CN114257475A - 电子设备、无线通信方法以及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了电子设备、无线通信方法以及计算机可读存储介质。电子设备包括处理电路，该处理电路被配置为：获取经由多次信道测量获得的、关于第一通信设备与第二通信设备之间的等效信道的多个信道信息，在每次信道测量中，第二通信设备基于所接收的从第一通信设备发送的参考信号、以及第一通信设备与第二通信设备之间的智能反射面使用相应的一组反射参数反射所述参考信号而发出的反射信号而获得一个信道信息；以及通过对多次信道测量中使用的多组反射参数与所获取的多个信道信息进行联合处理，确定能够与智能反射面的反射参数一起表征所述等效信道的多个整合子信道的信道估计。

Description

电子设备、无线通信方法以及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，更具体地，涉及在用作收发机的两个通信装置之间存在智能反射面的情况下进行信道估计或预编码的电子设备、无线通信方法以及非暂态计算机可读存储介质。

背景技术

目前，智能反射面(Intelligent reflecting surface，IRS)已得到越来越多的关注。通过在发射机与接收机之间布置IRS，可以在原有的发射机-接收机链路的基础上，增加一条发射机-IRS-接收机链路，这两条链路既可以同时使用，以提高数据率并提升通信系统的有效性，也可以作为彼此的后备链路，以提高通信系统的可靠性。

与一般的多入多出(Multiple-input-multiple-output，MIMO)系统类似，在智能反射面多入多出(IRS-MIMO)系统中，也需要进行信道估计以及基于信道估计进行预编码，以消除用户间干扰并提升通信系统有效性。

然而，智能反射面一般不配备射频链路，并且仅针对其接收到的信号通过按照反射参数改变幅度和/或相位而进行反射。因此，常规的信道估计方法无法适用于IRS与收发机之间的信道。

因此，期望针对用作收发机的两个通信装置之间存在智能反射面的情况提供一种适当的信道估计方法，并且可选地提供一种相应的预编码方法。

发明内容

在下文中给出了关于本公开的简要概述，以便提供关于本公开的某些方面的基本理解。但是，应当理解，这个概述并不是关于本公开的穷举性概述。它并不是意图用来确定本公开的关键性部分或重要部分，也不是意图用来限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出关于本公开的某些概念，以此作为稍后给出的更详细描述的前序。

鉴于上述问题，本公开的至少一方面的目的是提供一种电子设备、无线通信方法以及非暂态计算机可读存储介质，其能够在用作收发机的两个通信装置之间存在智能反射面的情况下进行适当的信道估计或预编码。

根据本公开的第一方面，提供了一种电子设备，其包括处理电路，该处理电路被配置为：获取经由多次信道测量获得的、关于第一通信设备与第二通信设备之间的等效信道的多个信道信息，在每次信道测量中，第二通信设备基于第一通信设备发送的参考信号、以及第一通信设备与第二通信设备之间的智能反射面使用相应的一组反射参数反射所述参考信号而发出的反射信号而获得一个信道信息；以及通过对多次信道测量中使用的多组反射参数与所获取的多个信道信息进行联合处理，确定能够与智能反射面的反射参数一起表征所述等效信道的多个整合子信道的信道估计。

根据本公开的第二方面，提供了一种电子设备，其包括处理电路，该处理电路被配置为：根据利用第一方面的电子设备获得的多个整合子信道的信道估计，计算第一预编码矩阵；以及基于第一预编码矩阵，计算智能反射面的反射参数以及第一通信设备的第二预编码矩阵，使得基于所计算的反射参数与第二预编码矩阵生成的等效预编码矩阵与第一预编码矩阵相似。

根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，其包括处理电路，该处理电路被配置为：基于智能反射面在第一通信设备相对于智能反射面的到达角方向的第一导向矢量以及智能反射面在第二通信设备相对于智能反射面的出发角方向的第二导向矢量，计算位于第一通信设备与第二通信设备之间的智能反射面的反射参数，其中，第一通信设备与第二通信设备之间不存在直接链路；以及基于第一通信设备在智能反射面相对于第一通信设备的出发角方向的第三导向矢量，计算第一通信设备的预编码向量。

根据本公开的第一方面，还提供了一种无线通信方法，其包括：获取经由多次信道测量获得的、关于第一通信设备与第二通信设备之间的等效信道的多个信道信息，在每次信道测量中，第二通信设备基于第一通信设备发送的参考信号、以及第一通信设备与第二通信设备之间的智能反射面使用相应的一组反射参数反射所述参考信号而发出的反射信号而获得一个信道信息；以及通过对多次信道测量中使用的多组反射参数与所获取的多个信道信息进行联合处理，确定能够与智能反射面的反射参数一起表征所述等效信道的多个整合子信道的信道估计。

根据本公开的第二方面，还提供了一种无线通信方法，其包括：根据利用第一方面的电子设备或无线通信方法获得的多个整合子信道的信道估计，计算第一预编码矩阵；以及基于第一预编码矩阵，计算智能反射面的反射参数以及第一通信设备的第二预编码矩阵，使得基于所计算的反射参数与第二预编码矩阵生成的等效预编码矩阵与第一预编码矩阵相似。

根据本公开的第三方面，还提供了一种无线通信方法，其包括：基于智能反射面在第一通信设备相对于智能反射面的到达角方向的第一导向矢量以及智能反射面在第二通信设备相对于智能反射面的出发角方向的第二导向矢量，计算位于第一通信设备与第二通信设备之间的智能反射面的反射参数，其中，第一通信设备与第二通信设备之间不存在直接链路；以及基于第一通信设备在智能反射面相对于第一通信设备的出发角方向的第三导向矢量，计算第一通信设备的预编码向量。

根据本公开的另一方面，还提供了一种存储有可执行指令的非暂态计算机可读存储介质，该可执行指令当由处理器执行时，使得处理器执行上述无线通信方法或电子设备的各个功能。

根据本公开的其它方面，还提供了用于实现上述根据本公开的无线通信方法的计算机程序代码和计算机程序产品。

根据本公开的实施例的至少一方面，针对其间设置了智能反射面的、用作收发机的两个通信装置，以智能反射面的反射参数与多个整合子信道一起表征等效信道，从而可以将多次信道测量所使用的多组反射参数与所获得的多个信道信息进行联合处理而确定各个整合子信道的信道估计。

根据本公开的实施例的另一方面，可以利用以上述方式获得的多个整合子信道的信道估计来计算第一预编码矩阵，并基于第一预编码矩阵计算智能反射面的反射参数以及第一通信设备的第二预编码矩阵，从而能够适当设置反射参数并对数据信号进行适当的预编码。

根据本公开的实施例的又一方面，对于第一通信设备与第二通信设备之间不存在直接链路的情况，可以利用第一通信设备与智能反射面之间以及智能反射面与第二通信设备之间的出发角和/或到达角，计算智能反射面的反射参数以及第一通信设备的预编码向量，从而能够以简化的方式适当设置反射参数并对数据信号进行适当的预编码。

在下面的说明书部分中给出本公开实施例的其它方面，其中，详细说明用于充分地公开本公开实施例的优选实施例，而不对其施加限定。

附图说明

在此描述的附图只是为了所选实施例的示意的目的而非全部可能的实施，并且不旨在限制本公开的范围。在附图中：

图1是用于说明智能反射面的基本工作原理的示意图；

图2是示出了智能反射面的示例应用场景的示意图；

图3是用于说明智能反射面辅助的无线通信系统中的等效信道的示意图；

图4是示出根据本公开的第一实施例的电子设备的第一配置示例的框图；

图5是示出图4所示的电子设备中的确定单元的一个配置示例的框图；

图6是示出根据本公开的第一实施例的电子设备的第二配置示例的框图；

图7是示出根据本公开的第一实施例的电子设备的第三配置示例的框图；

图8是示出根据本公开的第一实施例的信息交互流程的一个示例的流程图；

图9是示出根据本公开的第一实施例的信息交互流程的另一示例的流程图；

图10是示出根据本公开的第二实施例的电子设备的第一配置示例的框图；

图11是示出根据本公开的第二实施例的电子设备的第二配置示例的框图；

图12是用于说明特定情况下的智能反射面辅助的无线通信系统中的等效信道的示意图；

图13是示出根据本公开的第三实施例的电子设备的第一配置示例的框图；

图14是示出根据本公开的第三实施例的电子设备的第二配置示例的框图；

图15是示出根据本公开的第一实施例的无线通信方法的过程示例的流程图；

图16是示出根据本公开的第二实施例的无线通信方法的过程示例的流程图；

图17是示出根据本公开的第三实施例的无线通信方法的过程示例的流程图；

图18是示出可以应用本公开内容的技术的eNB的示意性配置的第一示例的框图；

图19是示出可以应用本公开内容的技术的eNB的示意性配置的第二示例的框图；

图20是示出可以应用本公开内容的技术的智能电话的示意性配置的示例的框图；

图21是示出可以应用本公开内容的技术的汽车导航设备的示意性配置的示例的框图。

虽然本公开容易经受各种修改和替换形式，但是其特定实施例已作为例子在附图中示出，并且在此详细描述。然而应当理解的是，在此对特定实施例的描述并不打算将本公开限制到公开的具体形式，而是相反地，本公开目的是要覆盖落在本公开的精神和范围之内的所有修改、等效和替换。要注意的是，贯穿几个附图，相应的标号指示相应的部件。

具体实施方式

现在参考附图来更加充分地描述本公开的例子。以下描述实质上只是示例性的，而不旨在限制本公开、应用或用途。

提供了示例实施例，以便本公开将会变得详尽，并且将会向本领域技术人员充分地传达其范围。阐述了众多的特定细节如特定部件、装置和方法的例子，以提供对本公开的实施例的详尽理解。对于本领域技术人员而言将会明显的是，不需要使用特定的细节，示例实施例可以用许多不同的形式来实施，它们都不应当被解释为限制本公开的范围。在某些示例实施例中，没有详细地描述众所周知的过程、众所周知的结构和众所周知的技术。

将按照以下顺序进行描述：

1.概述；

1.1智能反射面的简要介绍

1.2智能反射面的应用场景的示例

1.3智能反射面相关的信道整合

2.第一实施例的配置示例

2.1第一配置示例

2.2第二配置示例

2.3第三配置示例

2.4信息交互流程的示例

3.第二实施例的配置示例

3.1第一配置示例

3.2第二配置示例

4.第三实施例的配置示例

4.1无直接链路时的预编码计算

4.2第一配置示例

4.3第二配置示例

5.方法实施例

5.1第一实施例的方法实施例

5.2第二实施例的方法实施例

5.2第三实施例的方法实施例

6.应用示例

<1.概述>

[1.1智能反射面的简要介绍]

智能反射面又称作可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface，RIS)或者大规模智能表面(Large intelligent surface，LIS)，是由许多低成本的无源反射阵子(也称为“阵子”或“阵元”，本文中也将其称为“反射单元”)所构成的大规模阵列。基于可重构电磁表面技术，阵列中的各个阵子或反射单元可以将入射到阵面的电磁波反射出去，同时根据相位调节系数调整反射波的相位，并且可选地根据幅度调节系数调整电磁波的幅度。本文中也将上述相位调节系数和幅度调节系数统称为反射参数。

图1是用于说明智能反射面的基本工作原理的示意图，其示意性地示出了智能反射面的传统应用场景。如图1所示，智能反射面被用于实现可重构反射阵天线，即，将有源天线101和智能反射面102整合到一起，使用有源天线101照射智能反射面102产生反射波，接收端103接收从智能反射面102反射出的电磁波，实现信号传输的功能。智能反射面102具有多个反射阵元(图中示意性地以多个黑色实心矩形示出)中，可以在控制电路(图中未示出)的控制下，根据相应的反射参数合理调节各个反射阵元所反射的信号的相位(以及可选地调节幅度)，从而达到波束赋形的效果。

[1.2智能反射面的应用场景的示例]

目前，引起关注的智能反射面的一种应用是将智能反射面分布式地部署在收发两端之间的某个位置。图2示出了适合应用智能反射面的一种示例场景。如图2的上图所示，当基站BS与用户设备UE之间存在较强的遮挡202时，视距传输条件即直视径(Line of sight，LOS)被破坏，一般的非视距传输即非直视径(Non line of sight，NLOS)信道增益低，造成接收端的UE信噪比条件较差。此时，可以如图2的下图所示，在BS与UE之间的建筑物201上布置智能反射面IRS，利用IRS的反射阵元的特性合理调整反射信号的相位(以及可选地调节幅度)，以将信号能量集中到UE所在的方向，从而可以有效提高接收端信噪比。

可见，通过在发射机与接收机之间布置智能反射面，可以在原有的发射机-接收机链路的基础上，增加一条发射机-智能反射面-接收机链路，这两条链路既可以同时使用，以提高数据率并提升通信系统的有效性(诸如在图2所示的示例中那样)，也可以作为彼此的后备链路，以提高无线通信系统的可靠性。因此，这类智能反射面辅助的无线通信系统引起了研究者的广泛关注。

在智能反射面辅助的无线通信系统中，收发端或有一方配备多天线时，就构成了一个智能反射面多入多出(IRS-MIMO)系统。与一般的多入多出(MIMO)系统类似，在IRS-MIMO系统中，也需要进行信道估计以及基于信道估计进行预编码，以消除用户间干扰并提升通信系统有效性。

然而，智能反射面一般不配备射频链路，并且仅针对其接收到的信号通过按照反射参数改变幅度和/或相位而进行反射。因此，常规的信道估计方法无法适用于智能反射面辅助的无线通信系统中的收发机之间的信道。

[1.3智能反射面相关的信道整合]

为此，发明人提出了一种进行信道整合的发明构思，其将智能反射面辅助的无线通信系统中的信道重组整合成与反射参数无关的多个整合子信道，并利用这些整合子信道与IRS的反射参数一起表示整个等效信道。这样的整合子信道可以用于信道估计并且可以相应地应用于预编码，接下来将参照图3对该信道整合进行概述。

图3是用于说明智能反射面辅助的无线通信系统中的等效信道的示意图。图3所示的无线通信系统包括第一通信设备BS、第二通信设备UE、以及两者之间的设置在建筑物上的智能反射面IRS。智能反射面IRS可以包括M个反射单元(M为大于1的自然数)，在IRS的控制电路(未示出)的控制下，这些反射单元基于例如经由以虚线示出的控制链路从BS接收的关于反射参数的控制信息，根据相应的M个反射参数对BS发送的信号进行幅度和/或相位调节以发出能够被UE接收的反射信号。

这里，将以IRS仅进行相位调节(即反射参数中的幅度调节系数为1)的情况为例，说明等效信道的情况。基于相位调节描述的示例可以适当地应用于同时进行幅度调节的情况，稍后将在必要时进行相应描述。在仅进行相位调节的情况下，可以利用

代表第m个反射单元的反射参数(m＝1,2,…M)，从而可以利用具有下述等式(1)形式的、M×M的对角矩阵Λ(反射参数的对角阵在下文中适当时也称为“反射矩阵”)来代表IRS的M个反射单元分别对其反射信号进行的相位调整。

相应地，可以通过下述等式(2)表示BS与UE之间的等效信道H_eq(Λ)：

H_eq(Λ)＝H₀+H_rΛH_t (2)

如等式(2)所示，等效信道H_eq(Λ)包括从BS到UE的第一链路H₀(“直接链路”)以及从BS经由IRS到UE的第二链路H_rΛH_t(“反射链路”)。这里，如图3所示，H_t表示BS到IRS的信道，其可以具有M×N_t矩阵的形式，其中N_t表示BS的天线数；H_r表示IRS到UE的信道，其可以具有N_r×M矩阵的形式，其中N_r表示UE的天线数。

从等式(2)可以看出，图3的无线通信系统中的等效信道会随着IRS的反射单元的反射参数的变化而变化(与反射矩阵Λ相关)。在该系统中，尽管H₀仍然可以通过利用基于参考信号进行信道测量(或信道观测)的传统方式(这种传统方式也可以称为导频训练)获得，但由于常规的IRS没有配置射频链路，不具有数字信号处理的能力，H_r和H_t无法直接以利用参考信号进行信道测量的方式获得，因此基于传统的导频训练只能估计出带有变量(反射参数)的整体等效信道H_eq(Λ)的信息。这意味着，每当反射参数改变时，都需要彻底重新进行整个等效信道的信道估计。

鉴于上述问题，发明人提出了本公开的发明构思：将BS到UE的信道H₀、BS到IRS的信道H_t、IRS到UE的信道H_r重组整合成与反射参数无关的多个整合子信道，并利用这些整合子信道与IRS的反射参数一起表示整个等效信道。利用以上方式，可以通过使用不同的反射参数利用参考信号进行信道观测而求解与反射参数无关的多个整合子信道。此外，还可以基于这样求解的整合子信道来计算预编码矩阵。

接下来，将描述利用上述发明构思的用于信道估计的第一实施例、基于第一实施例的信道估计的用于计算预编码矩阵的第二实施例、以及用于在特定情况计算预编码矩阵的第三实施例。

<2.第一实施例的配置示例>

[2.1第一配置示例]

(基本配置)

图4是示出根据本公开的第一实施例的电子设备的第一配置示例的框图。

如图4所示，电子设备400可以包括获取单元410和确定单元420。

这里，电子设备400的各个单元都可以包括在处理电路中。需要说明的是，电子设备400既可以包括一个处理电路，也可以包括多个处理电路。进一步，处理电路可以包括各种分立的功能单元以执行各种不同的功能和/或操作。需要说明的是，这些功能单元可以是物理实体或逻辑实体，并且不同称谓的单元可能由同一个物理实体实现。

作为示例，图4所示的电子设备400可以应用于诸如此前<1.概述>中参照图3描述的智能反射面辅助的无线通信系统。以下，将继续结合图3的示例描述电子设备400及其功能单元所实现的处理。

根据本公开的实施例，电子设备400的获取单元410可以获取经由多次信道测量获得的、关于第一通信设备与第二通信设备之间的等效信道的多个信道信息。在每次信道测量中，第二通信设备基于所接收的从第一通信设备发送的参考信号、以及第一通信设备与第二通信设备之间的智能反射面使用相应的一组反射参数反射所述参考信号而发出的反射信号，获得等效信道的一个信道信息。

电子设备400的确定单元420可以通过对多次信道测量中使用的多组反射参数与所获取的多个信道信息进行联合处理，确定能够与智能反射面的反射参数一起表征等效信道的(与反射参数无关的)多个整合子信道的信道估计。

作为示例，第一通信设备可以是图3所示的网络侧设备BS，第二通信设备可以是图3所示的用户设备UE。下文中主要以第一通信设备是网络侧设备BS且第二通信设备是用户设备UE为例进行描述，但在本公开内容的基础上，可以适当地采取不同的设置。例如，当用户设备具有较强处理能力的情况下，第一通信设备可以是用户设备且第二通信设备可以是网络侧设备，这里不再赘述。

第一通信设备与第二通信设备之间的智能反射面可以是例如图3所示的、具有M个反射单元的智能反射面IRS。假设共进行L次信道测量(L为大于1的、适当设置的自然数)，在其中的第l次信道测量中，第二通信设备所接收的反射信号例如是智能反射面的各个反射单元在自身的控制电路(未示出)的控制下，根据各自的反射参数对参考信号进行幅度和/或相位调节后发出的(l＝1，2，…,L)。

在一个示例中，可以由电子设备400的确定单元420实现确定这些反射参数的功能。图5示出了了这样的确定单元420的一个配置示例，其中确定单元420包括可选的反射参数确定模块421、以及信道估计确定模块422，这里首先描述反射参数确定模块421的功能。

反射参数确定模块421可以被配置为确定每次测量中所使用的智能反射面的反射参数，以供智能反射面根据相应的反射参数反射参考信号。电子设备400可以经由未示出的发送单元向智能反射面直接地或间接地提供关于反射参数的控制信息(例如，包括反射参数的信息)。例如，电子设备400可以将关于反射参数的控制信息发送给诸如网络侧设备的第一通信设备，使得第一通信设备通过控制链路向智能反射面(例如与参考信号同时)发送相应的控制信息，以供智能反射面根据控制信息所指示的反射参数反射参考信号。替选地，在智能反射面配置了相应处理电路的情况下，电子设备400可以将关于反射参数的控制信息一次性地直接发送智能反射面，以供智能反射面后续在每次反射中使用。

作为示例，基于反射参数确定模块421所生成的关于反射参数的控制信息，在第l次信道测量中，智能反射面可以使用具有等式(1)的反射矩阵Λ中的对角元的形式的、第l组M个反射参数。每个反射参数可以由反射参数确定模块421适当地设置。作为示例，反射参数确定模块421可以随机生成反射矩阵中的反射参数，即等式(1)的中

的ω_m取值可以是随机数。这里，将主要以智能反射面仅进行相位调节(反射参数模长为1，即幅度调节系数为1)的情况为例，说明电子设备400的相应处理。基于相位调节描述的示例可以适当地应用于同时进行幅度调节的情况，后续在必要时将会对此进行相应描述。

如前所述，在诸如图3所示的智能反射面辅助的无线通信系统中，第一通信设备与第二通信设备之间的等效信道可以包括从第一通信设备到第二通信设备的第一链路(“直接链路”)以及从第一通信设备经由智能反射面到第二通信设备的第二链路(“反射链路”)。

作为示例，第一通信设备BS所发送的参考信号例如可以是信道状态指示-参考信号(Channel Status Indicator-Reference Signal,CSI-RS)等。第二通信设备UE可以基于其接收的、通过直接链路和反射链路到达UE的参考信号(即，直接从BS接收的参考信号以及从IRS接收的、IRS根据第l组反射参数对BS发出的参考信号进行调节后发出的反射信号)，针对这两个链路构成的等效信道进行信道测量，并且获得等效信道的信道信息。

如前所述，发明人所提出的对等效信道进行信道整合的发明构思将例如图3所示的第一通信设备BS到第二通信设备UE的信道H₀、第一通信设备BS到智能反射面IRS的信道H_t、智能反射面IRS到第二通信设备UE的信道H_r重组整合成与反射参数无关的多个整合子信道，并利用这些整合子信道与IRS的反射参数一起表示整个等效信道。

因此，根据本公开的实施例，电子设备400的确定单元420的信道估计确定模块422可以被配置为通过对多次信道测量中使用的多组反射参数与所获取的多个信道信息进行联合处理，确定能够与智能反射面的反射参数一起表征等效信道的(与反射参数无关的)多个整合子信道的信道估计。

换言之，在诸如图3所示的智能反射面辅助的无线通信系统中，可以通过使用确定单元420的反射参数确定模块421所确定的不同反射参数利用参考信号进行L次信道测量，并且获得相应的L个等效信道的信道信息(l＝1，2，…,L)。确定单元420例如通过信道估计确定模块422对这些反射参数和信道信息进行联合处理，从而确定能够与智能反射面的反射参数一起表征等效信道的多个整合子信道的信道估计。

接下来，将描述本公开实施例中可以采用的、能够与智能反射面的反射参数一起表征等效信道的与反射参数无关的整合子信道的示例，并且结合这样的整合子信道的示例描述电子设备400中的各个单元所执行的处理或处理所涉及的信息/数据/参数的示例。

(整合子信道的示例)

为描述整合子信道，首先，可以定义具有下述等式(3)形式的、由具有M个反射单元的智能反射面的M个反射参数(即等式(1)的反射矩阵Λ的对角元)构造出的列向量，作为反射向量μ：

可以通过为上述反射向量μ添加一个预定常数而获得扩展反射向量。本示例中，采用的反射参数不涉及相位调节(即，反射参数的模为1)，因此添加的预定常数为1。仅为便于理解，将预定常数1设置在扩展反射向量中的第一位，从而定义具有下述等式(4)形式的扩展反射向量

基于上述扩展反射向量的定义，可以定义如下的(M+1)个整合子信道H_m：

其中，[H_r]_(:,m)表示H_r的第m列，[H_t]_(m,:)表示H_t的第m行。按照以上方式定义的整合子信道具有N_r*N_t的矩阵形式，其中，N_r表示接收端的第二通信设备的天线数，N_t表示发送端的第一通信设备的天线数。

基于以上等式(4)和(5)，将等效信道从等式(2)的形式化为以下等式(6)的形式

其中，

是代表克罗内克积的运算符，

是N_r阶的单位矩阵，用于将扩展反射向量

的转置

通过克罗内克积运算转换为适合于与多个整合子信道进行矩阵相乘运算的矩阵形式。为便于描述，下文中也将

称为扩展反射矩阵，将

称为多个整合子信道构成的级联信道。

在以上示例中，采用的反射参数不涉及相位调节，因此反射向量具有等式(3)的形式。如果所采用的反射参数同时涉及幅度和相位调节，则可以为等式(3)的反射向量中的每个元素添加一个幅度调节系数a_m变为

这种情况下，由于反射参数的模长不再为1，为了获得扩展反射向量而在等式(4)所添加的预定常数可以是一个任意值而不再限于1。除此之外，本示例中的内容将类似地适用于反射参数同时涉及幅度和相位调节的情况，即，等式(5)-(6)构建的整合子信道将会同样适用。

按照以上描述的方式，将整个等效信道表示为基于反射参数的扩展反射矩阵与和反射参数无关的整合子信道构成的级联信道相乘的形式，从而相当于将与智能反射面的反射参数相关的信道部分和与智能反射面的反射参数无关的信道部分解耦，进而可以有利地利用反射参数以及对等效信道的观测结果，求解与智能反射面的反射参数无关的整合子信道。

在以上描述的整合子信道的示例的基础上，本领域人员可以进行适当的修改和变形，只要能够将整个等效子信道表示为彼此解耦的、与智能反射面的反射参数相关的信道部分和与智能反射面的反射参数无关的信道部分即可。例如，这里为了便于理解，在等式(4)中将添加的预定常数设置扩展反射向量的第一位，实际上可以将其添加在(M+1)个位置中任意一处，只要相应地调整等式(5)中H₀的位置即可(即，确保所添加的常数是用于在等式(6)中与H₀相乘)。

(获取单元所获取的信道信息的示例)

在一个实施例中，电子设备400的获取单元410所获取的多个信道信息可以包括第二通信设备通过信道测量获得的、等效信道的多个信道估计(等效信道的信道估计在后文中也称为“观测信道”)。例如，对于第l次信道测量，第二通信设备UE可以基于通过直接链路以及反射链路(其中的IRS应用了例如由电子设备400的确定单元420的反射参数确定模块421生成的第l组反射参数)到达UE的诸如CSI-RS的参考信号，进行等效信道的信道测量，并且可以通过各种现有方式获得该等效信道的观测信道，以将其提供给电子设备400的获取单元410。

替选地，电子设备400的获取单元410所获取的多个信道信息可以包括第二通信设备通过信道测量获得的等效信道的多个信道状态信息。例如，对于第l次信道测量，第二通信设备UE可以进行等效信道的信道测量，并且可以将获得的信道状态信息以例如信道状态信息(Channel State Information,CSI)报告等形式提供给电子设备400的获取单元410。在这种情况下，获取单元410可以被配置为基于所获取的多个信道信息，以现有方式分别确定等效信道的多个信道估计例如多个观测信道。换言之，获取单元410可以具有以现有方式基于等效信道的信道状态信息等执行等效信道的信道估计的功能。

(确定单元所进行的联合处理的示例)

当利用获取单元410所获取的等效信道的信道估计确定整合子信道的信道估计时，电子设备400的确定单元420例如通过信道估计确定模块422所进行的示例联合处理可以包括：将基于(例如由反射参数确定模块421生成的并应用于信道测量的)多组反射参数获得的多个扩展反射向量构造的训练矩阵的逆矩阵与基于多个信道估计(观测信道)构造的观测矩阵相乘，以确定各个整合子信道的信道矩阵。注意，这里的训练矩阵的“逆矩阵”包含伪逆矩阵的情况，稍后将对此进行详细描述。

为进行上述联合处理，信道估计确定模块422例如可以向(例如由反射参数确定模块421生成的并应用于信道测量的)多组反射参数中的每组反射参数分别添加一个预定常数而获得上述多个扩展反射向量。作为示例，当智能反射面包括M个反射单元并在每次反射中使用例如由反射参数确定模块421生成的、与M个反射单元对应的一组M个反射参数(例如具有等式(1)中的对角元的形式)时(M为大于1的自然数)，信道估计确定模块422使用的扩展反射向量

可以具有以下等式(4’)中M+1维向量的形式，即

这里，l＝1，2，…,L，分别对应于L次信道测量中的第l次信道测量。

信道估计确定模块422可以基于扩展反射向量构建训练矩阵，以联合表示多次信道测量所使用的反射参数。作为示例，可以将等式(4’)形式的L个扩展反射向量分别作为各列而构成下述(M+1)×L的训练矩阵Σ：

另一方面，信道估计确定模块422可以基于各次信道测量的信道估计(观测信道)构造观测矩阵，以联合表示多次信道测量的测量结果。

例如，对于第l次信道测量，其等效信道可以表示为基于扩展反射向量

的

(例如具有等式(6)的形式)，获取单元410所获取的信道估计可以表示为该等效信道

的观测信道

信道估计确定模块422例如可以将L次信道测量得到的各个观测信道分别作为各行而获得如下观测矩阵A，以联合表示多次信道测量的信道估计：

信道估计确定模块422可以将按照以上方式构造的训练矩阵的逆矩阵与观测矩阵相乘，以求解与智能反射面无关的多个整合子信道。接下来将描述这种相乘处理所依据的原理以及其实现的细节。

对于第l次信道测量，可以将等式(4’)形式的扩展反射向量

带入表示等效信道的等式(6)，同时考虑噪声的影响，以将获取单元410所获取的等效信道

的信道估计表示为如下观测信道

其中，Z_l是接收端的第二通信设备的噪声。如此前参照等式(6)所述，

是N_r阶的单位矩阵，

表示(M+1)个整合子信道，其中每个整合子信道H_m的定义如此前描述的等式(5)所示(m＝0,1,….M)。在实际处理中，可以简单地将每个整合子信道表示为N_r*N_t的信道矩阵，其中，N_r表示第二通信设备的天线数，N_t表示第一通信设备的天线数。

按照以上等式(9)联合表示所有L个观测信道，可以得到下述等式(10)

将按照上述等式(7)和(8)构造的训练矩阵∑和观测矩阵A带入等式(10)，可以获得观测矩阵A与训练矩阵∑及整合子信道H₀…H_M之间的关系如下

对于以上等式(11)，信道估计确定模块422可以将该等式的两边分别左乘训练矩阵Σ的伪逆矩阵(Σ^*Σ^T)^-1Σ^*，即，将训练矩阵的(伪)逆矩阵与观测矩阵A相乘，则可得到各个整合子信道的信道估计：

其中

是等效噪声。从等式(12)可以看出，在噪声不存在的理想情况下，即

时，信道估计确定模块422利用上述方法得到整合子信道的信道估计

与整合子信道的真值H_m相等。

这里，将信道测量的次数或反射参数的组数L设置为大于或等于整合子信道的个数M+1。可以理解，为了求解M+1个整合子信道，需要获得L≥M+1个测量结果。另外，在等式(12)中，由于训练矩阵Σ本身不一定是方阵，因此采用了伪逆矩阵(Σ^*Σ^T)^-1Σ^*进行矩阵相乘运算。为了确保训练矩阵Σ的伪逆矩阵存在，要求其共轭转置矩阵Σ^*与转置矩阵Σ^T的乘积(Σ^*Σ^T)是可逆的。为此，要求基于多个扩展反射向量按照等式(7)构造的训练矩阵∑是行满秩的，即rank(∑*∑^T)＝M+1。这实际上对例如由确定单元420的反射参数确定模块421生成的、在信道测量中使用的反射参数提出了要求，稍后将会描述确定符合该要求的反射参数的示例。

在以上示例中，采用的反射参数不涉及相位调节，因此例如由反射参数确定模块421生成的反射参数具有例如等式(1)的形式，使得扩展反射向量和训练矩阵具有等式(4’)和(7)的形式。如果所采用的反射参数同时涉及幅度和相位调节，反射参数确定模块421生成的每个反射参数可以具有相应的幅度调节系数，从而等式(4’)的反射向量中的每个反射参数可以通过添加幅度调节系数a_m,l而变为

(m＝1,2,...,M,l＝1，2，…,L)，并且为了获得扩展反射向量而在等式(4’)所添加的预定常数可以是任意值而不再限于1。相应地，等式(7)的训练矩阵中的每个反射参数也变为带有幅度调节系数的形式

并且第一行的预定常数可以是任意值而不再限于1。除此之外，本示例中的内容将类似地适用于反射参数同时涉及幅度和相位调节的情况，即，通过等式(8)-(12)求解整合子信道的处理将会同样适用。

通过以上描述的方式，确定单元420的信道估计确定模块422可以利用基于(例如由反射参数确定模块421生成的并应用于信道测量的)多组反射参数获得的多个扩展反射向量构造训练矩阵，并将训练矩阵的逆矩阵(包括伪逆矩阵)与基于多个信道估计(观测信道)构造的观测矩阵相乘，从而确定各个整合子信道的信道矩阵。这样确定的整合子信道与智能反射面的反射参数无关，可以有利地用于各种后续处理诸如预编码等，稍后将在第二实施例中对这种应用进行详细描述。

在以上描述的确定单元420所进行的联合处理的示例的基础上，本领域人员可以进行适当的修改和变形，只要能够利用反射参数构造训练矩阵、并将训练矩阵的逆矩阵(伪逆矩阵)与基于多个信道估计(观测信道)构造的观测矩阵相乘以求解等效子信道即可。

(信道测量中使用的反射参数的示例)

如前所述，智能反射面在每次信道测量中使用与其所包括的M个反射单元对应的一组M个反射参数。可以利用电子设备400的确定单元420中所包括的可选的反射参数确定模块421确定这些反射参数，并且电子设备400可以将关于反射参数的控制信息适当地提供给智能反射面。

作为示例，反射参数确定模块421所确定的每次信道测量中使用的M个反射参数可以是随机生成的。以智能反射面仅进行相位调整为例，反射参数确定模块421所确定的每次信道测量中使用的M个反射参数可以具有等式(1)中的对角元

的形式(即，模长为1)，并且ω_m取值可以是随机数(m＝1,2,...,M)。

如此前在确定单元所进行的联合处理的示例中所述，希望进行L≥M+1次信道测量以获得等效信道的大于或等于M+1个信道估计，并且希望例如按照等式(4’)基于L组反射参数所获得的L个扩展反射向量例如按照等式(7)而构造的训练矩阵∑是行满秩的，以使确定单元(例如通过信道估计确定模块422)能够基于训练矩阵∑的(伪)逆矩阵求解M+1个整合子信道。因此，反射参数确定模块421可以统一确定满足以上要求的L组反射参数，以供智能反射面在L≥M+1次信道测量中使用。

作为示例，返回参照等式(7)所示的(M+1)×L训练矩阵∑，反射参数确定模块422可以通过确定该矩阵的每个矩阵元素而以确定∑的方式确定反射参数：所确定的训练矩阵∑中第l列相当于第l个扩展反射向量(l＝1,2,…,L)，第l列第2至M+1矩阵元素[∑]_k,l(k＝2,3…M+1)即为要在第l次信道测量中使用的一组M个反射参数。

举例而言，反射参数确定模块421可以对训练矩阵∑采用启发式的设计。例如，可以确定训练矩阵∑的各个元素[∑]_k,l(k＝1,2,…,M+1；l＝1,2,…,L)如下：

上述训练矩阵∑中第l列相当于第l个扩展反射向量，反射参数确定模块421可以将该列的第2至M+1矩阵元素确定为要在第l次信道测量中使用M个反射参数。

此外，反射参数确定模块421例如还可以对训练矩阵∑采用哈达玛矩阵(Hadamardmatrix)的设计。例如，每次反射中使用的M个反射参数的取值可以选自L阶哈达玛矩阵的矩阵元素当中除了第一行以外的M个矩阵元素。

这里对哈达玛矩阵进行简单介绍，不失一般性，记L＝2^B(B为大于1的自然数)，则可以由如下方式构造哈达玛矩阵：

例如记L阶的哈达玛矩阵为G_L，则反射参数确定模块421基于G_L确定训练矩阵∑的示例方法为以G_L的第一行作为∑的第一行，以G_L除第一行外的其他任意不同的M行作为∑的第二行到第M+1行。这样得到的训练矩阵∑的第l列相当于第l个扩展反射向量(l＝1,2,…,L)，反射参数确定模块421可以将该列的第2至M+1矩阵元素确定为要在第l次信道测量中使用M个反射参数。

作为另一示例，反射参数确定模块421可以对训练矩阵∑采用离散傅里叶变换(Discrete Fourier transform，DFT)的设计。例如，每次反射中使用的M个反射参数的取值可以选自L阶离散傅里叶变换矩阵的矩阵元素当中除了第一行以外的M个矩阵元素。

记L阶的DFT矩阵为F_L，F_L的第c行第l列(c＝1,2,…,C，其中，C≥M+1；l＝1,2,…,L)的元素定义如下：

反射参数确定模块421基于F_L确定训练矩阵∑的示例方法为以F_L的第一行作为Σ的第一行，以F_L除第一行外的其他任意不同的M行作为∑的第二行到第M+1行。这样得到的训练矩阵∑的第l列相当于第l个扩展反射向量(l＝1,2,…,L)，反射参数确定模块421可以将该列的第2至M+1矩阵元素确定为要在第l次信道测量中使用M个反射参数。

在以上示例中，以采用的反射参数不涉及相位调节的方式设计了示例训练矩阵，因此矩阵中的每个元素模长为1，即，第2至M+1行的各个矩阵元素具有

的形式(k＝2,3…M+1,l＝1，2，…,L)(等式(13)-(15)给出的矩阵为此情况下的特例)。如果所采用的反射参数同时涉及幅度和相位调节，则可以为这样的训练矩阵的第2至M+1行的各个矩阵元素添加一个幅度调节系数，使得矩阵元素变为

(k＝2,3…M+1,l＝1，2，…,L)。相应地，可以获得的同时涉及幅度和相位调节的训练矩阵。

针对以上设置的各种反射参数(随机设计方案、基于等式(13)的启发式设计方案、基于等式(14)的哈达玛矩阵设计、基于等式(15)的DFT矩阵设计)进行了仿真，以在不同发射功率(0至20dBm的发射功率约束)下确定整合子信道的估计值和真值之间的均方误差(Mean squareerror，MSE)。在本示例中，作为第一通信设备的BS和作为第二通信设备的UE均采用2×2均匀平面天线阵列，智能反射面IRS为8×8均匀平面阵列，所有阵列的阵元间距均为半波长，仿真采用莱斯信道模型，莱斯因子为10dB。预先设置了诸如图3所示的从BS到UE的信道H₀、BS到IRS的信道H_t、IRS到UE的信道H_r，因而整合子信道的真值可以通过以上描述的等式(5)基于H₀、H_t和H_r获得。仿真发现各种符合(M+1)×L的训练矩阵Σ的设计原则(L≥M+1且Σ行满秩)的方案都可以获得很好的估计性能。整合子信道的估计值和真值之间的MSE在0至20dBm的发射功率约束下都很小(不超过-70dB)，这说明所提出的子信道估计方法是可行的。另外，在0至20dBm的发射功率约束下，基于等式(13)的启发式的设计方案的MSE从约-92dB下降到约-102dB，比随机设计方案的MSE(从约-78dB到约-85dB)的性能更好，而基于等式(14)的哈达玛矩阵的设计和基于等式(15)的DFT矩阵的设计的MSE都从约-110dB下降到约-130dB，即，性能是最好的。这两种设计的优异表现原因在于DFT矩阵和哈达玛矩阵都是酉矩阵，在进行等式(12)中的操作时不会出现放大噪声的问题。

以上给出了信道测量中使用的反射参数的示例。在此基础上，本领域人员可以进行适当的修改和变形，只要能够利用各组反射参数构造训练矩阵、并且能够获得这样的训练矩阵的逆矩阵(伪逆矩阵)，以用于联合基于多个信道估计(观测信道)构造的观测矩阵共同处理而获得等效子信道即可。

以上针对诸如图3所示的智能反射面辅助的无线通信系统，描述了本公开的第一实施例的电子设备的第一配置示例以及本公开的实施例中可以采用的、与智能反射面的反射参数无关的整合子信道的示例，并且进一步结合这样的整合子信道的示例描述了电子设备中的各个单元所执行的处理或处理所涉及的信息/数据/参数的示例。

如以上描述的，根据本实施例的第一配置示例，可以基于使用多组反射参数利用参考信号进行的多次信道测量而获得整合子信道的信道估计。所获得的整合子信道的信道估计可以有利地用于各种后续处理，诸如预编码等，稍后将在第二实施例中对其进行详细描述。

[2.2第二配置示例]

图6是示出根据本公开的第一实施例的电子设备的第二配置示例的框图。图6所示的第二配置示例涉及图4所示的第一配置示例在第一通信设备中实现的情况，即图4所示的电子设备被包括在第一通信设备中的示例，因此，将在以上对图4所示的第一配置示例的基础上进行以下描述。

如图6所示，电子设备600可以包括获取单元610和确定单元620，其分别类似于图4的电子设备400中的获取单元410和确定单元420。此外，电子设备600还另外包括了发送单元630，其被配置为向第二通信设备和智能反射面发送参考信号。

作为示例，当电子设备600是诸如图3所示的网络侧设备BS时，发送单元630所发送的参考信号例如可以是CSI-RS等，以供例如图3所示的第二通信设备UE基于其接收的、通过直接链路和反射链路到达UE的参考信号(即，直接从BS接收的参考信号以及从IRS接收的、IRS根据反射参数对BS发出的参考信号进行调节后发出的反射信号)，针对这两个链路构成的等效信道进行信道测量，并且获得等效信道的信道信息。

在本示例中，获取单元610例如可以直接从第二通信设备接收经由针对发送单元630所发送的参考信道的多次信道测量获得的、关于作为第一通信设备的电子设备600与第二通信设备之间的等效信道的多个信道信息。作为示例，所接收的每个信道信息可以直接是对等效信道的信道估计，也可以是第二通信设备获得的等效信道的信道状态信息(例如图3所示的第二通信设备UE以CSI报告方式返回的信道状态信息)。在后者情况下，获取单元610可以被配置为基于所获取的多个信道信息，以现有方式分别确定等效信道的多个信道估计例如多个观测信道。

确定单元620可以按照与图4的电子设备400中的确定单元420类似的方式，通过对多次信道测量中使用的多组反射参数与所获取的多个信道信息进行联合处理，确定能够与智能反射面的反射参数一起表征等效信道的(与反射参数无关的)多个整合子信道的信道估计，这里不再赘述。

此外，确定单元620可以具有与图5所示的确定单元420类似的示例配置，即可以包括可选的反射参数确定模块和信道估计确定模块(未示出)。在这种情况下，作为第一通信设备的电子设备600的确定单元620可以利用反射参数确定模块确定每次测量中所使用的智能反射面的反射参数，并且可以生成关于反射参数的控制信息。电子设备600可以通过发送单元610经由控制链路例如与参考信号同时向智能反射面发送该控制信息，以供智能反射面根据相应的反射参数反射参考信号。作为第一通信设备的电子设备600与智能反射面之间用于传输控制信息的控制链路可以通过各种现有技术方式实现，这里不对其进行任何限制。

以上针对诸如图3所示的智能反射面辅助的无线通信系统，描述了本公开的第一实施例的电子设备的第二配置示例。如以上描述的，在本实施例的第二配置示例中，作为发送端的第一通信设备具有第一配置示例中所描述的电子设备的获取单元和确定单元的功能，并且还具有向第二通信设备和智能反射面发送参考信号的功能以及可选地直接向智能反射面发送关于反射参数的控制信息的功能。以此方式，可以避免另外设置单独用于整合子信道的信道估计的电子设备，从而简化了系统设计。

[2.3第三配置示例]

图7是示出根据本公开的第一实施例的电子设备的第三配置示例的框图。图7所示的第三配置示例涉及图4所示的第一配置示例在第二通信设备中实现的情况，即图4所示的电子设备被包括在第二通信设备中的示例，因此，将在以上对图4所示的第一配置示例的基础上进行以下描述。

如图7所示，电子设备700可以包括获取单元710和确定单元720，其分别类似于图4的电子设备400中的获取单元710和确定单元720。此外，电子设备700还另外包括接收单元730，其被配置为从第一通信设备接收参考信号。

作为示例，当电子设备700是诸如图3所示的用户设备UE时，接收单元730所接收的参考信号例如可以是CSI-RS等。获取单元710基于接收单元730所接收的、通过直接链路和反射链路到达UE的参考信号(即，直接从BS接收的参考信号以及从IRS接收的、IRS根据反射参数对BS发出的参考信号进行调节后发出的反射信号)，针对这两个链路构成的等效信道进行信道测量，并且获得等效信道的信道信息。例如，获取单元710通过测量等效信道获得的信道信息可以是通过现有方式确定的等效信道的信道估计(观测信道)。

电子设备700的确定单元720可以按照与图4的电子设备400中的确定单元420类似的方式，通过对多次信道测量中使用的多组反射参数与所获取的多个信道信息进行联合处理，确定能够与智能反射面的反射参数一起表征等效信道的(与反射参数无关的)多个整合子信道的信道估计，这里不再赘述。

此外，确定单元720可以具有与图5所示的确定单元420类似的示例配置，即可以包括可选的反射参数确定模块和信道估计确定模块(未示出)。在这种情况下，作为第二通信设备的电子设备700的确定单元720可以利用反射参数确定模块确定每次测量中所使用的智能反射面的反射参数，并且可以生成关于反射参数的控制信息。电子设备700可以通过未示出的发送单元将控制信息一次性地发送给第一通信设备，以供第一通信设备经由控制链路例如与参考信号同时向智能反射面发送该控制信息，使得智能反射面根据相应的反射参数反射参考信号。替选地，在智能反射面配置了相应处理电路的情况下，电子设备700可以将关于反射参数的控制信息一次性地直接发送智能反射面，以供智能反射面后续在每次反射中使用。

以上针对诸如图3所示的智能反射面辅助的无线通信系统，描述了本公开的第一实施例的电子设备的第三配置示例。如以上描述的，在本实施例的第三配置示例中，作为接收端的第二通信设备具有第一配置示例中所描述的电子设备的获取单元和确定单元的功能，并且还具有从第一接收设备接收参考信号的功能。以此方式，可以避免另外设置单独用于整合子信道的信道估计的电子设备，从而简化了系统设计。

[2.4信息交互流程的示例]

接下来，将参照图8和图9描述将第一实施例的电子设备应用于智能反射面辅助的无线通信系统时的信息交互流程的示例。

图8是示出根据本公开的第一实施例的信息交互流程的一个示例的流程图。

在该示例中，利用诸如参照图6描述的电子设备600作为第一通信设备，并且其采用了网络侧设备BS的形式；以用户设备UE作为第二通信设备；BS与US之间设置了智能反射面IRS(即，各个设备之间例如具有图3所示的关系)。注意，尽管这里以BS与UE分别作为第一、第二通信设备而描述两者之间的交互作为示例，但是应理解本公开并不限于此。

如图8所示，在步骤S800中，BS确定L次信道测量中要使用的L组反射参数。接着，在步骤S810-1中，BS向UE和IRS发送参考信号，并且同时在步骤S820-1中例如经由控制链路向IRS发送关于第1组反射参数的控制信息，使得IRS根据所接收的反射参数反射参考信号。接收到来自BS的参考信号和来自IRS的反射信号的UE通过适当的信道测量(例如以现有技术的方式)获得等效信道的第1个信道信息。在步骤S830-1中，BS从UE获取第1个信道信息。上述步骤S810-1、S820-1、S830-1可以统称为第1次信道测量。以此方式重复多次信道测量，直到完成了预先确定的L次信道测量为止(在后续每次信道测量的各个步骤例如步骤S810-2、S820-2、S830-2…S810-L、S820-L、S830-L执行与第1次信道测量中类似的处理)。

接着，在步骤S840中，BS通过对L次信道测量中使用的L组反射参数与所获取的L个信道信息进行联合处理，确定能够与IRS的反射参数一起表征等效信道的(与反射参数无关的)多个整合子信道的信道估计。

图9是示出根据本公开的第一实施例的信息交互流程的另一示例的流程图。

在该示例中，以网络侧设备BS作为第一通信设备；利用诸如参照图7描述的电子设备700作为第二通信设备，并且其采用了用户设备UE的形式；BS与US之间设置了智能反射面IRS。注意，尽管这里以BS与UE分别作为第一、第二通信设备而描述两者之间的交互作为示例，但是应理解本公开并不限于此。

如图9所示，在步骤S900中，作为第二通信设备的UE确定L次信道测量中要使用的L组反射参数，并且可选地在步骤S910将关于反射参数的控制信息发送第一通信设备BS。接着，BS向UE和IRS发送参考信号，并且同时例如经由控制链路向IRS发送关于第1组反射参数的控制信息，使得IRS根据所接收的反射参数反射参考信号。在步骤S920-1中，接收到来自BS的参考信号和来自IRS的反射信号的UE通过适当的信道测量(例如以现有技术的方式)获取等效信道的第1个信道信息。上述步骤S910之后的(不包括步骤S910本身)到步骤S920-1的处理可以统称为第1次信道测量。以此方式重复多次信道测量，直到完成了预先确定的L次信道测量为止(在每次信道测量的各个步骤例如步骤S910-2、.,..S910-L等执行与第1信道测量中类似的处理)。

接着，在步骤S930中，UE通过对L次信道测量中使用的L组反射参数与所获取的L个信道信息进行联合处理，确定能够与IRS的反射参数一起表征等效信道的(与反射参数无关的)多个整合子信道的信道估计。

应理解，以上参照图8和图9描述的交互过程仅为示例，并且本领域技术人员可根据本公开的原理对上述交互过程进行适当的修改。

例如，图8中BS和UE的位置可以互换。即，可以将具有诸如参照图6描述的电子设备600的配置的UE作为发送端，并且利用BS作为接收端，并且由具有诸如参照图6描述的电子设备600的配置的UE执行第一通信设备的处理，由BS执行第二通信设备的处理。类似地，图9中BS和UE的位置可以互换。即，可以将UE作为发送端，并且利用具有诸如参照图7描述的电子设备700的配置的BS作为接收端，由UE执行第一通信设备的处理，具有诸如参照图7描述的电子设备700的配置的BS执行第二通信设备的处理。

此外，例如，针对图9中的示例交互，可以由未示出的诸如参照图4描述的电子设备400实现诸如步骤S900的确定反射参数的处理以及步骤S930的确定整合子信道的信道估计的处理，并且与图9所示的BS和UE进行必要的信息交互(例如在步骤S910中向BS提供关于反射参数的控制信息、在步骤S920-L之后另外地从UE获取等效信道的L个信道信息)，这里不再赘述。

<3.第二实施例的配置示例>

针对诸如图3所示的智能反射面辅助的无线通信系统，利用根据第一实施例的电子设备所求解的与反射参数无关的多个整合子信道的信道估计，可以计算能够用于智能反射面的反射参数以及能够用于对第一通信设备的数据信号进行预编码的预编码矩阵。接下来，将描述基于上述整合子信道的信道估计来计算反射参数以及预编码矩阵的第二实施例。

[3.1第一配置示例]

图10是示出根据本公开的第二实施例的电子设备的第一配置示例的框图。

如图10所示，电子设备1000可以包括第一计算单元1010和第二计算单元1020。电子设备1000可以通过稍后描述的这两个计算单元的处理，基于利用例如以上参照图4至图7描述的电子设备400、电子设备600和电子设备700中的任一者获得的多个整合子信道的信道估计，计算能够用于智能反射面的反射参数以及能够用于对第一通信设备的数据信号进行预编码的预编码矩阵。

这里，电子设备1000的各个单元都可以包括在处理电路中。需要说明的是，电子设备1000既可以包括一个处理电路，也可以包括多个处理电路。进一步，处理电路可以包括各种分立的功能单元以执行各种不同的功能和/或操作。需要说明的是，这些功能单元可以是物理实体或逻辑实体，并且不同称谓的单元可能由同一个物理实体实现。

电子设备1000的第一计算单元1010可以利用例如以上参照图4至图7描述的电子设备400、600和700中的任一者获得的多个整合子信道的信道估计，计算第一预编码矩阵。

如前所述，发明人提出的信道重组整合的发明构思可以将诸如图3所示的智能反射面辅助的无线通信系统中第一通信设备与第二通信设备之间的信道重组整合成与反射参数无关的多个整合子信道，并利用这些整合子信道与智能反射面的反射参数一起表示整个等效信道。因此，当计算用于第一通信设备的数据信号的预编码矩阵时，电子设备1000可以先不考虑智能反射面的反射参数的影响，而是首先通过第一计算单元1010的处理将多个整合子信道视为预编码意义上的有效信道，并基于这些整合子信道的信道估计计算第一预编码矩阵。

第一计算单元1010可以利用各种现有方式基于整合子信道的信道估计而计算第一预编码矩阵，以使得可以优化系统性能。举例而言，可以通过以第一预编码矩阵对要发送的数据信号预编码之后多个整合子信道的等效信道容量最大化来确定第一预编码矩阵。

电子设备1000的第二计算单元1020可以基于第一计算单元1010通过上述方式计算的第一预编码矩阵，计算智能反射面的反射参数以及第一通信设备的第二预编码矩阵(用于第一通信设备的数据信号的预编码矩阵)，使得基于所计算的反射系数与第二预编码矩阵生成的等效预编码矩阵与第一预编码矩阵相似。第二计算单元1020所计算出的反射参数例如可以包括智能反射面的各个反射单元对信号进行幅度调节的幅度调节参数和/或进行相位调节的相位调节参数。

这里，在利用第一计算单元1010以排除智能反射面的反射参数的影响的方式计算了针对多个整合子信道(预编码意义上的等效信道)的第一预编码矩阵之后，电子设备1000可以利用第二计算单元1020基于待定的智能反射面的反射参数与待定的第一通信设备的第二预编码矩阵生成等效预编码矩阵，并且在所生成的等效预编码矩阵与第一预编码矩阵相似时确定智能反射面的反射参数与第一通信设备的第二预编码矩阵的取值。

第二计算单元1020按照上述方式确定的智能反射面的反射参数和第一通信设备的第二预编码矩阵可以近似表示例如能够使等效信道容量最大化的第一预编码矩阵，因此，当将上述反射参数和第二预编码矩阵分别应用于诸如图3所示的智能反射面辅助的无线通信系统时，同样可以获得等效信道容量最大化的效果。换言之，例如利用各种现有方式基于整合子信道的信道估计而计算可以优化系统性能的第一预编码矩阵之后，能够近似表示该第一预编码矩阵的反射参数和第二预编码矩阵可以使得智能反射面辅助的无线通信系统的系统性能得到同样的优化。

接下来，将返回参照<1.概述>中描述的图3所示的智能反射面辅助的无线通信系统及其等效信道的示例，基于此前<2.第一实施例的配置示例>的[2.1第一配置示例]的(整合子信道的示例)部分描述的示例整合子信道，进一步说明电子设备1000的各个示例单元实现的示例处理。

在图3的示例中，假设第一通信设备BS要发送给第二通信设备UE的符号为x(x是一个N_s×1维的向量，N_s是信息流数)，第一通信设备BS采用的预编码矩阵(第一通信设备的第二预编码矩阵)为W(W是一个N_t×N_s维的矩阵，N_t表示第一通信设备的天线数，N_s表示信息流数)，并且发射功率为ρ。第二通信设备UE接收到的符号为y＝y_d+y_r+z，其中，y是一个N_r×1维的向量(N_r表示第二通信设备的天线数)，y_d是通过作为直接链路的第一链路(BS与UE之间的直接链路)接收的部分，y_r是通过作为反射链路的第二链路(BS经由IRS到达UE的链路)接收的部分，z是接收端的UE的加性噪声。基于以上定义，可以将y_d和y_r分别表示如下

其中，Λ是一个M×M的对角矩阵，代表IRS的M个反射单元分别对其反射信号进行的幅度和/或相位调节。这里，将以IRS的反射单元仅进行相位调节作为示例进行描述，因此对角矩阵Λ采用此前在<1.概述>中描述的等式(1)的形式：对角矩阵Λ的对角元(每个反射参数)采用了模长为1的相位调节系数

根据(16)和(17)，可以将第二通信设备UE接收到的符号表示如下：

利用此前在<1.概述>中描述的等式(2)H_eq(Λ)＝H₀+H_rΛH_t，可以将(18)转换为下述等式(19)的形式：

对于MIMO系统，通常以预编码之后的等效信道容量衡量预编码性能。基于以上等式(19)，预编码之后的等效信道容量可以表示如下：

其中，

是N_r阶的单位矩阵，σ²是噪声功率，N_r表示第二通信设备UE的天线数。电子设备1000的第一计算单元1010与第二计算单元1020所执行的各种处理目的就在于基于例如以上参照图4至图7描述的电子设备400、600和700中的任一者获得的多个整合子信道的信道估计，计算智能反射面的反射参数(Λ)以及第一通信设备的第二预编码矩阵(W)，以使得C_IRS-MIMO(Λ,W)最大化。

这里，以此前在<2.第一实施例的配置示例>的第一配置示例中参照等式(5)描述的(M+1)个整合子信道H_m作为多个整合子信道(m＝0,1,2,…M)的示例，其中，每个整合子信道H_m具有Nr*Nt的矩阵形式，N_r表示第二通信设备的天线数，N_t表示第一通信设备的天线数，考虑利用这些整合子信道表示(20)所示的等效信道容量。

基于这样的(M+1)个整合子信道H_m，等效信道可以具有<2.第一实施例的配置示例>的第一配置示例中的等式(6)的形式，即

其中，

是通过为智能反射面在一次反射中使用的一组反射参数添加一个预定常数而获得的扩展反射向量。本示例中，采用的反射参数不涉及相位调节(即，反射参数的模为1)，因此扩展反射向量

例如具有<2.第一实施例的配置示例>的第一配置示例中的等式(4)中

的形式。

将基于扩展反射向量

的等效信道

带入等式(20)，可以将等效信道容量化为如下形式

其中，H_eff＝[H₀ … H_M]，其可以被视为预编码意义上的有效信道。接着，将利用第一实施例中的电子设备400、600和700之一可以获得的多个整合子信道的信道估计

而确定的有效信道H_eff的信道估计

带入以上(21’)，可以确定

从等式(21)至(22)可以看出，当利用了此前参照等式(5)描述的(M+1)个整合子信道H_m作为多个整合子信道的示例时，由于电子设备1000已经获得了这些整合子信道的信道估计

进而可以获得了这些整合子信道在编码意义上的有效信道H_eff的信道估计

因此，可以使得电子设备1000需要解决的使C_IRS-MIMO(Λ,W)最大化的问题变为基于信道估计

使

最大化的问题。

鉴于以上情况，在本示例中，电子设备1000的第一计算单元1010可以先不考虑智能反射面的反射参数的影响，而将多个整合子信道视为预编码意义上的一个有效信道，并基于该有效信道的信道估计(例如以上描述的信道估计

)计算第一预编码矩阵P₁。

换言之，可以用第一预编码矩阵P₁代替等式(22)中的

从而可以得到下述等式

这里，由于第一预编码矩阵P₁用于取代等式(22)中的

因此该矩阵具有与

的运算结果相同的形式(相同的维度)，这里不再赘述。第一计算子单元1010可以例如基于以上等式(23)，利用各种传统预编码方案通过使C_Ref(P₁)最大化，而根据基于多个整合子信道构建的、预编码意义上的有效信道的信道估计

求得预编码矩阵

作为第一预编码矩阵P₁的最优值，其例具有下述等式(24)的形式。

当获得例如以上等式(24)的第一预编码矩阵(第一预编码矩阵的最优值)

之后，在一个优选实施例中，电子设备1000的第二计算单元1020可以被配置为根据扩展反射向量与第二预编码矩阵的内积而生成用于近似表示该第一预编码矩阵的等效预编码矩阵，其中，通过为智能反射面在一次反射中使用的一组反射参数添加一个预定常数而获得该扩展反射向量。

例如，第二计算单元1020根据扩展反射向量与第二预编码矩阵的内积而生成的等效预编码矩阵P_eff可以具有下述形式

其中，扩展反射向量

例如具有等式(4)的M+1维向量

的形式，第二预编码矩阵W例如是N_t×N_s维的矩阵形式，N_t表示发送端的第一通信设备的天线数，N_s是第一通信设备的信息流数。

作为使得例如等式(25)形式的等效预编码矩阵能够近似表示第一计算单元1010所计算的诸如以上等式(24)形式的第一预编码矩阵的示例方式，第二计算单元1020可以被配置为计算智能反射面的反射参数以及第二预编码矩阵，使得基于所计算的反射参数与第二预编码矩阵生成的等效预编码矩阵与第一预编码矩阵之间的F范数最小。

换言之，第二计算单元1020可以基于等效预编码矩阵与第一预编码矩阵之间的F范数衡量二者之间的相似度，并且在F范数最小时，确定所生成的等效预编码矩阵与第一预编码矩阵最相似，从而确定生成该等效预编码矩阵的智能反射面的反射参数与第一通信设备的第二预编码矩阵的取值为所需的最优值。

例如，第二计算单元1020可以计算满足下述等式(26)的扩展反射向量

和第二预编码矩阵W的最优值

其中，

表示等效预编码矩阵P_eff与第一预编码矩阵(第一预编码矩阵的最优值)

之间的F范数最小时，所确定的扩展反射向量

和第二预编码矩阵W的最优值。可以根据以此方式获得的

确定智能反射面的反射参数以及第一通信设备的第二预编码矩阵。这里，

代表IRS-MIMO预编码设计的可行域，用来规范

和W应该满足的约束，‖·‖_F表示矩阵的F范数(Frobenius范数)。

注意，尽管(26)式中的优化问题在一些情况下不一定能够求得最优解

的解析表达式，但基于以上给出的设计准则，本领域技术人员可以采用各种方式适当地确定

的最优值，这里不再赘述。

在以上示例中，认为智能反射面采用的反射参数不涉及相位调节，因此扩展反射向量具有等式(4)的形式。如果所采用的反射参数同时涉及幅度和相位调节，则可以为等式(4)的扩展反射向量中的每个元素添加一个幅度调节系数a_m而变为

这种情况下，由于反射参数的模长不再为1，为了获得扩展反射向量而在等式(4)所添加的预定常数可以是一个任意值而不再限于1。除此之外，本示例中的内容将类似地适用于反射参数同时涉及幅度和相位调节的情况，即，通过等式(16)-(26)确定第一通信设备的预编码矩阵以及智能反射面的反射参数的方式将会类似地适用。

以上针对诸如图3所示的智能反射面辅助的无线通信系统，描述了本公开的第二实施例的电子设备的第一配置示例，并且进一步结合所采用的整合子信道的具体示例描述了电子设备中的各个单元所执行的处理的示例。如以上描述的，根据本实施例的电子设备的第一配置示例，可以基于预先获得的整合子信道的信道估计，计算用于第一通信设备的预编码矩阵以及智能反射面的反射参数，这样计算的反射参数和预编码矩阵可以有利于优化系统系能。

[3.2第二配置示例]

图11是示出根据本公开的第二实施例的电子设备的第二配置示例的框图。图11所示的第二配置示例涉及图10所示的第一配置示例的进一步改进，因此，将在以上对图10所示的第一配置示例的基础上进行以下描述。

如图11所示，电子设备1100可以包括第一计算单元1110和第二计算单元1120，其分别类似于图10的电子设备1000中的第一计算单元1010和第二计算单元1020。此外，电子设备1100还另外包括了预编码单元1130，其被配置利用所计算的第二预编码矩阵，对第一通信设备的数据信号进行预编码。

作为示例，电子设备1100例如可以被包括在诸如图3所示的网络侧设备BS的第一通信设备中。即，作为第一通信设备的电子设备1100本身计算智能反射面的反射参数以及第一通信设备的预编码矩阵。在这种情况下，电子设备1100在诸如图3所示系统中作为第一通信设备通信时，可以经由未示出的发送单元向智能反射面和第二通信设备发送经由预编码单元1130根据第二计算单元1120所计算的第二预编码矩阵而预编码的数据信号，同时可选地经由控制链路向智能反射面发送第二计算单元1120所计算的反射参数。

以上针对诸如图3所示的智能反射面辅助的无线通信系统，描述了本公开的第二实施例的电子设备的第二配置示例。如以上描述的，在本实施例的第二配置示例中，电子设备可以对第一通信设备的数据信号进行预编码，并且例如可以被包括在第一通信设备中。以此方式，利用所生成的预编码矩阵改进了智能反射面辅助的无线通信系统的系统性能。

另外，可以理解，尽管在本说明书和附图中分开描述了用于计算整合子信道的信道估计的第一实施例和用于基于整合子信道的信道估计计算预编码矩阵的第二实施例，但在本公开内容的基础上，可以将这两个实施例适当地彼此结合。

例如，第一实施例的第二示例配置(图6所示的电子设备600)与第二实施例的第二示例配置(图11所示的电子设备1100)可以结合在一起，并且可以在诸如图3所示的智能反射面辅助的无线通信系统中用作第一通信设备。该设备可以在获得整合子信道的信道估计之后确定预编码矩阵以及反射参数，并且可以据此执行要发送的数据信号的预编码，可选地向智能反射面和第二通信设备发送预编码的数据信号，同时可选地例如经由控制链路向智能反射面发送所确定的反射参数。

<4.第三实施例的配置示例>

接下来，描述诸如图3所示的智能反射面辅助的无线通信系统中第一、第二通信设备之间的直接链路受到遮挡的特殊情况，并描述该特殊情况下基于发明人提出的整合子信道的构思计算预编码矩阵的第三实施例。第三实施例所针对的场景是图3的简化场景，并且第三实施例所提出的计算预编码矩阵的方式是基于第二实施例得到的简化方式，因此，以下关于第三实施例的描述将在此前的相关描述的基础上进行。

[4.1无直接链路时的预编码计算]

首先，将参照图12描述发明人针对智能反射面辅助的无线通信系统中第一、第二通信设备之间的不存在直接链路的特殊情况所提出的计算第一通信设备的预编码矩阵以及智能反射面的反射参数的简化算法。

图12是用于说明特定情况下的智能反射面辅助的无线通信系统中的等效信道的示意图，其示出了系统中直接链路受到遮挡的示例情况，即图3所示的示例中第一、第二通信设备之间的直接链路H₀≈0的特例。在图12的示例中，无线通信系统包括第一通信设备BS、第二通信设备UE、以及两者之间的设置在建筑物上的智能反射面IRS。第一通信设备BS与第二通信设备UE之间的直接链路受到遮挡，反射链路信道视距占优。此时，由于不存在直接链路，等效信道以及发明人提出的诸如等式(5)形式的整合子信道均可得到简化。发明人发现，在这种情况下，各个子信道可以由相应的阵列导向矢量进行表示并进行相应处理，这有利于进一步简化第一通信设备的预编码矩阵的计算。

这里，可以将诸如图12所示的智能反射面IRS、发射端的第一通信设备BS、接收端的第二通信设备UE各自视为一个平面天线阵列，并基于各个天线阵列的导向矢量，在波束域中利用下述等式(27)表示从BS到IRS的信道H_t以及从IRS到UE的信道H_r：

在等式(27)中，β_t和β_r分别表示对应信道(链路)的路径损耗。

此外，不失一般性，以

表示平面型天线阵列在目标通信设备相对于该天线阵列的

方向的导向矢量，其可以表征天线阵列的阵元位置不同所导致的平面波的相位延迟。

的维度由天线阵列的阵元(天线数)确定，其中每个元素可以是一个模长为1的、具有相应的相位的复数。这里，θ和

分别表示目标通信设备相对于天线阵列中的阵元关于水平方向的角度和关于垂直方向的角度，因此

可以表示目标通信设备相对于天线阵列(其中的阵元)在空间上的方位并且可以称为方位角。

不失一般性，给定一个有N个阵元的均匀平面阵列，其水平方向和垂直方向的维度分别为N_H和N_V，满足N_HN_V＝N，则导向矢量可以表示为：

其中，h，v为自然数，并且0<h≤N_H-1，0<v≤N_V-1，D是阵元之间的间距，λ是载波的波长。从以上等式(28)可知，只要知道目标通信设备相对于天线阵列的方位角

即可确定天线阵列在该方位的导向矢量

在等式(27)中，为

添加的下标M、N_t、N_r分别表示该导向矢量所表示的天线阵列(即，智能反射面IRS、发射端的第一通信设备BS、接收端的第二通信设备UE各自的天线阵列)的阵元的个数(即，天线数)。为

中的θ、

添加的上标AOA或AOD表示该导向矢量为相应的天线阵列关于出发角(Angle of departure，AOD)或到达角(Angle ofarrival，AOA)的导向矢量，并且为其中的θ、

添加的下标t或r表示所属于的信道(即，发送侧的信道H_t或者接收侧的信道H_r)。

基于上述定义，可以了解，

表示智能反射面IRS在第一通信设备BS相对于智能反射面IRS的到达角

方向的导向矢量(下文中也称为第一导向矢量)；

表示智能反射面IRS在第二通信设备UE相对于智能反射面IRS的出发角

方向的导向矢量(下文中也称为第二导向矢量)；

表示第一通信设备BS在智能反射面IRS相对于第一通信设备BS的出发角

方向的导向矢量(下文中也称为第三导向矢量)；

表示第二通信设备UE在智能反射面IRS相对于第二通信设备UE的到达角

方向的导向矢量(下文中也称为第四导向矢量)。

基于上述第一至第四导向矢量，以等式(27)的方式表示了图12所示的无线通信系统中的信道。

接着，返回参照以此前在<2.第一实施例的配置示例>的第一配置示例中描述的等式(5)形式的整合子信道H_m。这里，由于第一、第二通信设备之间的直接链路H₀≈0，因此等式(5)退化成以下(5’)的形式：

H_m＝[H_r]_(:,m)[H_t]_(m,:),m＝1,2,...,M (5’)

将等式(27)带入等式(5’)，可以得到此时的整合子信道H_m的表示如下：

其中,

表示智能反射面在第二通信设备相对于智能反射面的出发角方向的第二导向矢量

的共轭转置

的第m个元素，c_m表示智能反射面在第一通信设备相对于智能反射面的到达角方向的第一导向矢量

的第m个元素。基于等式(29)，可以得到例如图12所示的系统中第一、第二通信设备之间(在预编码意义上)的有效信道为：

其中，

且为简便起见，省略了

和

的括号相关部分。

这里，如以此前在<3.第二实施例的配置示例>的第一配置示例中参照等式(22)所描述的那样，当利用具有等式(5)形式的整合子信道H_m作为多个整合子信道时，由于能够获得这些整合子信道的信道估计、进而可以获得这些整合子信道在编码意义上的有效信道H_eff的信道估计

因此，可以使得为了计算第一通信设备的预编码矩阵而需要解决的使预编码之后等效信道容量最大化的问题变为基于有效信道H_eff的信道估计

而使

最大化的问题。

换言之，可以利用诸如以上参照图10描述的第二实施例的电子设备1000的各个单元所进行的处理，通过基于有效信道的信道估计(例如信道估计

计算使等效信道容量最大化的第一预编码矩阵P₁、再基于扩展反射向量

与用于第一通信设备的第二预编码矩阵W的内积

而生成用于近似表示该第一预编码矩阵的等效预编码矩阵。例如，在该等效预编码矩阵与第一预编码矩阵P₁之间的F范数最小时，可以确定扩展反射向量

和第二预编码矩阵W的最优值，进而确定了智能反射面的反射参数和第一通信设备的预编码矩阵。

以上确定智能反射面的反射参数和第一通信设备的预编码矩阵的方式对于本实施例所关注的诸如图12所示的特定情况同样适用。而且，由于在该特定情况下第一、第二通信设备之间不存在直接链路(即，图3的示例中的H₀≈0)，因此以上等式(22)中的

扩展反射向量可以退化为反射向量μ，第一通信设备的预编码矩阵W可以退化为预编码向量w，相应地第一预编码矩阵P₁退化为第一预编码向量p₁。

因此，在诸如图12所示的特定情况下，第二实施例中计算预编码矩阵的方式将变为首先求出使等效信道容量最大化的第一预编码向量p₁，然后计算能够近似表示该第一预编码向量的预编码设计(μ,w)。

更具体地，在这种情况下，预编码之后的等效信道容量的表述退化为以下形式：

此时，以第一预编码矩阵P₁的退化形式即第一预编码向量p₁代替等式(22’)中的

从而可以得到类似等式(23)的下述等式(23’)

由于第一预编码向量p₁用于取代等式(22’)中的

因此该向量具有与

的运算结果相同的形式(相同的维度)，这里不再赘述。

对于以上等式(23’)形式的等效信道容量，由于需要求解的对象已变为第一预编码向量p₁(而非矩阵)，因此，可以根据奇异值分解(Singularvalue decomposition，SVD)预编码准则设计出使得C_Ref(p₁)最大化的第一预编码向量。

在这种情况下，以H_eff取代等式(23’)中的

根据SVD准则，首先计算H_eff ^HH_eff的特征向量，记所求的特征向量为f，对应的特征值为γ，则有

H_eff ^HH_efff＝γf (31)

将等式(30)中的H_eff的表达式代入等式(31)，可得

若要求上式(32)成立，则需要

其中l为一个待定的向量，故上式(32)可进一步化为

即，l是矩阵t*t^T的特征向量，不失一般性，可取l＝t^*，从而可以得到

考虑到功率约束，SVD预编码准则下使得C_Ref(p₁)最大化的第一预编码向量p₁的最优值

如下：

在获得上述(35)形式的第一预编码向量(第一预编码向量的最优值)之后，可以根据反射向量与智能反射面的第一预编码向量的内积而生成的等效预编码向量来近似表示该第一预编码向量，并且在所生成的等效预编码向量与第一预编码向量最相似时，确定生成该等效预编码向量的反射向量与第二预编码向量的取值为所需的最优值。

例如，根据反射向量μ与第二预编码向量w的内积而生成的等效预编码向量p_eff可以具有从等式(25)变形的下述(25’)形式

可以基于等效预编码向量p_eff与第一预编码向量(第一预编码向量的最优值)

之间的F范数衡量二者之间的相似度，并且在F范数最小时，确定反射向量μ与第二预编码向量w的取值为所需的最优值。例如，可以计算满足作为等式(26)的变形的下述等式(26’)的最优值

其中，(μ^opt,w^opt)表示当上述F范数最小时，所确定的μ和w的最优值。这里，

代表IRS-MIMO预编码设计的可行域，用来规范μ和w应该满足的约束，‖·‖_F表示F范数(Frobenius范数)。

将等式(34)和等式(25’)带入等式(26)，可以获得下述表示：

显然，当满足下述等式(37)和(38)的要求时，有

即

达到最小。

在等式(37)中，以智能反射面在第二通信设备相对于智能反射面的出发角方向的第二导向矢量

的第m个元素b_m与智能反射面在第一通信设备相对于智能反射面的到达角方向的第一导向矢量

的共轭转置

的第m个元素

的乘积(也可将其视为第二导向矢量与第一导向矢量的共轭的对应元素的乘积)，作为智能反射面的反射向量的最优值μ^opt中的各个反射参数。换言之，可以将第二导向矢量的转置与第一导向矢量的共轭转置的哈达玛积作为智能反射面的反射向量的最优值μ^opt(即，以该最优值向量的元素作为反射参数)。在等式(38)中，将第一通信设备BS在智能反射面IRS相对于第一通信设备BS的出发角方向的第三导向矢量

除以第一通信设备的天线数N_t，作为所计算的预编码向量的最优值w^opt。

从以上等式(37)和(38)可以看出，在这种计算预编码向量和反射参数的方式中，(μ^opt,w^opt)只和导向矢量有关、即只和方位角有关，因此只需要知道发射端的第一通信设备与智能反射面之间以及智能反射面与接收端的第二通信设备之间的出发角和到达角即可进行预编码，这样的计算复杂度低，实际可操作性很强。

注意，在本示例的情况下，由于反射向量μ是中间变量，因此即使反射向量μ修改为涵盖幅度调节的形式(每个元素的模不为1而是带有待定的幅度调节系数)，也不会影响等式(37)和(38)的计算。即，以上算法可以不加调整地适用于反射参数包括幅度调节系数和相位调节系数的情况。

基于以上发明构思，发明人提出了第三实施例的电子设备，其能够基于相应天线阵列(第一通信设备、第二通信设备或智能反射面)在目标通信设备相对于该天线阵列的出发角/到达角方向的导向矢量计算第一通信设备的预编码向量以及智能反射面的反射参数。接下来，将描述该电子设备的配置示例。

[4.2第一配置示例]

图13是示出根据本公开的第三实施例的电子设备的第一配置示例的框图。

如图13所示，电子设备1300可以包括反射计算单元1310和预编码计算单元1320。

这里，电子设备1300的各个单元都可以包括在处理电路中。需要说明的是，电子设备1300既可以包括一个处理电路，也可以包括多个处理电路。进一步，处理电路可以包括各种分立的功能单元以执行各种不同的功能和/或操作。需要说明的是，这些功能单元可以是物理实体或逻辑实体，并且不同称谓的单元可能由同一个物理实体实现。

作为示例，图13所示的电子设备1300可以应用于诸如此前参照图12描述的智能反射面辅助的无线通信系统。以下，将继续结合图12的示例描述电子设备1300及其功能单元所实现的处理。

针对诸如图12所示的智能反射面辅助的无线通信系统，电子设备1300的反射计算单元1310可以基于智能反射面在第一通信设备相对于智能反射面的到达角方向的第一导向矢量以及智能反射面在第二通信设备相对于智能反射面的出发角方向的第二导向矢量，计算位于第一通信设备与第二通信设备之间的智能反射面的反射参数，其中，第一通信设备与第二通信设备之间不存在直接链路。

作为示例，反射计算单元1310所计算的反射参数可以包括智能反射面的各个反射单元对信号进行幅度调节的幅度参数和/或进行相位调节的相位参数。

此外，电子设备1300的预编码计算单元1320可以基于第一通信设备在智能反射面相对于第一通信设备的出发角方向的第三导向矢量，计算第一通信设备的预编码向量。

在诸如图12所示的智能反射面辅助的无线通信系统中，第一、第二通信设备和智能反射面各自可以采用平面阵列天线进行信号的收发。相应地，电子设备1300的反射计算单元1310和预编码计算单元1320的上述中所涉及的第一至第三导向矢量中的每一个所涉及的出发角或到达角各自包括水平方向上和垂直方向上的出发角或到达角。换言之，第一至第三导向矢量中的每一个都可以是基于水平和垂直两个方向的方位角的平面阵列导向矢量。

举例而言，第一至第三导向矢量可以分别是以上在[4.1无直接链路时的预编码计算]中参照等式(27)描述的

优选地，反射计算单元1310可以被配置为计算第二导向矢量与第一导向矢量的共轭的对应元素的乘积，作为智能反射面的各个反射参数。即，反射计算单元1310可以按照以上等式(37)的方式，计算智能反射面的各个反射参数。

此外，优选地，预编码计算单元1320可以被配置为将第三导向矢量除以第一通信设备的天线数，作为所计算的预编码向量。即，预编码计算单元1320可以按照以上等式(38)的方式，计算智能反射面的各个预编码向量。

以上针对诸如图12所示的智能反射面辅助的无线通信系统，描述了本公开的第三实施例的电子设备的第一配置示例。根据本实施例的电子设备的第一配置示例，能够基于第一通信设备和智能反射面的关于相应的出发角或到达角的第一至第三导向矢量计算第一通信设备的预编码向量以及智能反射面的反射参数。

换言之，只需要知道发射端的第一通信设备与智能反射面之间、以及智能反射面与接收端的第二通信设备之间的出发角和到达角即可进行预编码，这样的计算复杂度低，实际可操作性很强。并且，与第二实施例类似地，所计算出的预编码向量和反射参数可以有利于优化系统系能。

[4.3第二配置示例]

图14是示出根据本公开的第三实施例的电子设备的第二配置示例的框图。图14所示的第二配置示例涉及图13所示的第一配置示例的进一步改进，因此，将在以上对图13所示的第一配置示例的基础上进行以下描述。

如图14所示，电子设备1400可以包括反射计算单元1410和预编码计算单元1420，其分别类似于图13的电子设备1300中的反射计算单元1310和预编码计算单元1320。此外，电子设备1400还另外包括了预编码单元1430，其被配置利用所计算的预编码向量，对第一通信设备的数据信号进行预编码。

作为示例，电子设备1400例如可以被包括在诸如图12所示的网络侧设备BS的第一通信设备中。即，作为第一通信设备的电子设备1400本身计算智能反射面的反射参数以及第一通信设备的预编码向量。在这种情况下，电子设备1400在诸如图12所示系统中作为第一通信设备通信时，可以经由未示出的发送单元向智能反射面和第二通信设备发送经由预编码单元1430根据预编码计算单元1420所计算的预编码向量而预编码的数据信号，同时可选地经由控制链路向智能反射面发送参数计算单元1310所计算的反射参数。

以上针对诸如图12所示的智能反射面辅助的无线通信系统，描述了本公开的第二实施例的电子设备的第二配置示例。如以上描述的，在本实施例的第二配置示例中，电子设备可以对第一通信设备的数据信号进行预编码，并且例如可以被包括在第一通信设备中。以此方式，利用所生成的预编码矩阵改进了智能反射面辅助的无线通信系统的系统性能。

<5.方法实施例>

[5.1第一实施例的方法实施例]

接下来将详细描述根据本公开第一实施例的无线通信方法。

图15是示出根据本公开的第一实施例的无线通信方法的过程示例的流程图。图15所示的方法例如可以应用于诸如此前参照图3描述的智能反射面辅助的无线通信系统。

如图15所示，在步骤S1501中，获取经由多次信道测量获得的、关于第一通信设备与第二通信设备之间的等效信道的多个信道信息，在每次信道测量中，第二通信设备基于所接收的从第一通信设备发送的参考信号、以及第一通信设备与第二通信设备之间的智能反射面使用相应的一组反射参数反射该参考信号而发出的反射信号而获得一个信道信息。

接着，在步骤S1502中，通过利用多次信道测量中使用的多组反射参数与所获取的多个信道信息进行联合处理，确定能够与智能反射面的反射参数一起表征等效信道的多个整合子信道的信道估计。

作为示例，等效信道可以包括从第一通信设备到第二通信设备的第一链路以及从第一通信设备经由智能反射面到第二通信设备的第二链路。此外，例如，智能反射面的反射信号可以是智能反射面的各个反射单元根据各自的反射参数对参考信号进行幅度和/或相位调节后发出的。

在一个示例中，在步骤S1501中所获取的多个信道信息包括等效信道的多个信道状态信息。在这种情况下，在步骤S1501还可以包括下述处理：基于所获取的多个信道信息，分别确定等效信道的多个信道估计。

替选地，在一个示例中，在步骤S1501中所获取的多个信道信息包括等效信道的多个信道估计。

作为示例，在步骤S1502中进行的联合处理可以包括：将基于多组反射参数获得的多个扩展反射向量构造的训练矩阵的逆矩阵与基于多个信道估计构造的观测矩阵相乘，以确定各个整合子信道的信道矩阵，其中，通过为多组反射参数中的每组反射参数分别添加一个预定常数而获得上述多个扩展反射向量。

作为示例，智能反射面可以包括M个反射单元并在每次反射中使用与M个反射单元对应的一组M个反射参数，M为大于1的自然数。

在这种情况下，在步骤S1502中进行的联合处理中，可以通过所述相乘确定共M+1个整合子信道的信道矩阵。优选地，所进行的信道测量的次数或反射参数的组数L大于或等于M+1。

在步骤S1502中进行的联合处理期间，可以将每个整合子信道表示为N_r*N_t的信道矩阵，其中，N_r表示第二通信设备的天线数，N_t表示第一通信设备的天线数。

优选地，在每次反射中使用的M个反射参数的取值可以选自L阶离散傅里叶变换矩阵的矩阵元素当中除了第一行以外的M个矩阵元素。替选地，每次反射中使用的M个反射参数的取值可以选自L阶哈达玛矩阵的矩阵元素当中除了第一行以外的M个矩阵元素。

可选地，尽管图15中未示出，但该方法可以在步骤S1501之前附加地包括用于确定每次测量中所使用的智能反射面的反射参数的步骤。此外，该方法还可以包括向智能反射面(直接或间接)提供关于反射参数的控制信息的步骤。

在一个示例中，第一通信设备可以是网络侧设备，并且第二通信设备可以是用户设备。

可选地，图15所示的方法的各个步骤可以在第一通信设备中执行，并且该方法还可以包括通过第一通信设备向第二通信设备和智能反射面发送参考信号的步骤。

此外，可选地，图15所示的方法的各个步骤可以在第二通信设备中执行，并且该方法还可以包括通过第二通信设备接收来自第一通信设备的参考信号和来自智能反射面的反射信号的步骤。

根据本公开的实施例，执行上述方法的主体可以是根据本公开的第一实施例的电子设备400、600或700，因此前文中关于电子设备400、600或700的实施例的各种方面均适用于此。

[5.2第二实施例的方法实施例]

接下来将详细描述根据本公开的第二实施例的无线通信方法。

图16是示出根据本公开的第二实施例的无线通信方法的过程示例的流程图。图16所示的方法例如可以应用于诸如此前参照图3描述的智能反射面辅助的无线通信系统。

如图16所示，在步骤S1601中，根据利用第一实施例的电子设备(诸如电子设备400、600或700)或第一实施例的无线通信方法(诸如图15所示的方法)获得的多个整合子信道的信道估计，计算第一预编码矩阵。接着，在步骤S1602中，基于第一预编码矩阵，计算智能反射面的反射参数以及第一通信设备的第二预编码矩阵，使得基于所计算的反射系数与第二预编码矩阵生成的等效预编码矩阵与第一预编码矩阵相似。

举例而言，通过步骤S1602的处理所计算出的反射参数例如可以包括智能反射面的各个反射单元对信号进行幅度调节的幅度参数和/或进行相位调节的相位参数。

作为示例，在步骤S1602中，可以根据扩展反射向量与第二预编码矩阵的内积而生成等效预编码矩阵，其中，通过为智能反射面在一次反射中使用的一组反射参数添加一个预定常数而获得该扩展反射向量。

此外，作为示例，在步骤S1602中，可以计算智能反射面的反射参数以及第二预编码矩阵，使得基于所计算的反射参数与第二预编码矩阵生成的等效预编码矩阵与第一预编码矩阵之间的F范数最小。

可选地，尽管图16中未示出，但该方法可以在步骤S1602之后附加地包括用于利用所计算的第二预编码矩阵对第一通信设备的数据信号进行预编码的步骤。

根据本公开的实施例，执行上述方法的主体可以是根据本公开的第二实施例的电子设备1000或1100，因此前文中关于电子设备1000或1100的实施例的各种方面均适用于此。

[5.3第三实施例的方法实施例]

接下来将详细描述根据本公开的第三实施例的无线通信方法。

图17是示出根据本公开的第三实施例的无线通信方法的过程示例的流程图。图17所示的方法例如可以应用于诸如此前参照图12描述的智能反射面辅助的无线通信系统。

如图17所示，在步骤S1701中，基于智能反射面在第一通信设备相对于智能反射面的到达角方向的第一导向矢量以及智能反射面在第二通信设备相对于智能反射面的出发角方向的第二导向矢量，计算位于第一通信设备与第二通信设备之间的智能反射面的反射参数，其中，第一通信设备与第二通信设备之间不存在直接链路。

接着，在步骤S1702中，基于第一通信设备在智能反射面相对于第一通信设备的出发角方向的第三导向矢量，计算第一通信设备的预编码向量。

作为示例，在步骤S1701和S1702的处理中所涉及的第一至第三导向矢量中的每一个所涉及的出发角或到达角各自包括水平方向上和垂直方向上的出发角或到达角。

作为示例，在步骤S1701中计算出的反射参数可以包括智能反射面的各个反射单元对信号进行幅度调节的幅度参数和/或进行相位调节的相位参数。

作为示例，在步骤S1701中，可以计算第二导向矢量与第一导向矢量的共轭的对应元素的乘积，作为智能反射面的各个反射参数。

作为示例，在步骤S1702中，可以将第三导向矢量除以第一通信设备的天线数，作为所计算的预编码向量。

可选地，尽管图17未示出，但该方法可以在步骤S1702之后附加地包括用于利用所计算的预编码向量，对第一通信设备的数据信号进行预编码的步骤。

根据本公开的实施例，执行上述方法的主体可以是根据本公开的第三实施例的电子设备1300或1400，因此前文中关于电子设备1300或1400的实施例的各种方面均适用于此。

<6.应用示例>

本公开内容的技术能够应用于各种产品。

例如，电子设备400、600、700、1000、1100、1300、1400各自都可以被实现为任何类型的基站设备，诸如宏eNB和小eNB，还可以被实现为任何类型的gNB(5G系统中的基站)。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。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)。

此外，电子设备400、600、700、1000、1100、1300、1400各自都还可以被实现为任何类型的TRP。该TRP可以具备发送和接收功能，例如可以从用户设备和基站设备接收信息，也可以向用户设备和基站设备发送信息。在典型的示例中，TRP可以为用户设备提供服务，并且受基站设备的控制。进一步，TRP可以具备与的基站设备类似的结构，也可以仅具备基站设备中与发送和接收信息相关的结构。

另外，电子设备400、600、700、1000、1100、1300、1400各自都还可以为各种用户设备，其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用户设备中的每个用户设备上的无线通信模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块)。

[关于基站的应用示例]

(第一应用示例)

图18是示出可以应用本公开内容的技术的eNB的示意性配置的第一示例的框图。eNB 1800包括一个或多个天线1810以及基站设备1820。基站设备1820和每个天线1810可以经由RF线缆彼此连接。

天线1810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1820发送和接收无线信号。如图18所示，eNB 1800可以包括多个天线1810。例如，多个天线1810可以与eNB 1800使用的多个频带兼容。虽然图18示出其中eNB 1800包括多个天线1810的示例，但是eNB 1800也可以包括单个天线1810。

基站设备1820包括控制器1821、存储器1822、网络接口1823以及无线通信接口1825。

控制器1821可以为例如CPU或DSP，并且操作基站设备1820的较高层的各种功能。例如，控制器1821根据由无线通信接口1825处理的信号中的数据来生成数据分组，并经由网络接口1823来传递所生成的分组。控制器1821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1821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1822包括RAM和ROM，并且存储由控制器1821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1823为用于将基站设备1820连接至核心网1824的通信接口。控制器1821可以经由网络接口1823而与核心网节点或另外的eNB进行通信。在此情况下，eNB 1800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1823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1823为无线通信接口，则与由无线通信接口1825使用的频带相比，网络接口1823可以使用较高频带用于无线通信。

无线通信接口1825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1810来提供到位于eNB 1800的小区中的终端的无线连接。无线通信接口1825通常可以包括例如基带(BB)处理器1826和RF电路1827。BB处理器1826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1821，BB处理器1826可以具有上述逻辑功能的一部分或全部。BB处理器1826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1826的功能改变。该模块可以为插入到基站设备1820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1827可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1810来传送和接收无线信号。

如图18所示，无线通信接口1825可以包括多个BB处理器1826。例如，多个BB处理器1826可以与eNB 1800使用的多个频带兼容。如图18所示，无线通信接口1825可以包括多个RF电路1827。例如，多个RF电路1827可以与多个天线元件兼容。虽然图18示出其中无线通信接口1825包括多个BB处理器1826和多个RF电路1827的示例，但是无线通信接口1825也可以包括单个BB处理器1826或单个RF电路1827。

在图18所示的eNB 1800中，此前参照图6描述的电子设备600中的获取单元610可以通过无线通信接口1825(可选地连同天线1810)等实现。此前参照图7描述的电子设备700中的获取单元710可以通过控制器1821(可选地连同无线通信接口1825和天线1810)等实现。此前参照图4描述的电子设备400中的获取单元410可以与电子设备600中的获取单元610或电子设备700中的获取单元710类似地实现。此外，电子设备400、600、700中的确定单元420、620、720可以通过控制器1821实现。电子设备600中的发送单元630和电子设备700中的接收单元730可以通过无线通信接口1825(可选地连同天线1810)等实现。

此外，在图18所示的eNB 1800中，此前参照图10、图11描述的电子设备1000、1100中的第一计算单元1010和1110以及第二计算单元1020和1120可以利用控制器1821实现。此外，电子设备1100中的预编码1130单元例如可以通过控制器1821或通过无线通信接口1825(例如在控制器1821的控制下)实现。

另外，在图18所示的eNB 1800中，此前参照图13、图14描述的电子设备1300、1400中的反射计算单元1310和1410以及预编码计算单元1320和1420可以利用控制器1821实现。此外，电子设备1400中的预编码单元1430例如可以通过控制器1821或通过无线通信接口1825(例如在控制器1821的控制下)实现。

(第二应用示例)

图19是示出可以应用本公开内容的技术的eNB的示意性配置的第二示例的框图。eNB 1930包括一个或多个天线1940、基站设备1950和RRH1960。RRH 1960和每个天线1940可以经由RF线缆而彼此连接。基站设备1950和RRH 1960可以经由诸如光纤线缆的高速线路而彼此连接。

天线1940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 1960发送和接收无线信号。如图19所示，eNB 1930可以包括多个天线1940。例如，多个天线1940可以与eNB 1930使用的多个频带兼容。虽然图19示出其中eNB1930包括多个天线1940的示例，但是eNB 1930也可以包括单个天线1940。

基站设备1950包括控制器1951、存储器1952、网络接口1953、无线通信接口1955以及连接接口1957。控制器1951、存储器1952和网络接口1953与参照图18描述的控制器1821、存储器1822和网络接口1823相同。网络接口1953为用于将基站设备1950连接至核心网1954的通信接口。

无线通信接口1955支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进)，并且经由RRH1960和天线1940来提供到位于与RRH 1960对应的扇区中的终端的无线通信。无线通信接口1955通常可以包括例如BB处理器1956。除了BB处理器1956经由连接接口1957连接到RRH1960的RF电路1964之外，BB处理器1956与参照图18描述的BB处理器1826相同。如图19所示，无线通信接口1955可以包括多个BB处理器1956。例如，多个BB处理器1956可以与eNB 1930使用的多个频带兼容。虽然图19示出其中无线通信接口1955包括多个BB处理器1956的示例，但是无线通信接口1955也可以包括单个BB处理器1956。

连接接口1957为用于将基站设备1950(无线通信接口1955)连接至RRH 1960的接口。连接接口1957还可以为用于将基站设备1950(无线通信接口1955)连接至RRH 1960的上述高速线路中的通信的通信模块。

RRH 1960包括连接接口1961和无线通信接口1963。

连接接口1961为用于将RRH 1960(无线通信接口1963)连接至基站设备1950的接口。连接接口1961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1963经由天线1940来传送和接收无线信号。无线通信接口1963通常可以包括例如RF电路1964。RF电路1964可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1940来传送和接收无线信号。如图19所示，无线通信接口1963可以包括多个RF电路1964。例如，多个RF电路1964可以支持多个天线元件。虽然图19示出其中无线通信接口1963包括多个RF电路1964的示例，但是无线通信接口1963也可以包括单个RF电路1964。

在图19所示的eNB 1930中，此前参照图6描述的电子设备600中的获取单元610可以通过无线通信接口1963(可选地连同天线1940)等实现。此前参照图7描述的电子设备700中的获取单元710可以通过控制器1951(可选地连同无线通信接口1963和天线1940)等实现。此前参照图4描述的电子设备400中的获取单元410可以与电子设备600中的获取单元610或电子设备700中的获取单元710类似地实现。此外，电子设备400、600、700中的确定单元420、620、720可以通过控制器1951实现。电子设备600中的发送单元630和电子设备700中的接收单元730可以通过无线通信接口1963(可选地连同天线1940)等实现。

此外，在图19所示的eNB 1930中，此前参照图10、图11描述的电子设备1000、1100中的第一计算单元1010和1110以及第二计算单元1020和1120可以利用控制器1951实现。此外，电子设备1100中的预编码1130单元例如可以通过控制器1951或通过无线通信接口1955或1963(例如在控制器1951的控制下)实现。

另外，在图19所示的eNB 1930中，此前参照图13、图14描述的电子设备1300、1400中的反射计算单元1310和1410以及预编码计算单元1320和1420可以利用控制器1951实现。此外，电子设备1400中的预编码单元1430例如可以通过控制器1951或通过无线通信接口1955或1963(例如在控制器1951的控制下)实现。

[关于用户设备的应用示例]

(第一应用示例)

图20是示出可以应用本公开内容的技术的智能电话2000的示意性配置的示例的框图。智能电话2000包括处理器2001、存储器2002、存储装置2003、外部连接接口2004、摄像装置2006、传感器2007、麦克风2008、输入装置2009、显示装置2010、扬声器2011、无线通信接口2012、一个或多个天线开关2015、一个或多个天线2016、总线2017、电池2018以及辅助控制器2019。

处理器2001可以为例如CPU或片上系统(SoC)，并且控制智能电话2000的应用层和另外层的功能。存储器2002包括RAM和ROM，并且存储数据和由处理器2001执行的程序。存储装置2003可以包括存储介质，诸如半导体存储器和硬盘。外部连接接口2004为用于将外部装置(诸如存储卡和通用串行总线(USB)装置)连接至智能电话2000的接口。

摄像装置2006包括图像传感器(诸如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS))，并且生成捕获图像。传感器2007可以包括一组传感器，诸如测量传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器和加速度传感器。麦克风2008将输入到智能电话2000的声音转换为音频信号。输入装置2009包括例如被配置为检测显示装置2010的屏幕上的触摸的触摸传感器、小键盘、键盘、按钮或开关，并且接收从用户输入的操作或信息。显示装置2010包括屏幕(诸如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器)，并且显示智能电话2000的输出图像。扬声器2011将从智能电话2000输出的音频信号转换为声音。

无线通信接口2012支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进)，并且执行无线通信。无线通信接口2012通常可以包括例如BB处理器2013和RF电路2014。BB处理器2013可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时，RF电路2014可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线2016来传送和接收无线信号。无线通信接口2012可以为其上集成有BB处理器2013和RF电路2014的一个芯片模块。如图20所示，无线通信接口2012可以包括多个BB处理器2013和多个RF电路2014。虽然图20示出其中无线通信接口2012包括多个BB处理器2013和多个RF电路2014的示例，但是无线通信接口2012也可以包括单个BB处理器2013或单个RF电路2014。

此外，除了蜂窝通信方案之外，无线通信接口2012可以支持另外类型的无线通信方案，诸如短距离无线通信方案、近场通信方案和无线局域网(LAN)方案。在此情况下，无线通信接口2012可以包括针对每种无线通信方案的BB处理器2013和RF电路2014。

天线开关2015中的每一个在包括在无线通信接口2012中的多个电路(例如用于不同的无线通信方案的电路)之间切换天线916的连接目的地。

天线2016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)，并且用于无线通信接口2012传送和接收无线信号。如图20所示，智能电话2000可以包括多个天线2016。虽然图20示出其中智能电话2000包括多个天线2016的示例，但是智能电话2000也可以包括单个天线2016。

此外，智能电话2000可以包括针对每种无线通信方案的天线2016。在此情况下，天线开关2015可以从智能电话2000的配置中省略。

总线2017将处理器2001、存储器2002、存储装置2003、外部连接接口2004、摄像装置2006、传感器2007、麦克风2008、输入装置2009、显示装置2010、扬声器2011、无线通信接口2012以及辅助控制器2019彼此连接。电池2018经由馈线向图20所示的智能电话2000的各个块提供电力，馈线在图中被部分地示为虚线。辅助控制器2019例如在睡眠模式下操作智能电话2000的最小必需功能。

在图20所示的智能电话2000中，此前参照图6描述的电子设备600中的获取单元610可以通过无线通信接口2012(可选地连同天线2016)等实现。此前参照图7描述的电子设备700中的获取单元710可以通过处理器2001(可选地连同无线通信接口2012和天线2016)等实现。此前参照图4描述的电子设备400中的获取单元410可以与电子设备600中的获取单元610或电子设备700中的获取单元710类似地实现。此外，电子设备400、600、700中的确定单元420、620、720可以通过处理器2001实现。电子设备600中的发送单元630和电子设备700中的接收单元730可以通过无线通信接口2012(可选地连同天线2016)等实现。

此外，在图20所示的智能电话2000中，此前参照图10、图11描述的电子设备1000、1100中的第一计算单元1010和1110以及第二计算单元1020和1120可以利用处理器2001实现。此外，电子设备1100中的预编码1130单元例如可以通过处理器2001或通过无线通信接口2012(例如在处理器2001的控制下)实现。

另外，在图20所示的智能电话2000中，此前参照图13、图14描述的电子设备1300、1400中的反射计算单元1310和1410以及预编码计算单元1320和1420可以利用处理器2001实现。此外，电子设备1400中的预编码单元1430例如可以通过处理器2001或通过无线通信接口2012(例如在处理器2001的控制下)实现。

(第二应用示例)

图21是示出可以应用本公开内容的技术的汽车导航设备2120的示意性配置的示例的框图。汽车导航设备2120包括处理器2121、存储器2122、全球定位系统(GPS)模块2124、传感器2125、数据接口2126、内容播放器2127、存储介质接口2128、输入装置2129、显示装置2130、扬声器2131、无线通信接口2133、一个或多个天线开关2136、一个或多个天线2137以及电池2138。

处理器2121可以为例如CPU或SoC，并且控制汽车导航设备2120的导航功能和另外的功能。存储器2122包括RAM和ROM，并且存储数据和由处理器2121执行的程序。

GPS模块2124使用从GPS卫星接收的GPS信号来测量汽车导航设备2120的位置(诸如纬度、经度和高度)。传感器2125可以包括一组传感器，诸如陀螺仪传感器、地磁传感器和空气压力传感器。数据接口2126经由未示出的终端而连接到例如车载网络2141，并且获取由车辆生成的数据(诸如车速数据)。

内容播放器2127再现存储在存储介质(诸如CD和DVD)中的内容，该存储介质被插入到存储介质接口2128中。输入装置2129包括例如被配置为检测显示装置2130的屏幕上的触摸的触摸传感器、按钮或开关，并且接收从用户输入的操作或信息。显示装置2130包括诸如LCD或OLED显示器的屏幕，并且显示导航功能的图像或再现的内容。扬声器2131输出导航功能的声音或再现的内容。

无线通信接口2133支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进)，并且执行无线通信。无线通信接口2133通常可以包括例如BB处理器2134和RF电路2135。BB处理器2134可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时，RF电路2135可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线2137来传送和接收无线信号。无线通信接口2133还可以为其上集成有BB处理器2134和RF电路2135的一个芯片模块。如图21所示，无线通信接口2133可以包括多个BB处理器2134和多个RF电路2135。虽然图21示出其中无线通信接口2133包括多个BB处理器2134和多个RF电路2135的示例，但是无线通信接口2133也可以包括单个BB处理器2134或单个RF电路2135。

此外，除了蜂窝通信方案之外，无线通信接口2133可以支持另外类型的无线通信方案，诸如短距离无线通信方案、近场通信方案和无线LAN方案。在此情况下，针对每种无线通信方案，无线通信接口2133可以包括BB处理器2134和RF电路2135。

天线开关2136中的每一个在包括在无线通信接口2133中的多个电路(诸如用于不同的无线通信方案的电路)之间切换天线2137的连接目的地。

天线2137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)，并且用于无线通信接口2133传送和接收无线信号。如图21所示，汽车导航设备2120可以包括多个天线2137。虽然图21示出其中汽车导航设备2120包括多个天线2137的示例，但是汽车导航设备2120也可以包括单个天线2137。

此外，汽车导航设备2120可以包括针对每种无线通信方案的天线2137。在此情况下，天线开关2136可以从汽车导航设备2120的配置中省略。

电池2138经由馈线向图21所示的汽车导航设备2120的各个块提供电力，馈线在图中被部分地示为虚线。电池2138累积从车辆提供的电力。

在图21示出的汽车导航设备2120中，此前参照图6描述的电子设备600中的获取单元610可以通过无线通信接口2133(可选地连同天线2137)等实现。此前参照图7描述的电子设备700中的获取单元710可以通过处理器2121(可选地连同无线通信接口2133和天线2137)等实现。此前参照图4描述的电子设备400中的获取单元410可以与电子设备600中的获取单元610或电子设备700中的获取单元710类似地实现。此外，电子设备400、600、700中的确定单元420、620、720可以通过处理器2121实现。电子设备600中的发送单元630和电子设备700中的接收单元730可以通过无线通信接口2133(可选地连同天线2137)等实现。

此外，在图21示出的汽车导航设备2120中，此前参照图10、图11描述的电子设备1000、1100中的第一计算单元1010和1110以及第二计算单元1020和1120可以利用处理器2121实现。此外，电子设备1100中的预编码1130单元例如可以通过处理器2121或通过无线通信接口2133(例如在处理器2121的控制下)实现。

另外，在图21所示的汽车导航设备2120中，此前参照图13、图14描述的电子设备1300、1400中的反射计算单元1310和1410以及预编码计算单元1320和1420可以利用处理器2121实现。此外，电子设备1400中的预编码单元1430例如可以通过处理器2121或通过无线通信接口2133(例如在处理器2121的控制下)实现。

本公开内容的技术也可以被实现为包括汽车导航设备2120、车载网络2141以及车辆模块2142中的一个或多个块的车载系统(或车辆)2140。车辆模块2142生成车辆数据(诸如车速、发动机速度和故障信息)，并且将所生成的数据输出至车载网络2141。

以上参照附图描述了本公开的优选实施例，但是本公开当然不限于以上示例。本领域技术人员可在所附权利要求的范围内得到各种变更和修改，并且应理解这些变更和修改自然将落入本公开的技术范围内。

例如，附图所示的功能框图中以虚线框示出的单元均表示该功能单元在相应装置中是可选的，并且各个可选的功能单元可以以适当的方式进行组合以实现所需功能。

例如，在以上实施例中包括在一个单元中的多个功能可以由分开的装置来实现。替选地，在以上实施例中由多个单元实现的多个功能可分别由分开的装置来实现。另外，以上功能之一可由多个单元来实现。无需说，这样的配置包括在本公开的技术范围内。

在该说明书中，流程图中所描述的步骤不仅包括以所述顺序按时间序列执行的处理，而且包括并行地或单独地而不是必须按时间序列执行的处理。此外，甚至在按时间序列处理的步骤中，无需说，也可以适当地改变该顺序。

此外，本公开可以具有如下所述的配置。

(1)一种电子设备，包括：

处理电路，被配置为：

获取经由多次信道测量获得的、关于第一通信设备与第二通信设备之间的等效信道的多个信道信息，在每次信道测量中，第二通信设备基于所接收的从第一通信设备发送的参考信号、以及第一通信设备与第二通信设备之间的智能反射面使用相应的一组反射参数反射所述参考信号而发出的反射信号而获得一个信道信息；以及

通过对多次信道测量中使用的多组反射参数与所获取的多个信道信息进行联合处理，确定能够与智能反射面的反射参数一起表征所述等效信道的多个整合子信道的信道估计。

(2)如(1)所述的电子设备，其中，所述等效信道包括从第一通信设备到第二通信设备的第一链路以及从第一通信设备经由智能反射面到第二通信设备的第二链路。

(3)如(1)所述的电子设备，其中，所述反射信号是智能反射面的各个反射单元根据各自的反射参数对所述参考信号进行幅度和/或相位调节后发出的。

(4)如(1)所述的电子设备，其中，所获取的多个信道信息包括所述等效信道的多个信道状态信息，并且所述处理电路还被配置为：基于所获取的多个信道状态信息，分别确定所述等效信道的多个信道估计。

(5)如(1)所述的电子设备，其中，所获取的多个信道信息包括所述等效信道的多个信道估计。

(6)如(4)或(5)所述的电子设备，其中，所述联合处理包括：

将基于多组反射参数获得的多个扩展反射向量构造的训练矩阵的逆矩阵与基于多个信道估计构造的观测矩阵相乘，以确定各个整合子信道的信道矩阵，其中，通过为多组反射参数中的每组反射参数分别添加一个预定常数而获得所述多个扩展反射向量。

(7)如(6)所述的电子设备，其中，智能反射面包括M个反射单元并在每次反射中使用与M个反射单元对应的一组M个反射参数，M为大于1的自然数，并且其中，所述处理电路还被配置为通过所述相乘确定共M+1个整合子信道的信道矩阵。

(8)如(7)所述的电子设备，其中，所述信道测量的次数或反射参数的组数L大于或等于M+1。

(9)如(8)所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为：将每个整合子信道表示为N_r*N_t的信道矩阵，其中，N_r表示第二通信设备的天线数，N_t表示第一通信设备的天线数。

(10)如(7)所述的电子设备，其中，每次反射中使用的M个反射参数的取值选自L阶离散傅里叶变换矩阵的矩阵元素当中除了第一行以外的M个矩阵元素。

(11)如(7)所述的电子设备，其中，每次反射中使用的M个反射参数的取值选自L阶哈达玛矩阵的矩阵元素当中除了第一行以外的M个矩阵元素。

(12)如(1)所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为：确定每次测量中所使用的智能反射面的反射参数。

(13)如(12)所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为：为智能反射面提供关于反射参数的控制信息。

(14)一种电子设备，包括

处理电路，被配置为：

根据利用如(1)至(13)中任一项所述的电子设备获得的多个整合子信道的信道估计，计算第一预编码矩阵；以及

基于第一预编码矩阵，计算智能反射面的反射参数以及第一通信设备的第二预编码矩阵，使得基于所计算的反射参数与第二预编码矩阵生成的等效预编码矩阵与第一预编码矩阵相似。

(15)如(14)所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为：根据扩展反射向量与第二预编码矩阵的内积而生成所述等效预编码矩阵，其中，通过为智能反射面在一次反射中使用的一组反射参数添加一个预定常数而获得该扩展反射向量。

(16)如(14)所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为：计算智能反射面的反射参数以及第二预编码矩阵，使得基于所计算的反射参数与第二预编码矩阵生成的等效预编码矩阵与第一预编码矩阵之间的F范数最小。

(17)一种电子设备，包括：

处理电路，被配置为：

基于智能反射面在第一通信设备相对于智能反射面的到达角方向的第一导向矢量以及智能反射面在第二通信设备相对于智能反射面的出发角方向的第二导向矢量，计算位于第一通信设备与第二通信设备之间的智能反射面的反射参数，其中，第一通信设备与第二通信设备之间不存在直接链路；以及

基于第一通信设备在智能反射面相对于第一通信设备的出发角方向的第三导向矢量，计算第一通信设备的预编码向量。

(18)如(17)所述的电子设备，其中，第一至第三导向矢量中的每一个所涉及的出发角或到达角各自包括水平方向上和垂直方向上的出发角或到达角。

(19)如(17)所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为：计算第二导向矢量与第一导向矢量的共轭的对应元素的乘积，作为智能反射面的各个反射参数。

(20)如(17)所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为：将第三导向矢量除以第一通信设备的天线数，作为所计算的预编码向量。

以上虽然结合附图详细描述了本公开的实施例，但是应当明白，上面所描述的实施方式只是用于说明本公开，而并不构成对本公开的限制。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公开的实质和范围。因此，本公开的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。

Claims (10)

1.一种电子设备，包括：

处理电路，被配置为：

获取经由多次信道测量获得的、关于第一通信设备与第二通信设备之间的等效信道的多个信道信息，在每次信道测量中，第二通信设备基于所接收的从第一通信设备发送的参考信号、以及第一通信设备与第二通信设备之间的智能反射面使用相应的一组反射参数反射所述参考信号而发出的反射信号而获得一个信道信息；以及

通过对多次信道测量中使用的多组反射参数与所获取的多个信道信息进行联合处理，确定能够与智能反射面的反射参数一起表征所述等效信道的多个整合子信道的信道估计。

2.如权利要求1所述的电子设备，其中，所述等效信道包括从第一通信设备到第二通信设备的第一链路以及从第一通信设备经由智能反射面到第二通信设备的第二链路。

3.如权利要求1所述的电子设备，其中，所述反射信号是智能反射面的各个反射单元根据各自的反射参数对所述参考信号进行幅度和/或相位调节后发出的。

4.如权利要求1所述的电子设备，其中，所获取的多个信道信息包括所述等效信道的多个信道状态信息，并且所述处理电路还被配置为：基于所获取的多个信道状态信息，分别确定所述等效信道的多个信道估计。

5.如权利要求1所述的电子设备，其中，所获取的多个信道信息包括所述等效信道的多个信道估计。

6.如权利要求4或5所述的电子设备，其中，所述联合处理包括：

将基于多组反射参数获得的多个扩展反射向量构造的训练矩阵的逆矩阵与基于多个信道估计构造的观测矩阵相乘，以确定各个整合子信道的信道矩阵，其中，通过为多组反射参数中的每组反射参数分别添加一个预定常数而获得所述多个扩展反射向量。

7.如权利要求6所述的电子设备，其中，智能反射面包括M个反射单元并在每次反射中使用与M个反射单元对应的一组M个反射参数，M为大于1的自然数，并且其中，所述处理电路还被配置为通过所述相乘确定共M+1个整合子信道的信道矩阵。

8.如权利要求7所述的电子设备，其中，所述信道测量的次数或反射参数的组数L大于或等于M+1。

9.如权利要求8所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为：将每个整合子信道表示为N_r*N_t的信道矩阵，其中，N_r表示第二通信设备的天线数，N_t表示第一通信设备的天线数。

10.如权利要求7所述的电子设备，其中，每次反射中使用的M个反射参数的取值选自L阶离散傅里叶变换矩阵的矩阵元素当中除了第一行以外的M个矩阵元素。

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