CN118251856A - 用于可重配置智能表面（ris）辅助通信的预译码组合器 - Google Patents

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CN118251856A CN202180104243.8A CN202180104243A CN118251856A CN 118251856 A CN118251856 A CN 118251856A CN 202180104243 A CN202180104243 A CN 202180104243A CN 118251856 A CN118251856 A CN 118251856A
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Abstract

本公开的各方面提供了用于配置RIS组件以便实现特定目标的技术。根据某些方面，第一设备可：参与第一训练过程以获得对应于第二设备与该第一设备之间的涉及来自不同可重配置智能表面(RIS)组件的反射的不同路径的一组信道估计；使用该组信道估计来参与第二训练过程以获得用于基于至少一个目标来配置这些RIS组件的系数的组合向量；以及利用根据该组合向量配置的这些RIS组件来与该第二设备通信。

Description

用于可重配置智能表面(RIS)辅助通信的预译码组合器
引言
本公开的各方面涉及无线通信，并且更具体地，涉及用于配置可重配置智能表面(RIS)元件的技术。
无线通信***被广泛部署以提供各种电信服务，诸如电话、视频、数据、消息传送、广播或其他类似类型的服务。这些无线通信***可以采用能够通过与多个用户共享可用的***资源(例如，带宽、传输功率或其他资源)来支持与这些用户通信的多址技术。多址技术可以依赖于码分、时分、频分、正交频分、单载波频分或时分同步码分中的任一者，仅列举几个示例。这些和其他多址技术已经在各种电信标准中被采纳以提供使不同的无线设备能够在城市、国家、地区、以及甚至全球级别上进行通信的共同协议。
尽管无线通信***许多年来取得了巨大的技术进步，但挑战仍然存在。例如，复杂和动态的环境仍然可以衰减或阻塞无线发射器和无线接收器之间的信号，破坏用于管理和优化有限无线信道资源的使用的已建立的各种无线信道测量和报告机制。因此，存在进一步改进无线通信***以克服各种挑战的需求。
发明内容
一个方面提供了一种用于由第一设备进行无线通信的方法。该方法一般包括：参与第一训练过程以获得对应于第二设备与该第一设备之间的涉及来自不同可重配置智能表面(RIS)组件的反射的不同路径的一组信道估计；使用该组信道估计来参与第二训练过程以获得用于基于至少一个目标来配置这些RIS组件的系数的组合向量；以及利用根据该组合向量配置的这些RIS组件来与该第二设备通信。
一个方面提供了一种用于由第二设备进行无线通信的方法。该方法一般包括：配置第一设备以参与第一训练过程以获得对应于该第二设备与该第一设备之间的涉及来自不同可重配置智能表面(RIS)组件的反射的不同路径的一组信道估计；并且使用该组信道估计来参与第二训练过程以获得用于基于至少一个目标来配置这些RIS组件的系数的组合向量；与该第一设备一起参与该第一训练过程和该第二训练过程；以及利用根据该组合向量配置的这些RIS组件来与该第一设备通信。
其他方面提供了：一种能够操作用于、被配置为、或以其他方式适配为执行前述方法以及在本文中他处所描述的那些方法的装置；一种包括指令的非暂态计算机可读介质，这些指令在由装置的一个或多个处理器执行时使该装置执行前述方法以及在本文中他处所描述的那些方法；一种体现在计算机可读存储介质上的计算机程序产品，该计算机可读存储介质包括用于执行前述方法以及在本文中他处所描述的那些方法的代码；和一种装置，该装置包括用于执行前述方法以及在本文中他处所描述的那些方法的构件。以举例的方式，一种装置可包括处理***、具有处理***的设备、或通过一个或多个网络协作的处理***。
出于例示的目的，以下描述和附图阐述了某些特征。
附图说明
附图描绘了本文所描述的各方面的某些特征，并且不应被认为限制本公开的范围。
图1是概念性地示出示例无线通信网络的框图。
图2是概念性地示出基站和用户装备的示例的各方面的框图。
图3A至图3D描绘了用于无线通信网络的数据结构的各种示例方面。
图4A示出了无线通信设备之间的通信阻挡物的示例。
图4B示出了根据本公开的某些方面的使用RIS来克服由BS与UE之间的障碍物造成的阻碍的示例。
图5A、图5B和图5C示出了根据本公开的某些方面的训练用于预译码RIS元件的预译码权重的示例。
图6示出了根据本公开的某些方面的具有子RIS组件的示例RIS。
图7示出了根据本公开的某些方面的使用具有子RIS组件的RIS进行的示例通信。
图8A、图8B、图8C和图8D示出了根据本公开的某些方面的训练过程的示例。
图9是示出根据本公开的各方面的用于由第二设备进行无线通信的示例操作的流程图。
图10是示出根据本公开的各方面的用于由第一设备进行无线通信的示例操作的流程图。
图11描绘了示例通信设备的各方面。
图12描绘了示例通信设备的各方面。
具体实施方式
本公开的各方面提供了用于配置可重配置智能表面(RIS)以用于辅助无线设备之间的通信的装置、方法、处理***和计算机可读介质。例如，无线设备可包括用户装备(UE)和网络实体(例如，基站诸如gNB)或两个UE(例如，用于侧链路通信)。
RIS通常包括超材料的阵列，该超材料的阵列可通过调谐表面上的阻抗变化来与无线电信号相互作用。例如，RIS控制器可配置以及重配置至少一个RIS元件(例如，以可配置时间延迟或相移反射无线电波的小天线)。根据本公开，当发射器发射参考信号(RS)时，RIS控制器通过基于码本将不同预译码应用于RIS元件来与发射器和接收器一起参与发射器与接收器之间的训练。RIS控制器基于训练接收来自接收器的反馈，并且基于反馈和码本将预译码应用于RIS元件以实现发射器与接收器之间的通信。
概括地讲，RIS包括多个元件，该多个元件形成可集成到不同对象诸如墙壁、壁板、衣服等中的表面。RIS元件是可重配置的散射体，包括接收以及再辐射(例如，反射或折射)无线电波信号的天线。RIS元件可以是无源的，使得再辐射不需要外部功率，并且使得再辐射可配置有针对每个RIS元件的相移。RIS元件也可以是有源的，使得除了相移之外，再辐射还可以改变幅度。因此，RIS元件可执行类似于波束成形的相长干扰，并且在某些方向上从发射器(例如，UE)朝向接收器(例如，BS)再辐射波束。在给定发射器和接收器的具体条件的情况下，通过标识要应用于每个RIS元件的每个相移值或权重来控制RIS元件的这种波束成形或预译码。
本公开的各方面提供了用于生成预译码权重的技术，这些预译码权重可用于所配置RIS组件(例如，经由RIS控制器)以便提供高效或优化的再辐射。如下文将更详细描述的，各种RIS组件可以被设计成组合反射信号以增强一个UE处的接收信号和/或抵消反射信号(使反射信号归零)以减少一个或多个其他UE处的干扰的方式进行配置。
无线通信网络简介
图1描绘了可在其中实现本文描述的各方面的无线通信***100的示例。
通常，无线通信网络100包括基站(BS)102、用户装备(UE)104、一个或多个核心网络(诸如演进分组核心(EPC)160和5G核心(5GC)网络190)，它们进行互操作以提供无线通信服务。
基站102可以为用户装备104提供到EPC 160和/或5GC 190的接入点，并且可以执行以下功能中的一个或多个功能：用户数据的传递、无线电信道加密和解密、完整性保护、报头压缩、移动性控制功能(例如，切换、双连接)、小区间干扰协调、连接建立和释放、负载平衡、针对非接入层(NAS)消息的分发、NAS节点选择、同步、无线电接入网络(RAN)共享、多媒体广播多播服务(MBMS)、订户和装备跟踪、RAN信息管理(RIM)、寻呼、定位、警告消息的递送以及其他功能。在各种上下文中，基站可以包括和/或被称为gNB、NodeB、eNB、ng-eNB(例如，已经被增强以提供到EPC 160和5GC 190两者的连接的eNB)、接入点、收发器基站、无线电基站、无线电收发器、或收发器功能单元、或传输接收点。
基站102经由通信链路120与UE 104无线地通信。基站102中的每个基站可以为相应地理覆盖区域110提供通信覆盖，这些地理覆盖区域在一些情况下可能重叠。例如，小型小区102'(例如，低功率基站)可具有与一个或多个宏小区(例如，高功率基站)的覆盖区域110重叠的覆盖区域110'。
基站102与UE 104之间的通信链路120可包括从用户装备104到基站102的上行链路(UL)(亦称为反向链路)传输和/或从基站102到用户装备104的下行链路(DL)(亦称为前向链路)传输。在各方面，通信链路120可使用多输入多输出(MIMO)天线技术，包括空间复用、波束成形和/或传输分集。
UE 104的示例包括蜂窝电话、智能电话、会话发起协议(SIP)电话、膝上型设备、个人数字助理(PDA)、卫星收音机、全球定位***、多媒体设备、视频设备、数字音频播放器、相机、游戏控制台、平板设备、智能设备、可穿戴设备、交通工具、电表、气泵、大型或小型厨房电器、健康护理设备、植入物、传感器/致动器、显示器、或其他类似设备。UE 104中的一些UE可以是物联网(IoT)设备(例如，停车收费表、气泵、烤箱、交通工具、心脏监测仪或其他IoT设备)、常开(AON)设备或边缘处理设备。UE 104也可更一般性地被称为站、移动站、订户站、移动单元、订户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动订户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持机、用户代理、移动客户端、或客户端。
与较低频率通信相比，使用较高频带的通信可能具有较高的路径损耗和较短的距离。因此，某些基站(例如，图1中的180)可以利用与UE 104的波束成形182来改善路径损耗和距离。例如，基站180和UE 104可各自包括多个天线，诸如天线元件、天线面板和/或天线阵列以促成波束成形。
在一些情况下，基站180可以在一个或多个传输方向182'上向UE 104传输经波束成形的信号。UE 104可在一个或多个接收方向182”上从基站180接收经波束成形的信号。UE104也可在一个或多个传输方向182”上向基站180传输经波束成形的信号。基站180也可以在一个或多个接收方向182'上从UE 104接收经波束成形的信号。基站180和UE 104然后可执行波束训练以确定针对基站180和UE 104中的每一者的最佳接收方向和传输方向。值得注意的是，基站180的传输方向和接收方向可以相同或不相同。类似地，UE 104的传输方向和接收方向可以相同或不相同。
无线通信网络100包括RIS组件199，该RIS组件可被配置为参与RIS元件的训练。无线网络100还包括RIS组件198，该RIS组件可被配置为参与RIS元件的训练。
图2描绘了示例基站(BS)102和用户装备(UE)104的各方面。
通常，基站102包括各种处理器(例如，220、230、238和240)、天线234a至234t(统称为234)、包括调制器和解调器的收发器232a至232t(统称为232)以及实现数据的无线传输(例如，数据源212)和数据的无线接收(例如，数据宿239)的其他方面。例如，基站102可以在其自身与用户装备104之间发送和接收数据。
基站102包括可被配置为实现与无线通信相关的各种功能的控制器/处理器240。在所描绘的示例中，控制器/处理器240包括RIS组件241，该RIS组件可表示图1的PHR组件199。值得注意的是，虽然被描绘为控制器/处理器240的一方面，但在其他具体实施中，RIS组件241可附加地或另选地在基站102的各种其他方面中实现。
一般地，用户装备104包括各种处理器(例如，258、264、266和280)、天线252a-r(统称为252)、包括调制器和解调器的收发器254a-r(统称为254)以及其他方面，这些方面实现数据的无线传输(例如，数据源262)和数据的无线接收(例如，数据宿260)。
用户装备104包括可被配置为实现与无线通信相关的各种功能的控制器/处理器280。在所描绘的示例中，控制器/处理器280包括RIS组件281，该RIS组件可表示图1的RIS组件198。值得注意的是，虽然被描绘为控制器/处理器280的一方面，但在其他具体实施中，RIS组件281可附加地或另选地在用户装备104的各种其他方面中实现。
图3A至图3D描绘了用于无线通信网络(诸如图1的无线通信网络100)的数据结构的各方面。具体地，图3A是示出5G(例如，5G NR)帧结构内的第一子帧的示例的示图300，图3B是示出5G子帧内的DL信道的示例的示图330，图3C是示出5G帧结构内的第二子帧的示例的示图350，并且图3D是示出5G子帧内的UL信道的示例的示图380。
在本公开中稍后提供关于图1、图2和图3A至图3D的进一步讨论。
mmWave无线通信简介
在无线通信中，电磁频谱通常被细分为各种类别、频带、信道或其它特征。通常基于波长和频率来提供细分，其中频率也可被称为载波、子载波、频道、音调或子带。
5G网络可以利用若干频率范围，在一些情况下，这些频率范围是由标准(诸如3GPP标准)来定义的。例如，尽管3GPP技术标准TS 38.101目前将频率范围1(FR1)定义为包括600MHz-6GHz，但是特定的上行链路和下行链路分配可能落在该一般范围之外。因此，FR1通常被称为(可互换地)“亚6GHz”频带。
类似地，尽管TS 38.101目前将频率范围2(FR2)定义为包括26GHz-41GHz，但是同样，特定的上行链路和下行链路分配可能落在该一般范围之外。FR2有时被称为(可互换地)“毫米波”(“mmW”或“mmWave”)频带，尽管其不同于被国际电信联盟(ITU)标识为“毫米波”频带的极高频(EHF)频带(30GHz-300GHz)，这是因为这些频率处的波长在1毫米与10毫米之间。
与较低频通信相比，使用mmWave/近mmWave射频频带(例如，3GHz-300GHz)的通信可能具有更高的路径损耗和更短的距离。如上文关于图1所描述的，被配置为使用mmWave/近mmWave射频频带进行通信的基站(例如，180)可以利用与UE(例如，104)的波束成形(例如，182)来改善路径损耗和距离。
可重配置智能表面(RIS)的示例应用和预译码
大规模多输入多输出(MIMO)配置增加了吞吐量。例如，MIMO可通过使用有源天线单元(AAU)来实现高波束成形增益，并且可针对每个天线端口利用单独射频(RF)链来操作。遗憾的是，AAU的使用可能显著增加功率消耗。
为了进一步发挥这种优势并扩展覆盖范围，可以部署RIS来在期望方向上反射撞击波。在一些情况下，当RIS无源地操作以仅从发射器向接收器反射或折射波束时，这些RIS可在没有大量功率消耗的情况下操作。在一些情况下，反射或折射方向可由gNB或监测侧链路UE控制。
图4A示出了无线通信设备之间的通信阻塞物的示例。如图所示，由于阻塞的阻碍，第一网络实体(gNB)只能向第一UE(UE1)发射但无法到达第二UE(UE2)，因为阻挡物阻止信号到达UE2。阻挡物还阻止UE1建立与UE2的侧链路通信。如此，UE2可能不能与gNB或UE1通信。
图4B示出了根据本公开的某些方面的使用RIS来克服阻挡物的示例。如图所示，可引入RIS来反射或以其他方式再辐射无线电信号以使其绕过阻挡物。例如，可通过RIS从gNB朝向UE2或者反过来再辐射一个或多个波束来实现gNB与UE2之间的通信。此外，RIS还可被重配置(即，以不同角度引导传入和传出波束)以使得UE1和UE2能够建立侧链路通信。
RIS可执行无源波束成形。例如，RIS可从发射器(例如，gNB、UE1和/或UE2)接收与其上的RIS元件的数量成比例的信号功率。当RIS反射或折射无线电信号时，RIS元件引起相移以执行常规波束成形或预译码。通过应用于RIS元件的预译码权重(例如，乘法器或时间延迟的偏移)来控制相移。例如，对于RIS元件阵列，诸如m×n矩形矩阵，RIS控制器可针对RIS元件中的每个RIS元件生成或指定相应预译码权重。
可使用如图5A所示的一系列时分复用(TDM)参考信号(RS1-RSK)来执行针对RIS510的训练。训练RS可以是例如SSB、CSI-RS或跟踪参考信号(TRS)。RIS可(例如，经由RIS控制器)被配置为针对每个RS时机/传输使用不同波束成形(BF)码本。在一些情况下，可执行训练以确定跨RIS元件(或子RIS的元件)使用的公共相位/系数α。如果使用多个RIS或子RIS，则可针对不同RIS或子RIS重复训练过程。可使用各种技术来设计每个RIS的权重和/或波束。在一些情况下，这种训练可产生包括一组公共系数(权重/波束)的组合向量，其中在每个RIS组件处使用来自该组的公共系数。
在图5B所示的示例中，UE利用不同波束重复发射RS序列，而gNB测量接收信号度量，诸如频谱效率或信号干扰噪声比(SINR)。如图5C所示，获胜波束可被声明为对应于最高接收信号度量的波束(520)。gNB可作为训练的一部分评估不同接收波束，使得最终结果也是选择发射/接收波束对(例如，UE的发射波束和gNB的接收波束)。类似训练可利用gNB作为发射器并且利用UE作为接收器来执行。
如图6所示，在一些情况下，RIS的元件可划分为被称为子RIS的组(或集群)。每个子RIS可被视为单独的RIS，具有其自己的用于对其RIS元件进行预译码的权重。当存在大量RIS元件时，这种基于集群的权重生成可减少总体计算工作量。例如，RIS控制器可针对RIS元件的诸如大小为M1×N1的每个小集群、子集或部分生成权重(数字傅里叶变换或DFT)向量。然后，RIS控制器可跨其他子集应用针对该子集生成的相同DFT向量。RIS控制器可根据模式诸如通过移位或缩放针对初始子集生成的DFT向量来针对剩余RIS元件生成变化的DFT向量。如果需要，RIS控制器还可生成不同的DFT向量。
图6所示的示例RIS具有以下三个子集或子RIS：子RIS(1)、(2)和(3)。RIS控制器可使用任何合适的技术来针对子RIS(1)生成码本。在一些情况下，子RIS(2)和子RIS(3)可使用针对子RIS(1)生成的同一码本。在一些情况下，组合向量可基于PMI码本。在此类情况下，码本可由第一设备(例如，gNB或UE)来配置。在一些情况下，码本可至少部分地基于来自第二设备(例如，与第一设备一起训练所涉及的gNB或UE)的反馈推荐来配置。
在一些情况下，单个索引可用作使其他集群具有该索引的移位版本的起始DFT索引。也就是说，DFT权重可与起始索引相关联以用于生成DFT权重的一个或多个移位版本。DFT权重的一个或多个移位版本可应用于RIS元件的其他子集。例如，如果在子RIS(1)中使用索引4，则索引5可在子RIS(2)中使用，索引6可在子RIS(3)中使用，等等。在一些情况下，跨不同子RIS或集群重复同一索引也是可能的。在各方面，全零向量(如果生成的话)仍是码本的一部分，使得RIS控制器可禁用子RIS中的一个或多个子RIS。
用于RIS辅助通信的示例组合器
本公开的各方面提供了用于配置RIS组件以便实现特定目标的技术。例如，RIS组件可被配置为组合反射信号以增强一个UE处的接收信号。作为另选方案，或者另外，可抵消反射信号(使反射信号归零)以减少一个或多个其他UE处的干扰。
图7示出了***中的RIS组件可如何导致UE处的多个反射信号。所示出的示例示出了从gNB(gNB1)经由第一RIS(RIS1(具有3个集群：子RIS1、子RIS2和子RIS3))、第二RIS(RIS2)和第三RIS(RIS3)到达UE的不同路径。
假设hi表示大小为NT×1的等效信道向量，其中NT是资源元素(RE)k(或相干BW内的一组RE)处的gNB发射天线。在所示出的示例中，h0表示直接从gNB1到UE的等效信道。h11表示从gNB1、自子RIS1反射到达UE的等效信道，h12表示从gNB1、自子RIS2反射到达UE的等效信道，而h13表示从gNB1、自子RIS3反射到达UE的等效信道。h2表示从gNB1、自RIS2反射到达UE的等效信道，而h3表示从gNB1、自RIS3反射的等效信道。
RIS对信道的影响可在对应等效信道公式中表示。例如，对于子RIS1，信道(表示为信道系数的阵列)h11可表达为：
h11＝G11×Phi11×H11，
其中H11具有大小(子RIS1中的元件的数量加N_Tx的数量)；Phi11是具有大小(子RIS1中的元件的数量×子RIS1中的元件的数量)的对角矩阵；并且G11具有大小(N_Rx的数量×子RIS1中的元件的数量)。可假设G11包括UE处的滤波。
假设αij是跨第i个RIS的第j个子RIS/集群的所有元件使用的公共权重(相位/系数)向量，UE处的接收信号可表示为：
α0h0+α11h11+α12h12+α13h13+α2h2+α3h3。
如果RIS反射的数量等于信道向量的大小(NT)，则UE(或者更一般地，参考信号接收器；UL中的gNB和DL或SL中的UE)可能够控制信号归零或者组合或者实现各种各样的组合，这些组合可表示为：
其中H具有大小NT*RIS(子RIS)的数量。
Aα(用于配置RIS组件的系数的组合向量)可被设计成实现各种目标。例如，Aα可被设计成通过选择对应于最高特征值的特征向量来使用奇异值分解(SVD)获得最优信号组合(或迫零)。在此类情况下，可基于对H*的SVD来获得特征向量(列/预译码器/波束形成器)。
如果RIS反射[子RIS]的数量大于NT，则Aα可被设计成例如通过使用SVD并且选择对应于零特征值的特征向量来使UE处的干扰归零(或者可计算零空间)。在此类情况下，迫零可基于以下公式：
这可使用任何合适的方法或使用对应于矩阵H*的零特征值(或非常小的特征值，例如，低于阈值)的特征向量来求解。基于此，UE可对H*执行SVD或特征值分解。如果基于最佳特征值/向量执行SVD(例如，以最大化性能诸如SINR/速率/吞吐量)，则UE可选择对应于非零特征值的非零特征向量(例如，最佳SVD预译码器可被认为是对应于矩阵H*的最大特征值的非零特征向量)。如果执行迫零，则UE可对H*应用SVD，然后选择对应于零的特征向量(或者可基于阈值来选择非常小的特征值)，并且可使用那些向量中的一个向量。
对于此类目标合适的组合向量Aα可通过执行涉及RIS元件的训练过程来确定。例如，图8A至图8D示出了可如何利用RIS的子RIS(子RIS1、子RIS2和子RIS3)执行这种训练的示例。
训练的第一部分可涉及个别地训练每个子RIS以获得对应PHI(对角矩阵)。gNB可发射与同一空间波束(例如，单个SSB/TRS)相关联的4个时分复用(TDM)参考信号。
如图8A所示，gNB直接向UE发射第一RS(RS1)，其中所有子RS都关闭，从而允许UE测量h0。如图8B所示，gNB发射第二RS(即RS2)，其中仅子RIS1开启，从而允许UE测量h11。如图8C所示，gNB发射第三RS(RS2)，其中子RIS2开启，从而允许UE测量h12。如图8D所示，gNB发射第四RS(RS2)，其中子RIS3开启，从而允许UE测量h13。在一些情况下，UE可报告关于这些测量的信息。当所有子RIS都开启时，由UE接收的信号可表示为：
基于这些测量，gNB可请求UE计算Aα。作为另选方案，gNB可配置某一数量(例如，X个)的PMI(例如，用于不同目的的不同PMI的迫零和组合器)。在此类情况下，UE可尝试那些PMI，然后决定哪个PMI最适合：1)组合器/SVD；或2)ZF。
在一些情况下，Aα可由接收器(例如，接收RS的UE或gNB)生成，该接收器可对其进行计算、量化并且将其发送到所有控制器和gNB。在一些情况下，Aα可基于由gNB和RIS控制器定义以处理跨所有元件的公共权重的码本/PMI(其可根据每个RIS具体说明)。如果RIS具有细化系数/权重αij的特定能力，则可在计算Aα时将该场景考虑在内。
在一些情况下，UE可向gNB发信号通知PMI或Aα。在此类情况下，gNB可与RIS的控制器通信)。在一些情况下，UE可向RIS的控制器发信号通知PMI或Aα。在此类情况下，每个RIS的控制器可跨所有元件使用公共相位αi。
如上所指出，如果RIS的表面具有许多元件，则该表面可被分割成多个子RIS。在此类情况下，RIS控制器可将RIS的表面分割成L个集群/子RIS，其中L>＝N_TX，其中N_TX是TX侧(gNB或UE)处的天线(或天线端口)的数量。
这种聚类或使用子RIS的一个益处在于每个子RIS波束形成器/配置可得到良好的波束训练。在此类情况下，公共系数则可由接收器基于BF或ZF来获得。这也可帮助减少改变所有系数的时间切换(和处理开销)，因为每个子RIS在大小上更小并且波束优化应该更简单。
在一些情况下，gNB可将UE配置为基于期望的对象来计算PMI(Aα)。例如，UE可基于SVD(例如，以获得最佳组合器)、基于ZF(零空间)(为了实现干扰抵消)、或者两者来计算PMI。在一些情况下，UE可被配置为是否根据无线资源控制(RRC)、介质访问控制(MAC)控制元素(CE)或下行链路控制信息(DCI)基于SVD、ZF或两者来计算PMI。另外，或者作为另选方案，可经由专用物理下行链路共享信道(PDSCH)、侧链路控制信息(SCI)或专用物理侧链路共享信道(PSSCH)来配置UE。在该上下文中，专用可指为了该目的而发送的PDSCH/PSSCH传输。
在一些情况下，Aα可基于瞬时信道进行设计(诸如最差情况或最佳情况信道协方差矩阵—基于特征值)。在其他情况下，Aα可基于跨所有RE的平均协方差矩阵进行设计。
示例方法
图9是示出根据本公开的某些方面的用于由第二设备进行无线通信的示例操作900的流程图。操作900可例如由网络实体(例如，诸如图1和图2所示的BS102)或由UE(例如，诸如图1和图2所示的UE 104)来执行。操作900可实现为在一个或多个处理器(例如，图2的控制器/处理器240)上执行并运行的软件组件。此外，在操作900中由BS进行的信号发射和接收可例如由一个或多个天线(例如，图2的天线234)来实现。在某些方面，由UE进行的信号发射和/或接收可经由一个或多个处理器(例如，控制器/处理器240)的获得和/或输出信号的总线接口来实现。
操作900可在第一框910处通过以下方式开始：配置第一设备以参与第一训练过程以获得对应于第二设备与第一设备之间的涉及来自不同可重配置智能表面(RIS)组件的反射的不同路径的一组信道估计，并且使用该组信道估计来参与第二训练过程以获得用于基于至少一个目标来配置这些RIS组件的系数的组合向量。在920处，第二设备与第一设备一起参与第一训练过程和第二训练过程。在930处，第二设备利用根据组合向量配置的RIS组件来与第一设备通信。
图10是示出根据本公开的某些方面的用于由第一设备进行无线通信的示例操作1000的流程图。操作1000可例如由UE(例如，诸如图1和图2所示的UE 104)或基站(诸如图1和图2所示的基站102)来执行。操作1000可实现为在一个或多个处理器(例如，图2的控制器/处理器280)上执行并运行的软件组件。此外，在操作1000中由BS进行的信号发射和接收可例如由一个或多个天线(例如，图2的天线252)来实现。在某些方面，由BS对信号的发射和/或接收可经由一个或多个处理器(例如，控制器/处理器280)的获得和/或输出信号的总线接口实现。
操作1000在1010处通过以下方式开始：参与第一训练过程以获得对应于第二设备与第一设备之间的涉及来自不同可重配置智能表面(RIS)组件的反射的不同路径的一组信道估计。在1020处，第一设备使用该组信道估计来参与第二训练过程以获得用于基于至少一个目标来配置RIS组件的系数的组合向量。在1030处，第一设备利用根据组合向量配置的RIS组件来与第二设备通信。
示例无线通信设备
图11描绘了包括能够操作、被配置或被适配以执行用于本文所公开的技术的操作诸如关于图9描绘和描述的操作的各种组件的示例通信设备1100。在一些示例中，通信设备1100可以是如例如关于图1和图2描述的基站102或UE 104。
通信设备1100包括耦接到收发器1108(例如，发射器和/或接收器)的处理***1102。收发器1108被配置为经由天线1110来发射(或发送)以及接收用于通信设备1100的信号，诸如本文所述的各种信号。处理***1102可被配置为执行用于通信设备1100的处理功能，包括处理由通信设备1100接收和/或要由该通信设备发射的信号。
处理***1102包括经由总线1106耦接到计算机可读介质/存储器1130的一个或多个处理器1120。在某些方面，计算机可读介质/存储器1130被配置为存储指令(例如，计算机可执行代码)，这些指令在由一个或多个处理器1120执行时使一个或多个处理器1120执行图9所示的操作或者用于执行本文讨论的用于参与RIS元件的训练的各种技术的其他操作。
在所描绘的示例中，计算机可读介质/存储器1130存储用于配置第一设备以参与第一训练过程以获得对应于第二设备与第一设备之间的涉及来自不同可重配置智能表面(RIS)组件的反射的不同路径的一组信道估计，并且使用该组信道估计来参与第二训练过程以获得用于基于至少一个目标来配置RIS组件的系数的组合向量的代码1131；用于与第一设备一起参与第一训练过程和第二训练过程的代码1132；用于利用根据组合向量配置的RIS组件来与第一设备通信的代码1133。
在所描绘的示例中，一个或多个处理器1120包括被配置为实现存储在计算机可读介质/存储器1130中的代码的电路，该电路包括用于配置第一设备以参与第一训练过程以获得对应于第二设备与第一设备之间的涉及来自不同可重配置智能表面(RIS)组件的反射的不同路径的一组信道估计，并且使用该组信道估计来参与第二训练过程以获得用于基于至少一个目标来配置RIS组件的系数的组合向量的电路1121；与第一设备一起参与第一训练过程和第二训练过程的电路1122；来与根据组合向量配置的RIS组件来与第一设备通信的电路1124。
通信设备1100的各种组件可提供用于执行本文、包括关于图9所描述的方法的构件。
在一些示例中，用于发射或发送的构件(或用于输出以供发射的构件)可包括图2所示的基站102的收发器232和/或天线234和/或图11中的通信设备1100的收发器1108和天线1110。
在一些示例中，用于接收的构件(或用于获得的构件)可包括图2所示的基站的收发器232和/或天线234和/或图11中的通信设备1100的收发器1108和天线1110。
在一些情形中，设备可以并非实际上传输例如信号和/或数据，而是可具有用于输出信号和/或数据以供传输的接口(用于输出的构件)。例如，处理器可经由总线接口向射频(RF)前端输出信号和/或数据以供传输。类似地，设备可以并非实际上接收信号和/或数据，而是可具有用于获得从另一设备接收的信号和/或数据的接口(用于获得的构件)。例如，处理器可经由总线接口从RF前端获得(或接收)信号和/或数据以供接收。在各个方面，RF前端可包括各种组件，包括传输和接收处理器、传输和接收MIMO处理器、调制器、解调器等，诸如图2的示例中所描绘的。
在一些示例中，用于接收和/或获得的构件可包括各种处理***组件，诸如：图11中的一个或多个处理器1120，或者图2中描绘的基站102的各方面，这些处理***组件包括接收处理器238、发射处理器220、TX MIMO处理器230和/或控制器/处理器240(包括CSI组件241)。
值得注意的是，图11是示例，并且通信设备1100的许多其他示例和配置是可能的。
图12描绘了包括能够操作、被配置或被适配以执行用于本文所公开的技术的操作诸如关于图10描绘和描述的操作的各种组件的示例通信设备1200。在一些示例中，通信设备1000可以是如例如关于图1和图2描述的用户装备104。
通信设备1200包括耦接到收发器1208(例如，发射器和/或接收器)的处理***1202。收发器1208被配置为经由天线1210来发射(或发送)以及接收用于通信设备1200的信号，诸如本文所述的各种信号。处理***1202可被配置为执行用于通信设备1200的处理功能，包括处理由通信设备1200接收和/或待由该通信设备发射的信号。
处理***1202包括经由总线1206耦接到计算机可读介质/存储器1230的一个或多个处理器1220。在某些方面，计算机可读介质/存储器1230被配置为存储指令(例如，计算机可执行代码)，这些指令在由一个或多个处理器1220执行时使一个或多个处理器1220执行图10所示的操作或者用于执行本文讨论的用于参与RIS元件的训练的各种技术的其他操作。
在所描绘的示例中，计算机可读介质/存储器1230存储：用于参与第一训练过程以获得对应于第二设备与第一设备之间的涉及来自不同可重配置智能表面(RIS)组件的反射的不同路径的一组信道估计的代码1231；用于使用该组信道估计来参与第二训练过程以获得用于基于至少一个目标来配置RIS组件的系数的组合向量的代码1232；以及用于利用根据组合向量配置的RIS组件来与第二设备通信的代码1233。
在所描绘的示例中，一个或多个处理器1220包括被配置为实现存储在计算机可读介质/存储器1230中的代码的电路，该电路包括：用于参与第一训练过程以获得对应于第二设备与第一设备之间的涉及来自不同可重配置智能表面(RIS)组件的反射的不同路径的一组信道估计的电路1221；用于使用该组信道估计来参与第二训练过程以获得用于基于至少一个目标来配置RIS组件的系数的组合向量的电路1222；以及用于利用根据组合向量配置的RIS组件来与第二设备通信的电路1224。
通信设备1200的各种组件可提供用于执行本文、包括关于图9所描述的方法的构件。
在一些示例中，用于发射或发送的构件(或用于输出以供发射的构件)可包括图2所示的用户装备104的收发器254和/或天线252和/或图12中的通信设备1200的收发器1208和天线1210。
在一些示例中，用于接收的构件(或用于获得的构件)可包括图2所示的用户装备104的收发器254和/或天线252和/或图12中的通信设备1200的收发器1208和天线1210。
在一些示例中，用于生成的构件和/或用于发射的构件可包括各种处理***组件，诸如：图12中的一个或多个处理器1220，或者图2中所描绘的用户装备104的各方面，这些处理***组件包括接收处理器258、发射处理器264、TX MIMO处理器266和/或控制器/处理器280(包括CSI管理组件281)。
值得注意的是，图12是示例，并且通信设备1200的许多其他示例和配置是可能的。
示例条款
在以下经编号的条款中描述了各具体实施示例：
条款1：一种用于由第一设备进行无线通信的方法，包括：参与第一训练过程以获得对应于第二设备与所述第一设备之间的涉及来自不同可重配置智能表面(RIS)组件的反射的不同路径的一组信道估计；使用所述一组信道估计来参与第二训练过程以获得用于基于至少一个目标来配置所述RIS组件的系数的组合向量；以及利用根据所述组合向量配置的所述RIS组件来与所述第二设备通信。
条款2：根据条款1所述的方法，其中：所述第一设备包括用户装备(UE)并且所述第二设备包括基站；所述第一设备包括基站并且所述第二设备包括UE；或者所述第一设备包括UE并且所述第二设备包括UE。
条款3：根据条款1至2中任一项所述的方法，其中所述至少一个目标是组合由所述RIS组件反射的信号以增强所述第一设备处的接收信号。
条款4：根据条款3所述的方法，其中所述组合向量是使用奇异值分解选择对应于最高特征值的特征向量来获得的。
条款5：根据条款1至4中任一项所述的方法，其中所述至少一个目标是抵消由所述RIS组件反射的信号以使一个或多个其他设备处的干扰归零。
条款6：根据条款5所述的方法，其中所述组合向量是使用奇异值分解选择对应于零特征值的特征向量来获得的。
条款7：根据条款1至6中任一项所述的方法，其中所述组合向量包括一组公共系数，其中在每个RIS组件处使用来自所述组的公共系数。
条款8：根据条款7所述的方法，其中所述RIS组件包括一个或多个单独RIS和一个或多个RIS集群。
条款9：根据条款8所述的方法，其中所述一组公共系数包括跨RIS集群中的不同RIS的所有元件使用的公共系数。
条款10：根据条款1至9中任一项所述的方法，其中参与第一训练过程包括：基于在禁用所述RIS组件中的所有RIS组件时接收的第一参考信号来执行第一信道测量；以及基于在启用仅一个RIS组件时接收的一个或多个参考信号来执行一个或多个其他信道测量。
条款11：根据条款10所述的方法，其中所述第一设备基于第一信道测量和其他信道测量来计算所述组合向量。
条款12：根据条款1至11中任一项所述的方法，其中所述第一设备计算所述组合向量，量化所述组合向量的值，并且将所量化的值发射到RIS控制器或所述第二设备中的至少一者。
条款13：根据条款1至12中任一项所述的方法，其中：所述组合向量基于预译码矩阵指示符(PMI)码本；并且所述码本由所述第一设备来配置，或者所述码本至少部分地基于来自所述第二设备的反馈推荐来配置。
条款14：根据条款1至13中任一项所述的方法，其中所述RIS组件包括RIS表面的分割成子RIS的部分。
条款15：根据条款1至14中任一项所述的方法，还包括：接收指示所述组合向量所基于的所述至少一个目标的信令。
条款16：根据条款15所述的方法，其中所述信令包括无线电资源控制(RRC)、介质访问控制(MAC)控制元素(CE)或者发信号通知物理下行链路共享信道(PDSCH)、侧链路控制信息(SCI)或物理侧链路共享信道(PSSCH)的下行链路控制信息(DCI)中的至少一者。
条款17：一种用于由第二设备进行无线通信的方法，包括：配置第一设备以参与第一训练过程以获得对应于第二设备与所述第一设备之间的涉及来自不同可重配置智能表面(RIS)组件的反射的不同路径的一组信道估计，并且使用所述一组信道估计来参与第二训练过程以获得用于基于至少一个目标来配置所述RIS组件的系数的组合向量；与所述第一设备一起参与所述第一训练过程和所述第二训练过程；以及利用根据所述组合向量配置的所述RIS组件来与所述第一设备通信。
条款18：根据条款17所述的方法，其中该参与包括：从所述第一设备接收关于系数的所述组合向量的信息；以及与一个或多个RIS控制器通信以根据所述信息配置所述RIS组件。
条款19：根据条款17至18中任一项所述的方法，其中所述参与包括要求所述第一设备计算所述组合向量。
条款20：根据条款17至19中任一项所述的方法，其中所述第二设备配置多个预译码矩阵指示符(PMI)，并且从所述第一设备接收所述多个PMI中的一个PMI的指示。
条款21：一种装置，包括：至少一个处理器；和与所述至少一个存储器耦接的处理器，其中所述存储器包括指令，所述指令能够由所述至少一个处理器执行以使所述装置执行根据条款1至20中任一项所述的方法。
条款22：一种装置，包括用于执行根据条款1至20中任一项所述的方法的构件。
条款23：一种非暂态计算机可读介质，包括：可执行指令，所述可执行指令在由装置的一个或多个处理器执行时使所述装置执行根据条款1至20中任一项所述的方法。
附加无线通信网络考虑
本文所描述的技术和方法可用于各种无线通信网络(或无线广域网(WWAN))和无线电接入技术(RAT)。虽然各方面在本文中可使用通常与3G、4G和/或5G(例如，5G新无线电(NR))无线技术相关联的术语来描述，但是本公开的各方面可同样适用于本文未明确提及的其他通信***和标准。
5G无线通信网络可支持各种进阶的无线通信服务，诸如增强型移动宽带(eMBB)、毫米波(mmWave)、机器类型通信(MTC)和/或针对关键任务的超可靠、低时延通信(URLLC)。这些服务和其他服务可包括时延和可靠性要求。
返回图1，本公开的各方面可在示例无线通信网络100内执行。
在3GPP中，术语“小区”可以指代节点B的覆盖区域和/或为该覆盖区域服务的窄带子***，这取决于使用该术语的上下文。在NR***中，术语“小区”和BS、下一代NodeB(gNB或gNodeB)、接入点(AP)、分布式单元(DU)、载波或传输接收点可以互换地使用。BS可以为宏小区、微微小区、毫微微小区和/或其他类型的小区提供通信覆盖。
宏蜂窝小区一般可覆盖相对较大的地理区域(例如，半径为数千米)，并且可允许由具有服务订阅的UE无约束地接入。微微小区可以覆盖相对小的地理区域(例如，体育馆)并且可以允许由具有服务订阅的UE不受限制地接入。毫微微小区可覆盖相对较小的地理区域(例如，家庭)并且可允许由与该毫微微小区有关联的UE(例如，闭合用户组(CSG)中的UE和家庭中用户的UE)受限制地接入。用于宏小区的BS可被称为宏BS。用于微微小区的BS可称为微微BS。用于毫微微小区的BS可以被称为毫微微BS、家庭BS或家庭NodeB。
被配置用于4G LTE的基站102(统称为演进型通用移动电信***(UMTS)地面无线电接入网络(E-UTRAN))可以通过第一回程链路132(例如，S1接口)来与EPC 160对接。被配置用于5G(例如，5G NR或下一代RAN(NG-RAN))的基站102可以通过第二回程链路184来与5GC 190对接。基站102可以在第三回程链路134(例如，X2接口)上直接或间接地(例如，通过EPC 160或5GC 190)相互通信。第三回程链路134通常可以是有线的或无线的。
小型小区102'可在已许可和/或未许可频谱中进行操作。当在未许可频谱中进行操作时，小型小区102'可以采用NR，并使用与Wi-Fi AP 150所使用的相同的5GHz未许可频谱。在未许可频谱中采用NR的小型小区102'可提高对接入网络的覆盖和/或增大接入网络的容量。
诸如gNB 180的一些基站可在传统的亚6GHz频谱、毫米波(mmWave)频率和/或接近mmWave的频率中操作来与UE 104通信。当gNB 180在mmWave或接近mmWave的频率中操作时，gNB 180可以被称为mmWave基站。
基站102和例如UE 104之间的通信链路120可通过一个或多个载波。例如，对于在每个方向上用于传输的总共至多达Yx MHz(x个分量载波)的载波聚合中分配的每个载波，基站102和UE 104可以使用至多达Y MHz(例如，5MHz、10MHz、15MHz、20MHz、100MHz、400MHz和其他MHz)带宽的频谱。载波可以或可以不与彼此相邻。载波的分配可以是关于DL和UL非对称的(例如，与UL相比，可以为DL分配更多或者更少的载波)。分量载波可包括主分量载波和一个或多个辅分量载波。主分量载波可以被称为主小区(PCell)并且辅分量载波可以被称为辅小区(SCell)。
无线通信***100进一步包括在例如2.4GHz和/或5GHz未许可频谱中经由通信链路154与Wi-Fi站(STA)152进行通信的Wi-Fi接入点(AP)150。当在未许可频谱中通信时，STA152/AP 150可以在通信之前执行空闲信道评估(CCA)以确定信道是否可用。
某些UE 104可使用设备到设备(D2D)通信链路158来彼此通信。D2D通信链路158可以使用DL/UL WWAN频谱。D2D通信链路158可以使用一个或多个侧链路信道，诸如，物理侧链路广播信道(PSBCH)、物理侧链路发现信道(PSDCH)、物理侧链路共享信道(PSSCH)以及物理侧链路控制信道(PSCCH)。D2D通信可通过各种各样的无线D2D通信***，诸如举例而言，FlashLinQ、WiMedia、蓝牙、ZigBee、以IEEE 802.11标准为基础的Wi-Fi、4G(例如LTE)、或5G(例如NR)，这仅是几个选项。
EPC 160可包括移动性管理实体(MME)162、其他MME 164、服务网关166、多媒体广播多播服务(MBMS)网关168、广播多播服务中心(BM-SC)170和分组数据网络(PDN)网关172。MME 162可与归属订户服务器(HSS)174进行通信。MME 162是处理UE 104与EPC 160之间的信令的控制节点。一般而言，MME 162提供承载和连接管理。
一般而言，用户互联网协议(IP)分组通过服务网关166来传递，该服务网关自身连接到PDN网关172。PDN网关172提供UE IP地址分配以及其他功能。PDN网关172和BM-SC 170连接到IP服务176，该IP服务可包括例如互联网、内联网、IP多媒体子***(IMS)、PS流媒体服务和/或其他IP服务。
BM-SC 170可提供用于MBMS用户服务配置和递送的功能。BM-SC 170可用作内容提供商MBMS传输的进入点、可用于授权并发起公共陆地移动网(PLMN)内的MBMS承载服务，并且可用于调度MBMS传输。MBMS网关168可用来向属于广播特定服务的多播广播单频网络(MBSFN)区域的基站102分发MBMS业务，并且可负责会话管理(开始/停止)并负责收集eMBMS相关的收费信息。
5GC 190可以包括接入和移动性管理功能(AMF)192、其他AMF 193、会话管理功能(SMF)194和用户平面功能(UPF)195。AMF 192可与统一数据管理(UDM)196进行通信。
AMF 192通常是处理UE 104与5GC 190之间的信令的控制节点。一般而言，AMF 192提供QoS流和会话管理。
所有用户互联网协议(IP)分组通过UPF 195来传递，该UPF连接到IP服务197并且为UE提供IP地址分配以及用于5GC 190的其他功能。IP服务197可包括例如互联网、内联网、IP多媒体子***(IMS)、PS流媒体服务和/或其他IP服务。
返回图2，描绘了可被用于实现本公开的各方面的BS102和UE 104(例如，图1的无线通信网络100)的各种示例组件。
在BS102处，发射处理器220可接收来自数据源212的数据和来自控制器/处理器240的控制信息。该控制信息可针对物理广播信道(PBCH)、物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混合ARQ指示符信道(PHICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)、组公共PDCCH(GC PDCCH)及其他。在一些示例中，该数据可针对物理下行链路共享信道(PDSCH)。
介质访问控制(MAC)-控制元素(MAC-CE)是可以用于无线节点之间的控制命令交换的MAC层通信结构。MAC-CE可以被携带在共享信道中，诸如物理下行链路共享信道(PDSCH)、物理上行链路共享信道(PUSCH)或物理侧链路共享信道(PSSCH)。
处理器220可处理(例如，编码以及码元映射)数据和控制信息以分别获得数据码元和控制码元。传输处理器220还可生成参考码元(诸如用于主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)、PBCH解调参考信号(DMRS)和信道状态信息参考信号(CSI-RS))。
传输(TX)多输入多输出(MIMO)处理器230可在适用的情况下对数据码元、控制码元和/或参考码元执行空间处理(例如，预译码)，并且可将输出码元流提供给收发器232a-232t中的调制器(MOD)。收发器232a-232t中的每个调制器可处理相应的输出码元流(例如，用于OFDM)以获得输出采样流。每个调制器可以进一步处理(例如，转换到模拟、放大、滤波以及上变频)输出采样流，以获得下行链路信号。来自收发器232a-232t中的调制器的下行链路信号可以分别经由天线234a-234t来传输。
在UE 104处，天线252a-252r可接收来自BS102的下行链路信号并可分别向收发器254a-254r中的解调器(DEMOD)提供所接收的信号。收发器254a-254r中每个解调器可以调节(例如，滤波、放大、下变频以及数字化)相应的接收的信号以获得输入采样。每个解调器可进一步处理输入样本(例如，用于OFDM)以获得所接收的码元。
MIMO检测器256可获得来自收发器254a-254r中的所有解调器的所接收的码元，在适用的情况下对所接收的码元执行MIMO检测，并且提供检测到的码元。接收处理器258可处理(例如，解调、解交织、及解码)这些检测到的码元，将经解码的给UE 104的数据提供给数据宿260，并且将经解码的控制信息提供给控制器/处理器280。
在上行链路上，在UE 104处，传输处理器264可接收并处理来自数据源262的数据(例如，用于物理上行链路共享信道(PUSCH))以及来自控制器/处理器280的控制信息(例如，用于物理上行链路控制信道(PUCCH))。传输处理器264还可生成参考信号(例如，探测参考信号(SRS))的参考码元。来自发射处理器264的码元可在适用的情况下由TX MIMO处理器266预译码，由收发器254a-254r中的调制器进一步处理(例如，用于SC-FDM)，并且发射给BS102。
在BS102处，来自UE 104的上行链路信号可由天线234a-234t接收，由收发器232a-232t中的解调器处理，在适用的情况下由MIMO检测器236检测，并由接收处理器238进一步处理以获得由UE 104发送的经解码的数据和控制信息。接收处理器238可将经解码的数据提供给数据宿239并将经解码的控制信息提供给控制器/处理器240。
存储器242和存储器282可分别存储用于BS102和UE 104的数据和程序代码。
调度器244可以调度UE进行下行链路和/或上行链路上的数据传输。
5G可以在上行链路和下行链路上利用具有循环前缀(CP)的正交频分复用(OFDM)。5G还可支持使用时分双工(TDD)的半双工操作。OFDM和单载波频分复用(SC-FDM)将***带宽划分成多个正交子载波，这些正交子载波也常被称为音调和箱。每个子载波可以用数据进行调制。可以利用OFDM在频域中发送调制码元，并且利用SC-FDM在时域中发送调制码元。相邻子载波之间的间隔可以是固定的，并且子载波的总数量可以取决于***带宽。在一些示例中，最小资源分配(被称为资源块(RB))可以是12个连续子载波。***带宽也可以被划分为多个子带。例如，子带可以覆盖多个RB。NR可支持15KHz的基子载波间隔(SCS)，并且可相对于基SCS定义其他SCS(例如，30kHz、60kHz、120kHz、240kHz及其他)。
如上所述，图3A至图3D描绘了用于无线通信网络(诸如图1的无线通信网络100)的数据结构的各个示例方面。
在各方面，5G帧结构可以是频分双工(FDD)，其中对于一组特定子载波(载波***带宽)，该组子载波内的子帧专用于DL或UL。5G帧结构还可以是时分双工(TDD)，其中对于一组特定子载波(载波***带宽)，该组子载波内的子帧专用于DL和UL这两者。在由图3A和图3C提供的示例中，5G帧结构被假定为TDD，其中子帧4配置有时隙格式28(大部分是DL)且子帧3配置有时隙格式34(大部分是UL)，其中D是DL，U是UL，并且X是供在DL/UL之间灵活使用的。虽然分别用时隙格式34、28示出了子帧3、4，但任何特定子帧都可被配置有各种可用时隙格式0-61中的任何可用时隙格式。时隙格式0、1分别为DL、UL。其他时隙格式2-61包括DL、UL和灵活码元的混合。通过接收到的时隙格式指示符(SFI)来利用时隙格式配置UE(通过DL控制信息(DCI)动态地配置或者通过无线电资源控制(RRC)信令半静态地/静态地配置)。注意到，以下描述也适用于为TDD的5G帧结构。
其他无线通信技术可具有不同的帧结构和/或不同的信道。一帧(10ms)可以被分成10个同样大小的子帧(1ms)。每个子帧可以包括一个或多个时隙。子帧还可以包括微时隙，该微时隙可以包括7、4或2个码元。在一些示例中，每个时隙可包括7或14个码元，这取决于时隙配置。
例如，对于时隙配置0，每个时隙可包括14个码元，而对于时隙配置1，每个时隙可包括7个码元。DL上的码元可以是循环前缀(CP)OFDM(CP-OFDM)码元。UL上的码元可以是CP-OFDM码元(针对高吞吐量情景)或离散傅里叶变换(DFT)扩展OFDM(DFT-s-OFDM)码元(也被称为单载波频分多址(SC-FDMA)码元)(针对功率受限的情景；限于单流传输)。
子帧内的时隙数目基于时隙配置和参数集。对于时隙配置0，不同的参数集(μ)0至5允许每子帧分别具有1、2、4、8、16和32个时隙。对于时隙配置1，不同的参数集0至2允许每个子帧分别具有2个、4个和8个时隙。因此，对于时隙配置0和参数集μ，存在14个码元/时隙和2μ个时隙/子帧。子载波间隔和码元长度/持续时间是参数集的函数。子载波间隔可等于2μ×15kHz，其中μ是参数集0至5。如此，参数集μ＝0具有15kHz的子载波间隔，而参数集μ＝5具有480kHz的子载波间隔。码元长度/历时与子载波间隔逆相关。图3A至图3D提供了每时隙具有14个码元的时隙配置0和每子帧具有4个时隙的参数集μ＝2的示例。时隙历时为0.25ms，子载波间隔为60kHz，并且码元历时为大约16.67μs。
资源网格可被用于表示帧结构。每个时隙包括延伸12个连续子载波的资源块(RB)(也称为物理RB(PRB))。资源网格被划分为多个资源元素(RE)。每个RE携带的比特数取决于调制方案。
如图3A所示，一些RE携带用于UE(例如，图1和图2的UE 104)的参考(导频)信号(RS)。RS可以包括解调RS(DM-RS)(对于一种特定配置表示为Rx，其中100x是端口号，但其他DM-RS配置也是可能的)和用于UE处的信道估计的信道状态信息参考信号(CSI-RS)。RS还可以包括波束测量RS(BRS)、波束细化RS(BRRS)和相位跟踪RS(PT-RS)。
图3B示出了帧的子帧内的各种DL信道的示例。物理下行链路控制信道(PDCCH)在一个或多个控制信道元素(CCE)内携带DCI，每个CCE包括九个RE组(REG)，每个REG包括OFDM码元中的四个连续RE。
主同步信号(PSS)可在帧的特定子帧的码元2内。PSS由UE(例如，图1和图2的104)使用以确定子帧/码元定时和物理层标识。
辅同步信号(SSS)可在帧的特定子帧的码元4内。SSS被UE用来确定物理层小区标识组号和无线电帧定时。
基于物理层标识和物理层小区标识组号，UE可以确定物理小区标识符(PCI)。基于PCI，UE可确定前述DM-RS的位置。携带主信息块(MIB)的物理广播信道(PBCH)可以与PSS和SSS逻辑分组以形成同步信号(SS)/PBCH块。MIB提供***带宽中的RB的数量和***帧号(SFN)。物理下行链路共享信道(PDSCH)携带用户数据、未通过PBCH发射的广播***信息(诸如***信息块(SIB))和寻呼消息。
如图3C所示，一些RE携带用于基站处的信道估计的DM-RS(对于一个特定配置指示为R，但其他DM-RS配置是可能的)。UE可以发射物理上行链路控制信道(PUCCH)的DM-RS和物理上行链路共享信道(PUSCH)的DM-RS。PUSCH DM-RS可以在PUSCH的前一个或前两个码元中发射。根据是发射短PUCCH还是长PUCCH并且根据所使用的特定PUCCH格式，可以以不同的配置来发射PUCCH DM-RS。UE可发射探测参考信号(SRS)。可在子帧的最后码元中发射SRS。SRS可以具有梳齿结构，并且UE可以在梳齿中的一个梳齿上发射SRS。SRS可由基站用于信道质量估计以实现对UL的频率相关调度。
图3D示出了帧的子帧内的各种UL信道的示例。PUCCH可位于如在一种配置中指示的定位。PUCCH携带上行链路控制信息(UCI)，诸如调度请求、信道质量指示符(CQI)、预译码矩阵指示符(PMI)、秩指示符(RI)和HARQ ACK/NACK反馈。PUSCH携带数据，并且可以附加地用于携带缓冲区状态报告(BSR)、功率余量报告(PHR)和/或UCI。
附加考虑
前面的描述提供了通信***中的波束细化过程的示例。提供前面的描述是为了使本领域的任何技术人员能够实践本文描述的各个方面。本文讨论的示例不限制在权利要求中阐述的范围、适用性或方面。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的，并且本文中所定义的通用原理可以应用于其它方面。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对所讨论的元件的功能和布置进行改变。各个示例可以视情况忽略、替换或增加各个过程或组件。例如，所描述的方法可以以不同于所描述的顺序执行，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，针对一些示例描述的特征可以在一些其他示例中组合。例如，可以使用本文中阐述的任何数量个方面来实现装置或实践方法。另外，本公开的范围旨在涵盖使用作为本文所阐述的本公开的各个方面的补充或替代的其他结构、功能、或者结构与功能来实践的这种装置或方法。应当理解，本文所公开的公开的任何方面可以通过权利要求中的一个或多个元素来体现。
本文所描述的技术可以用于各种无线通信技术，诸如5G(例如，5GNR)、3GPP长期演进(LTE)、进阶的LTE(LTE-A)、码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)、时分同步码分多址(TD-SCDMA)以及其他网络。术语“网络”和“***”经常互换使用。CDMA网络可实现诸如通用地面无线电接入(UTRA)、cdma2000及其他无线电技术。UTRA包括宽带CDMA(WCDMA)和CDMA的其他变体。cdma2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA网络可以实现诸如全球移动通信***(GSM)之类的无线电技术。OFDMA网络可以实现诸如NR(例如，5G RA)、演进型UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-OFDMA等的无线电技术。UTRA和E-UTRA是通用移动电信***(UMTS)的部分。LTE和LTE-A是使用E-UTRA的UMTS版本。在来自名称为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A和GSM。在来自名称为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文档中描述了cdma2000和UMB。NR是正在开发的新兴的无线通信技术。
结合本公开所描述的各种说明性的逻辑块、模块和电路可以利用被设计成执行本文所描述的功能的通用处理器、DSP、ASIC、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件(PLD)、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件、或者它们的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在另选方案中，处理器可以是任何市售的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器、片上***(SoC)、或任何其他此类配置。
如果以硬件来实现，则示例硬件配置可以包括无线节点中的处理***。可以利用总线架构来实现该处理***。取决于处理***的具体应用和整体设计约束，总线可以包括任何数量的互连总线和桥接器。总线可以将各种电路链接在一起，包括处理器、机器可读介质和总线接口。总线接口可以用于将网络适配器等经由总线连接到处理***。该网络适配器可以用于实现PHY层的信号处理功能。在用户装备(见图1)的情形中，用户接口(例如，按键板、显示器、鼠标、操纵杆、触摸屏、生物测定传感器、邻近度传感器、发光元件及其他)也可以被连接到总线。总线还可以链接各种其他电路，诸如定时源、***装备、稳压器、功率管理电路以及类似电路，它们在本领域中是众所周知的，因此将不再进一步描述。处理器可以利用一个或多个通用处理器和/或专用处理器来实现。示例包括微处理器、微控制器、DSP处理器和可以执行软件的其他电路。本领域技术人员将认识到取决于特定应用和施加在整个***上的总体设计约束如何最好地实现处理***的所述功能性。
如果以软件实现，则可将功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或经由计算机可读介质传输。软件应被广泛地解释为表示指令、数据或它们的任何组合，无论是被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其他。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，通信介质包括促成计算机程序从一地向另一地传递的任何介质。处理器可以负责管理总线和通用处理，包括执行在机器可读存储介质上存储的软件模块。计算机可读存储介质可以耦接到处理器，使得该处理器可以从该存储介质读取信息以及向该存储介质写入信息。在另选方案中，存储介质可与处理器成一整体。以举例的方式，机器可读介质可以包括发射线、由数据调制的载波、和/或与无线节点分开的其上存储有指令的计算机可读存储介质，所有这些可由处理器通过总线接口来访问。另选地或另外，机器可读介质或它们的任何部分可集成到处理器中，诸如在具有高速缓存和/或通用寄存器堆的情况下。以举例的方式，机器可读存储介质的示例可以包括RAM(随机存取存储器)、闪存存储器、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、寄存器、磁盘、光盘、硬盘驱动器、或任何其他合适的存储介质、或它们的任何组合。机器可读介质可以计算机程序产品来体现。
软件模块可包括单个指令、或许多个指令，并且可分布在若干不同的代码段上，分布在不同的程序间以及跨多个存储介质分布。计算机可读介质可以包括多个软件模块。软件模块包括指令，该指令在由诸如处理器的装置执行时，使处理***执行各种功能。软件模块可以包括传输模块和接收模块。每个软件模块可以驻留在单个存储设备中或者跨多个存储设备分布。以举例的方式，当触发事件发生时，软件模块可以从硬盘驱动器加载到RAM中。在软件模块的执行期间，处理器可以将指令中的一些指令加载到高速缓存中以提高访问速度。接着可将一个或多个高速缓存线加载到通用寄存器堆中以供处理器执行。当在下文提及软件模块的功能性时，将理解的是，这样的功能性由处理器在执行来自该软件模块的指令时实现。
如本文所用，提到条目列表“中的至少一项”的短语，指代这些条目的任意组合(其包括单一成员)。举例而言，“a、b或c中的至少一项”旨在覆盖a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c、以及具有多个相同元素的任意组合(例如，a-a、a-a-a、a-a-b、a-a-c、a-b-b、a-c-c、b-b、b-b-b、b-b-c、c-c和c-c-c，或者a、b和c的任何其他排序)。
如本文所用，术语“确定”涵盖各种各样的动作。例如，“确定”可以包括计算、运算、处理、推导、调查、查找(例如，在表、数据库或另一数据结构中查找)、断定等等。而且，“确定”可以包括接收(例如，接收信息)、访问(例如，访问存储器中的数据)等。此外，“确定”可以包括解析、选择、挑选、建立等等。
本文中所公开的方法包括用于实现方法的一个或多个步骤或动作。方法步骤和/或动作可以彼此互换而不偏离权利要求书的范围。换句话讲，除非指定了步骤或动作的特定顺序，否则在不脱离权利要求的范围的情况下，可以修改特定步骤和/或动作的顺序和/或使用。此外，上文所描述的方法的各种操作可以由能够执行对应功能的任何适当的构件来执行。该构件可以包括各种硬件和/或软件组件和/或模块，包括但不限于电路、专用集成电路(ASIC)或处理器。通常，在存在附图中示出的操作的情况下，那些操作可以具有相应的、带类似编号的对应构件加功能组件。
以下权利要求并非旨在被限定于本文中示出的各方面，而是应被授予与权利要求的语言相一致的全部范围。在权利要求内，除非明确地声明如此，否则对单数形式的元素的提及不旨在意指“一个且仅一个”，而是“一个或多个”。除非另外特别说明，否则术语“一些”指的是一个或多个。任何权利要求元素都不应根据35U.S.C.§112(f)的规定来解释，除非使用短语“用于……的构件”来明确地表述该元素，或者在方法权利要求的情况下，使用短语“用于……的步骤”来表述该元素。贯穿本公开描述的各个方面的元素的对于本领域普通技术人员来说是已知的或稍后将是已知的所有结构和功能等同方案以引用的方式明确地并入本文，并且旨在被权利要求所涵盖。此外，本文所公开的任何内容都不是旨在奉献给公众的，无论这种公开是否在权利要求中明确地记载。

Claims (30)

1.一种用于由第一设备进行无线通信的方法，包括：
参与第一训练过程以获得对应于第二设备与所述第一设备之间的涉及来自不同可重配置智能表面(RIS)组件的反射的不同路径的一组信道估计；
使用所述一组信道估计来参与第二训练过程以获得用于基于至少一个目标来配置所述RIS组件的系数的组合向量；以及
利用根据所述组合向量配置的所述RIS组件来与所述第二设备通信。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述第一设备包括用户装备(UE)并且所述第二设备包括基站；
所述第一设备包括基站并且所述第二设备包括UE；或者
所述第一设备包括UE并且所述第二设备包括UE。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个目标是组合由所述RIS组件反射的信号以增强所述第一设备处的接收信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述组合向量是使用奇异值分解选择对应于最高特征值的特征向量来获得的。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个目标是抵消由所述RIS组件反射的信号以使一个或多个其他设备处的干扰归零。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述组合向量是使用奇异值分解选择对应于零特征值的特征向量来获得的。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合向量包括一组公共系数，其中在每个RIS组件处使用来自所述组的公共系数。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述RIS组件包括一个或多个单独RIS和一个或多个RIS集群。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述一组公共系数包括跨RIS集群中的不同RIS的所有元件使用的公共系数。
10.根据权利要求1所述的方法，其中参与第一训练过程包括：
基于在禁用所述RIS组件中的所有RIS组件时接收的第一参考信号来执行第一信道测量；以及
基于在启用仅一个RIS组件时接收的一个或多个参考信号来执行一个或多个其他信道测量。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一设备基于第一信道测量和其他信道测量来计算所述组合向量。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一设备计算所述组合向量，量化所述组合向量的值，并且将所量化的值发射到RIS控制器或所述第二设备中的至少一者。
13.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述组合向量基于预译码矩阵指示符(PMI)码本；并且
所述码本由所述第一设备来配置，或者所述码本至少部分地基于来自所述第二设备的反馈推荐来配置。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述RIS组件包括RIS表面的分割成子RIS的部分。
15.根据权利要求1所述的方法，还包括：接收指示所述组合向量所基于的所述至少一个目标的信令。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述信令包括无线电资源控制(RRC)、介质访问控制(MAC)控制元素(CE)或者发信号通知物理下行链路共享信道(PDSCH)、侧链路控制信息(SCI)或物理侧链路共享信道(PSSCH)的下行链路控制信息(DCI)中的至少一者。
17.一种用于由第二设备进行无线通信的方法，包括：
配置第一设备以参与第一训练过程以获得对应于第二设备与所述第一设备之间的涉及来自不同可重配置智能表面(RIS)组件的反射的不同路径的一组信道估计，并且使用所述一组信道估计来参与第二训练过程以获得用于基于至少一个目标来配置所述RIS组件的系数的组合向量；
与所述第一设备一起参与所述第一训练过程和所述第二训练过程；以及
利用根据所述组合向量配置的所述RIS组件来与所述第一设备通信。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述参与包括：
从所述第一设备接收关于系数的所述组合向量的信息；以及
与一个或多个RIS控制器通信以根据所述信息配置所述RIS组件。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述参与包括要求所述第一设备计算所述组合向量。
20.根据权利要求17所述的方法，其中所述第二设备配置多个预译码矩阵指示符(PMI)，并且从所述第一设备接收所述多个PMI中的一个PMI的指示。
21.一种用于由第一设备进行无线通信的装置，包括：
存储器；和
与所述存储器耦接的至少一个处理器，其中所述存储器包括指令，所述指令能够由所述至少一个处理器执行以使所述第一设备
参与第一训练过程以获得对应于第二设备与所述第一设备之间的涉及来自不同可重配置智能表面(RIS)组件的反射的不同路径的一组信道估计；
使用所述一组信道估计来参与第二训练过程以获得用于基于至少一个目标来配置所述RIS组件的系数的组合向量；以及
利用根据所述组合向量配置的所述RIS组件来与所述第二设备通信。
22.根据权利要求21所述的装置，其中：
所述第一设备包括用户装备(UE)并且所述第二设备包括基站；
所述第一设备包括基站并且所述第二设备包括UE；或者
所述第一设备包括UE并且所述第二设备包括UE。
23.根据权利要求21所述的装置，其中所述至少一个目标是组合由所述RIS组件反射的信号以增强所述第一设备处的接收信号。
24.根据权利要求23所述的装置，其中所述组合向量是使用奇异值分解选择对应于最高特征值的特征向量来获得的。
25.根据权利要求21所述的装置，其中所述至少一个目标是抵消由所述RIS组件反射的信号以使一个或多个其他设备处的干扰归零。
26.根据权利要求25所述的装置，其中所述组合向量是使用奇异值分解选择对应于零特征值的特征向量来获得的。
27.根据权利要求21所述的装置，其中所述组合向量包括一组公共系数，其中在每个RIS组件处使用来自所述组的公共系数。
28.根据权利要求21所述的装置，其中所述至少一个处理器和所述存储器被配置为：
基于在禁用所述RIS组件中的所有RIS组件时接收的第一参考信号来执行第一信道测量；以及
基于在启用仅一个RIS组件时接收的一个或多个参考信号来执行一个或多个其他信道测量。
29.根据权利要求21所述的装置，其中所述至少一个处理器和所述存储器被进一步配置为接收指示所述组合向量所基于的所述至少一个目标的信令。
30.一种用于由第二设备进行无线通信的装置，包括：
存储器；和
与所述存储器耦接的至少一个处理器，其中所述存储器包括指令，所述指令能够由所述至少一个处理器执行以使所述第二设备
配置第一设备以参与第一训练过程以获得对应于第二设备与所述第一设备之间的涉及来自不同可重配置智能表面(RIS)组件的反射的不同路径的一组信道估计，并且使用所述一组信道估计来参与第二训练过程以获得用于基于至少一个目标来配置所述RIS组件的系数的组合向量；
与所述第一设备一起参与所述第一训练过程和所述第二训练过程；以及
利用根据所述组合向量配置的所述RIS组件来与所述第一设备通信。
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