CN116783845A - Oam非同轴估计与补偿 - Google Patents

Abstract

本申请总体上涉及用于轨道角动量(OAM)通信的非同轴估计和补偿的使用。发送节点可以向接收节点发送OAM信号。非同轴参数估计节点可以根据该OAM信号确定一个或多个非同轴参数。发送节点和/或接收节点可以基于非同轴参数，执行波束成形和/或信道补偿。

Description

OAM非同轴估计与补偿

技术领域

本申请总体上针对无线通信，并且更具体地，针对轨道角动量通信的非同轴估计和补偿。

背景技术

现有的无线通信技术使用电磁波辐射的线性动量，诸如以信号的振幅、相位、频率等形式来携带信息。此外，尽管多输入多输出(multiple-input multiple-output，MIMO)使用多个发射机和多个接收机进行空间复用，但它仍然使用线性动量的组合。轨道角动量(Orbital angular momentum，OAM)技术可以扩展无线通信的维度，并提高现有维度的效率。然而，OAM要求收发机之间具有非常高的同轴度。小范围的偏移/旋转非同轴度的存在可能会破坏OAM模式之间的正交性，进而会对发送产生严重影响，并且甚至导致完全的传输故障。在实际应用中，天线阵列安装误差、由环境变化引起的抖动、以及由接收和发送设备的移动性引起的未对齐都是常见的情况，这些情况会不期望地增加收发机设备之间的非同轴度。因此，为了在无线通信中最佳地采用OAM技术，可能需要增强收发机之间的同轴度的方法。

发明内容

本申请涉及用于使用智能反射设备来确定无线通信中节点的位置的方法、系统、装置和设备。

在一些实施方式方式中，公开了一种用于无线通信的方法。该方法可以包括：由接收节点从发送节点接收轨道角动量(OAM)信号；由非同轴参数估计节点根据该OAM信号确定一个或多个非同轴参数；以及由接收节点根据该一个或多个非同轴参数，从多个波束中选择至少一个波束用于与发送节点通信。

在一些其他实施方式中，公开了一种用于无线通信的方法。该方法可以包括：由发送节点向接收节点发送轨道角动量(OAM)信号；由发送节点接收由接收节点根据对OAM信号的接收而确定的一个或多个非同轴参数；以及由发送节点根据该一个或多个非同轴参数，从多个波束中选择至少一个波束用于与接收节点通信。

在一些其他实施方式中，公开了一种包括一个或多个网络设备的系统。该一个或多个网络设备可以包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，其中该一个或多个处理器被配置为从一个或多个存储器读取计算机代码，以实施上述方法中的任意一种。

在又一些其他实施方式中，公开了一种计算机程序产品。该计算机程序产品可以包括其上存储有计算机代码的非瞬态计算机可读程序介质，当由一个或多个处理器执行时，该计算机代码使该一个或多个处理器实施上述方法中的任意一种。

上述和其它方面及其实施方案将在附图、说明书和权利要求书中更详细地描述。

附图说明

图1示出了无线通信系统的示例的示意框图。

图2示出了用于无线通信的示例方法的流程图。

图3是示出了偏移非同轴度的示意图。

图4是示出了旋转非同轴度的示意图。

图5示出了可以被用于OAM通信的各种类型的天线。

具体实施方式

本说明书描述了涉及非同轴UCA发送和接收程度的估计、反馈和补偿的无线通信。对于估计，无线系统可以确定并使用被定义为第一类型的非同轴参数的真实的非同轴参数、被定义为第二类型的非同轴参数的组合的非同轴参数以及作为第三类型的非同轴参数的偏差矩阵。

在各种实施例中，发送节点可以用P环UCA发送信号，和/或接收节点可以用Q环UCA从发送节点接收信号，其中P≥1且Q≥1。此外，发送节点可以包括中心天线单元，和/或接收节点可以包括用于轨道角动量(OAM)传输的中心天线单元。此外，非同轴参数估计节点可以在存在偏移非同轴度、旋转非同轴度以及偏移和旋转非同轴度的情况下，确定或估计非同轴信道。对于第一或第二类型的非同轴参数，非同轴参数估计节点可以采用设计遍历和/或二次遍历技术、信道比较和匹配选择、构造估计方程、贝塞尔接收和结构优化问题求解，以便确定非同轴参数。遍历技术可以包括将参数划分为可行区域上的M个网格点，并且诸如根据特定顺序对每个网格点进行遍历或搜索。响应于遍历/搜索，非同轴参数估计节点可以从网格点中选择最佳值。第二遍历可以包括将参数划分为N个网格点，其中N远小于可行区域中的M(N＜＜M)；诸如根据特定的顺序对每个网格点进行遍历或搜索；在N个网格点中选择最佳网格点；以及选择相对于最佳网格点最近的左网格点和最近的右网格点，以定义网格点的新的可行区域。对网格点的新的可行区域进行划分并再次进行搜索。

对于使用单个天线单元进行接收和/或使用单个天线单元进行发送的实施例，无线系统100可以定义或使用非同轴参数的组合。对于第一或第二类型的非同轴参数，非同轴参数估计节点可以采用设计遍历和二次遍历，执行信道比较和匹配选择，构造估计方程，和/或构造优化问题来求解非同轴参数。对于包括多环和中心天线单元布置的实施例，可能不需要额外的硬件，这可以显著减少第一或第二类型的非同轴参数估计。

此外，在各种实施例中，作为非限制性示例，接收节点可以具有被配置为诸如矩形阵列或六边形阵列之类的UCA之外或非UCA形式的天线。对于这样的实施例，非同轴参数估计节点可以通过信号处理或优化方法来估计非同轴参数。

此外，本文描述的各种实施例通过直接补偿由接收信号的偏移和/或旋转非同轴度引入的偏差矩阵，来解决在估计非同轴参数时的2π相位模糊的问题。对于这样的实施例，非同轴参数估计节点可以直接补偿偏差矩阵，而不估计第一类型的非同轴参数和/或第二类型的非同轴参数。非同轴参数估计节点可以确定用于发送节点和/或接收节点的偏差矩阵，并且该偏差矩阵可以被用作第三类型的非同轴参数，以用于直接补偿。

此外，为了采用反馈，非同轴参数估计节点可以分别分析偏移非同轴度、旋转非同轴度和偏移加旋转非同轴度，以便确定要反馈给发送节点的非同轴参数。非同轴参数估计节点可以取决于情况发送或反馈第一类型的非同轴参数、第二类型的非同轴参数或第三类型的非同轴参数。

此外，为了采用补偿，无线系统可以将特征值分解或信道补偿实施为循环矩阵。补偿节点可以基于第一类型的非同轴参数、第二类型的非同轴参数、第三类型的非同轴参数和/或总体信道状态信息来对发送节点和/或接收节点执行信道补偿。

轨道角动量(OAM)技术可能是先进无线通信的关键候选技术之一，诸如采用于6G及更高版本的那些技术。此外，UCA天线阵列可以有效地使用方向和波数维度资源，这可以通过扩展新的维度，并获得频谱效率的显著提高，来极大地增加信道容量。OAM模式可以携带多个数据信道，能够在没有多径的视线(LOS)信道下实现高自由度的空间复用发送，并且可以解决高频LOS信道下单用户复用层数有限的问题。同时，OAM能够通过相对简单的DFT变换来实现OAM波束的发送和接收。信道的自然正交性对于降低计算复杂度可能非常重要。OAM技术在诸如微波无线回程链路、点对点通信和短距离单用户超高速率数据传输之类的各种应用中可以具有巨大价值，。

此外，OAM可以需要彼此无线通信的两个通信节点之间非常高的同轴度。偏移非同轴度和/或旋转非同轴度的存在能够破坏OAM模式之间的正交性，对OAM传输产生严重影响，并且甚至会导致传输失败。本说明书可以通过对各种OAM非同轴条件的非同轴参数估计、反馈和补偿来解决OAM通信的同轴度限制所产生的问题。本文描述的实施例能够被用于有效地处理非同轴条件下的参数估计和信道补偿，并求解非同轴参数。实施例能够补偿通信节点之间的未对齐可能带来的负面影响，并且OAM能够支持多用户和移动性。

鉴于此外的详细描述和附图，这些和其他技术改进、优点和益处将变得显而易见。

图1示出了包括被配置为彼此无线通信的多个通信节点的示例无线通信系统100的示意图。通信节点包括第一节点102和第二节点104。无线通信系统100的各种其他示例可以包括两个以上的通信节点。

通常，每个通信节点是一个电子设备或多个(或网络或组合)电子设备，其被配置为与无线通信系统中的另一个节点进行无线通信(包括无线发送和接收信号)。在各种实施例中，每个通信节点可以是多种类型的通信节点中的一种。

一种类型的通信节点是用户设备。用户包括能够通过网络进行无线通信的单个电子设备或装置，或多个(例如，网络)电子设备或装置。用户设备可以包括或以其他方式被称为用户终端或用户设备(UE)。此外，用户设备可以是(作为非限制性示例，诸如移动电话、智能电话、平板电脑或膝上型计算机，作为非限制性示例)或固定或静止设备作为非限制性示例，诸如台式计算机或通常不会长时间移动的其他计算设备，诸如家电、包括物联网(IoT)在内的其他相对较重的设备，或在商业或工业环境中使用的计算设备)，或者包括但不限于移动设备或固定或静止设备。

第二种类型的通信节点是无线接入节点。无线接入节点可以包括能够通过网络与一个或多个用户设备和/或与一个或者多个其他无线接入节点进行无线通信的一个或多个基站或者其他无线网络接入点。例如，在各种实施例中，无线接入节点104可以包括4G LTE基站、5G NR基站、5G集中式单元基站、5G分布式单元基站、下一代节点B(gNB)、增强型节点B(eNB)或其他基站或网络。

如图1所示，通信节点102、通信节点104可以各自包括耦合到天线108的收发机电路106，以实现无线通信。收发机电路106还可以被耦合到处理器110，处理器110还可以被耦合到存储器112或其他存储设备。处理器110可以被配置在硬件(例如，数字逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等)和/或硬件和软件的组合(例如，被配置为执行软件和/或固件形式的计算机代码的以执行功能的硬件电路(诸如中央处理单元(CPU))中。存储器112(其可以是易失性存储器、非易失性存储、其组合或其他类型的存储器的形式)可以在硬件中实施，并且可以在其中存储指令或代码，当由处理器110读取和执行时，这些指令或代码使处理器110实施本文所述的各种功能和/或方法。此外，在各种实施例中，天线108可以包括多个天线单元，每个天线单元可以具有相关联的相位和/或振幅，该相关联的相位和/或振幅能够诸如由处理器110来控制和/或调整。通过这种控制，通信节点可以被配置为具有发送侧方向性和/或接收侧方向性，因为处理器110和/或收发机电路106能够通过从多个可能的波束中选择波束来执行波束成形，并且利用辐射所选波束的天线来发送或接收信号。

此外，在各种实施例中，通信节点102、通信节点104可以被配置为根据一个或多个标准和/或规范，在移动网络和/或无线接入网络中或通过该网络彼此无线通信。通常，标准和/或规范可以定义通信节点102、通信节点104能够无线通信的规则或过程，其可以包括用于在毫米(mm)波段和/或利用多天线方案和波束成形功能进行通信的规则和过程。除此之外或可替选地，标准和/或规范是那些定义无线接入技术和/或蜂窝技术的标准和/或规范，作为非限制性示例，诸如第四代(4G)长期演进(LTE)、第五代(5G)新无线(NR)或非授权新无线(NR-U)。

在无线系统100中，通信节点被配置为在彼此之间无线地传送信号。通常，无线系统100中两个通信节点之间的通信能够是或包括发送或接收，并且通常是同时进行的，这取决于通信中特定节点的视角。例如，对于第一节点102和第二节点104之间的给定通信，其中第一节点102正在向第二节点104发送信号，而第二节点从第一节点102接收信号，第一节点102可以被称为发送或发送节点(或发送或传输设备)，第二节点104可以被称为接收节点或(接收设备)，并且该通信可以被认为是针对第一节点的发送和针对第二节点的接收。当然，由于无线系统100中的通信节点既能够发送信号也能够接收信号，因此单个通信节点可以同时是发送节点/设备和接收节点/设备，或者在作为发送节点/设备和接收节点/设备之间切换。

此外，第一节点102和第二节点104可以各自被配置为发送和/或接收轨道角动量(OAM)信号。如本文所使用的，OAM信号是具有至少一个OAM模式或以至少一个OAM模式发送的信号。OAM是一种物理属性，是电磁波(EM)的物理属性，其特性在于传播方向上的螺旋相位波前。此外，OAM可以分为两种形式，该两种形式包括量子OAM(q-OAM)和合成OAM(s-OAM)。q-OAM是光子的量子态，并且指具有螺旋相位结构的光束产生的角动量。OAM中的统计状态，包括本文所述的那些实施例，是使用多个EM波来模拟波束的螺旋相位结构。s-OAM通过对OAM的统计态波束模拟产生涡流EM波。此外，OAM模式是OAM信号的特征，其指示OAM信号的EM波具有的每个波长的整数螺旋匝数。在各种实施例中，OAM模式通过具有不同的数目、不同的极性或两者的组合来识别，诸如模式0、模式±1等。此外，不同的OAM模式对于每个波长具有不同的整数螺旋匝数。通常，不同的OAM模式彼此正交。此外，具有不同OAM模式的波可能携带不同的数据流。具有多个OAM模式的OAM信号(也被称为多模OAM信号)具有多个螺旋EM波，其中每个波对于每个波长具有不同的整数螺旋匝数。对于至少一些实施例，发送节点可以通过相对于彼此相移不同OAM模式的波来生成具有多个OAM模式的OAM信号。

在OAM信号的给定通信期间，节点102、节点104中的一个被用作发送节点，而另一个被用作接收节点。发送节点向接收节点发送OAM信号，而接收节点从发送节点接收OAM信号。第一节点102和第二节点104中的每一个可以以各种方式中的任意一种来进行配置，以便发送OAM信号。在特定示例实施例中，第一节点102和第二节点104的天线108均被配置为均匀圆形阵列(UCA)，以便生成、发送和/或接收OAM信号，尽管在各种其他实施例中的其他天线配置和/或技术也是可能的，作为非限制性示例，诸如螺旋相位板(SPP)和超材料。在各种实施例中，UCA可以被配置为单环、多环、或者包括中央天线的单环或多环。

在使用UCA的各种实施例中，发送节点可以实施基于UCA的统计状态OAM技术来生成OAM信号。此外，天线(或天线单元)的数量可以确定发送节点生成的OAM模式的总数。当生成OAM信号时，UCA拓扑将会逐个天线地2πl/N的相位旋转添加到EM波中，从而创建具有螺旋相位结构的EM波阵面。此外，发送UCA(即，用于发送OAM信号的UCA)和接收UCA(即，用于接收OAM信号的UCA)可以各自完全对称，这可以允许实现视线(LOS)信道下的新的或附加的重用。此外，如上所述，OAM模式彼此正交，并且能够携带多个数据信道，这可以实现LOS信道下的高自由度空间复用传输，而不需要使用多条路径，这反过来可以克服或解决高频LOS信道下单用户复用层数有限的问题。此外，多个OAM模式之间的正交性可被用于诸如小区间干扰、上行链路和下行链路干扰以及全双工收发机自干扰之类的干扰消除。

此外，在OAM信号的通信期间，可能希望第一节点102和第二节点104之间具有尽可能高的同轴度，以确保OAM信号的最佳通信，包括OAM模式之间的最佳正交性。另一方面，包括偏移和/或旋转非同轴度在内的非同轴度，即使在小范围内，也可能降低、恶化甚至完全破坏OAM模式之间的正交性，这反过来又可能降低或甚至导致第一节点102和第二节点104之间的OAM信号的通信完全失败。

为了优化无线通信系统100中的OAM信号的通信，本描述描述了对OAM信号的通信(包括发送和接收)的非同轴估计和补偿。本文描述的实施例包括第一节点102向接收节点104发送一个或多个信号，并且基于由接收节点104接收的一个或多个信号来执行非同轴估计和补偿。因此，第一节点102在下文中被称为发送节点102，而第二节点104被称为接收节点104。非同轴估计和补偿可以允许节点102、节点104确定或获取准确的信道，这又可以导致最佳波束成形，诸如通过发送节点102和接收节点104选择最佳发送波束和接收波束，以用于进一步通信。

图2示出了用于包括非同轴参数的无线通信的示例方法200的流程图。在框202处，在各种实施例中，发送节点102可以生成OAM信号，并且诸如以导频信号的形式将其发送给接收节点104。发送节点102可以使用其收发机电路106、天线108、处理器110、存储器112或其任意组合，以便生成和发送OAM信号。作为响应，接收节点104可以接收OAM信号。接收节点104可以使用其收发机电路106、天线108、处理器110、存储器112或其任意组合，以便接收OAM信号并且执行后续的信道估计和进一步处理，如下面进一步详细描述的。

在框204处，非同轴参数估计节点可以根据接收到的信号来估计一个或多个OAM参数。在各种实施例中，非同轴参数估计节点是接收节点104。在其他实施例中，非同轴参数估计节点是发送节点102、无线通信系统100中的另一节点或其各种组合中的任意一种。对于非同轴参数估计节点是除接收节点104之外的节点的实施例，接收节点104可以响应于接收到用于执行非同轴参数估计节点的各种功能的信号而生成信息，并将该信息发送给其他节点。以这种方式，除接收节点104之外的通信节点可以执行非同轴参数估计的一些或全部功能。此外，在各种实施例中，非同轴参数估计节点，基于接收到的信号并根据一种或多种信道估计算法(例如，最小二乘(LS)或最小均方误差(MMSE))来估计信道。

此外，在框204处，在各种实施例中，接收节点104可以响应于接收到的OAM信号和/或所确定的估计信道来确定或获得一个或多个非同轴参数。接收节点104可以选择OAM信号(例如，导频信号)作为正交矩阵，以便区分不同的OAM模式。选择正交矩阵可以包括例如从离散傅立叶变换(DFT)矩阵中选择对应的列。除此之外或可替选地，接收节点104可以确定具有较低相干性的非正交导频序列。这样做可以减少对正交导频资源的需求。

此外，两个非同轴参数包括偏移非同轴度和旋转非同轴度。图3示出了偏移非同轴度的示例。偏移非同轴度存在于发送节点102和接收节点104之间，其中垂直于发送节点102和接收节点104的UCA分别所在的面的线以及与相应UCA的中心点相交的线不相同。偏移非同轴参数(即，描述非同轴偏移的参数)包括偏移方位角φ和偏移旋转角θ。如图3所示，给定第一节点相对于第二节点的偏移方位角φ是第一条线和第二条线之间的角度，所述第一条线与第一节点的UCA的中心点相交并垂直于UCA所在的面，所述第二条线与所述第一节点的UCA的中心点和其他的另一个第二节点的UCA中心点相交。偏移旋转角θ可以用第二节点的镜像UCA来确定，该镜像UCA可以是具有中心点的第二节点的虚拟UCA，该虚拟UCA的中心点被与第二节点的中心点相交并且垂直于第一节点的UCA所在的面的线相交。此外，第二节点的镜像UCA和实际UCA可以位于相同的面中或公共的面中。此外，如图3所示，每个UCA(实际的和虚拟的)可以定义相关联的x、y和z轴的集合，其交点是相关联的UCA的中心点。对于给定的集合，x轴和y轴位于相关联的UCA所在的面中，并且z轴垂直于该面。偏移旋转角θ是在镜像UCA的x轴和连接图像和实际UCA的中心点的线之间定义的角度，如图3所示。

其他偏移非同轴参数包括：接收UCA在x方向(即，平行于x轴的方向)上的移动量x₀；以及接收UCA在y方向(即平行于y轴的方向)上的移动量y₀。此外，接收UCA在z方向(即，平行于z轴的方向)上的移动被称为传输距离，并且通常不影响OAM节点之间的正交性。移动量x₀和y₀可根据以下数学等式确定：

此外，旋转非同轴度意味着一条线与发送UCA的中心点和接收UCA的中心点都相交，并且垂直于发送UCA所在的面，但发送UCA所处的面和接收UCA所处的面彼此不平行。图4示出了发送节点102和接收节点104之间的旋转非同轴度。旋转非同轴参数(即，描述旋转非同轴度的参数)包括绕x轴的旋转角α和绕y轴的旋转角β。绕z轴的旋转通常不会改变发送UCA和接收UCA之间的平行度。

以下描述了确定或估计OAM发送的非同轴参数的方法。对于至少一些方法，OAM信号的发送和接收是在发送端和接收端使用UCA来执行的。确定的非同轴参数包括：偏移方位角φ、偏移旋转角θ、绕x轴的旋转角α和绕y轴的旋转角β。非同轴参数估计节点可以确定或估计非同轴参数。在各种实施例中，非同轴参数估计节点是接收节点104，尽管在各种其他实施例中的任意实施例中，它可以是发送节点102或无线通信系统100中的任意其他通信节点。非同轴参数估计节点可以确定非同轴参数，以便将信道估计为循环矩阵或最接近同轴LOS信道的矩阵。在各种实施例中，如本文所使用的，这些非同轴参数可以被称为组合参数和/或第二类型的非同轴参数。

为了确定或获得包括偏移方位角φ、偏移旋转角θ、绕x轴的旋转角α和绕y轴的旋转角β的非同轴参数，非同轴参数估计节点可以遍历预设网格点的集合，以获得提供最接近循环矩阵和/或同轴LOS信道的估计信道的参数值。每个预设网格点的集合可以与相应的一个非同轴参数相关联。也就是说，偏移方位角φ可以具有相关联的预设网格点集合，偏移旋转角θ可以具有相关联的预设网格点集合，绕x轴的旋转角α可以具有相关联的预设网格点集合，并且绕y轴的旋转角β可以具有相关联的预设网格点集合。对于与给定的非同轴参数相关联的预设网格点的给定集合，非同轴参数估计节点可以遍历该网格点集合，并从网格点中为给定的非同轴参数选择参数值。

此外，对于节点102、节点104之间的非同轴度没有变化或者变化缓慢的情况，非同轴度在一个子帧上没有变化或者变化不显著。对于这种情况，确定所估计的信道所涉及的复杂度可能是可接受的。然而，对于复杂度太大的情况，非同轴参数估计节点可以执行两步方法或二阶搜索方法，以便确定参数值。特别地，对于给定的非同轴参数，非同轴参数估计节点可以首先执行粗略搜索，该粗略搜索将预设网格点划分为粗略网格点集合，该粗略网格点集合建立了非同轴参数的大致范围。然后，非同轴参数估计节点可以通过该粗略网格点集合或非同轴参数的大致范围，执行精细搜索，以确定给定的非同轴参数中的精细网格点值。在各种实施例中，非同轴参数估计节点可以对每个非同轴参数执行两步方法。

此外，在各种实施例中，为了确定或获得偏移方位角φ、偏移旋转角θ、绕x轴的旋转角α和绕y轴的旋转角β，非同轴参数估计节点可以建立对应于每个非同轴参数的不同偏差的信道对照表，并基于匹配或对应的非同轴参数进行选择。

除此之外或可替选地，在各种实施例中，非同轴参数估计节点可以通过根据信道表达式构造或使用参数估计方程来确定或获得偏移方位角φ、偏移旋转角θ、绕x轴的旋转角α和绕y轴的旋转角β，并通过诸如LS和/或MMSE之类的信道估计方法来分析参数。

此外，在各种实施例中，发送节点102和接收节点104可以具有或利用单个天线(或天线单元)，以便简化使用OAM的估计和补偿方案。例如，发送节点102和/或接收节点104的UCA可以在UCA的中心具有中心天线单元。发送节点102的中心天线单元可以向接收节点104发送模式0OAM信号(例如，模式0OAM导频信号)。接收节点104可以接收模式0OAM信号，并且非同轴参数估计节点(在各种实施例中可以是接收节点104)可以基于模式0OAM信号来估计非同轴参数，该非同轴参数包括偏移方位角φ、偏移旋转角θ、绕x轴的旋转角α和绕y轴的旋转角β。为此，非同轴参数估计节点可以通过比较信道单元的模值，并确定使得每个信道单元的模值彼此最接近的对应的非同轴偏移参数的集合，来确定信道估计结果。该对应的非同轴偏移参数的集合可以是信道估计结果，或者以其他方式指示信道估计结果。在各种实施例中，非同轴参数估计节点可以使用根据信道估计结果或表达式构造的参数估计方程，并且可以使用诸如LS和/或MMSE之类的信道估计方法来分析非同轴参数。

如前所述，发送节点102的UCA可以是单环UCA天线阵列、多环UCA天线阵或具有中心天线单元的UCA。图5示出了对于本文所述的各种实施例，发送节点102和/或接收节点104可以使用的不同天线配置。对于接收节点104，接收UCA可以包括中心天线单元。非同轴参数估计节点可以基于在中心天线单元处接收的OAM信号来估计偏移方位角和/或偏移旋转角θ。此外，在各种实施例中，发送节点102可以在不同时隙中以多种不同的OAM模式发送OAM信号。在其他实施例中，接收节点104的天线108可以是非UCA格式的。例如，作为非UCA格式的非限制性示例，接收天线108可以被配置为矩形阵列或六边形阵列。对于这样的实施例，非同轴参数估计节点可以根据信号处理和/或优化来估计非同轴参数。

此外，在各种实施例中，当执行非同轴参数估计过程时，非同轴参数估计节点(例如，接收节点104)可以根据数学函数或者方法，确定真实的非同轴参数——其可以是的偏移方位角φ、偏移旋转角θ、绕x轴的旋转角α，以及绕y轴的旋转角β。此外，非同轴参数估计节点可以估计真实的非同轴参数X_T，δ_T和X_R，δ_R的组合，其中T被用于表示发送侧，而R被用于表示接收侧。此外，因为真实的非同轴参数对信道的影响是交织的，诸如以下X和δ的数学公式所示，因此估计真实的非同轴参数的组合所涉及的复杂度可以相对较低。非同轴参数估计节点能够直接使用真实的非同轴参数进行信道补偿。在各种实施例中，非同轴参数估计节点可以根据以下数学等式来确定真实的非同轴参数的组合：

X_R＝sinφcosθ-sinβcosφ,δ_R＝sinφsinθ+sinαcosφ+sinαsinβsinφcosθ

X_T＝sinφcosθ,δ_T＝sinφsinθ

在各种实施例中，当非同轴参数估计节点确定非同轴度较小(例如，低于阈值)时，非同轴参数估计节点可以以足够的精度估计非同轴参数的组合，并且反过来可以在不确定或获得真实的非同轴参数的情况下，执行信道补偿。对于这种情况，组合参数可以被称为“第二类非同轴参数”

由于2π相位模糊的可能性，当非同轴标度较大时，非同轴参数估计节点可能以足够大的误差估计真实的非同轴参数和/或组合的非同轴参数，或者甚至无法估计它们。为了防止这种情况，非同轴参数估计节点可以利用由偏移和/或旋转非同轴参数引入的信道偏差矩阵(或者仅仅是偏差矩阵)。偏差矩阵的元素可以被称为信道偏差参数(或者仅仅是偏差参数)。非同轴参数估计节点可以从接收到的OAM信号(包括直接从接收到OAM信号)确定、导出或获得偏差矩阵，以便确定非同轴信道。对于这种情况，偏差矩阵和/或其偏差参数可以被称为或表示为“第三类型的非同轴参数”

对于发送节点102和接收节点104之间仅存在偏移非同轴度的情况，非同轴参数估计节点可以通过估计发送侧或接收侧的偏差矩阵，来确定或获得偏差矩阵。这可能是这样的情况，因为当发送节点102和接收节点104之间仅存在偏移非同轴度时，发送侧和接收侧的偏差矩阵可能是相同的。对于仅存在旋转非同轴度的情况，非同轴参数估计节点可以仅通过估计接收侧的偏差矩阵，来确定或获得偏差矩阵。对于偏移非同轴度和旋转非同轴度共存或同时存在的情况，非同轴参数估计节点可以通过估计发送侧和接收侧二者的偏差矩阵，通过双边测量来确定或获得偏差矩阵。

此外，在各种实施例中，非同轴参数估计节点可以通过构造优化问题来确定或估计非同轴度。例如，对于旋转非同轴度和/或偏移非同轴度的情况，非同轴参数估计节点可以根据以下数学公式来确定信道：

H_a＝BHA

A＝diag(a)

B＝diag(b)

其中，H表示同轴信道，A表示由于偏移非同轴度引起的偏差矩阵，B表示由于旋转非同轴度引起的偏差矩阵，a表示包含A的对角元素的向量，并且其元素值通过优化问题来估计，而b表示包含B的对角元素的向量，并且其元素值类似地通过优化问题来估计。

同样，非同轴参数估计节点可以通过构造优化问题来确定或获得偏差矩阵A和B。如上所述，发送节点102可以向接收节点104发送OAM信号Y。非同轴参数估计节点可以根据以下优化目标来确定偏差矩阵。

对于发送节点102和接收节点104都包括用于OAM信号的发送和接收的UCA的实施例，非同轴参数估计节点可以旨在估计以循环形式的信道，最大化传输容量，并最大化等效信道。在对OAM信号的传输执行离散傅立叶变换(DFT)和对OAM信号的接收执行离散傅立叶逆变换(IDFT)之后，非同轴参数估计节点可以利用信道对角化，并且确定或选择具有在一个位置处提供最大信号强度和/或密度和/或者在另一位置处提供最小信号强度和/或密度的形状的波束。作为非限制性示例，非同轴参数估计节点可以根据诸如发送UCA的半径、发送节点和接收节点之间的距离以及正在发送的信号的频率之类的传输参数来选择波束。

此外，对于其中发送节点102的发送天线108包括用于发送OAM信号的单个天线单元并且接收节点104的接收天线108包括用于接收OAM信号的UCA的实施例，或者其中发送天线108包括用于发送OAM信号的UCA并且接收天线108包括用于接收OAM信号的单个天线单元的实施例，非同轴参数估计节点可以利用优化目标，该优化目标旨在使信道单元最接近等效向量、最大化传输容量，并且确定或选择具有在一个位置处提供最大信号强度和/或密度和/或者在另一位置处提供最小信号强度和/或强度的形状的波束。

此外，对于接收节点104包括矩阵阵列、六边形阵列或其他阵列结构的实施例，非同轴参数估计节点可以利用优化目标，该优化目标旨在使信道单元在对应的偏移非同轴度和/或旋转非同轴度下最接近视线(LOS)信道，并且确定或选择具有在一个位置处提供最大信号强度和/或密度和/或者在另一位置处提供最小信号强度和/或强度的形状的波束。

此外，在各种实施例中，非同轴参数估计节点可以基于OAM模式传输的一个或多个特性在接收侧执行贝塞尔函数分析。OAM模式传输特性可以包括：垂直于接收信号的传播轴的相同接收面，接收信号的振幅的环形分布，以及由接收信号的角度呈现的旋转变换。此外，正OAM模式和负OAM模式在相同的空间位置具有相同的振幅和相反的角度。接收信号的振幅从接收面的原点开始，并根据贝塞尔分布表现。OAM传输模式也可能受到OAM信号和/或OAM通信技术的各种特性或属性中的任意一种特性或属性的影响，作为非限制性示例，该特性或属性诸如频率、UCA半径、UCA的天线单元的数量以及发送节点102和接收节点104之间的传输距离。对于发送节点包括单环UCA阵列以发送OAM信号的实施例，所发送的OAM信号衰减满足或符合贝塞尔分布。当非同轴参数估计节点分析或确定偏移非同轴度和/或旋转非同轴度时，非同轴参数估计节点可以确定或分析对应的接收到的OAM信号的模值，并且作为响应，可以根据贝塞尔函数的分布确定一个或多个对应的非同轴度参数。

然而，非同轴参数估计节点可以不会从单个贝塞尔函数点同时确定两个非同轴偏移参数，因为贝塞尔函数的给定函数值可以对应于多个参数值。为了说明示例场景，由偏移非同轴度和/或旋转非同轴度引起的信道误差可以在贝塞尔函数的主瓣的范围内。对于这种情况，非同轴参数估计节点可以从对应于一个或多个点的多个估计参数中选择最小的估计参数作为非同轴参数估计结果，所述一个或多个点归因于或涉及贝塞尔函数的非单调特性。然而，当由偏移非同轴度和/或旋转非同轴度引起的误差不在贝塞尔函数的主瓣的范围内时，非同轴参数估计节点可以基于接收到的OAM信号来估计非同轴参数的多个集合，并且作为响应，从非同轴参数的多个集合中选择最接近真实的非同轴参数的最接近的非同轴参数。示例性最接近的非同轴参数可以是由发送节点104接收的OAM信号的角度。在其他示例实施例中，发送节点102可以包括多环UCA。这样的实施例可以起到缩小非同轴参数范围的作用。

此外，在各种实施例中，偏移非同轴度的量(或偏移同轴度误差的量)等于发送节点102和接收节点104的旋转非同轴度的量的两倍。也就是说，发送节点102旋转偏移方位角φ，而接收节点104旋转偏移方位角的负值(相反极性)-φ。对于这样的实施例，非同轴参数估计节点可以将偏移非同轴度分解为发送节点102和接收节点104的相应的旋转，并且可以通过执行旋转信道估计来确定或获得非同轴参数，旋转信道估计是当仅存在旋转非同轴度时使用的信道估计算法。以下情况2中提供了更多细节。

此外，对于在发送节点102和接收节点104之间利用多环UCA分布和/或多环MIMO的实施例，节点102、节点104可以充分利用空间维度资源，并基于OAM模式资源执行OAM通信，因为不同的OAM模式可以携带独立的信号而不相互干扰。此外，对于发送节点102和/或接收节点104具有多环UCA的各种实施例，多环UCA的使用可以起到平衡噪声对非同轴参数(包括真实非同轴参数、组合的非同轴参数和/或偏差矩阵)的估计精度产生的影响的作用。可以设计多环UCA，以便优化平均并最小化噪声的影响。此外，如前所述，多环UCA的使用可以起到缩小非同轴参数的范围的作用，这对于获取非同轴参数和提高OAM传输性能可以具有积极意义。

此外，在非同轴参数估计节点诸如通过估计确定或获得真实非同轴参数的各种实施例中，非同轴参数估计节点(例如，接收节点104)可以向发送节点102发送或反馈偏移方位角φ、偏移旋转角θ、绕x轴的旋转角α，以及绕y轴的旋转角β。此外，在非同轴参数估计节点诸如通过估计来确定或获得组合的非同轴参数的各种实施例中，非同轴参数估计节点(例如，接收节点104)可以向发送节点102发送或反馈组合的参数(例如，如上所述的X_T和/或δ_T)，以进行信道补偿。此外，在非同轴参数估计节点诸如通过估计来确定或获得偏差矩阵的各种实施例中，非同轴参数估计节点(例如，接收节点104)可以向发送节点102发送或反馈偏差矩阵。

如上所述，无线系统100中的发送节点102、接收节点104、非同轴参数估计节点(其可以是接收节点104或任意其他节点)或任意其他的节点可以通过发送节点102向接收节点104发送一个或多个OAM信号(诸如以导频信号的形式)来估计信道。对于各种实施例，非同轴参数估计节点可以根据单值分解(SVD)来确定或估计信道，诸如根据以下数学公式：

H＝U∑V^H

其中H是所估计的信道，U是包括左特征向量的单元矩阵，V是包括右特征向量的单元矩阵。对于这样的实施例，非同轴参数估计节点可以向发送节点102发送或反馈矩阵V。

此外，在发送节点102和接收节点104之间存在非同轴度的情况下，信道可以不以循环矩阵的形式表示。此外，OAM模式之间的正交性可能被破坏，并且OAM的优点可能难以实现。在各种实施例中，非同轴参数估计节点可以通过信道估计来确定或估计信道偏差参数(其可以是标量值)，并且可以将它们表示或表达为对角矩阵。对于至少一些实施例，信道偏差参数可以具有大于其他上述非同轴参数或组合的非同轴参数的元素数量的元素数量，并且向发送节点102发送或反馈信道偏差参数和/或组合的非同轴参数。作为响应，发送节点102可以根据信道偏移参数和/或组合的非同轴参数来执行信道补偿。对于这些实施例中的至少一些实施例，非同轴参数估计节点可以根据以下数学公式估计信道偏差参数(在一些示例中以向量的形式)：

H＝BH^CA

其中H是所估计的信道，A是发送侧的信道偏差矩阵，B是接收侧的信道偏移矩阵，而C是没有补偿的真实信道。在确定了发送侧的信道偏差矩阵A之后，非同轴参数估计节点可以向发送节点102发送或反馈信道偏差矩阵和/或其一个或多个信道偏差参数。作为响应，发送节点102可以基于其接收到的信道偏差矩阵A和/或一个或多个信道偏差参数来执行信道补偿(例如，波束成形)。

此外，在各种实施例中，非同轴参数估计节点可以基于SVD执行预编码，以便通过直接SVD信道分解来执行信道补偿。除此之外或可替选地，发送节点102、非同轴参数估计节点可以基于组合的所估计的信道和同轴信道SVD的算法，将信道转换为等效循环矩阵。这样的算法可以使用总体信道状态信息(CSI)，不限于信道模型，并且可以实现针对所有旋转角的相对一致的均方误差(MSE)。

在框206处，发送节点102和/或接收节点104中可以各自执行相应的波束成形，并且基于在框204处确定的一个或多个非同轴参数，从多个波束中确定用于最佳通信的相应波束。在特定实施例中，发送节点102可以基于发送侧的信道偏移参数的集合A执行波束成形，和/或接收节点104可以基于接收侧的信道偏差参数的集合B执行波束成形。例如，发送节点102可以确定与信道偏差参数的集合A相对应的补偿矩阵，并根据所确定的补偿矩阵来选择波束。类似地，接收节点104可以确定与信道偏差参数B集合相对应的补偿矩阵，并根据所确定的补偿矩阵来选择波束。

以下描述了对于不同的同轴度条件、不同的天线拓扑，非同轴参数估计方法和信道补偿方法的不同情况。

情况1

在第一种情况(情况1)中，通过分析非同轴偏移后发送天线和接收天线之间的距离，采用UCA偏移非同轴信道建模解决方案，以便构造传输信道。对于这种情况，非同轴参数估计节点可以根据以下数学等式来确定信道表达式(或信道矩阵表达式)h_m，n：

其中m是发送UCA的第m个天线单元的索引，n是接收UCA的第n个天线单元的索引，M是发送UCA的天线单元的总数，N是接收UCA的总天线单元的总数，a是发送UCA的半径，d是发送节点102和接收节点104之间的传输距离，α_t是M个天线单元中的第一天线单元与x轴之间的角度差，R是接收UCA的半径，α_R是发送UCA的N个天线单元的第一天线单元与x轴之间的角度差，是发送UCA的第m个单元的偏移方位角，而/>是接收UCA的第n个单元的偏移方位角。

非同轴参数节点可以通过构造满足以下条件的对角矩阵来确定偏移方位角φ和偏移旋转角θ：

其中，处理后的信道G表示为：

G＝G_NHG_M。

其中G_M是发送侧的波束成形矩阵，G_N是接收侧的波束成形矩阵；i和j是发送节点102的第i个天线单元和接收节点104的第j个天线单元的索引；是偏移旋转角θ的估计，而γ是偏移方位角φ的估计。

在偏移方位角φ等于γ，并且偏移旋转角θ等于的情况下，G是循环矩阵。为了获得偏移方位角φ＝γ和偏移旋转角/>非同轴参数估计节点可以遍历所估计的偏移方位值γ的集合和所估计的旋转值/>的集合中的每一个，以识别非同轴偏移方位角和旋转参数值φ，θ的集合，其产生最接近循环矩阵G的信道表达式h。对于这样的实施例，信道表达式h可以是同轴LOS信道。此时，非同轴参数估计节点可以使用或识别满足上述等式的对角矩阵中的两个变量γ和/>。因此，所估计的偏移方位值γ的集合和所估计的旋转值/>的集合的组合的遍历可以是二维的，这可以提供更多的复杂度。除此之外或可替选地，非同轴参数估计节点可以访问或以其他方式使用包括不同的偏差或不同的方位角和旋转值的信道对照表(其可被存储在存储器中)。非同轴参数估计节点可以从提供最接近循环矩阵G的信道表达式h的表中选择偏移方位角值φ和偏移旋转角值θ。在其他实施例中，非同轴参数估计节点可以构造线性编程问题来确定偏移的非同轴参数φ，θ。

这样的方法可以扩展到P环UCA发送和Q环UCA接收，其中，P≥1,Q≥1，并且发送UCA和/或接收UCA包括中心天线单元。对于执行P环发送和/或Q环接收的这种实施例，非同轴参数估计节点可以执行类似的遍历、查表和/或线性编程，如前所述，以便获得偏移方位角φ和旋转非同轴参数角θ。非同轴参数估计节点可以向发送节点发送或反馈偏移方位角值φ和/或偏移旋转角值θ。

情况2

第二种情况(情况2)包括UCA收发机非同轴信道建模解决方案。对于这样的实施例，非同轴参数估计节点确定或分析发送节点102的发送天线和接收节点104的接收天线之间在旋转之后的距离d，以便构造传输信道。为此，非同轴参数估计节点可以根据以下数学公式确定信道表达式h_m，n：

其中G是根据以下数学公式定义的：

G＝HG_N，其中G_N是对角矩阵，并且

当使用上面的数学公式时，非同轴参数估计节点可以等价于ν＝α和η＝β。对于这样的实施例，G是LOS信道。此外，对于这样的实施例，在存在一维旋转(即，仅绕x轴或仅绕y轴)时，非同轴参数估计节点可以执行一维遍历，并且在存在二维旋转(即绕x轴和y轴两者的旋转)时，可以执行二维遍历。此外，对于各种实施例，非同轴参数估计节点可以遍历ν和μ中的每一个，以便确定或获得旋转非同轴参数α、β的值，这些值提供了最接近循环矩阵G的信道表达式h_m，n。在各种其他实施例中的任意一个中，类似于情况1，非同轴参数估计节点可以使用包括不同偏差的信道对照表(其可以被存储在存储器中)和/或构造线性编程问题来确定旋转非同轴参数。

此外，类似于情况1，这样的实施例可被扩展到P环UCA发送和Q环UCA接收，其中P≥1,Q≥1，并且发送UCA和/或接收UCA包括中心天线单元。对于执行P环发送和/或Q环接收的这种实施例，非同轴参数估计节点可以执行类似的遍历、查表和/或线性编程，如前所述，以便获得旋转非同轴参数，该旋转非同轴参数可以包括绕x轴的旋转角α和绕y轴的旋转角β。非同轴参数估计节点可以向发送节点发送或反馈旋转非同轴参数。

情况3

在第三种情况(情况3)中，当发送节点102和/或接收节点104包括UCA，并且节点102、节点104之间存在偏移和旋转非同轴度时，非同轴参数估计节点可以根据以下数学公式确定信道表达式h_n，m：

情况3的实施例可以类似于情况1和2，因为非同轴参数估计节点可以通过遍历参数值的集合为偏移方位角值φ、偏移旋转角值θ、绕x轴的旋转角α和绕y轴的旋转角β中的每一个确定非同轴参数值，每一个参数值的集合都与非同轴参数中的一个φ、θ、α、β相关联，类似于先前针对情况1或2描述的遍历。在其他实施例中，非同轴参数估计节点可以访问比较表(其可被存储在存储器中)，或者构造线性编程问题，以便确定偏移和旋转非同轴参数φ、θ、α、β的值。

此外，类似于情况1和2，情况3的这种实施例可被扩展到P环UCA发送和Q环UCA接收，其中P≥1,Q≥1，并且发送UCA和/或接收UCA包括中心天线单元。对于执行P环发送和/或Q环接收的这种实施例，非同轴参数估计节点可以执行类似的遍历、查表和/或线性编程，如前所述，以便获得偏移非同轴参数(偏移方位角φ和偏移旋转角值θ)，和/或旋转非同轴参数，该旋转非同轴参数包括绕x轴的旋转角α和绕y轴的旋转角β。非同轴参数估计节点可以向发送节点发送或反馈非同轴参数。

情况4

在第四种情况(情况4)中，非同轴参数估计节点可以根据以下数学公式根据偏移误差或非同轴度来确定信道单元(n，m)的信道变化：

其中，m是发送节点102的第m个天线单元的索引，而n是接收节点104的第n个天线单元的索引，并且λ是信号的波长。对于这样的实施例，非同轴参数估计节点可以根据以下数学公式来确定信道变化的对应单元或部分a_m和b_n：

在OAM传输期间，发送节点102可以发送OAM信号X_p(诸如导频信号)，该OAM信号可以由接收节点104接收。接收到的信号Y_p可以在数学上表示为：

Y_p＝H_aX_p+N_p

其中H_a表示OAM信道，而N_p表示噪声矩阵。

对于这样的实施例，非同轴参数估计节点可以根据以下数学公式来估计信道

其中，X^H _p是信号X_p的埃尔米特矩阵，A是发送节点102的偏差矩阵，B是接收节点104的偏差矩阵；并且Na是估计后的噪声矩阵，使得

此外，对于这样的实施例，非同轴参数估计节点可以对所估计的信道进行向量化，诸如根据以下数学公式：

非同轴参数估计节点可以具有的目标是根据所估计的信道来确定或获得a和b的估计值。为此，非同轴参数估计节点可以根据以下数学表达式考虑最大似然(ML)方法：/>

上述数学表达式可以基于目标函数或与之相关联，使得

这可以允许将目标函数简化为：

其中是对信道变化的单元或部分a的估计，而/>是对信道变化的单元或部分b的估计。反过来，非同轴参数估计节点可以通过根据上述数学公式确定/>和/>和/或以各种方式中的任意一种，诸如通过优化方法、机器学习和/或信号处理，来联合估计a和b。

此外，类似于情况1-3，情况4的这种实施例可被扩展到P环UCA发送和Q环UCA接收，其中P≥1,Q≥1，并且发送UCA和/或接收UCA包括中心天线单元。通过分析UCA-MIMO的信道表达式，非同轴参数估计节点可以分析收发机的偏差矩阵，并将偏差矩阵发送或反馈给发送节点102。特别地，非同轴参数估计节点可以确定其可以是具有大小Nx1的向量，并将发送给发送节点102。

此外，情况4中的实施例可被扩展到在发送节点102和接收节点104之间存在旋转非同轴度，或者同时存在偏移非同轴度和旋转非同轴度的情况。

情况5

在第五种情况(情况5)中，非同轴参数估计节点可以根据以下数学公式确定等效信道表达式

此外，在这些实施例中的各种实施例中，非同轴参数估计节点可以根据以下数学公式，使用贝塞尔函数，基于接收信号的振幅来确定或估计偏移非同轴参数：

此外，在各种实施例中，由非同轴偏移和/或旋转引起的同轴误差的量可能在贝塞尔函数的主瓣的范围内。对于这样的实施例，非同轴参数估计节点可以选择该范围中的最小值作为非同轴参数估计结果。此外，对于其中同轴误差量不在贝塞尔函数的主瓣范围内的实施例，非同轴参数估计节点可以从诸如接收信号的角度之类的特定信息中选择非同轴同轴参数。至少在发送侧使用多环UCA可以缩小非同轴参数的范围，或者以其他方式确定非同轴参数。

此外，类似于先前的情况，情况5的这种实施例可被扩展到P环UCA发送和Q环UCA接收，其中P≥1,Q≥1，并且发送UCA和/或接收UCA包括中心天线单元。可以确定的非同轴参数包括偏移方位角φ、偏移旋转角值θ、绕x轴的旋转角α和绕y轴的旋转角β。非同轴参数估计节点可以向发送节点发送或反馈非同轴参数。

情况6

第六种情况(情况6)可以包括其中发送节点102包括用于向接收节点104发送信号的中心天线单元的情况、接收节点104包括用于接收信号的Q环UCA(Q≥1)的情况，和/或其中发送节点的天线108包括中心天线单元和/或接收节点的天线包括中心天线单元的情况。对于这种情况，非同轴参数估计节点可以根据以下数学公式来确定信道表达式(或信道矩阵表达式)的信道单元h_q,n：

其中n和q是第q个接收UCA的第n个天线单元的索引，其中R_q为接收节点104的接收UCA半径。

非同轴参数估计节点可以通过根据上述公式确定针对不同q和n的多个信道单元h_q,n，并且在从发送节点向接收节点发送一个或多个信号时，确定所估计的信道。在各种实施例中，除了确定所估计的信道之外，非同轴参数估计节点还可以通过遍历非同轴参数值的集合来执行非同轴参数估计，以确定偏移方位角φ、偏移旋转角值θ、绕x轴的旋转角α和绕y轴的旋转角β，类似于如上所述的情况。在其他实施例中，非同轴参数估计节点可以通过从与不同偏差相对应的信道对照表(其可以被存储在存储器中)中选择非同轴参数，或者通过构造求解偏移和旋转非同轴参数的线性编程问题来确定非同轴参数。其他实施例可以在确定所估计的信道后不确定非同轴参数。

此外，在各种实施例中，非同轴参数估计节点可以根据以下数学公式定义参数χ_R：

χ_R＝sinφcosθ-sinβcosφ,δ_R＝sinφsinθ+sinαcosφ+sinαsinβsinφcosθ

对于这样的实施例，非同轴参数估计节点可以根据以下数学公式来确定所估计的信道h_q,n：

在将一个或多个信号(例如，导频信号)从发送节点102发送到接收节点104，并且然后诸如根据上面的公式确定所估计的信道h_q,n时，非同轴参数估计节点然后可以确定或估计真实的非同轴参数，并且进而确定或估计组合非同轴参数。可替选地，非同轴参数估计节点可以通过诸如信道振幅和/或角度信息之类的其他信道信息来确定或估计真实的和/或组合的非同轴参数。此外，非同轴参数估计节点可以使用诸如之类的信道的结构特性和/或使用信道估计方法(诸如最小二乘和/或最小均方)来确定组合的非同轴参数X_R、δ_R。

此外，对于其中中心天线单元被配置在发送节点102的天线阵列108中和接收节点104的天线阵列108中的第六种情况的实施例，非同轴参数估计节点可以基于发送节点102中的P环UCA，其中P≥1，以及接收节点104的中心天线单元的存在和/或发送节点102的中心天线单元的存在，来估计发送节点102的非同轴参数。这些实施例中的各种实施例可能会遇到仅包括单个接收天线单元的接收节点102引起的秩不足的问题，发送节点102可以根据不同OAM模式的分时传输进行发送，以便非同轴参数估计节点确定参数和

此外，OAM模式的数量可能因情况而异。更多的OAM模式需要更多的时隙资源，并且非同轴参数估计结果的数量随着OAM模式数量的增加而增加。同样，更少的OAM模式需要更少的时隙资源。然而，更少的OAM模式可能会降低非同轴参数估计的准确性。各种实施方式可以寻求在资源消耗和非同轴参数估计性能之间的折中。

此外，对于情况6下的实施例，该情况6包括接收节点104仅使用一个天线单元来从发送节点102接收OAM信号的那些实施例，发送节点102可以发送OAM信号，其中OAM模式ll＝1、…、…L，分别进行N次。反过来，接收到的信号y可以在数学上被表示为y＝[y₀,y₁,...,y_N-1]＝hF。反过来，非同轴参数估计节点可以根据以下数学公式基于接收信号y来确定所估计的信道

其中F是离散傅立叶变换(DFT)矩阵，并且F^H是离散傅里叶逆变换(IDFT)。

此外，非同轴参数估计节点可以使用使用诸如之类的信道结构特性，和/或使用信道估计方法(诸如最小二乘和/或最小均方)来确定组合的非同轴参数χ_T,δ_T。

此外，在发送节点102和接收节点104之间存在非同轴偏移和非同轴旋转的情况下，非同轴参数估计节点可以确定发送节点102的组合的非同轴参数χ_T,δ_T。非同轴参数估计节点可以向发送节点102发送或反馈组合的非同轴参数χ_T,δ_T。在仅存在非同轴偏移的情况下，非同轴参数估计节点可以确定发送节点102的天线108的组合的非同轴参数χ_T,δ_T或接收节点104的天线108的组合的非同轴参数χ_R,δ_R。非同轴参数估计节点可以向发送节点102发送或反馈组合的非同轴参数χ_T,δ_T或χ_R,δ_R。在仅存在非同轴旋转的情况下，非同轴参数估计节点可以仅确定接收节点104的天线108的组合的参数χ_R,δ_R。对于后一种情况，非同轴参数估计节点可以不向发送节点102发送或反馈任何非同轴参数。

情况7

在第七种情况(情况7)中，发送节点102可以包括用于向接收节点104发送信号的单个天线单元，并且接收节点104可以具有用于接收信号的接收UCA。接收节点104的接收UCA的第n个天线单元的信道表达式h_n可以根据以下数学公式来表示或表达：

对于这样的实施例，信道h(其中，h＝[h₁ h₂ L h_N])可以根据以下数学函数来表示或表达：

h＝A(α,β,φ,θ)h₀

非同轴参数估计节点可以根据以下数学公式来确定优化目标h₁，该优化目标使信道h和相等的单位向量之间的差最小化：

并且可以将优化目标h₁确定或选择为多个候选优化目标中最接近表示同轴信道的等效矩阵的一个目标(在执行DFT和IDFT之后)。在特定实施例中，非同轴参数估计节点可以确定优化目标h₁，以满足以下数学标准：

尽管问题不是凸的，但非同轴参数估计节点可以通过各种方法中的任意一种方法(例如，作为非限制性示例的梯度下降或几何编程)来确定或获得所有局部最大值，并且可以从局部最大值中选择全局最大值。对于至少一些实施例，非同轴参数估计模式可以使用以下算法来确定优化目标h₁。

算法：

初始化：

步进b＝0.5

(优化α)：

使用梯度下降搜索满足f(α₁,c₀)<f(α₀,c₀)的α₁

(优化c)

判断

norm(h₀-G(α)h)<T_h，然后停止，否则返回(优化α)

在各种其他实施例中，可以使用除上述算法之外的非凸优化算法来确定优化目标h₁。

在其他实施例中，非同轴参数估计节点可以通过最大化后验概率来解决优化问题：

p(α,β,φ,θ|h₁)＝p(G(α,β,φ,θ)h|h₁),h₁＝G(α,β,φ,θ)h+n

优化问题可被转化为：

此外，类似于先前的情况，情况7的这种实施例可被扩展到P环UCA发送和Q环UCA接收，其中P≥1,Q≥1，并且发送UCA和/或接收UCA包括中心天线单元。通过分析UCA-MIMO的信道表达式，解决了优化问题。此外，可以确定的非同轴参数包括偏移方位角φ、偏移旋转角值θ、绕x轴的旋转角α和绕y轴的旋转角β。在各种实施例中，所确定的非同轴参数可以仅包括偏移方位角φ和偏移旋转角值θ。非同轴参数估计节点可以向发送节点发送或反馈非同轴参数。

情况8

在第八种情况(情况8)中，由于2π相位模糊(包括在如上情况6中所述的情况下经历的2π相位模糊)，非同轴参数估计节点确定的组合的非同轴参数结果可能具有误差。为了减少或最小化误差的可能性，或者以其他方式补偿误差，非同轴参数估计节点可以不估计真实的非同轴参数或组合的非同轴参数。相反，非同轴参数估计节点可以直接从接收信号中确定或获得信道补偿参数。

对于其中发送节点102使用中心天线单元来发送信号，并且接收节点104使用Q环UCA来接收信号的实施例(其中Q≥1)，以及对于其中发送节点102包括中心天线单元和/或接收节点104包括中心天线单元的实施例，补偿节点(其可以是发送节点102、接收节点104、非同轴参数估计节点、无线系统100中的另一个节点或其各种组合中的任意一个)可以通过由接收节点104接收的接收信号来确定一个或多个补偿参数。在特定实施例中，补偿节点可以根据以下数学公式确定第n个接收天线单元n的补偿参数κ_R,q,n：

对于发送节点102使用中心天线单元和接收节点104使用中心天线单元并且能够采用P环UCA发送(P≥1)的实施例，补偿节点可以基于接收信号来确定或获得用于接收节点的补偿参数。在特定实施例中，补偿节点可以根据以下数学公式确定第m个发送天线的补偿参数κ_T,p,m：

在补偿节点为发送节点102确定补偿参数κ_T,p,m之后，对于补偿节点不同于发送节点102的实施例，补偿节点可以向发送节点发送或反馈该补偿参数κ_T,p,m。此外，在补偿节点是接收节点104的情况下，接收节点104可以直接将补偿参数κ_R,q,n用于接收侧的信道补偿(例如，波束成形和/或选择波束)。

情况9

在第九种情况(情况9)中，为了使用循环矩阵特性来执行DFT变换，以形成正交的对角矩阵，非同轴参数估计节点可以通过预编码和接收矩阵的设计来将等效信道确定为循环矩阵。

对于在发送节点102和接收节点104之间存在偏移非同轴度的情况，非同轴参数估计节点可以确定偏移非同轴参数，该偏移非同轴参数包括偏移方位角φ和偏移旋转角θ。当它这样做时，非同轴参数估计节点可以根据以下数学公式为第p个发送UCAp和第q个接收UCAq定义对角矩阵：

/>

其中，P^T _m，m是用于发送节点102的发送侧波束成形矩阵P^T的第(m，m)个元素，而P^R _n，n是用于接收节点104的接收侧波束成形矩阵P^R的第(n，n)个元素。

反过来，非同轴参数估计节点可以根据以下数学公式确定或实现偏移非同轴度的信道补偿：

H^E＝P^RHP^T

其中H^E表示补偿(波束成形)后的信道，P^R是接收侧波束成形矩阵，H是非同轴信道，并且P^T是发送侧波束成形矩阵。

此外，对于在发送节点102和接收节点104之间存在旋转非同轴度的情况，非同轴参数估计节点可以确定或获得绕x轴的旋转角α和绕y轴的旋转角β。在它这样做时，非同轴参数估计节点可以根据以下数学公式定义发送侧波束成形矩阵A：

A＝diag(a)，其中

a_m＝exp(jkR_q(cosφ_msinβ-sinφ_msinα))

其中a＝[a₁ a₂ L a_N]和a_m是向量a的第m个元素，对应于发送节点102的第m个天线单元。

反过来，非同轴参数估计节点可以基于波束成形矩阵A，诸如根据数学公式H^E＝AH，来确定处理后的信道H^E。[HE＝HA]以这种方式，当获得旋转偏差时，无线系统100可以采用信道补偿。

此外，对于发送节点102和接收节点104之间同时存在偏移非同轴度和旋转非同轴度的情况，在非同轴参数估计节点确定偏移大角度非同轴参数、偏移小角度非同轴参数、偏移旋转角、绕x轴的旋转角α和绕y轴的旋转角β之后，非同轴参数估计节点可以使用用于发送节点102和接收节点104的预处理矩阵，以便将信道转换为循环矩阵。对于一些实施例，非同轴参数估计节点可以将发送侧波束成形矩阵A和接收侧波束成形基质B确定为：

A＝diag(a)

B＝diag(b)

使得满足以下数学公式：

在确定波束成形矩阵A和B后，非同轴参数估计节点可以根据H^E＝AHB来确定处理后的信道H^E。使用这些公式，无线系统100可以实施获得真实的非同轴参数的信道补偿方案。

情况10

在第十种情况(情况10)中，为了确定组合的非同轴参数，补偿节点可以基于处理后的信道H^E来补偿信道，诸如根据H^E＝BHA。在这样做时，补偿节点可以确定信道足够接近循环矩阵(例如，在循环矩阵的预定接近度或范围内)，以便保持OAM模式之间的正交性。补偿节点可以采用以下信道补偿方案：

对于发送节点102的第p个发送UCA，补偿节点可以根据以下数学公式确定预编码矩阵：

此外，对于接收节点104的第q个接收UCA，补偿节点可以根据以下数学公式确定接收侧的预编码矩阵(也称为预接收矩阵)：

情况11

在第十一种情况(情况11)中，非同轴参数估计节点可以确定始发或发送误差矩阵A和接收误差矩阵B。在特定实施例中，发送误差矩阵B可以具有对角线结构。在这样做时，非同轴参数估计节点可以向发送节点102发送或反馈发送误差矩阵A以用于信道补偿。

此外，对于P环UCA发送和Q环UCA接收(其中P≥1,Q≥1)，以及对于发送节点102包括中心天线单元和/或接收节点104包括中心天线单元的情况，补偿节点可以根据以下数学公式将接收UCA的第q个环或环形的第n个天线单元的补偿参数确定为块对角矩阵：

因此，补偿节点可以根据H^E＝BHA来补偿信道，使得信道接近循环矩阵(例如，在循环矩阵的预定范围内)并且保持OAM模式之间的正交性。

情况12

在第十二种情况(情况12)中，接收矩阵设计可以直接在整个信道的级别上完成。非同轴参数估计节点可以使用SVD以H＝U∑V^H形式来确定或表达信道H，其中非同轴参数估计节点向发送节点发送或反馈V。对于这样的实施例，发送节点102可以将预编码矩阵设置为V，并且接收节点可以将处理矩阵设置为U^H，并根据U^H确定信道的对角分解。非同轴参数估计节点可以将非同轴信道转换为循环矩阵，充分利用循环矩阵的对应信道的正交性。

此外，在各种实施例中，非同轴参数估计节点可以根据H＝S_HV_HU_H ^H确定原始信道矩阵H，并根据确定等效循环矩阵H^E。此外，非同轴参数估计节点可以根据以下数学公式确定预编码矩阵P^T和接收矩阵P^R：

作为非限制性示例，可以通过诸如ML、LS或MMSE之类的算法以低复杂度来获得所发送信号(例如，所发送的数据信号)。此外，在获得所估计的信道以获得接收信号数据之后，MIMO处理方法可被用于执行LS/MMMSE/SIC均衡。

本说明书的主题内容还可以包括以下方面：

1、一种用于无线通信的方法，该方法包括：

由接收节点从发送节点接收轨道角动量(OAM)信号；

由非同轴参数估计节点根据该OAM信号确定一个或多个非同轴参数；以及由接收节点根据该一个或多个非同轴参数，从多个波束中选择至少一个波束用于与发送节点通信。

2、根据方面1所述的方法，其中，接收该OAM信号包括利用接收节点的均匀圆形阵列(UCA)来接收该OAM信号。

3、根据方面2所述的方法，其中，接收该OAM信号还包括利用UCA的中心天线单元来接收OAM信号。

4、根据方面1所述的方法，其中，该一个或多个非同轴参数包括至少一个偏移非同轴参数。

5、根据方面4所述的方法，其中，该至少一个偏移非同轴参数包括偏移方位角或偏移旋转角中的至少一个。

6、根据方面4所述的方法，其中，该至少一个偏移非同轴参数还包括相对于接收节点在x方向上的移动量或相对于接收节点在y方向上的移动量中的至少一个。

7、根据方面1所述的方法，其中，该一个或多个非同轴参数包括至少一个旋转非同轴参数，该至少一个非同轴旋转参数包括相对于接收节点绕x轴的旋转角或相对于接收节点绕y轴的旋转角中的至少一个。

8、根据方面1所述的方法，还包括：

由非同轴参数估计节点将信道估计为循环矩阵或同轴视线(LOS)信道。

9、根据方面1所述的方法，其中，根据该OAM信号确定一个或多个非同轴参数包括：

由非同轴参数估计节点遍历与该一个或多个非同轴参数中的非同轴参数相对应的网格点的集合；以及

由非同轴参数估计节点从该网格点的集合中选择用于非同轴参数的值。

10、根据方面1所述的方法，还包括：

由非同轴参数估计节点比较与该OAM信号相对应的信道单元的多个模值，其中，根据该OAM信号确定一个或多个非同轴参数包括：响应于该比较，由非同轴参数估计节点确定非同轴参数的集合，该非同轴参数的集合使多个模值彼此最接近。

11、根据方面1所述的方法，其中，该一个或多个非同轴参数包括第一类型的非同轴参数，并且其中，确定该一个或多个非同轴参数包括由非同轴参数估计节点确定第二类型的非同轴参数，该第二类型非同轴参数包括第一类型非同轴参数中的两个或更多个的组合。

12、根据方面1所述的方法，其中，该一个或多个非同轴参数包括与偏差矩阵相对应的一个或多个偏差参数，

其中，确定该一个或多个非同轴参数包括：

响应于发送节点和接收节点之间仅有偏移非同轴度的确定，确定用于发送节点或用于接收节点的偏差矩阵；

响应于发送节点和接收节点之间仅有旋转非同轴度的确定，仅确定用于接收节点的偏差矩阵；

响应于发送节点和接收节点之间的同时有偏移非同轴度和旋转非同轴度两者的确定，确定偏差矩阵和第二偏差矩阵，其中偏差矩阵用于发送节点和接收节点中的一个，并且第二偏差矩阵用于发送节点和接收节点中的另一个。

13、根据方面1所述的方法，其中，确定该一个或多个非同轴参数包括根据贝塞尔函数分布来确定该一个或多个非同轴参数。

14、根据方面1所述的方法，还包括由非同轴估计节点向发送节点发送一个或多个非同轴参数。

15、根据方面1所述的方法，其中，该一个或多个非同轴参数包括与用于发送节点的第一偏差矩阵和用于接收节点的第二偏差矩阵相对应的一个或多个信道偏差参数，其中，确定该一个或多个非同轴参数包括根据以下数学公式估计一个或多个信道偏差参数：H＝BH^CA

其中，H是所估计的信道，A是发送侧的第一偏差矩阵，B是接收侧的第二偏差矩阵，而C是没有补偿的真实信道。

16、根据方面1所述的方法，其中，根据该OAM信号确定一个或多个非同轴参数包括：

基于发送节点的发送均匀中心阵列的半径、接收节点的接收均匀中心阵列的半径、发送节点和接收节点之间的传输距离、发送均匀中心阵列的天线单元与x轴之间的角度差，以及接收UCA的天线单元与x轴之间的角度差，确定发送节点的第m个天线单元和接收节点的第n个天线单元的信道表达式h_m,n。

17、根据方面16所述的方法，其中，一个或多个非同轴参数包括偏移方位角和偏移旋转角，其中，根据该OAM信号确定一个或多个非同轴参数还包括：

构造满足以下数学公式的对角矩阵：

其中处理后的信道G＝G_NHG_M，其中G_M是发送侧的波束成形矩阵，G_N是接收侧的波束成形矩阵；i和j是发送节点102的第i个天线单元和接收节点104的第j个天线单元的索引；是偏移旋转角θ的估计，而γ是偏移方位角φ的估计，并且其中，G是循环矩阵。

18、根据方面1所述的方法，其中，非同轴参数包括绕x轴的旋转角和绕y轴的旋转角，其中，确定该一个或多个非同轴参数包括：

由非同轴参数估计节点遍历与绕x轴的旋转角相对应的第一组值和与绕y轴的旋转角相对应的第二组值；

基于与最接近循环矩阵的信道表达式h_m，n相对应的第一值和第二值，从第一组中选择用于绕x轴的旋转角的第一值，并且从第二组中选择用于绕y轴的旋转角的第二值，其中m对应于发送节点的第m个天线单元，并且n对应于接收节点的第n个天线单元。

19、根据方面1所述的方法，其中，确定该一个或多个非同轴参数包括：确定信道单元n和m的信道变化的部分a_m和b_n。

20、根据权利要求1所述的方法，其中，确定该一个或多个非同轴参数包括：从多个候选目标中确定最佳目标，该最佳目标是最接近于表示发送节点和接收节点之间的同轴信道的等效矩阵的最接近目标。

21、根据方面1所述的方法，还包括：由补偿节点基于该一个或多个同轴参数来确定接收节点的第n个天线单元的补偿参数，其中，根据补偿参数从多个波束中选择至少一个波束。

22、根据方面1所述的方法，还包括：基于该一个或多个非同轴参数来确定用于第p个发送UCA的预编码矩阵或用于第q个接收UCA的预编码矩阵中的至少一个。

29、根据方面1所述的方法，还包括：还包括：

由补偿节点确定循环矩阵的特定邻近度内的信道，该特定邻近度保持OAM信号的多个OAM模式之间的正交性。

24、根据方面1所述的方法，还包括由非同轴参数估计节点基于该一个或多个非同轴参数来确定接收侧波束成形矩阵，其中，基于接收侧波束成形矩阵从多个波束中选择至少一个波束。

25、根据方面1所述的方法，还包括：由非同轴参数估计节点根据单值分解确定信道矩阵H，以及用于发送节点的第一预编码矩阵和用于接收节点的第二预编码矩阵；以及向发送节点发送该预编码矩阵。

26、一种用于无线通信的方法，该方法包括：

由发送节点向接收节点发送轨道角动量(OAM)信号；

由发送节点接收由接收节点根据对OAM信号的接收而确定的一个或多个非同轴参数；以及

由发送节点根据该一个或多个非同轴参数，从多个波束中选择用于与接收节点通信的至少一个波束。

27、根据方面26所述的方法，还包括在方面1至25中任一方面中所述的方法。

28、一种包括至少一个智能反射设备的系统，至少一个智能反射设备中的每一个都包括控制器和包括多个网元的表面，该系统被配置为实施权利要求1至27中任一项所述的方法。

29、一种计算机程序产品，包括存储在其上的计算机可读程序介质代码，在由处理器执行时，该代码使处理器利用至少一个智能反射设备来实施权利要求1至27中任一项所述的方法。

上面的描述和附图提供了具体的示例实施例和实施方案。然而，所描述的主题内容可以以各种不同的形式体现，因此，所涵盖或要求保护的主题内容旨在被解释为不限于本文所述的任何示例实施例。旨在为要求保护或覆盖的主题提供合理宽泛的范围。除其他事项外，例如，主题内容可被体现为方法、设备、组件、系统或用于存储计算机代码的非瞬态计算机可读介质。因此，实施例可以例如采取硬件、软件、固件、存储介质或其任意组合的形式。例如，上述方法实施例可以由包括存储器和处理器的组件、设备或系统通过执行被存储在存储器中的计算机代码来实施。

在整个说明书和权利要求书中，除了明确陈述的含义之外，术语可能具有在上下文中暗示或隐含的细微含义。同样，本文使用的短语“在一个实施例/实施方式中”不一定指同一实施例，而本文使用的短语“在另一个实施例/实施方式中”不一定指不同的实施例。例如，所要求保护的主题内容包括全部或部分示例实施例的组合。

一般来说，术语至少部分可以从上下文中的用法来理解。例如，本文中使用的诸如“和”、“或”或“和/或”等术语可以包括多种含义，这些含义至少部分取决于使用这些术语的上下文。通常，“或”如果用于关联列表，诸如A、B或C，则意指在这里用于包容性意义的A、B和C，以及在这里用于排他性意义的A、B或C。此外，本文使用的术语“一个或多个”，至少部分取决于上下文，可以用来描述单数意义上的任何特征、结构或特性，或者可以用来描述复数意义上的特征、结构或特性的组合。类似地，诸如”a”、“an”或“the”等之类的术语可以被理解为表示单数用法或复数用法，这至少部分取决于上下文。此外，术语“基于”可被理解为不一定意在传达一组排他因素，并且可允许存在不一定明确描述的附加因素，同样，至少部分取决于上下文。

在本说明书中对特征、优势或类似语言的指代并不意味着本解决方案能实施的所有特征和优势都应该或被包括在其任意单个实施方案中。相反，提及特征和优势的语言被理解为意味着结合实施例描述的具体特征、优势或特性被包括在本解决方案的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中对特征和优势以及类似语言的讨论可以但不一定指代同一实施例。

此外，在一个或多个实施例中，本解决方案的所述特征、优势和特性可以以任意合适的方式组合。根据本文的描述，相关领域的普通技术人员应当认识到，本解决方案可以在没有具体实施例的一个或多个具体特征或优势的情况下实践。在其他情况下，在某些实施例中可以认识到可能不存在于本解决方案的所有实施例中的附加特征和优点。

Claims (29)

1.一种用于无线通信的方法，所述方法包括：

由接收节点从发送节点接收轨道角动量(OAM)信号；

由非同轴参数估计节点根据所述OAM信号确定一个或多个非同轴参数；以及

由所述接收节点根据所述一个或多个非同轴参数，从多个波束中选择至少一个波束用于与所述发送节点通信。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，接收所述OAM信号包括使用所述接收节点的均匀圆形阵列(UCA)来接收所述OAM信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，接收所述OAM信号还包括利用UCA的中心天线单元接收所述OAM信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个非同轴参数包括至少一个偏移非同轴参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述至少一个偏移非同轴参数包括偏移方位角或偏移旋转角中的至少一个。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述至少一个偏移非同轴参数还包括相对于所述接收节点在x方向上的移动量或相对于所述接收节点在y方向上的移动量中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个非同轴参数包括至少一个旋转非同轴参数，所述至少一个非同轴旋转参数包括相对于所述接收节点绕x轴的旋转角或相对于所述接收节点绕y轴的旋转角中的至少一个。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

由所述非同轴参数估计节点将信道估计为循环矩阵或同轴视线(LOS)信道。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述OAM信号确定一个或多个非同轴参数包括：

由所述非同轴参数估计节点遍历与所述一个或多个非同轴参数中的非同轴参数相对应的网格点的集合；以及

由所述非同轴参数估计节点从所述网格点的集合中选择用于所述非同轴参数的值。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：

由所述非同轴参数估计节点比较与所述OAM信号相对应的信道单元的多个模值，

其中，根据所述OAM信号确定所述一个或多个非同轴参数包括：响应于所述比较，由所述非同轴参数估计节点确定非同轴参数的集合，所述非同轴参数的集合使所述多个模值彼此最接近。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个非同轴参数包括第一类型的非同轴参数，并且其中，确定所述一个或多个非同轴参数包括由所述非同轴参数估计节点确定第二类型的非同轴参数，所述第二类型的非同轴参数包括所述第一类型的非同轴参数中的两个或多个的组合。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个非同轴参数包括与偏差矩阵相对应的一个或多个偏差参数，

其中，确定所述一个或多个非同轴参数包括：

响应于所述发送节点和所述接收节点之间仅有偏移非同轴度的确定，确定用于所述发送节点或用于所述接收节点的偏差矩阵；

响应于所述发送节点和所述接收节点之间仅有旋转非同轴度的确定，仅确定用于所述接收节点的偏差矩阵；

响应于所述发送节点和所述接收节点之间的同时有偏移非同轴度和旋转非同轴度两者的确定，确定所述偏差矩阵和第二偏差矩阵，其中所述偏差矩阵用于所述发送节点和所述接收节点中的一个，并且所述第二偏差矩阵用于所述发送节点和所述接收节点中的另一个。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述一个或多个非同轴参数包括根据贝塞尔函数分布确定所述一个或多个非同轴参数。

14.根据权利要求1所述的方法，还包括，由所述非同轴估计节点向所述发送节点发送所述一个或多个非同轴参数。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个非同轴参数包括与所述发送节点的第一偏差矩阵和所述接收节点的第二偏差矩阵相对应的一个或多个信道偏差参数，其中确定所述一个或多个非同轴参数包括根据以下数学公式估计所述一个或多个信道偏差参数：H＝BH^CA

其中H是所估计的信道，A是发送侧的第一偏差矩阵，B是接收侧的第二偏差矩阵，并且C是无补偿的真实信道。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述OAM信号确定所述一个或多个非同轴参数包括：

基于所述发送节点的发送均匀中心阵列的半径、所述接收节点的接收均匀中心阵列的半径、所述发送节点和所述接收节点之间的传输距离、发送均匀中心阵列的天线单元与x轴之间的角度差，以及接收UCA的天线单元与x轴之间角度差，确定所述发送节点的第m个天线单元和所述接收节点的第n个天线单元的信道表达式h_m,n。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述一个或多个非同轴参数包括偏移方位角和偏移旋转角，其中，根据所述OAM信号确定所述一个或多个非同轴参数还包括：

构造满足以下数学公式的对角矩阵：

其中经处理的信道G＝G_NHG_M，其中G_M是所述发送侧的波束成形矩阵，G_N是所述接收侧的波束成形矩阵；i和j是所述发送节点102的第i个天线单元和所述接收节点104的第j个天线单元的索引；是偏移旋转角θ的估计，并且γ是所述偏移方位角φ的估计，并且其中，G是循环矩阵。

18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非同轴参数包括绕x轴的旋转角和绕y轴的旋转角，其中，确定所述一个或多个非同轴参数包括：

由所述非同轴参数估计节点遍历与绕x轴的旋转角相对应的第一组值和与绕y轴的旋转角相对应的第二组值；

基于与最接近循环矩阵的信道表达式h_m，n相对应的第一值和第二值，从所述第一组中选择用于绕x轴的旋转角的所述第一值，并且从所述第二组中选择用于绕y轴的旋转角的所述第二值，其中m对应于所述发送节点的第m个天线单元，并且n对应于所述接收节点的第n个天线单元。

19.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述一个或多个非同轴参数包括：确定信道单元n和m的信道变化的部分a_m和b_n。

20.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述一个或多个非同轴参数包括：从多个候选目标中确定最接近目标的最佳目标，所述最佳目标是最接近于表示所述发送节点和所述接收节点之间的同轴信道的等效矩阵的最接近目标。

21.根据权利要求1所述的方法，还包括：由补偿节点基于所述一个或多个同轴参数确定用于所述接收节点的第n个天线单元的补偿参数，其中，根据所述补偿参数从所述多个波束中选择所述至少一个波束。

22.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于所述一个或多个非同轴参数，确定用于第p个发送UCA的预编码矩阵或用于第q个接收UCA的预编码矩阵中的至少一个。

23.根据权利要求1所述的方法，还包括：还包括：

由补偿节点确定循环矩阵的特定邻近度内的信道，所述特定邻近度保持所述OAM信号的多个OAM模式之间的正交性。

24.根据权利要求1所述的方法，还包括，由所述非同轴参数估计节点基于所述一个或多个非同轴参数确定接收侧波束成形矩阵，其中，基于所述接收侧波束成形矩阵从所述多个波束中选择所述至少一个波束。

25.根据权利要求1所述的方法，还包括：由所述非同轴参数估计节点根据单值分解来确定信道矩阵H，以及用于所述发送节点的第一预编码矩阵和用于所述接收节点的第二预编码矩阵；以及将所述预编码矩阵发送给所述发送节点。

26.一种用于无线通信的方法，所述方法包括：

由所述发送节点向所述接收节点发送轨道角动量(OAM)信号；

由所述发送节点接收由所述接收节点根据对OAM信号的接收而确定的一个或多个非同轴参数；以及

由所述发送节点根据所述一个或多个非同轴参数，从多个波束中选择用于与所述接收节点通信的至少一个波束。

27.根据权利要求26所述的方法，还包括根据权利要求1至25中任一项所述的方法。

28.一种包括至少一个智能反射设备的系统，所述至少一个智能反射设备中的每一个都包括控制器和包括多个网元的表面，所述系统被配置为实施权利要求1至27中任一项所述的方法。

29.一种计算机程序产品，包括存储在其上的计算机可读程序介质代码，在由处理器执行时，所述代码使所述处理器利用至少一个智能反射设备来实施权利要求1至27中任一项所述的方法。