CN114142898A - 智能反射面相移控制方法及相关产品 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种智能反射面相移控制方法及相关产品。该方法包括:获取接收端的第一接收信号质量信息,其中,所述第一接收信号质量信息用于表征所述接收端接收到的信号的质量;根据所述第一接收信号质量信息及所述信号对应的相移阵列生成第一条件样本统计值;根据通信需求和所述第一条件样本统计值,确定符合所述通信需求的第一相移阵列,所述第一相移阵列包括智能反射面的至少一个反射单元的相移值;以及发送所述第一相移阵列。采用本申请的方案,可以根据通信需求,灵活地改变接收端的接收信号的质量。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种智能反射面相移控制方法及相关产品。
背景技术
无线信号在经过障碍物时会大幅度衰减从而限制了无线信号的覆盖范围。通过增加基站的数量虽然能一定程度上解决此问题,但却会极大的增加运营成本和能源消耗。智能反射面 (intelligent reflecting surface,IRS)是一种全新的无线通信技术,可以有效地解决此问题。它通过在智能反射面上集成大量低成本的无源反射元件,智能地重新配置无线传播环境,从而显著提高无线通信网络的性能。
目前利用智能反射面改变接收端的接收信号的质量,需要获取无线传播环境的信道信息,通过设置智能反射面的相移阵列来改变接收端的接收信号的质量。
然而在实际应用过程中,如果需要获取无线传播环境的信道信息,则需要对现有通信协议进行修改,大大增加了智能反射面部署的技术难度,同时增加智能反射面的部署成本。
发明内容
本申请提供一种智能反射面相移控制方法及相关产品,以改变接收端的接收信号的质量。
第一方面,提供了一种智能反射面相移控制方法,所述方法包括:
获取接收端的第一接收信号质量信息,其中,所述第一接收信号质量信息用于表征所述接收端接收到的信号的质量;
根据所述第一接收信号质量信息及所述信号对应的相移阵列生成第一条件样本统计值;
根据通信需求和所述第一条件样本统计值,确定符合所述通信需求的第一相移阵列,所述第一相移阵列包括智能反射面的至少一个反射单元的相移值;
发送所述第一相移阵列。
结合第一方面,在一种可能的实现中,所述通信需求为增强所述接收端的信号质量,所述根据通信需求和所述第一条件样本统计值,确定符合所述通信需求的第一相移阵列,包括:
获取每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最大值对应的相移值,将得到的多个相移值组成所述第一相移阵列;或
根据至少两个第一候选相移阵列,确定所述第一相移阵列。
结合第一方面,在又一种可能的实现中,所述根据至少两个第一候选相移阵列,确定所述第一相移阵列,包括:
确定所述至少两个第一候选相移阵列;
获取多个第二接收信号质量信息,其中,所述多个第二接收信号质量信息用于表征所述接收端基于每个第一候选相移阵列接收到的信号的质量;
根据所述多个第二接收信号质量信息及所述每个第一候选相移阵列,生成第二条件样本统计值;
获取第二条件样本统计值中的最大值对应的第一候选相移阵列,作为所述第一相移阵列。
结合第一方面,在又一种可能的实现中,所述通信需求为减弱所述接收端的信号质量,所述根据通信需求和所述第一条件样本统计值,确定符合所述通信需求的第一相移阵列,包括:
获取每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最小值对应的相移值,将得到的多个相移值组成所述第一相移阵列;或
根据至少两个第二候选相移阵列,确定所述第一相移阵列。
结合第一方面,在又一种可能的实现中,所述根据至少两个第二候选相移阵列,确定所述第一相移阵列,包括:
确定所述至少两个第二候选相移阵列;
获取多个第三接收信号质量信息,其中,所述多个第三接收信号质量信息用于表征所述接收端基于每个第二候选相移阵列接收到的信号的质量;
根据所述多个第三接收信号质量信息及所述每个第二候选相移阵列,生成第三条件样本统计值;
获取第三条件样本统计值中的最小值对应的第二候选相移阵列,作为所述第一相移阵列。
结合第一方面,在又一种可能的实现中,所述第一相移阵列包括第一相移子阵列和第二相移子阵列,所述第一相移子阵列包括所述智能反射面的个反射单元的相移值,所述第二相移子阵列包括所述智能反射面的个反射单元的相移值;
所述根据通信需求和所述第一条件样本统计值,确定符合所述通信需求的第一相移阵列,包括:
获取所述智能反射面的个反射单元中每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最小值对应的相移值,将得到的多个相移值组成所述第一相移子阵列,以及获取所述智能反射面的个反射单元中每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最大值对应的相移值,将得到的多个相移值组成所述第二相移子阵列。
结合第一方面,在又一种可能的实现中,所述智能反射面包括N个反射单元,所述第一相移阵列包括智能反射面的Y1个反射单元的相移值,其中,1≤Y1≤N,Y1,N为正整数;
所述方法还包括:
获取接收端的第四接收信号质量信息,其中,所述第四接收信号质量信息是当所述智能反射面的Y1个反射单元确定了相移值、N-Y1个反射单元还未确定相移值时,接收端接收到的信号的质量;
根据所述第四接收信号质量信息及所述信号对应的相移阵列生成第四条件样本统计值;
根据所述通信需求和所述第四条件样本统计值,确定符合所述通信需求的第二相移阵列,所述第二相移阵列包括所述智能反射面的Y2个反射单元的相移值,其中,1≤Y2≤N-Y1,Y2为正整数;
重复执行上述步骤,直至确定符合所述通信需求的所述智能反射面的N个反射单元的相移值。
结合第一方面,在又一种可能的实现中,所述第一接收信号质量信息为多维信号质量信息,所述多维信号质量信息用于表示多天线传输的信号质量。
结合第一方面,在又一种可能的实现中,所述获取接收端的第一接收信号质量信息,包括:
获取多个接收端的第五接收信号质量信息;
根据所述多个接收端的第五接收信号质量信息,确定所述第一接收信号质量信息。
结合第一方面,在又一种可能的实现中,所述方法还包括:
接收相移阵列模式集合,所述相移阵列模式集合包括以下至少一种相移阵列模式:
获取每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最大值对应的相移值,将得到的多个相移值组成所述第一相移阵列;或
根据至少两个第一候选相移阵列,确定所述第一相移阵列;或
获取每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最小值对应的相移值,将得到的多个相移值组成所述第一相移阵列;或
根据至少两个第二候选相移阵列,确定所述第一相移阵列;
存储至少一个相移阵列模式标识与所述至少一个相移阵列模式的对应关系;
接收用户的选择指令,所述选择指令包括第一相移阵列模式的标识;
根据所述第一相移阵列模式的标识和所述对应关系,选择对应的相移阵列模式。
结合第一方面,在又一种可能的实现中,所述智能反射面为二维或三维结构。
结合第一方面,在又一种可能的实现中,所述第一接收信号质量信息包括以下至少一项:参考信号接收功率RSRP(reference signal receiving power)、信干噪比SINR(signal to interference plus noise ratio)、频谱效率、传输速率、多个接收端的传输速率之和、误码率、时延。
第二方面,提供了一种智能反射面相移控制方法,所述方法包括:
接收第一相移阵列,所述第一相移阵列包括智能反射面的符合通信需求的至少一个反射单元的相移值;
根据所述第一相移阵列设置所述智能反射面的至少一个反射单元的相移值。
第三方面,提供了一种智能反射面相移控制方法,应用于智能反射面相移控制系统,所述智能反射面相移控制系统包括智能反射面、信号检测器、相移处理器和相移控制器,所述方法包括:
所述信号检测器检测接收端接收到的信号的质量,得到所述接收端的第一接收信号质量信息,其中,所述第一接收信号质量信息用于表征接收端接收到的信号的质量;
所述信号检测器向所述相移处理器输出所述第一接收信号质量信息;
所述相移处理器获取接收端的第一接收信号质量信息;
所述相移处理器根据所述第一接收信号质量信息及所述信号对应的相移阵列生成第一条件样本统计值;
所述相移处理器还根据通信需求和所述第一条件样本统计值,确定符合所述通信需求的第一相移阵列,所述第一相移阵列包括智能反射面的至少一个反射单元的相移值;
所述相移处理器向所述相移控制器发送所述第一相移阵列;
所述相移控制器根据所述第一相移阵列设置所述智能反射面的至少一个反射单元的相移值。
第四方面,提供了一种智能反射面相移控制装置,所述装置可以实现上述第一方面中的智能反射面相移控制方法。例如所述智能反射面相移控制装置可以是芯片或者设备。可以通过软件、硬件、或者通过硬件执行相应的软件实现上述方法。
在一种可能的实现方式中,所述装置包括:
第一获取单元,用于获取接收端的第一接收信号质量信息,其中,所述第一接收信号质量信息用于表征所述接收端接收到的信号的质量;
第一生成单元,用于根据所述第一接收信号质量信息及所述信号对应的相移阵列生成第一条件样本统计值;
第一确定单元,用于根据通信需求和所述第一条件样本统计值,确定符合所述通信需求的第一相移阵列,所述第一相移阵列包括智能反射面的至少一个反射单元的相移值;
收发单元,用于发送所述第一相移阵列。
可选地,所述通信需求为增强所述接收端的信号质量,所述第一确定单元包括:
第二获取单元,用于获取每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最大值对应的相移值,将得到的多个相移值组成所述第一相移阵列;或
第二确定单元,用于根据至少两个第一候选相移阵列,确定所述第一相移阵列。
可选地,所述第二确定单元包括:
第三确定单元,用于确定所述至少两个第一候选相移阵列;
第三获取单元,用于获取多个第二接收信号质量信息,其中,所述多个第二接收信号质量信息用于表征所述接收端基于每个第一候选相移阵列接收到的信号的质量;
第二生成单元,用于根据所述多个第二接收信号质量信息及所述每个第一候选相移阵列,生成第二条件样本统计值;
第四获取单元,用于获取第二条件样本统计值中的最大值对应的第一候选相移阵列,作为所述第一相移阵列。
可选地,所述通信需求为减弱所述接收端的信号质量,所述第一确定单元包括:
第五获取单元,用于获取每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最小值对应的相移值,将得到的多个相移值组成所述第一相移阵列;或
第四确定单元,用于根据至少两个第二候选相移阵列,确定所述第一相移阵列。
可选地,所述第四确定单元包括:
第五确定单元,用于确定所述至少两个第二候选相移阵列;
第六获取单元,用于获取多个第三接收信号质量信息,其中,所述多个第三接收信号质量信息用于表征所述接收端基于每个第二候选相移阵列接收到的信号的质量;
第三生成单元,用于根据所述多个第三接收信号质量信息及所述每个第二候选相移阵列,生成第三条件样本统计值;
第七获取单元,用于获取第三条件样本统计值中的最小值对应的第二候选相移阵列,作为所述第一相移阵列。
所述第一确定单元包括:
可选地,所述智能反射面包括N个反射单元,所述第一相移阵列包括智能反射面的Y1个反射单元的相移值,其中,1≤Y1≤N,Y1,N为正整数;
所述第一获取单元,还用于获取接收端的第四接收信号质量信息,其中,所述第四接收信号质量信息是当所述智能反射面的Y1个反射单元确定了相移值、N-Y1个反射单元还未确定相移值时,接收端接收到的信号的质量;
所述第一生成单元,还用于根据所述第四接收信号质量信息及所述信号对应的相移阵列生成第四条件样本统计值;
所述第一确定单元,还用于根据所述通信需求和所述第四条件样本统计值,确定符合所述通信需求的第二相移阵列,所述第二相移阵列包括所述智能反射面的Y2个反射单元的相移值,其中,1≤Y2≤N-Y1,Y2为正整数。
可选地,所述第一接收信号质量信息为多维信号质量信息,所述多维信号质量信息用于表示多天线传输的信号质量。
可选地,所述第一获取单元包括:
第十获取单元,用于获取多个接收端的第五接收信号质量信息;
第六确定单元,用于根据所述多个接收端的第五接收信号质量信息,确定所述第一接收信号质量信息。
可选地,所述收发单元,还用于接收相移阵列模式集合,所述相移阵列模式集合包括以下至少一种相移阵列模式:
所述装置还包括:
第十一获取单元,用于获取每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最大值对应的相移值,将得到的多个相移值组成所述第一相移阵列;或
第七确定单元,用于根据至少两个第一候选相移阵列,确定所述第一相移阵列;或
第十二获取单元,用于获取每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最小值对应的相移值,将得到的多个相移值组成所述第一相移阵列;或
第八确定单元,用于根据至少两个第二候选相移阵列,确定所述第一相移阵列;
存储单元,用于存储至少一个相移阵列模式标识与所述至少一个相移阵列模式的对应关系;
所述收发单元,还用于接收用户的选择指令,所述选择指令包括第一相移阵列模式的标识;
选择单元,用于根据所述第一相移阵列模式的标识和所述对应关系,选择对应的相移阵列模式。
可选地,所述智能反射面的形状包括折叠书本形状。
可选地,所述第一接收信号质量信息包括以下至少一项:参考信号接收功率RSRP、信干噪比SINR、频谱效率、传输速率、多个接收端的传输速率之和、误码率、时延。
在另一种可能的实现方式中,该智能反射面相移控制装置用于执行上述第一方面及其各种可能的实现中的方法。
第五方面,提供了一种智能反射面相移控制装置,所述装置可以实现上述第二方面中的智能反射面相移控制方法。例如所述智能反射面相移控制装置可以是芯片或者设备。可以通过软件、硬件、或者通过硬件执行相应的软件实现上述方法。
在一种可能的实现方式中,所述装置包括:
收发单元,用于接收第一相移阵列,所述第一相移阵列包括智能反射面的符合通信需求的至少一个反射单元的相移值;
设置单元,用于根据所述第一相移阵列设置所述智能反射面的至少一个反射单元的相移值。
在另一种可能的实现方式中,该智能反射面相移控制装置用于执行上述第二方面中的方法。
在又一种可能的实现方式中,上述第四方面或第五方面中的智能反射面相移控制装置包括与存储器耦合的处理器;所述处理器被配置为支持所述装置执行上述智能反射面相移控制方法中相应的功能。存储器用于与处理器耦合,其保存所述装置必要的计算机程序(或计算机可执行指令)和/或数据。可选的,所述智能反射面相移控制装置还可以包括通信接口用于支持所述装置与其他网元之间的通信,例如数据和/或信号的发送或接收。示例性的,通信接口可以是收发器、电路、总线、模块或其它类型的通信接口。可选的,该存储器可以位于该智能反射面相移控制装置内部,和处理器集成在一起;也可以位于该智能反射面相移控制装置外部。
当上述第五方面或第六方面中的智能反射面相移控制装置为芯片时,发送单元可以是输出单元,比如输出电路或者通信接口;接收单元可以是输入单元,比如输入电路或者通信接口。当所述智能反射面相移控制装置为终端时,发送单元可以是发射器或发射机;接收单元可以是接收器或接收机。
第六方面,提供了一种智能反射面相移控制系统,所述智能反射面相移控制系统包括智能反射面、信号检测器、相移处理器和相移控制器;其中:
所述信号检测器用于检测接收端接收到的信号的质量,得到所述接收端的第一接收信号质量信息,其中,所述第一接收信号质量信息用于表征接收端接收到的信号的质量;
所述信号检测器还用于向所述相移处理器输出所述第一接收信号质量信息;
所述相移处理器用于获取接收端的第一接收信号质量信息;
所述相移处理器用于根据所述第一接收信号质量信息及所述信号对应的相移阵列生成第一条件样本统计值;
所述相移处理器还用于根据通信需求和所述第一条件样本统计值,确定符合所述通信需求的第一相移阵列,所述第一相移阵列包括智能反射面的至少一个反射单元的相移值;
所述相移处理器还用于向所述相移控制器发送所述第一相移阵列;
所述相移控制器用于根据所述第一相移阵列设置所述智能反射面的至少一个反射单元的相移值。
第七方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序或指令,该程序或指令被处理器执行时,如第一方面或第一方面的任一种实现所述的方法被执行,或者,如第二方面所述的方法被执行。
第八方面,提供了一种计算机程序产品,当其在计算设备上执行时,使得如第一方面或第一方面的任一种实现所述的方法被执行,或者如第二方面所述的方法被执行。
采用本申请提供的一种智能反射面相移控制方案,具有如下有益效果:
通过根据通信需求和第一条件样本统计值,确定符合通信需求的第一相移阵列,发送该第一相移阵列,使得根据该第一相移阵列设置智能反射面的相移值,从而可以根据通信需求,灵活地改变接收端的接收信号的质量。
附图说明
图1为本申请提供的一种通信系统的结构示意图;
图2为本申请示例的一种智能反射面的结构示意图;
图3为本申请提供的一种智能反射面相移控制方法的流程示意图;
图4为本申请实施例示例的一种确定第一相移阵列的示意图;
图5本申请实施例示例的又一种确定第一相移阵列的示意图;
图6为本申请提供的又一种智能反射面相移控制方法的流程示意图;
图7为本申请提供的一种智能反射面相移控制装置的结构示意图;
图8为本申请提供的又一种智能反射面相移控制装置的结构示意图;
图9为本申请提供的又一种智能反射面相移控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图详细描述本申请实施例中的技术方案。
目前利用智能反射面改变接收端的接收信号的质量,需要获取无线传播环境的信道信息,通过设置智能反射面的相移阵列来改变接收端的接收信号的质量。然而,获取无线传播环境的全部信道信息,这在真实通讯环境下并不现实。
对于当下的通信技术而言,真实通信场景下的信道模型十分复杂,多径也非常丰富,因而很难准确地确定通信信号的来波方向。其次,对于多径丰富的通信场景,智能反射面要想准确获取信道信息就必须具有与网络设备进行信道交互的功能,从而要求设计独立的信息传输链路,同时智能反射面还必须具有对通信信号进行接收和处理的功能。当前的网络协议架构对此并不支持。最后,引入智能反射面与网络设备之间的信息交互会极大的增加智能反射面的部署成本,使得智能反射面难以大规模部署。同时也会增加电力能源的消耗,也违背了开发智能反射面的初衷。因此,开发未知信道条件下智能反射面的编码方法是十分必要的。
为此,本申请提供了一种智能反射面相移控制方法及相关产品,通过根据通信需求和第一条件样本统计值,确定符合通信需求的第一相移阵列,发送该第一相移阵列,使得根据该第一相移阵列设置智能反射面的相移值,从而可以根据通信需求,灵活地改变接收端的接收信号的质量。
在本申请中,智能反射面不需要与网络设备进行交互,不需要网络设备提供信道详细数据以及估计结果,仅提供检测接收端接收到的信号的质量,基于算法运行得到在当前场景下符合通信需求的信道质量的智能反射面的相移阵列。
请参阅图1,为本申请实施例提供的一种通信系统的结构示意图。该通信系统包括网络设备101、接收端102以及智能反射面相移控制系统103。该智能反射面相移控制系统103包括智能反射面1031、信号检测器1032、相移处理器1033和相移控制器1034。其中,信号检测器1032和相移处理器1033可以附着在接收端102上,也可以单独设置。信号检测器1032相移处理器1033和相移控制器1034之间可以有线或无线(例如通过蓝牙、WiFi连接)连接。相移控制器1034可以附着在智能反射面1031上,也可以单独设置。需要说明的是,图1所示的网络设备101、接收端102以及智能反射面1031分别对应的数量和形态仅用于举例,并不构成对本申请实施例的限定,例如,在实际应用过程中,还可以是一个接收端102对应多个智能反射面1031。
其中,信号检测器1032用于检测接收端接收到的信号的质量,得到接收端的第一接收信号质量信息,其中,第一接收信号质量信息用于表征接收端接收到的信号的质量;
信号检测器1032还用于向相移处理器1033输出第一接收信号质量信息;
相移处理器1033用于获取接收端的第一接收信号质量信息;
相移处理器1033还用于根据第一接收信号质量信息及信号对应的相移阵列生成第一条件样本统计值;
相移处理器1033还用于根据通信需求和第一条件样本统计值,确定符合通信需求的第一相移阵列,第一相移阵列包括智能反射面的至少一个反射单元的相移值;
相移处理器1033还用于向相移控制器发送第一相移阵列;
相移控制器1034用于根据第一相移阵列设置智能反射面1031的至少一个反射单元的相移值。
即相移控制器1034用于控制智能反射面的波束赋形编码,信号检测器1032用于测量和收集接收端的通信信号的质量信息,相移处理器1033根据信号检测器端的采样信息以及对应的相移控制器1034端的波束赋形编码确定优化建议,并将优化建议下发给相移控制器1034。
本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信系统。例如:第三代(3rdgeneration,3G) 移动通信系统、第四代(4th generation,4G)移动通信系统、第五代(5thgeneration,5G) 移动通信系统,或者其他未来的新型移动通信系统等。该通信系统还可以是同时支持多种无线技术的通信系统,例如同时支持长期演进(long term evolution,LTE)和新无线(new radio, NR)的通信系统;或者,该通信系统还可以是支持近距离通信的通信系统,例如,支持侧行链路(sidelink,SL)技术的通信系统,支持无线保真(wirelessfidelity,WiFi)技术的通信系统等等。
其中,本申请实施例中的网络设备101可以是基站(base station)、演进型基站(evolved NodeB,eNodeB)、发送接收点(transmission reception point,TRP)、5G移动通信系统中的下一代基站(next generation NodeB,gNB)、第六代(6th generation,6G)移动通信系统中的下一代基站、未来移动通信系统中的基站或WiFi系统中的接入节点等;也可以是完成基站部分功能的模块或单元,例如,可以是集中式单元(central unit,CU),也可以是分布式单元 (distributed unit,DU)。网络设备101可以是宏基站,也可以是微基站或室内站,还可以是中继节点或施主节点等。本申请的实施例对网络设备101所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。为了便于描述,下文以基站作为网络设备的例子进行描述。
其中,本申请实施例中的接收端102是一种用于接收或者发送信号的实体,例如手机等。接收端102也可以称为终端(terminal)、用户设备(user equipment,UE)、移动台(mobile station, MS)、移动终端(mobile terminal,MT)等。网络设备101和接收端102还可以是具备通信功能的汽车、智能汽车、手机(mobile phone)、穿戴式设备、平板电脑(Tablet)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality,VR)终端设备、增强现实(augmented reality,AR) 终端设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self-driving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等等。本申请实施例中对接收端102所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。
其中,本申请实施例中的智能反射面1031的表面是由大量低成本的被动无源反射单元 1035组成的。该智能反射面1031通过适当编码(即设置智能反射面上每个反射单元的相移值,经过第n个反射单元的信道hn相移之后信道变为θn为第n个反射单元设置的相移值,一组波束赋形编码对应一组相移值)能够改变接收端接收信号的质量,扩展网络设备无线信号的覆盖范围。还可以通过适当编码降低或者抵消干扰的信号,从而提升接收端102 的通信体验。还可以通过智能反射面的表面增加无线信道多径,降低信道相关性,从而提升无线信道的秩,实现更多流传输,提升了接收端102的通信体验;或者通过智能反射面的表面减少无线信道多径,提高信道相关性,从而降低无线信道的秩,降低特定位置接收端102 的传输速率。对于时分双工(time division duplex,TDD)技术中,通过设置智能反射面中的相移阵列,可以实现上行和下行一起优化,即优化好下行信道质量的同时,也实现对上行信道质量的优化。由于引入智能反射面,在同等信道质量的前提下,网络设备的发射功率可以适当降低,从而实现一定的网络节能的功能。
如图1所示,在室外应用场景中,网络设备101将信号发送出来,有的信号直接传输至接收端102中,而有的信号则会经过其他物体的反射再被接收端102接收,例如墙面的反射,还有的信号则会通过智能反射面1031反射之后被接收端102接收。具体的,在实际应用过程中,多块智能反射面可以进行协作,使得信号在传输的过程中更加的稳定。单块的智能反射面还可以分成多个区域,不同的区域承担不同的工作任务,例如优化不同用户的通信体验,针对不同的通信要求进行协作优化等。需要说明的是,本申请实施例中,智能反射面可以是二维的平面结构,也可以是三维的立体结构,如图2所示,为本申请示例的一种智能反射面的结构示意图,该智能反射面的形状可以是折叠的书本形状。需要说明的是,可以在加工时直接加工成具有复杂三维结构的智能反射面,也可以先生产简易的智能反射面,再按照一定角度和结构拼接成具有复杂三维结构的立体智能反射面。当智能反射面是三维的立体结构时,可以显著的增强多输入多输出场景中信道矩阵的秩。
本申请实施例中的方法不仅可以应用在室外场景中,还可以应用在室内场景中。示例性地,在室内应用场景中,可以将智能反射面1031放置于室内的各个转角或者死角,以改变接收端接收信号的质量,减少无线信号的死角,提高无线通信传输的字节数,在多天线通信的场景下还可以显著的增加多径,降低信道相关性,从而提升多输入多输出的信道矩阵的秩,进而提升室内用户的无线通信体验。
本申请实施例中的方法也可用于减弱接收信号的质量的场景。例如,可以通过编码使得信号相干抵消,故意制造信号死角,以增强通信的安全性等。
基于上述图1所示的通信系统架构,下面将对本申请实施例中的智能反射面相移控制方法进行详细描述。本申请实施例中的智能反射面相移控制方法可以应用于不同的场景,且每个场景的对应的实施步骤略有不同,下面将分别进行描述。
一、对于单输入单输出(single-input single-output,SISO)系统下的单用户场景。
请参阅图3,为本申请实施例提供的一种智能反射面相移控制方法的流程示意图,该方法可以包括以下步骤:
S301.相移处理器获取接收端的第一接收信号质量信息,其中,该第一接收信号质量信息用于表征接收端接收到的信号的质量。
网络设备发送无线信号,有的无线信号直接到达接收端处;有的无线信号则会通过智能反射面的反射到达接收端处;还有的无线信号可能会通过其他物体的反射到达接收端处。
其中,对于智能反射面反射无线信号,其具体实现可以是:
相移处理器在线生成多个相移阵列,每个相移阵列中的每一项给出对应智能反射面的一个反射单元的相移值。例如,假设相移处理器生成T个相移阵列,该智能反射面包括N个反射单元。对于第t个相移阵列,生成的相移阵列可以表示为如下公式1:
相移处理器把生成的多个相移阵列发送给相移控制器。可以理解的是,相移处理器可以一次性发送所有的相移阵列,也可以逐次进行发送,具体此处不做限定。
相移控制器把相移阵列下发给智能反射面。每当相移控制器下发一个相移阵列,接收端会相应地接收到第一接收信号。因此,当智能反射面采用多个相移阵列,接收端会接收到多个第一接收信号。
信号检测器则会对第一接收信号进行测量,得到第一接收信号质量信息。该第一接收信号质量信息用于表征接收端接收到的信号的质量。具体地,第一接收信号质量信息可以表征接收端接收到的一个或多个第一接收信号的质量的均值或者加权值,也可以表征接收端接收到的其中一个第一接收信号的质量。其中,第一接收信号质量信息可以包括以下至少一项:参考信号接收功率RSRP、信干噪比SINR、频谱效率、传输速率、多个接收端的传输速率之和、误码率、时延。
信号检测器输出获得的第一接收信号质量信息给相移处理器。相应地,相移处理器获取该第一接收信号质量信息。
示例性地,在测量第一接收信号期间,相移控制器的时钟与相移处理器的时钟保持同步。
在整个测量第一接收信号的过程中,智能反射面不需要和网络设备进行任何信息的交互,接收端也不需要进行任何信道估计工作。
S302.相移处理器根据第一接收信号质量信息及信号对应的相移阵列生成第一条件样本统计值。
相移处理器在获取到第一接收信号质量信息之后,根据第一接收信号质量信息和接收端接收到的信号对应的相移阵列,生成第一条件样本统计值。
其中,相移处理器获取接收端接收到的信号对应的相移阵列的方法有多种:
在一种实现中,相移处理器和相移控制器中都预置有相移阵列码本,其中相移阵列码本包含了多个相移阵列。在保持时钟同步的前提下,相移控制器依次从相移阵列码本中选取相移阵列并下发给智能反射面,而相移处理器同步依次从相移阵列码本中读取相移阵列用于和第一接收信号质量信息配对。
在另一种实现中,相移处理器和相移控制器不需要预置相移阵列码本,相移处理器在线生成多个相移阵列,然后发送给相移控制器。或者,还可以是相移控制器生成多个相移阵列,发送给相移处理器。
相移处理器具体获取多个相移阵列的方法此处不做限定。
假设智能反射面包括N个独立的反射单元,每个反射单元的相移值来自于离散集合,该离散集合可以通过以下公式2表示:
其中,K为可供每个反射单元选择的相移值的数量。
其中,第一条件样本统计值表示当某个反射单元的相移值固定后,而其它反射单元的相移值随机选取时,根据随机样本所估计的第一接收信号质量的平均值。根据第一接收信号质量信息以及对应的波束赋形编码(即信号对应的相移阵列),计算得到第n个反射单元的相移值θn为φk时的第一条件样本统计值为如下公式3所示:
其中,yt表示第t个测量样本数据(即第一接收信号质量信息),θt表示第t个测量样本数据对应的相移阵列,是满足θn=φk的测量样本子集。对应N个反射单元,每个反射单元能够取K个相移值,因而,最终能够获得NK个第一条件样本统计值。
下面给出计算第一条件样本统计值的示例:
考虑N=3,K=2,T=6的情况,即智能反射面有3个反射单元,每个反射单元有2种可以选择的相移值:0和π,测量样本集有6组样本。所得测试样本集与样本数据集示例如下表1 所示:
表1
以此类推,可以计算得到3个反射单元的第一条件样本统计值如下表2所示:
表2
所有L个反射面共同采样,共享一个数据集,即根据样本数据集{y1,…,yt,…,yT}以及对应的相移阵列{θ1,…,θt,…,θT},计算得到NK个第一条件样本统计值Jn,k。其中,T为测量样本集的大小,为L个向量l=1,…,L,拼接而成的N 维向量,每个分向量分别独立对应了一个智能反射面的各个反射单元的相移值。这里θt可以简写为:
S303.相移处理器根据通信需求和第一条件样本统计值,确定符合通信需求的第一相移阵列,该第一相移阵列包括智能反射面的至少一个反射单元的相移值。
相移处理器可以根据具体的通信需求,以及根据第一条件样本统计值,确定符合通信需求的第一相移阵列。
其中,通信需求可以包括增强接收端的信号质量和减弱接收端的信号质量。因此,根据通信需求的不同,步骤S303的具体实现可以不同:
(一)通信需求为增强接收端的信号质量
增强接收端的信号质量的场景例如可以是:将智能反射面放置于室内的多个转角或者死角,以减少无线信号的死角,提高无线通信传输的字节数,从而增强接收端的信号质量。在多天线通信的场景下还可以显著的增加多径,降低信道相关性,从而提升多输入多输出的信道矩阵的秩,进而提升室内用户的无线通信体验。
其中,确定满足增强接收端的信号质量的通信需求的第一相移阵列的实现可以包括但不限于如下实现A1和A2:
在一种实现A1中,步骤S303可以包括:获取每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最大值对应的相移值,将得到的多个相移值组成第一相移阵列。
即对于第n个反射单元,选择K个第一条件样本统计值中的最大值对应的相移值作为解,即:
以此类推,获得N个反射单元中每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最大值对应的相移值,将得到的多个相移值组成第一相移阵列。
在另一种实现A2中,步骤S303可以包括:根据至少两个第一候选相移阵列,确定第一相移阵列。
具体地,根据至少两个第一候选相移阵列,确定第一相移阵列,包括以下步骤:
A21.确定至少两个第一候选相移阵列;
A22.获取多个第二接收信号质量信息,其中,多个第二接收信号质量信息用于表征接收端基于每个第一候选相移阵列接收到的信号的质量;
A23.根据多个第二接收信号质量信息及每个第一候选相移阵列,生成第二条件样本统计值;
A24.获取第二条件样本统计值中的最大值对应的第一候选相移阵列,作为第一相移阵列。
即对于每个反射单元,首先确定至少两个第一候选相移阵列,记为相移控制器将至少两个第一候选相移阵列发送给智能反射面。智能反射面基于每个第一候选相移阵列反射发送端发送的信号。信号检测器检测接收端接收到的信号,获得第二接收信号质量信息并发送给相移处理器,该第二接收信号质量信息用于表征接收端基于该第一候选相移阵列接收到的信号的质量。相移处理器根据多个第二接收信号质量信息及每个第一候选相移阵列,生成第二条件样本统计值,具体实现可参考步骤S302。最后,相移处理器获取第二条件样本统计值中的最大值对应的第一候选相移阵列,作为第一相移阵列,记为θECSM,即
以下给出一种如何根据多个第一候选阵列,确定第一相移阵列的原理。
对于第n个反射单元,用第一条件样本统计值求解:如图4所示,为本申请实施例示例的一种确定第一相移阵列的示意图。这里定义四个以为圆心角的扇形S1,S2,S3和S4。把直接信道h0看成二维平面里以原点为起点的向量。不失一般性,假设h0位于x轴方向上,则S1为角度到的扇形区域,S2为角度0到的扇形区域,S3为角度0到的扇形区域,S4为角度到的扇形区域。
对于每一个反射单元选择K个第一条件样本统计值中的最大值对应的相移值作为优化解 (case1),相当于将所有反射信道转移到S2,S3两个扇形区域内。然而,这样可能并非是最优解。另外两组候选解是将所有反射信道移到case2:S1,S2两个扇形区域,以及将所有反射信道移到case3:S3,S4两个扇形区域。
然后,相移控制器将case1、case2和case3对应的第一候选相移阵列发送给智能反射面。智能反射面基于每个第一候选相移阵列反射发送端发送的信号。信号检测器检测接收端接收到的信号,获得第二接收信号质量信息并发送给相移处理器。相移处理器根据多个第二接收信号质量信息及每个第一候选相移阵列,生成第二条件样本统计值。最后,相移处理器获取第二条件样本统计值中的最大值对应的第一候选相移阵列,作为第一相移阵列,得到最优解。
(二)通信需求为减弱接收端的信号质量
通信需求为减弱接收端的信号质量的场景,例如可以是对抗恶意干扰(anti-jamming)的通信场景。例如,在接收端(Bob)接收来自发送端(Alice)的信号时,容易收到来自恶意方(Eve)的干扰,此时利用智能反射面基于本实施例提出的算法,可以在不需要获取恶意方 (Eve)和接收端(Bob)之间信道的条件下屏蔽恶意方(Eve)对接收端(Bob)的干扰。除此之外,也可以用于降低邻近小区基站对于用户主服小区的通信的干扰,不再是简单的制造通信死角。
在减弱信号的算法中,目标是将所有反射信道hn转移到与h0相反的方向上,当小于h0时这样是合理的;当大于h0时,就需要将一部分反射信道hn转移到h0同方向上,一部分反射信道转移到h0相反的方向上。下面分情况进行说明:
在一种实现A3中,步骤S303可以包括:获取每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最小值对应的相移值,将得到的多个相移值组成第一相移阵列。
即对于每个反射单元,选择K个第一条件样本统计值中的最小值对应的相移值作为解,即:
以此类推,获得N个反射单元中每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最小值对应的相移值,将得到的多个相移值组成第一相移阵列。
在另一种实现A4中,步骤S303可以包括:根据至少两个第二候选相移阵列,确定第一相移阵列。
具体地,根据至少两个第二候选相移阵列,确定第一相移阵列,包括以下步骤:
A41.确定至少两个第二候选相移阵列;
A42.获取多个第三接收信号质量信息,其中,多个第三接收信号质量信息用于表征接收端基于每个第二候选相移阵列接收到的信号的质量;
A43.根据多个第三接收信号质量信息及每个第二候选相移阵列,生成第三条件样本统计值;
A44.获取第三条件样本统计值中的最小值对应的第二候选相移阵列,作为第一相移阵列。
即对于每个反射单元,首先确定至少两个第二候选相移阵列,记为相移控制器将至少两个第二候选相移阵列发送给智能反射面。智能反射面基于每个第二候选相移阵列反射发送端发送的信号。信号检测器检测接收端接收到的信号,获得第二接收信号质量信息并发送给相移处理器,该第二接收信号质量信息用于表征接收端基于该第二候选相移阵列接收到的信号的质量。相移处理器根据多个第二接收信号质量信息及每个第二候选相移阵列,生成第三条件样本统计值,具体实现可参考步骤S302。最后,相移处理器获取第三条件样本统计值中的最小值对应的第二候选相移阵列,作为第一相移阵列,记为θECSM,即
在至少两个第二候选相移阵列中选择第一相移阵列的方法与上述增强接收端信号质量时选择第一相移阵列的方法类似,所不同的是,要把所有的反射信道移相到与h0相反的扇形区间。
然后,相移控制器将case1、case2和case3对应的第一候选相移阵列发送给智能反射面。智能反射面基于每个第二候选相移阵列反射发送端发送的信号。信号检测器检测接收端接收到的信号,获得第二接收信号质量信息并发送给相移处理器。相移处理器根据多个第二接收信号质量信息及每个第二候选相移阵列,生成第三条件样本统计值。最后,相移处理器获取第三条件样本统计值中的最小值对应的第二候选相移阵列,作为第一相移阵列,得到最优解。
此时需要将一定比例的反射单元移相到与h0同相,剩余比例的反射单元移相到与h0相反的方向上。
在又一种实现A5中,第一相移阵列包括第一相移子阵列和第二相移子阵列,第一相移子阵列包括智能反射面的个反射单元的相移值,第二相移子阵列包括智能反射面的个反射单元的相移值。则步骤S303可以包括:获取智能反射面的个反射单元中每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最小值对应的相移值,将得到的多个相移值组成第一相移子阵列,以及获取智能反射面的个反射单元中每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最大值对应的相移值,将得到的多个相移值组成第二相移子阵列。
具体地,1、假设反射信道的信号强度βn相等,即所有βn=β,相移近似连续可调,则有β0+xNβ=(1-x)Nβ
4、假设一定比例的反射单元选择K个第一条件样本统计值中的最大值对应的相移作为反射单元设定的相移值,一定比例的反射单元选择K个第一条件样本统计值中的最小值对应的相移值作为反射单元设定的相移值。在接收端对发射信号进行测量,测量结果为f0,
5、最后我们有:
进一步地,智能反射面控制系统可以预存多种相移控制方案或相移阵列模式,每种方案对应一种应用需求,例如对不同区域提高(或缩小)覆盖面,降低干扰,提升速率。用户可以根据需求通过无线控制信令选择智能反射面的相移控制方案或相移阵列模式。具体地,该方法还可以包括:
相移处理器接收相移阵列模式集合。该相移阵列模式集合包括上述A1~A5中的至少一种相移阵列模式。
相移处理器存储至少一个相移阵列模式标识与至少一个相移阵列模式的对应关系。
相移处理器接收用户的选择指令,该选择指令包括第一相移阵列模式的标识。
相移处理器根据第一相移阵列模式的标识和对应关系,选择对应的相移阵列模式。
S304.相移处理器发送第一相移阵列。相应地,相移控制器接收该第一相移阵列。
在确定了第一相移阵列后,相移处理器向相移控制器发送第一相移阵列。
可以理解的是,在实际应用过程中,相移处理器可以在确定了部分反射单元的相移值之后,就将包括了该部分反射单元的相移值的第一相移阵列发送给相移控制器;也可以是在确定了全部反射单元的相移值之后,将包括了全部反射单元的相移值的第一相移阵列发送给相移控制器,具体此处不做限定。
S305.相移控制器根据第一相移阵列设置智能反射面的至少一个反射单元的相移值。
其中,相移控制器用于控制智能反射面的波束赋形编码。相移控制器从相移处理器接收到第一相移阵列后,根据第一相移阵列设置智能反射面的至少一个反射单元的相移值。
示例性地,相移控制器在接收到第一相移阵列之后,根据该第一相移阵列设置智能反射面的各个反射单元的相移值。
示例性地,若相移控制器接收到的第一相移阵列包括部分反射单元的优化的相移值,则根据第一相移阵列设置该智能反射面的部分反射单元的相移值。
根据本申请实施例提供的一种智能反射面相移控制方法,通过根据通信需求和第一条件样本统计值,确定符合通信需求的第一相移阵列,发送该第一相移阵列,使得根据该第一相移阵列设置智能反射面的相移值,从而可以根据通信需求,灵活地改变接收端的接收信号的质量。
在本实施例中,该方法采用一种基于样本分析的优化思路,智能反射面不需要和网络设备进行任何信息交互,接收端也不需要进行任何信道估计工作。解决了智能反射面优化问题中过度依赖完全已知信道信息的问题。利用统计方法将高维的离散非凸优化问题(即波束赋形编码)在线性时间复杂度下进行求解,在采样次数有限的情况下,依然可以获得近优解。
可以理解的是,在实际应用过程中,相移处理器可以在确定智能反射面的部分反射单元的相移值后,将包括该部分反射单元的相移值的第一相移阵列发送给相移控制器;相移处理器可以在确定智能反射面的全部反射单元的相移值后,将包括全部反射单元的相移值的第一相移阵列发送给相移控制器。
请参阅图6,为本申请实施例提供的又一种智能反射面相移控制方法的流程示意图。该智能反射面包括N个反射单元,N为正整数。该方法可以包括以下步骤:
S601.相移处理器获取接收端的第一接收信号质量信息,其中,该第一接收信号质量信息用于表征接收端接收到的信号的质量。
S602.相移处理器根据第一接收信号质量信息及信号对应的相移阵列生成第一条件样本统计值。
S603.相移处理器根据通信需求和第一条件样本统计值,确定符合通信需求的第一相移阵列。
在本实施例中,该第一相移阵列包括智能反射面的Y1个反射单元的相移值,其中,1≤Y1≤N,Y1为正整数。
S604.相移处理器发送第一相移阵列。相应地,相移控制器接收该第一相移阵列。
与图3所示实施例不同的是,本实施例中,第一相移阵列包括智能反射面中部分反射单元的优化的相移值。
S605.相移控制器根据第一相移阵列设置智能反射面的至少一个反射单元的相移值。
由于本实施例中第一相移阵列包括智能反射面中部分反射单元的优化的相移值,因此,相移控制器针对剩余还没有确定优化的相移值的反射单元生成对应的随机样本,并将这些随机样本下发至智能反射面,让智能反射面将剩余的反射单元的相移值设置为这些随机样本。
该方法还可以包括以下至少一轮确定剩余的智能反射面的反射单元的相移值的流程,直至确定符合通信需求的智能反射面的N个反射单元的相移值。其中,每一轮确定剩余的智能反射面的反射单元的相移值的流程包括以下步骤S606~S608:
S606.相移处理器获取接收端的第四接收信号质量信息,其中,第四接收信号质量信息是当智能反射面的Y1个反射单元确定了相移值、N-Y1个反射单元还未确定相移值时,接收端接收到的信号的质量。
该步骤的具体实现可参考步骤S301。
S607.相移处理器根据第四接收信号质量信息及信号对应的相移阵列生成第四条件样本统计值。
该步骤的具体实现可参考步骤S302。
S608.相移处理器根据通信需求和第四条件样本统计值,确定符合通信需求的第二相移阵列,第二相移阵列包括智能反射面的Y2个反射单元的相移值,其中,1≤Y2≤N-Y1,Y2为正整数。
该步骤的具体实现可参考步骤S303。
对于上述步骤S606~S608,具体地,对于通信需求为增强接收信号的质量的场景,对于第m次迭代,利用采集得到的数据(Tm个Nm维样本),计算所有反射单元对应不同相移变化下的第一条件样本统计值Jm:对于单个反射单元n,选择所有K个可选相移值中,第一条件样本统计值中最大的一个,作为当前反射单元的临时解
结束本轮交互。
对于通信需求为减弱接收信号的质量的场景,数据采集过程中,将一部分数据传至相移处理器,相移处理器输出初始相移优化建议后下发至智能反射面的相移控制模块,由相移控制模块指导智能反射面相移变化方式,同时继续采集数据,实现边学习边优化。
这一部分的算法核心依然是第一条件样本统计值,不同的是具体的求解步骤,期望最终实现到一部分反射信道信号用于减弱抵消直接信道信号强度,一部分反射信道信号用于相互减弱抵消,从而达到整体减弱接收端的信号质量的效果。
整个算法由参数估计以及M次测量模块与相移处理器的数据交互组成,参数估计步骤如下:
计算信道质量的期望与第一条件样本统计值理论值的差;
计算信道质量的期望与第一条件样本统计值估计值的差;
通过最小化期望与第一条件样本统计值理论值和期望与第一条件样本统计值估计值的差,得到直接信道的质量和反射信道的质量比值ρ的估计。至此完成参数估计部分。
第m次交互具体算法步骤如下:
步骤(a),利用采集得到的数据(Tm个Nm维样本),计算所有反射单元对应不同相移变化下的第一条件样本统计值Jm:对于单个反射单元n,选择所有K个可选相移状态中,第一条件样本统计值中最弱的一个,作为当前反射单元的临时解
步骤(d),结束本轮交互。
示例性地,在实际应用过程中,对于剩余的未确定优化的相移值的反射单元,可以每次只确定部分反射单元的优化的相移值,即需要多次循环执行步骤S606~S608,直到确定智能反射面中所有反射单元的相移值。还可以是只执行一次步骤S606~S608,就确定智能反射面中剩余所有反射单元的相移值。具体根据实际需要进行确定,本申请不作限定。
根据本申请实施例提供的一种智能反射面相移控制方法,通过根据通信需求和第一条件样本统计值,确定符合通信需求的第一相移阵列,发送该第一相移阵列,使得根据该第一相移阵列设置智能反射面的相移值,从而可以根据通信需求,灵活地改变接收端的接收信号的质量。
二、多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统下的单用户场景
与上述实施例所不同的是,在该场景下,上述第一接收信号质量信息为多维信号质量信息。多维信号质量信息表征了多天线场景下接收端的信号的质量。
其中,采样对象yt可以为接收端的频谱效率、速率等表征多天线通信质量的物理量。
三、SISO系统下的多用户场景
与上述实施例不同的是,在该场景下,相移处理器获取多个接收端的第一接收信号质量信息。该第一接收信号质量信息用于表征多个接收端的信号的质量。
在多用户场景下,可以有多个接收端,对应多个接收信号的质量信息。在多用户的场景下,可能需要对所有接收端中接收到的信号质量最差或者较差的接收端进行通信信号增强的优化。在以增强通信信号为目标的优化场景下,从多个接收端的接收信号中选取的第一接收信号满足:
其中t代表第t次测量,U代表接收端的数量。
即若需要增强多个接收端的通信质量,可以从多个接收端接收到的接收信号中选出质量最差(或者较差)的作为第一接收信号质量。
对于增强接收信号的质量的场景,增强接收端的信号的质量相当于求解最大值的问题,即要尽量提高多个接收端中通信体验最差的用户的通信体验。对于第t组波束赋形编码对应的U个用户的测量值,定义yt满足:
即第t次采样结果yt为U个接收端接收到的信号的最小值。
然后执行类似于SISO单用户增强接收端的信号的质量的操作。
对于减弱接收信号的质量的场景,减弱接收端信号相当于求解最小值的问题,即要尽量减弱多个接收端中通信信号最强的通信信号。对于第t组波束赋形编码对应的U个用户的测量值,定义yt满足:
即第t次采样结果yt为U个接收端接收到的信号的最小值。
然后执行类似于SISO单用户减弱接收端的信号的质量的操作。
四、MIMO系统下的多用户场景
在该场景下,与上述实施例不同的是,相移处理器获取多个接收端的第一接收信号质量信息,该第一接收信号质量信息用来表征接收端的接收到的信号的质量。该第一接收信号质量信息为多维信号质量信息。多维信号质量信息表征了多天线场景下接收端的通信质量。
其中,采样对象yt可以为接收端的频谱效率、速率等表征多天线通信质量的物理量。
上述对本申请实施例提供的方案进行了介绍,可以理解的是,为了实现上述功能,智能反射面相移控制装置(例如可以是上述相移处理器或相移控制器)包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合的形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本申请实施例可以根据上述方法示例对智能反射面相移控制装置进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述功能模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是,本申请实施例中对模块的划分是示意性的,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。下面以采用对应功能划分各个功能模块为例进行说明:
智能反射面相移控制装置可以为上述相移处理器,该智能反射面相移控制装置的一种可能的结构示意图如图7所示,智能反射面相移控制装置700包括:
第一获取单元71,用于获取接收端的第一接收信号质量信息,其中,所述第一接收信号质量信息用于表征所述接收端接收到的信号的质量;
第一生成单元72,用于根据所述第一接收信号质量信息及所述信号对应的相移阵列生成第一条件样本统计值;
第一确定单元73,用于根据通信需求和所述第一条件样本统计值,确定符合所述通信需求的第一相移阵列,所述第一相移阵列包括智能反射面的至少一个反射单元的相移值;
收发单元74,用于发送所述第一相移阵列。
可选地,所述通信需求为增强所述接收端的信号质量,所述第一确定单元包括(图中未示出):
第二获取单元,用于获取每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最大值对应的相移值,将得到的多个相移值组成所述第一相移阵列;或
第二确定单元,用于根据至少两个第一候选相移阵列,确定所述第一相移阵列。
可选地,所述第二确定单元包括(图中未示出):
第三确定单元,用于确定所述至少两个第一候选相移阵列;
第三获取单元,用于获取多个第二接收信号质量信息,其中,所述多个第二接收信号质量信息用于表征所述接收端基于每个第一候选相移阵列接收到的信号的质量;
第二生成单元,用于根据所述多个第二接收信号质量信息及所述每个第一候选相移阵列,生成第二条件样本统计值;
第四获取单元,用于获取第二条件样本统计值中的最大值对应的第一候选相移阵列,作为所述第一相移阵列。
可选地,所述通信需求为减弱所述接收端的信号质量,所述第一确定单元包括(图中未示出):
第五获取单元,用于获取每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最小值对应的相移值,将得到的多个相移值组成所述第一相移阵列;或
第四确定单元,用于根据至少两个第二候选相移阵列,确定所述第一相移阵列。
可选地,所述第四确定单元包括(图中未示出):
第五确定单元,用于确定所述至少两个第二候选相移阵列;
第六获取单元,用于获取多个第三接收信号质量信息,其中,所述多个第三接收信号质量信息用于表征所述接收端基于每个第二候选相移阵列接收到的信号的质量;
第三生成单元,用于根据所述多个第三接收信号质量信息及所述每个第二候选相移阵列,生成第三条件样本统计值;
第七获取单元,用于获取第三条件样本统计值中的最小值对应的第二候选相移阵列,作为所述第一相移阵列。
所述第一确定单元包括(图中未示出):
可选地,所述智能反射面包括N个反射单元,所述第一相移阵列包括智能反射面的Y1个反射单元的相移值,其中,1≤Y1≤N,Y1,N为正整数;
所述第一获取单元,还用于获取接收端的第四接收信号质量信息,其中,所述第四接收信号质量信息是当所述智能反射面的Y1个反射单元确定了相移值、N-Y1个反射单元还未确定相移值时,接收端接收到的信号的质量;
所述第一生成单元,还用于根据所述第四接收信号质量信息及所述信号对应的相移阵列生成第四条件样本统计值;
所述第一确定单元,还用于根据所述通信需求和所述第四条件样本统计值,确定符合所述通信需求的第二相移阵列,所述第二相移阵列包括所述智能反射面的Y2个反射单元的相移值,其中,1≤Y2≤N-Y1,Y2为正整数。
可选地,所述第一接收信号质量信息为多维信号质量信息,所述多维信号质量信息用于表示多天线传输的信号质量。
可选地,所述第一获取单元包括(图中未示出):
第十获取单元,用于获取多个接收端的第五接收信号质量信息;
第六确定单元,用于根据所述多个接收端的第五接收信号质量信息,确定所述第一接收信号质量信息。
可选地,所述收发单元,还用于接收相移阵列模式集合,所述相移阵列模式集合包括以下至少一种相移阵列模式:
所述装置还包括(图中未示出):
第十一获取单元,用于获取每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最大值对应的相移值,将得到的多个相移值组成所述第一相移阵列;或
第七确定单元,用于根据至少两个第一候选相移阵列,确定所述第一相移阵列;或
第十二获取单元,用于获取每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最小值对应的相移值,将得到的多个相移值组成所述第一相移阵列;或
第八确定单元,用于根据至少两个第二候选相移阵列,确定所述第一相移阵列;
存储单元,用于存储至少一个相移阵列模式标识与所述至少一个相移阵列模式的对应关系;
所述收发单元,还用于接收用户的选择指令,所述选择指令包括第一相移阵列模式的标识;
选择单元,用于根据所述第一相移阵列模式的标识和所述对应关系,选择对应的相移阵列模式。
可选地,所述智能反射面的形状包括折叠书本形状。
可选地,所述第一接收信号质量信息包括以下至少一项:参考信号接收功率RSRP、信干噪比SINR、频谱效率、传输速率、多个接收端的传输速率之和、误码率、时延。
上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述,在此不再赘述。
智能反射面相移控制装置可以为上述相移控制器,该智能反射面相移控制装置的一种可能的结构示意图如图8所示,智能反射面相移控制装置800包括:
收发单元81,用于接收第一相移阵列,所述第一相移阵列包括智能反射面的符合通信需求的至少一个反射单元的相移值;
设置单元82,用于根据所述第一相移阵列设置所述智能反射面的至少一个反射单元的相移值。
请参阅图9,为本申请实施例提供的智能反射面相移控制装置的又一结构示意图,该智能反射面相移控制装置900包括:处理器91、存储器92、总线95、接口94。其中,处理器91与存储器92、接口94相连。总线95分别连接处理器91、存储器92以及接口94。接口 94用于接收或者发送数据。处理器91是单核或多核中央处理单元,或者为特定集成电路,或者为被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。存储器92可以为随机存取存储器(random access memory,RAM),也可以为非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个硬盘存储器。存储器92用于存储计算机执行指令。具体的,计算机执行指令中可以包括程序93。
本实施例中,该处理器91调用程序93时,可以使图9中的处理器91执行前述图3或图 6所示实施例中相移处理器或相移控制器所执行的操作,具体此处不再赘述。
需要说明的是,在实际应用过程中,接收端、信号检测器可以是一个设备,例如信号检测器集成在接收端内,也可以是分开单独的设备,例如接收端接收到信号之后,再将信号转发给信号检测器,通过信号检测器来测量接收的信号。或者,接收端、信号检测器以及相移处理器也可以是同一个设备,也可以是分开不同的设备,具体接收端、信号检测器以及相移处理器的组合形态本申请实施例不做限定。
需要说明的是,在实际应用过程中,智能反射面和相移控制器可以是一个设备,也可以是分开单独的设备,具体此处不做限定。
本申请实施例中,相移处理器具体执行的方法和图3以及图6中相移处理器所执行的方法类似,具体此处不再赘述。相移控制器具体执行的方法和图3以及图6中相移控制器所执行的方法类似,具体此处不再赘述。
应理解,本申请以上实施例中的相移控制器以及相移处理器中提及的处理器,或者本申请上述实施例提供的处理器,可以是中央处理单元(central processing unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,DSP)、专用集成电路 (application-specific integrated circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
还应理解,本申请中以上实施例中的相移控制器以及相移处理器中的处理器的数量可以是一个,也可以是多个,可以根据实际应用场景调整,此处仅仅是示例性说明,并不作限定。本申请实施例中的存储器的数量可以是一个,也可以是多个,可以根据实际应用场景调整,此处仅仅是示例性说明,并不作限定。
还需要说明的是,当相移控制器以及相移处理器包括处理器(或处理单元)与存储器时,本申请中的处理器可以是与存储器集成在一起的,也可以是处理器与存储器通过接口连接,可以根据实际应用场景调整,并不作限定。
本申请提供了一种芯片系统,该芯片系统包括处理器,用于支持相移控制器以及相移处理器实现上述方法中所涉及的控制器的功能,例如处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。在一种可能的设计中,芯片系统还包括存储器,存储器,用于保存必要的程序指令和数据。该芯片系统,可以由芯片构成,也可以包括芯片和其他分立器件。
在另一种可能的设计中,当该芯片系统为用户设备或接入网等内的芯片时,芯片包括:处理单元和通信单元,处理单元例如可以是处理器,通信单元例如可以是输入/输出接口、管脚或电路等。该处理单元可执行存储单元存储的计算机执行指令,以使该相移控制器以及相移处理器等内的芯片执行上述图3以及图6实施例中相移控制器以及相移处理器执行的步骤。可选地,存储单元为芯片内的存储单元,如寄存器、缓存等,存储单元还可以是相移控制器以及相移处理器等内的位于芯片外部的存储单元,如只读存储器(read-onlymemory,ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,随机存取存储器(random access memory, RAM)等。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被计算机执行时实现上述任一方法实施例中与相移控制器以及相移处理器的控制器执行的方法流程。对应的,该计算机可以为上述相移控制器以及相移处理器。
应理解,本申请以上实施例中的提及的控制器或处理器,可以是中央处理单元(central processing unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignal processor, DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等中的一种或多种的组合。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
还应理解,本申请中以上实施例中的相移控制器以及相移处理器或芯片系统等中的处理器或控制器的数量可以是一个,也可以是多个,可以根据实际应用场景调整,此处仅仅是示例性说明,并不作限定。本申请实施例中的存储器的数量可以是一个,也可以是多个,可以根据实际应用场景调整,此处仅仅是示例性说明,并不作限定。
还应理解,本申请实施例中以上实施例中的相移控制器以及相移处理器等中提及的存储器或可读存储介质等,可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(static RAM, SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器 (synchronousDRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM,DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambusRAM,DR RAM)。
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由相移控制器以及相移处理器或者处理器执行的步骤可以通过硬件或程序来指令相关的硬件完成。程序可以存储于一种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,随机接入存储器等。具体地,例如:上述处理单元或处理器可以是中央处理器,通用处理器、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、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。上述的这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
当使用软件实现时,上述实施例描述的方法步骤可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质, (例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,BD)、或者半导体介质等。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换,这仅仅是描述本申请的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,在本申请的描述中,除非另有说明,“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系,例如,A/B可以表示A或B;本申请中的“和/或”仅仅是一种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,其中A,B可以是单数或者复数。
取决于语境,如在此所使用的词语“如果”或“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (18)
1.一种智能反射面相移控制方法,其特征在于,所述方法包括:
获取接收端的第一接收信号质量信息,其中,所述第一接收信号质量信息用于表征所述接收端接收到的信号的质量;
根据所述第一接收信号质量信息及所述信号对应的相移阵列生成第一条件样本统计值;
根据通信需求和所述第一条件样本统计值,确定符合所述通信需求的第一相移阵列,所述第一相移阵列包括智能反射面的至少一个反射单元的相移值;
发送所述第一相移阵列。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通信需求为增强所述接收端的信号质量,所述根据通信需求和所述第一条件样本统计值,确定符合所述通信需求的第一相移阵列,包括:
获取每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最大值对应的相移值,将得到的多个相移值组成所述第一相移阵列;或
根据至少两个第一候选相移阵列,确定所述第一相移阵列。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据至少两个第一候选相移阵列,确定所述第一相移阵列,包括:
确定所述至少两个第一候选相移阵列;
获取多个第二接收信号质量信息,其中,所述多个第二接收信号质量信息用于表征所述接收端基于每个第一候选相移阵列接收到的信号的质量;
根据所述多个第二接收信号质量信息及所述每个第一候选相移阵列,生成第二条件样本统计值;
获取第二条件样本统计值中的最大值对应的第一候选相移阵列,作为所述第一相移阵列。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通信需求为减弱所述接收端的信号质量,所述根据通信需求和所述第一条件样本统计值,确定符合所述通信需求的第一相移阵列,包括:
获取每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最小值对应的相移值,将得到的多个相移值组成所述第一相移阵列;或
根据至少两个第二候选相移阵列,确定所述第一相移阵列。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据至少两个第二候选相移阵列,确定所述第一相移阵列,包括:
确定所述至少两个第二候选相移阵列;
获取多个第三接收信号质量信息,其中,所述多个第三接收信号质量信息用于表征所述接收端基于每个第二候选相移阵列接收到的信号的质量;
根据所述多个第三接收信号质量信息及所述每个第二候选相移阵列,生成第三条件样本统计值;
获取第三条件样本统计值中的最小值对应的第二候选相移阵列,作为所述第一相移阵列。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,所述智能反射面包括N个反射单元,所述第一相移阵列包括智能反射面的Y1个反射单元的相移值,其中,1≤Y1≤N,Y1,N为正整数;
所述方法还包括:
获取接收端的第四接收信号质量信息,其中,所述第四接收信号质量信息是当所述智能反射面的Y1个反射单元确定了相移值、N-Y1个反射单元还未确定相移值时,接收端接收到的信号的质量;
根据所述第四接收信号质量信息及所述信号对应的相移阵列生成第四条件样本统计值;
根据所述通信需求和所述第四条件样本统计值,确定符合所述通信需求的第二相移阵列,所述第二相移阵列包括所述智能反射面的Y2个反射单元的相移值,其中,1≤Y2≤N-Y1,T2为正整数;
重复执行上述步骤,直至确定符合所述通信需求的所述智能反射面的N个反射单元的相移值。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一接收信号质量信息为多维信号质量信息,所述多维信号质量信息用于表示多天线传输的信号质量。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其特征在于,所述获取接收端的第一接收信号质量信息,包括:
获取多个接收端的第五接收信号质量信息;
根据所述多个接收端的第五接收信号质量信息,确定所述第一接收信号质量信息。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收相移阵列模式集合,所述相移阵列模式集合包括以下至少一种相移阵列模式:
获取每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最大值对应的相移值,将得到的多个相移值组成所述第一相移阵列;或
根据至少两个第一候选相移阵列,确定所述第一相移阵列;或
获取每个反射单元对应的第一条件样本统计值中的最小值对应的相移值,将得到的多个相移值组成所述第一相移阵列;或
根据至少两个第二候选相移阵列,确定所述第一相移阵列;
存储至少一个相移阵列模式标识与所述至少一个相移阵列模式的对应关系;
接收用户的选择指令,所述选择指令包括第一相移阵列模式的标识;
根据所述第一相移阵列模式的标识和所述对应关系,选择对应的相移阵列模式。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法,其特征在于,所述智能反射面为二维或三维结构。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一接收信号质量信息包括以下至少一项:参考信号接收功率RSRP、信干噪比SINR、频谱效率、传输速率、多个接收端的传输速率之和、误码率、时延。
13.一种智能反射面相移控制方法,其特征在于,所述方法包括:
接收第一相移阵列,所述第一相移阵列包括智能反射面的符合通信需求的至少一个反射单元的相移值;
根据所述第一相移阵列设置所述智能反射面的至少一个反射单元的相移值。
14.一种智能反射面相移控制方法,应用于智能反射面相移控制系统,所述智能反射面相移控制系统包括智能反射面、信号检测器、相移处理器和相移控制器,其特征在于,所述方法包括:
所述信号检测器检测接收端接收到的信号的质量,得到所述接收端的第一接收信号质量信息,其中,所述第一接收信号质量信息用于表征接收端接收到的信号的质量;
所述信号检测器向所述相移处理器输出所述第一接收信号质量信息;
所述相移处理器获取接收端的第一接收信号质量信息;
所述相移处理器根据所述第一接收信号质量信息及所述信号对应的相移阵列生成第一条件样本统计值;
所述相移处理器还根据通信需求和所述第一条件样本统计值,确定符合所述通信需求的第一相移阵列,所述第一相移阵列包括智能反射面的至少一个反射单元的相移值;
所述相移处理器向所述相移控制器发送所述第一相移阵列;
所述相移控制器根据所述第一相移阵列设置所述智能反射面的至少一个反射单元的相移值。
15.一种智能反射面相移控制装置,其特征在于,所述装置用于实现如权利要求1-12中任一项所述的方法、或用于实现如权利要求13所述的方法。
16.一种智能反射面相移控制装置,其特征在于,包括处理器,所述处理器用于与存储器耦合,并读取存储器中的指令,并根据所述指令实现如权利要求1-12中任一项所述的方法、或用于实现如权利要求13所述的方法。
17.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-12中任一项所述的方法、或用于实现如权利要求13所述的方法。
18.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品用于当在计算设备上执行时,执行如权利要求1-12中任一项所述的方法、或执行如权利要求13所述的方法。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114826365A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-07-29 | 中国信息通信研究院 | 一种开关信令指示方法和设备 |
CN116170040A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-05-26 | 深圳市大数据研究院 | 智能反射面优化方法、装置、系统、介质和程序产品 |
WO2023098223A1 (zh) * | 2021-12-03 | 2023-06-08 | 深圳市大数据研究院 | 智能反射面相移控制方法、装置及存储介质 |
CN116500598A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-07-28 | 深圳市大数据研究院 | 基于智能反射面的无线感知方法、系统、装置及设备 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117560047B (zh) * | 2024-01-11 | 2024-04-26 | 广东广宇科技发展有限公司 | 一种基于智能反射面辅助的通讯方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110266352A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-09-20 | 东南大学 | 一种大规模mimo系统中智能反射面相移矩阵自适应设计方法 |
CN110444889A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-11-12 | 电子科技大学 | 太赫兹电控谐振切换式超表面相移装置 |
CN111917448A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-10 | 深圳大学 | 一种毫米波通信的波束训练方法、装置、系统及存储介质 |
CN111954190A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-11-17 | 深圳恩步通信技术有限公司 | 基于智能反射面的d2d通信吞吐量最大化的方法及装置 |
CN112804695A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-14 | 北京邮电大学 | 可重构智能表面辅助的无线通信方法及装置 |
CN113300749A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-08-24 | 北京邮电大学 | 基于机器学习赋能的智慧传输波束优化方法 |
CN113364495A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-09-07 | 西安交通大学 | 一种多无人机轨迹和智能反射面相移联合优化方法及系统 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220150310A (ko) * | 2020-03-03 | 2022-11-10 | 지티이 코포레이션 | 반사 표면에 의한 신호 변조 방법 |
CN111355520B (zh) * | 2020-03-10 | 2022-03-08 | 电子科技大学 | 一种智能反射表面辅助的太赫兹安全通信系统设计方法 |
CN114142898B (zh) * | 2021-12-03 | 2022-09-20 | 深圳市大数据研究院 | 智能反射面相移控制方法、装置及存储介质 |
-
2021
- 2021-12-03 CN CN202111470593.4A patent/CN114142898B/zh active Active
-
2022
- 2022-09-09 WO PCT/CN2022/118261 patent/WO2023098223A1/zh unknown
-
2023
- 2023-11-03 US US18/501,720 patent/US20240072848A1/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110266352A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-09-20 | 东南大学 | 一种大规模mimo系统中智能反射面相移矩阵自适应设计方法 |
CN110444889A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-11-12 | 电子科技大学 | 太赫兹电控谐振切换式超表面相移装置 |
CN111917448A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-10 | 深圳大学 | 一种毫米波通信的波束训练方法、装置、系统及存储介质 |
CN111954190A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-11-17 | 深圳恩步通信技术有限公司 | 基于智能反射面的d2d通信吞吐量最大化的方法及装置 |
CN112804695A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-14 | 北京邮电大学 | 可重构智能表面辅助的无线通信方法及装置 |
CN113300749A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-08-24 | 北京邮电大学 | 基于机器学习赋能的智慧传输波束优化方法 |
CN113364495A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-09-07 | 西安交通大学 | 一种多无人机轨迹和智能反射面相移联合优化方法及系统 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023098223A1 (zh) * | 2021-12-03 | 2023-06-08 | 深圳市大数据研究院 | 智能反射面相移控制方法、装置及存储介质 |
CN114826365A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-07-29 | 中国信息通信研究院 | 一种开关信令指示方法和设备 |
CN116170040A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-05-26 | 深圳市大数据研究院 | 智能反射面优化方法、装置、系统、介质和程序产品 |
CN116170040B (zh) * | 2023-01-06 | 2023-10-03 | 深圳市大数据研究院 | 智能反射面优化方法、装置、系统、介质和程序产品 |
CN116500598A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-07-28 | 深圳市大数据研究院 | 基于智能反射面的无线感知方法、系统、装置及设备 |
CN116500598B (zh) * | 2023-06-30 | 2023-11-03 | 深圳市大数据研究院 | 基于智能反射面的无线感知方法、系统、装置及设备 |
Also Published As
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