CN117767984B 用于可重构智能表面的装置、系统、方法和计算机程序产品 （诺基亚通信公司）

US2022231753A1,202WO2021239259A1,2021.12.装置(204)。该装置(204)，在至(208)中，维护关于参考入射方向的信息和参考其子面板的可调谐反射阵列(210)的多个可调谐负载阻抗电路的、用于参考入射方向的多个配置。该装置(204)测量电磁波被可重构智能表面于所测量的入射方向的多个经校正的配置。最后，该装置(204)根据经校正的配置来配置多个2所述指令被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装在所述至少一个存储器中，维护关于参考入射方向的信息和参配置信息定义可重构智能表面或其子面板的可调谐反射阵列的多个可调谐负载阻抗电路的多个配置，所述多个配置用于在从所述参考入射方向发生接收时实现多个不同反射波在所述至少一个存储器中，维护多个波束码本，所述多个波束码本定义基于所述参考入射方向、所测量的所述入射方向和所述参考配多个波束码本和所述校正矩阵来计算所述多个可调谐负载阻抗电路的所述多个经校正的根据在所述经校正的配置信息中定义的经校正的配置来配置所述多个可调谐负载阻2.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个可调谐负载阻抗电路是所述可重构智能与所述至少一个处理器一起使所述装置针对所述可重构智能表面的一个或多个另外的子板与和所述子面板不同或相同的参考入射方3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述将所测量的所述入射方向和所述经校正的配置信息存储到所述至少一4.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述至少一个存储根据所述配置信息中定义的配置来配置所述多个可调谐负载5.根据权利要求4所述的装置，其中所述至少一个存储器和所述指令被配置为与所述在所述经校正的配置信息的所述计算之前，确定所测量的3响应于所测量的所述入射方向与所述参考入射方向基于所述一个或多个预定义标准6.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述至少一至少通过调节由包括在所述多个可调谐负载阻抗电路中的多个可调谐相移元件诱导7.根据权利要求1或2所述的装置，其中基于所阵来计算所述多个可调谐负载阻抗电路的所述多个通过在被定义为矩阵的所述多个波束码本与所述校正矩阵之间执行逐元素乘法来计基于所述多个经校正的波束码本来计算所述多个可调谐负载阻抗电路的所述多个经8.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述多个形系数定义由所述多个可调谐阻抗负载电路的所述至少一些可调谐阻抗负载电路可诱导9.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述至少一述至少一个处理器一起使所述装置在所述维经由无线电接收器或收发器在控制信道上从接入节点接收关于所述参考入射方向的将所述参考入射方向和所述参考配置信息存储到所述至10.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述至少一个存储器和所述指令被配置为与在所述至少一个存储器中，维护波束调度配置信息，所述波束根据所述波束调度配置信息来配置所述多个可调谐负载11.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述至少一个存储器和所述指令被配置为与经由无线电接收器或收发器在控制信道上从接入节点接述反射波束选择配置信息用于根据在所述配置信息中定义的并且与特定反射波束对应的根据所述反射波束选择配置信息来配置所述多个可调谐负载阻12.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述至少一个存储器和所述指令被配置为与在所述至少一个存储器中，维护关于多个参考入射方向的信4经由无线电接收器或收发器在控制信道上从接入节点接收用于将所述多个可调谐负载阻抗电路配置为使用特定参考入射方向指定的参考配置信息集合的参考入射方向选择根据所述参考入射方向选择配置信息来配置所述多个可调谐负载可调谐反射阵列，包括多个反射元件和多个可调谐负载阻抗电路，所载阻抗电路电连接到所述多个反射元件以用于影响被所述多个反射元件反射的电磁波的所述指令被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装在所述至少一个存储器中，维护关于参考入射方向的信息和参配置信息定义可重构智能表面或其子面板的可调谐反射阵列的多个可调谐负载阻抗电路的多个配置以用于在从所述参考入射方向发生接收时实现在所述至少一个存储器中，维护多个波束码本，所述多个波束码本定义基于所述参考入射方向、所测量的所述入射方向和所述参考配多个波束码本和所述校正矩阵来计算所述多个可调谐负载阻抗电路的所述多个经校正的根据在所述经校正的配置信息中定义的经校正的配置来配置所述多个可调谐负载阻用于经由控制信道从一个或多个接入节点接收一个或多个控制信号的无线电接收器所述可重构智能表面包括可调谐反射阵列、用于经由控制信道从一装置包括至少一个处理器，以及用于存储将由所述处理器执行的指令的至少一个存储器，5其中所述至少一个存储器和所述指令被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置至在所述至少一个存储器中，维护关于参考入射方向的信息和参配置信息定义可重构智能表面或其子面板的可调谐反射阵列的多个可调谐负载阻抗电路的多个配置以用于在从所述参考入射方向发生接收时实现在所述至少一个存储器中，维护多个波束码本，所述多个波束码本定义基于所述参考入射方向、所测量的所述入射方向和所述参考配多个波束码本和所述校正矩阵来计算所述多个可调谐负载阻抗电路的所述多个经校正的根据在所述经校正的配置信息中定义的经校正的配置来配置所述多个可调谐负载阻所述接入节点包括至少一个处理器和用于存储将由所述处理器执行的指令的至少一述接入节点至少经由控制信道向所述可重构智能表面传输一个或多个在至少一个存储器中，维护关于参考入射方向的信息和参在从所述参考入射方向发生接收时实现多个不同反在所述至少一个存储器中，维护多个波束码本，所述多个波束码本定义基于所述参考入射方向、所测量的所述入射方向和所述参考配多个波束码本和所述校正矩阵来计算所述多个可调谐负载阻抗电路的所述多个经校正的根据在所述经校正的配置信息中定义的经校正的配置来配置所述多个可调谐负载阻在至少一个存储器中，维护关于参考入射方向的信息和参6于在从所述参考入射方向发生接收时实现多个不同在所述至少一个存储器中，维护多个波束码本，所述多个波束码本定义基于所述参考入射方向、所测量的所述入射方向和所述参考配多个波束码本和所述校正矩阵来计算所述多个可调谐负载阻抗电路的所述多个经校正的根据在所述经校正的配置信息中定义的经校正的配置来配置所述多个可调谐负载阻7[0002]可重构智能表面(RIS)是人工设计的反射表面，包括反射元件阵列(通常约为计的灵活性，简化了安装和部署。与集成接入和回程(IAB)中继和致密化型的解决方案相[0005]本说明书中描述的不属于独立权利要求范围的实施例和特征(如果有的话)将被[0008]图2A和图2B分别示出了根据实施例的可重构智能表面和该可重构智能表面的可及无线接入架构作为可以应用实施例的接入架构的示例来描述不同的示例性实施例，然而，有适当手段的其他类型的通信网络。适用系统的其他选项的一些示例是通用移动信系统8处理器(或多个处理器)或硬件电路的一部分或处理器的一部分及其(或它们的)附带软件和设备102被配置为在一个或多个通信信道上与节点104进行无线连接。节点104还被连接9[0019]该设备通常是指包括具有或不具有用户标识模块(SIM)的情况下操作的无线移动剪辑加载到网络的相机或摄像机。设备也可以是具有在物联网(IoT)网络中操作的能力的[0020]本文描述的各种技术也可以被应用于网络物理系统(CPS)(控制物理实体的协作[0022]5G能够使用多输入多输出(MIMO)天线，比LTE(所谓的小小区概念)多得多的基站LTE_5G)和RI间(inter_RI)的可操作性(无线电接口间的可操作性，诸如低于6GHz的厘米析和知识生成能够在数据源处发生。这种方法需要利用可能无法连续连接到网络的资源，[0025]可以通过利用网络虚拟化功能(NVF)和软件定义网络(SDN)将边缘云技术引入无或者甚至不存在。可能会使用的一些其他技术进步是大数据(BigData)和全IP(all_IP)，信以及未来的铁路/海事/航空通信的服务可用性。卫星通信不仅可以利用地球静止轨道(GEO)卫星系统还可以利用近地轨道(LEO)卫星系统，特别是巨型星座(部署了数百颗(纳米)卫星的系统)。巨型星座中的每个卫星106可以覆盖创建地面小区的几个卫星使能的网(HNB_GW)可以将来自大量HNB的业务聚合[0030]6G网络预计将采用灵活的去中心化和/或分布式计算系统和架构以及泛在计算，多个不同的反射波束。为了使用RIS实现显著的增益，反射元件的数目可以是数万的数量[0032]RIS作为低成本覆盖扩展和在控制传播环境方面提供额外自由度的手段，在文献可和分区问题方面也有望更容易。RIS还被证明可以在非视距(NLOS)场景中提供显著的信[0033]通过使用具有足够多的可重构反射元件的RIS来将信号的期望反射导向NLOS用[0035]由于RIS的操作是基于反射从无线电发射器或收发器(例如，从接入节点)接收的[0040]以下要讨论的实施例寻求提供克服或至少减轻与上述RIS优化相关的至少一些问[0041]图2A显示了根据实施例的(反射)可重构智能表面(RIS)201(也称为智能反射表用于影响被多个反射元件211至213反射的电磁波的相位。换言之，被给定反射元件211至213生成的反射电磁波的相位可经由相应的可调谐负载阻抗电路221至可调谐负载阻抗电[0044]用于制造特定反射波束的多个可调谐负载阻抗电路221至可调谐负载阻抗电路定反射元件211至213的位置处的入射电场的相位不仅取决于给定反射元件211至213的位[0045]多个反射元件211至元件213可以具有相同的几何形状和尺寸。多个反射元件211至213可以至少部分地由金属或合金(或其他导电材料)制成。多个反射元件211至213可以一些实施例中，多个反射元件211至213可以是除了贴片天线元件之外的基于印刷电路板[0047]包括多个反射元件211至213的可调谐反射阵列210可以是均匀的阵列，这意味着[0048]在一些实施例中，可调谐反射阵列210中的多个反射元件211至213的数目可以大[0049]在一些实施例中，多个反射元件211至213中的相邻反射元件可以被布置为在[0050]多个可调谐负载阻抗电路221至223可被用于调谐多个反射元件211至213的负载载阻抗电路的负载阻抗值的值组成。多个可调负载阻抗电路221至223可以是相同电路(尽载阻抗电路221至223可用于至少通过调节由多个可调谐相移元件诱导的相移来调谐多个[0055]包括在多个可调谐负载阻抗电路221至223中的多个可调谐相移元件可以是相同元件(尽管在任何给定时间它们之间的调谐可能明显不同)。多个可调谐移相元件可以是(阻抗负载)电路或多个相应的寄生(阻抗负荷)电抗负载电路221至223中的该全部或至少一些可调谐阻抗负载电路的每个可调谐阻抗负载电路可以包括至少一个可调谐有源电路元件，诸如可编程增益放大器或可调谐反射放大[0058]为了能够配置多个可调谐阻抗负载电路221至223(即，能够调谐被多个反射元件中详细讨论)，装置204可以被具体地配置为至少调节可调谐反射阵列210的多个可调谐阻射阵列210(或者具体地至少连接到多个可调谐阻抗负[0059]装置204包括处理器206、接口207和存储器208。存储器208包括至少一个数据库[0060]根据一些实施例，装置204可以包括一个或多个控制电路，诸如至少一个处理器(FPGA)或用于实现根据不同实施例的功能的其[0063]在一些实施例中，接口207可以包括无线电接收器或收发器或者提供到外部无线输)操作和反射操作之间开关的开关来提供这置为与至少一个处理器一起使接入节点经由控制信道至少将一个或多个控制信号传输到或触摸屏)，用于使用户能够(经由装置204)和/或[0066]作为参考，下文提供RIS或RIS的可调谐反射阵列(诸如图2A和2B的可调谐反射阵大小为R×C的矩形阵列，其中R和C是分别指示沿y方向和z方向排列的元件的数目的正整[0071]我们考虑(1)和(2)中定义的归一化散射场，以便消除对径向距离ρ的依赖性，即(θllAF()ar-lerc维阵列因子AF(ξy)和AF(ξz)可以简单地计算为AF(ξy)＝DTFT(ac)和AF可调谐反射阵列301包括被用于一次实现单个波[0090]图3B示出了可调谐反射阵列321，可调谐反射阵列321包括多个反射子面板322至图3B示出了具有四个反射子面板322至325(尽管在其他实施例中可以采用其他数目的反射通过改变电连接到子面板的反射元件的可调谐阻抗负载电的装置(即计算设备)控制。可以使用由多个子面板322至射阵列210(对应于单一反射面板)的任何特征可以(经适当[0091]在一些实施例中，RIS可以被配置为从图3A的单面板操作动态切换到图3B的多面[0092]图4示出了根据实施例的过程，用于基于检测到的电磁波入射方向的改变来校正接入节点接收电磁波并反射到终端设备的情况)和上行链路方向(即从终端设备接收电磁谐反射阵列的多个可调谐负载阻抗电路的每个配置对应于具体于从参考入射方向的接收[0095]参考入射方向可以使用仰角和方位角(分别为θt和φt)或使用仰角和方向角之一(在一维可调谐反射阵列的情况下)来定义。仰角在这里可以被定义为相对于RIS的可调谐对应于关于无线电发射器相对于RIS的位个阻抗负载矩阵的多个元件可以分别定义可由多个可调谐阻抗负载电路实现的负载阻抗。个负载矩阵中的每个负载矩阵具有R×C或C位值和可选地增益值。单个复数可被用于提供关[0102]根据第一示例性方法，RIS或接入节点中的一个(或用于经由RIS传输的其它无线调谐反射阵列的多个可调谐反射元件之间或天线阵列的多个子天线元件之间的到达时间RIS和接入节点中的一个(或用于经由RIS传输的其他无线电发射器或收发器)可以被配备于经由RIS传输的其他无线电发射器或收发器)可以使用至少一个激光器发射一个或多个激光脉冲，而RIS和访问节点中的另一个可以使用光学传感器阵列测量一个或多个激光脉[0105]类似于参考入射方向，所测量的入射方向可以使用仰角和方位角(分别为θ,t和φ,t)或使用仰角和方向角之一(在一方向可以具体地定义为假设经由可调谐反射阵列的中心点入射方向发生接收时实现多哥不同反射波束的多个经在假设从所测量的入射方向发生接收的情况下在经校正的配置信息中定义的经校正的配置来配置(而不是重构)多个可调谐负载阻抗电[0110]在多个可调谐负载阻抗电路是RIS的子面板的可调谐负载阻抗电路的实施例中，个或多个另外的子面板可以与和该子面板不同或相同的参考入射方[0111]图5示出了根据实施例的另一过程，用于基于检测到的电磁波的入射方向的改变来校正RIS的可调谐反射阵列的初始配置。图5的过程可以由RIS的装置(例如计算设备)执是否与参考入射方向(在框501中在至少一个存储考入射方向的仰角之间的差异的第一阈值和/或针对所测量的入射方向与参考入射方向的向和参考入射方向之间的差异参数的组合阈值(例[0114]响应于在框504中所测量的入射方向与参考入射方向至少在一个或多个预定义标[0115]响应于在框504中所测量的入射方向未能与参考入射方向至少在一个或多个预定503中的入射方向的测量可以在预定义量的时间之后重复(如将框504(否)连接回框503的[0116]在框506，该装置将所测量的入射方向和经校正的配置信息存储到至少一个存储[0119]图6示出了根据实施例的另一过程，用于基于所检测的电磁波的入射方向的改变来校正RIS的可调谐反射阵列的初始配置。图6的过程可以由RIS的装置(例如计算设备)执码本可以被定义为具有由可调谐反射阵列中的反射元件的数正矩阵的每个元素表示用于与对应的可调谐阻抗负载电路相关联的给定波束成形系数的方向(分别使用仰角和方位角定义为&和&)可以将用于y方向和z方向的差项Δξy和Δξz写和c阵列方向定义的波束成形系数ac和a[0133]在框605，该装置基于多个波束码本和校正矩阵来计算多个可调谐负载阻抗电路[0134]具体地，在框605中基于多个波束码本和校正负载阻抗矩阵来计算多个可调谐负该设备基于多个经校正的波束码本来计算多个可调谐负载阻抗电路的多个经校正的配置。[0135]在框607，类似于结合图4的框405所描述的该装置根据经校正的配置信息中所定他传输实体)发生改变(并且因此预期当代替与多个入射方向相对应的多个路径增益和路径角度，可以向装置提供CSI的所估计的二乘法(LS)或最小均方误差(MMSE)。该装置随后可以通过使用将每个CSI映射到相应的校外部无线电接收器或收发器的连接，用于能够经由控制信道从一个或多个接入节点接收(并可能传输)控制信令。此操作可以类似于集成接入和回程移动终端(IAB_MT)实体的操(专用)天线或者经由RIS的可调谐反射阵列(在这些实施例中假设电连接到无线电接收器还需要在网络中进行认证。从RIS中所包含的装置的视角来看，可以如图7A所示进行该认电收发器在控制信道上接收一个或多个网络同步信号，以便将RIS时钟同步到由网络定义置经由无线电接收器或收发器在控制信道上从接入节点接收(并解码)关于参考入射方向[0143]图7C的过程可以在参考入射方向和参考配置信息已经被存储到RIS装置的至少一721中经由无线电接收器或收发器在控制信道上从接入节点(或具体地，服务接入节点)接一个存储器中所维护的)中定义的特定配置来配置多个可调谐负载阻抗电路。该特定配置可以在至少一个存储器中维护用于多个参考入射方向的单个参考入射方向的结合图4的框401所描述的任何信息。多个参考入射方向可以与[0145]在一些实施例中，结合框731(或其一部分)所描述的信息可能先前已经经由无线[0146]在框732，该装置经由无线电接收器或收发器在控制信道上从接入节点(或具体路，以便能够接收和反射来自特定参考入射方向(或来自假设位于该特定参考入射方的特[0148]用于多个可调谐负载阻抗电路的特定配置可以从参考入射方向指定的参考配置确定的参考入射方向和/或不同参考入射方向所定义的不同个体反射波束之间的周期性切[0153]●在控制信道上向RIS传输认证请求，并且随后在控制信道上从RIS接收认证响[0155]●在控制信道上向RIS传输反射波束选择信息，和/或●在控制信道向RIS传输参[0156]在根据没有无线电接收器或收发器的实施例的更简单RIS的情况下(并且因此无算机(使用有线或无线链路)连接到RIS来执过程，用于使这种更简单的RIS能够使用配置给它的一个或多个不同的参考入射方向对应中任何一个所讨论的任何实施例所描述的那样进相关联的参考入射方向指定的参考配置信息集合定义RIS的可调谐反射阵列的多个可调谐入射方向配置信息可能已经被存储到至少一个存序执行。其他功能也可以在它们之间或在它们内部执行，并且可以发送和/或接收其他信图8描述的过程中的至少一些可以通过包括用于执行至少一些所描述过程的相应部件的装