多个RF电路864可以支持多个天线元件。虽然图22示出其中无线通信接口863包括多个RF电路864的示例,但是无线通信接口863也可以包括单个RF电路864。
在图22所示的eNB 830中,电子设备100的通信单元103、收发器可以由无线通信接口855和/或无线通信接口863实现。功能的至少一部分也可以由控制器851实现。例如,控制器851可以通过执行估计单元101、预编码单元102和通信单元103的功能对平面波信号进行预编码,以借助于LIS实现支持OAM通信的网络终端与没有配备OAM天线的网络节点之间的OAM通信。
以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理,但是,需要指出的是,对本领域的技术人员而言,能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或部件,可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中,以硬件、固件、软件或者其组合的形式实现,这是本领域的技术人员在阅读了本发明的描述的情况下利用其基本电路设计知识或者基本编程技能就能实现的。
而且,本发明还提出了一种存储有机器可读取的指令代码的程序产品。所述指令代码由机器读取并执行时,可执行上述根据本发明实施例的方法。
相应地,用于承载上述存储有机器可读取的指令代码的程序产品的存储介质也包括在本发明的公开中。所述存储介质包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等等。
在通过软件或固件实现本发明的情况下,从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机(例如图23所示的通用计算机2300)安装构成该软件的程序,该计算机在安装有各种程序时,能够执行各种功能等。
在图23中,中央处理单元(CPU)2301根据只读存储器(ROM)2302中存储的程序或从存储部分2308加载到随机存取存储器(RAM)2303的程序执行各种处理。在RAM 2303中,也根据需要存储当CPU 2301执行各种处理等等时所需的数据。CPU 2301、ROM 2302和RAM 2303经由总线2304彼此连接。输入/输出接口2305也连接到总线2304。
下述部件连接到输入/输出接口2305:输入部分2306(包括键盘、鼠标等等)、输出部分2307(包括显示器,比如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等,和扬声器等)、存储部分2308(包括硬盘等)、通信部分2309(包括网络接口卡比如LAN卡、调制解调器等)。通信部分2309经由网络比如因特网执行通信处理。根据需要,驱动器2310也可连接到输入/输出接口2305。可移除介质2311比如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等根据需要被安装在驱动器2310上,使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分2308中。
在通过软件实现上述系列处理的情况下,从网络比如因特网或存储介质比如可移除介质2311安装构成软件的程序。
本领域的技术人员应当理解,这种存储介质不局限于图23所示的其中存储有程序、与设备相分离地分发以向用户提供程序的可移除介质2311。可移除介质2311的例子包含磁盘(包含软盘(注册商标))、光盘(包含光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘(包含迷你盘(MD)(注册商标))和半导体存储器。或者,存储介质可以是ROM 2302、存储部分2308中包含的硬盘等等,其中存有程序,并且与包含它们的设备一起被分发给用户。
还需要指出的是,在本发明的装置、方法和***中,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应该视为本发明的等效方案。并且,执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行,但是并不需要一定按时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外,在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上虽然结合附图详细描述了本发明的实施例,但是应当明白,上面所描述的实施方式只是用于说明本发明,而并不构成对本发明的限制。对于本领域的技术人员来说,可以对上述实施方式作出各种修改和变更而没有背离本发明的实质和范围。因此,本发明的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。
本技术还可以如下实现。
(1)一种用于无线通信的电子设备,包括:
处理电路,被配置为:
对网络节点与智能反射面之间的第一信道进行估计;
至少基于所估计的第一信道对所述网络节点发出的平面波信号进行预编码,以使得所述网络节点与网络终端之间的信道模型等价为所述智能反射面与所述网络终端之间的轨道角动量信道模型;以及
发送经预编码的平面波信号。
(2)根据(1)所述的电子设备,其中,在所述网络节点与所述网络终端之间存在直达径的情况下,所述处理电路还被配置为对所述网络节点与所述网络终端之间的直达径信道进行估计,并且还基于所估计的直达径信道进行预编码,以消除通过所述直达径传输的平面波信号的影响。
(3)根据(2)所述的电子设备,其中,所述处理电路被配置为利用脏纸算法或块对角化算法执行所述预编码。
(4)根据(3)所述的电子设备,其中,在利用所述块对角化算法执行所述预编码的情况下,所述预编码包括第一预编码和第二预编码,所述第一预编码用于消除通过所述直达径传输的平面波信号的影响。
(5)根据(4)所述的电子设备,其中,用于所述第一预编码的预编码矩阵为估计的直达径信道的信道矩阵的零空间。
(6)根据(1)所述的电子设备,其中,所述处理电路还被配置为至少基于所估计的第一信道对导频信号进行预编码,使得所述网络终端基于对经预编码的导频信号的接收来确定所述智能反射面与所述网络终端之间的有效信道参数,其中,所述网络终端基于所述有效信道参数进行数据解调。
(7)根据(2)所述的电子设备,其中,在所述网络节点与所述网络终端之间存在直达径的情况下,所述处理电路被配置为基于所估计的第一信道和直达径信道对导频信号进行预编码,使得所述网络终端基于对经预编码的导频信号的接收来确定所述智能反射面与所述网络终端之间的有效信道参数,其中,所述网络终端基于所述有效信道参数进行数据解调。
(8)根据(1)所述的电子设备,其中,所述智能反射面的反射单元被配置为均匀环形阵列。
(9)根据(8)所述的电子设备,其中,所述处理电路被配置为将所述智能反射面的反射系数矩阵设置为单位矩阵。
(10)根据(2)所述的电子设备,其中,所述处理电路被配置为如下进行所述直达径信道的估计:
关闭所述智能反射面的所有反射单元;
依次利用所述网络节点的各个天线向所述网络终端发送导频信号,所述网络终端对所述导频信号进行测量并基于测量结果估计所述直达径信道;以及
从所述网络终端获取所估计的直达径信道。
(11)根据(1)所述的电子设备,其中,所述处理电路被配置为利用哑接入点进行所述第一信道的估计,所述哑接入点布置在距离所述智能反射面不超过预定距离的范围内。
(12)根据(11)所述的电子设备,所述处理电路被配置为如下进行所述第一信道的估计:
控制所述智能反射面打开一个反射单元而关闭其他反射单元;
控制所述哑接入点向所述智能反射面发送导频信号;
接收经所述智能反射面反射的导频信号并进行信道估计;以及
针对所述智能反射面的每一个反射单元执行上述步骤,以完成所述第一信道的估计。
(13)根据(1)所述的电子设备,其中,所述处理电路被配置为基于虚拟全双工测量来进行所述第一信道的估计。
(14)根据(13)所述的电子设备,其中,所述处理电路被配置为如下进行所述第一信道的估计:
关闭所述智能反射面的所有反射单元,利用所述网络节点的第一天线发送导频信号并利用所述网络节点的其余天线接收,以估计环境反射;
针对所述网络节点的每一个天线,控制所述智能反射面依次打开每一个反射单元,利用所述网络节点的该天线发送导频信号并利用所述网络节点的其余天线接收,以基于估计的环境反射估计从所述天线经由所述智能反射面的所述反射单元至所述其余天线的双链路级联信道;
基于所估计的所有双链路级联信道,估计所述第一信道。
(15)根据(1)所述的电子设备,其中,所述处理电路被配置为基于设备到设备通信的测量来进行所述第一信道的估计。
(16)根据(15)所述的电子设备,其中,所述处理电路被配置为如下进行所述第一信道的估计:
控制所述智能反射面依次打开每一个反射单元:
第一设备向所述智能反射面发送导频信号,所述网络节点的天线接收经由所述智能反射面的所述反射单元反射的导频信号并估计从所述第一设备经由所述智能反射面的所述反射单元到所述网络节点的天线的第一级联信道;
第二设备向所述智能反射面发送导频信号,所述网络节点的天线接收经由所述智能反射面的所述反射单元反射的导频信号并估计从所述第二设备经由所述智能反射面的所述反射单元到所述网络节点的天线的第二级联信道;
所述第一设备向所述智能反射面发送导频信号,经反射的导频信号由所述第二设备接收,所述第二设备估计从所述第一设备经由所述智能反射面的所述反射单元到所述第二设备的第三级联信道,所述处理电路从所述第二设备获取所估计的第三级联信道;以及
基于所述第一级联信道、所述第二级联信道和所述第三级联信道估计所述智能反射面的所述反射单元到所述网络节点的天线的信道,
基于所估计的所述智能反射面的每个反射单元到所述网络节点的每一个天线的信道,获得所述第一信道的估计。
(17)一种用于无线通信的方法,包括:
对网络节点与智能反射面之间的第一信道进行估计;
至少基于所估计的第一信道对所述网络节点发出的平面波信号进行预编码,以使得所述网络节点与网络终端之间的信道模型等价为所述智能反射面与所述网络终端之间的轨道角动量信道模型;以及
发送经预编码的平面波信号。
(18)一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机可执行指令,当所述计算机可执行指令被执行时,执行根据(17)所述的用于无线通信的方法。
Claims (10)
1.一种用于无线通信的电子设备,包括:
处理电路,被配置为:
对网络节点与智能反射面之间的第一信道进行估计;
至少基于所估计的第一信道对所述网络节点发出的平面波信号进行预编码,以使得所述网络节点与网络终端之间的信道模型等价为所述智能反射面与所述网络终端之间的轨道角动量信道模型;以及
发送经预编码的平面波信号。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其中,在所述网络节点与所述网络终端之间存在直达径的情况下,所述处理电路还被配置为对所述网络节点与所述网络终端之间的直达径信道进行估计,并且还基于所估计的直达径信道进行预编码,以消除通过所述直达径传输的平面波信号的影响。
3.根据权利要求1所述的电子设备,其中,所述处理电路还被配置为至少基于所估计的第一信道对导频信号进行预编码,使得所述网络终端基于对经预编码的导频信号的接收来确定所述智能反射面与所述网络终端之间的有效信道参数,其中,所述网络终端基于所述有效信道参数进行数据解调。
4.根据权利要求1所述的电子设备,其中,所述处理电路被配置为利用哑接入点进行所述第一信道的估计,所述哑接入点布置在距离所述智能反射面不超过预定距离的范围内。
5.根据权利要求1所述的电子设备,其中,所述处理电路被配置为基于虚拟全双工测量来进行所述第一信道的估计。
6.根据权利要求5所述的电子设备,其中,所述处理电路被配置为如下进行所述第一信道的估计:
关闭所述智能反射面的所有反射单元,利用所述网络节点的第一天线发送导频信号并利用所述网络节点的其余天线接收,以估计环境反射;
针对所述网络节点的每一个天线,控制所述智能反射面依次打开每一个反射单元,利用所述网络节点的该天线发送导频信号并利用所述网络节点的其余天线接收,以估计从所述天线经由所述智能反射面的所述反射单元至所述其余天线的双链路级联信道;
基于所估计的所有双链路级联信道,估计所述第一信道。
7.根据权利要求1所述的电子设备,其中,所述处理电路被配置为基于设备到设备通信的测量来进行所述第一信道的估计。
8.根据权利要求7所述的电子设备,其中,所述处理电路被配置为如下进行所述第一信道的估计:
控制所述智能反射面依次打开每一个反射单元:
第一设备向所述智能反射面发送导频信号,所述网络节点的天线接收经由所述智能反射面的所述反射单元反射的导频信号并估计从所述第一设备经由所述智能反射面的所述反射单元到所述网络节点的天线的第一级联信道;
第二设备向所述智能反射面发送导频信号,所述网络节点的天线接收经由所述智能反射面的所述反射单元反射的导频信号并估计从所述第二设备经由所述智能反射面的所述反射单元到所述网络节点的天线的第二级联信道;
所述第一设备向所述智能反射面发送导频信号,经反射的导频信号由所述第二设备接收,所述第二设备估计从所述第一设备经由所述智能反射面的所述反射单元到所述第二设备的第三级联信道,所述处理电路从所述第二设备获取所估计的第三级联信道;以及
基于所述第一级联信道、所述第二级联信道和所述第三级联信道估计所述智能反射面的所述反射单元到所述网络节点的天线的信道,
基于所估计的所述智能反射面的每个反射单元到所述网络节点的每一个天线的信道,获得所述第一信道。
9.一种用于无线通信的方法,包括:
对网络节点与智能反射面之间的第一信道进行估计;
至少基于所估计的第一信道对所述网络节点发出的平面波信号进行预编码,以使得所述网络节点与网络终端之间的信道模型等价为所述智能反射面与所述网络终端之间的轨道角动量信道模型;以及
发送经预编码的平面波信号。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机可执行指令,当所述计算机可执行指令被执行时,执行根据权利要求9所述的用于无线通信的方法。
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