CN117060960A - 针对使用反射表面进行的通信的用户装备移动性 - Google Patents

Abstract

本公开涉及针对使用反射表面进行的通信的用户装备移动性。用户装备(UE)设备可在大于100GHz的频率下经由可重新配置智能表面与接入点(AP)通信。该UE可基于传感器数据来选择跟踪波束。该UE可指示该RIS对这些跟踪波束进行扫描，同时该UE采集性能度量数据。该UE可基于该性能度量数据来识别服务波束。该UE可控制该RIS形成该服务波束来反射该AP与该UE之间的无线数据。使用该UE基于传感器数据来智能地选择跟踪波束可相对于对所有可形成信号波束进行扫描而言极大地减少了在该UE设备移动时跟踪该UE设备所需的时间量，从而减少延迟并最小化该UE设备与该AP之间的无线数据传输中的中断。

Description

针对使用反射表面进行的通信的用户装备移动性

本专利申请要求2023年3月20日提交的美国专利申请18/186,871号以及2022年5月11日提交的美国临时专利申请63/340,737号的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有无线电路的电子设备。

背景技术

电子设备常具备无线能力。具有无线能力的电子设备具有包括一个或多个天线的无线电路。无线电路用于使用由天线传送的射频信号执行通信。

由于电子设备上的软件应用程序随着时间变得更加数据密集，因此对支持以更高数据速率进行无线通信的电子设备的需求已经增加。然而，由电子设备支持的最大数据速率受到射频信号的频率的限制。随着射频信号的频率增加，可能变得越来越难以执行令人满意的无线通信，因为信号会经受显著的空中衰减并且通常需要视线。

发明内容

用户装备(UE)设备可使用在大于约100GHz的频率下使用数据传输无线电接入技术(RAT)发射的无线信号来与无线接入点(AP)通信。当UE设备与AP之间的视线路径被阻挡时，可重新配置智能表面(RIS)可用于反射UE设备与AP之间的无线信号。当经由RIS进行的反射表现出优于视线路径的传播条件时，RIS也可用于反射无线信号。

RIS可以是用于执行通信的具有可重新配置属性的工程材料二维表面。RIS可包括离散天线元件的阵列，其中撞击电磁(EM)波被重新辐射为具有相应的相位和振幅响应。RIS处的控制器可在每个元件或每个元件组的基础上确定响应。因此，整个RIS的散射、吸收、反射和衍射性质可随时间而改变并被控制(例如，通过在RIS上运行的软件或可通信地耦接到RIS的其他设备)。

实现天线元件的每元件相位和振幅响应的一种方式是调整天线元件的阻抗，从而控制确定重新辐射信号的振幅和相位的变化的复反射系数。控制电路可跨阵列调整阻抗以从RIS信号波束集合形成不同的RIS信号波束。可通过RIS的码本来识别不同的RIS信号波束。RIS可包括用于使用控制RAT来与AP和/或UE设备通信的其他电路。可从RIS中省略用于使用数据传输RAT和天线元件阵列来发射或接收无线数据的硬件以最小化成本和功率。

UE设备可包括生成传感器数据的传感器。传感器数据可指示UE设备相对于RIS的取向/位置、UE设备的位置和/或UE设备的运动。在周期性跟踪扫描定时器到期时或根据需要，UE设备可生成跟踪波束集合。该跟踪波束集合可包括可由RIS形成的RIS信号波束的子集、可由AP形成的AP信号波束的子集和/或可由UE设备形成的UE信号波束的子集。UE设备可基于传感器数据来填充跟踪波束集合。该跟踪波束集合可包括基于UE设备的感测到的位置和/或运动和/或基于过去的信号波束和UE设备的位置历史很可能与UE设备重叠的RIS信号波束。如果需要，UE设备可向信号波束分配置信水平，并且可基于置信水平来选择跟踪波束集合。

UE设备(或AP)可使用控制RAT来指示RIS对跟踪波束集合中的RIS波束进行扫描，并且/或者指示AP对跟踪波束集合中的AP波束进行扫描。UE设备还可控制其天线阵列对跟踪波束集合中的UE波束进行扫描。UE可在扫描期间接收由AP发射的参考信号。UE可从参考信号采集无线性能度量数据。UE可基于无线性能度量数据来从该跟踪波束集合中识别服务波束。UE可控制AP、RIS和/或其自己的天线阵列形成服务波束，并且这些服务波束可用于经由RIS的反射在AP与UE设备之间传送无线数据。这可相对于对所有可形成信号波束进行扫描而言极大地减少了在该UE设备移动时跟踪该UE设备所需的时间量，从而减少延迟并最小化该UE设备与该AP之间的无线数据传输中的中断。

本公开的一方面提供了一种操作用户装备(UE)设备来经由可重新配置智能表面(RIS)与无线接入点通信的方法，该RIS具有第一天线元件阵列，该RIS具有可由该第一天线元件阵列形成的信号波束集合，该UE设备包括第二天线元件阵列。该方法可包括在传感器处生成传感器数据。该方法可包括使用发射器来向该RIS发射指令，该指令将该RIS配置为使该第一天线元件阵列对基于该传感器数据选择的跟踪波束集合进行扫描，该跟踪波束集合包括可由该第一天线元件阵列形成的该信号波束集合中的信号波束的子集。该方法可包括：当该RIS使该第一天线元件阵列对该跟踪波束集合进行扫描时，使用该第二天线元件阵列来接收已从该RIS反射离开的射频信号。该方法可包括：在一个或多个处理器处基于由该第二天线元件阵列接收到的这些射频信号来生成无线性能度量数据。

本公开的一方面提供了一种用户装备(UE)设备，该UE设备被配置为经由可重新配置智能表面(RIS)与无线接入点通信，该RIS具有可由该RIS上的天线元件形成的信号波束集合。该UE设备可包括天线阵列，该天线阵列被配置为接收由该无线接入点发射且从该RIS反射离开的射频信号。UE设备可包括传感器，该传感器被配置为生成传感器数据UE设备可包括发射器，该发射器被配置为控制该RIS在反射由该无线接入点发射的这些射频信号时对跟踪波束集合进行扫描，该跟踪波束集合包括来自该信号波束集合的信号波束中的基于该传感器数据选择的一个或多个信号波束。

本公开的一方面提供了一种操作第一电子设备来经由可重新配置智能表面(RIS)与第二电子设备通信的方法，该RIS具有天线元件阵列，该天线元件阵列可被编程为形成信号波束集合。该方法可包括使用传感器来检测该第一电子设备的移动。该方法可包括：当该第一电子设备测量由该无线接入点发射的射频信号时，使用发射器来指示该RIS对该信号波束集合的子集进行扫描，该信号波束集合的该子集是基于检测到该第一电子设备的移动来选择的。该方法可包括：使用该发射器来控制该RIS使用服务波束来反射在该第一电子设备与该第二电子设备之间传送的无线数据，该服务波束是基于所测量的射频信号从该信号波束集合中选择的。

附图说明

图1为根据一些实施方案的以大于约100GHz的频率进行无线通信的例示性无线接入点和用户装备设备的示意性框图。

图2为根据一些实施方案的基于光学本地振荡器(LO)信号发射处于大于约100GHz的频率的无线信号的例示性天线的顶视图。

图3为根据一些实施方案的示出图2所示类型的例示性天线可如何基于光学LO信号将处于大于约100GHz的频率的接收的无线信号转换为中频信号的顶视图。

图4为根据一些实施方案的示出图2和图3所示类型的多个天线可如何堆叠以覆盖多个偏振的顶视图。

图5为示出可如何将图4所示类型的堆叠天线集成到相控天线阵列中以用于在对应信号波束内传送处于大于约100GHz的频率的无线信号的顶视图。

图6为根据一些实施方案的具有天线的例示性无线电路的电路图，该天线发射处于大于约100GHz的频率的无线信号并且接收处于大于约100GHz的频率的无线信号，以用于转换到中频，然后转换到光域。

图7为根据一些实施方案的在对应信号波束内传送处于大于约100GHz的频率的无线信号的例示性相控天线阵列的电路图。

图8为示出根据一些实施方案的例示性可重新配置智能表面(RIS)可如何在无线接入点与用户装备设备之间反射处于大于约100GHz的频率的无线信号的图。

图9为示出根据一些实施方案的例示性RIS可如何包括被配置成在不同方向上被动地反射处于大于约100GHz的频率的无线信号的天线元件阵列的图。

图10为示出根据一些实施方案的例示性无线接入点、RIS和用户装备设备可如何使用数据传输无线接入技术(RAT)和控制RAT两者进行通信的图。

图11为根据一些实施方案的可由无线接入点和用户装备设备执行以经由RIS在大于约100GHz的频率下建立和维持通信的例示性操作的流程图。

图12为示出根据一些实施方案的例示性RIS可如何在用户装备设备移动时使用不同的信号波束来中继无线接入点与用户装备设备之间的通信的侧视图。

图13为根据一些实施方案的在使用用户装备设备来控制RIS和无线接入点在用户装备设备移动时跟踪该用户装备设备中所涉及的例示性操作的流程图。

图14为根据一些实施方案的可由用户装备设备执行以通过RIS建立和维持用户装备设备的波束覆盖的例示性操作的流程图。

图15为根据一些实施方案的可由用户装备设备执行以生成用于扫描从而维持用户装备设备的波束覆盖的跟踪波束集合的例示性操作的流程图。

图16为示出根据一些实施方案的如何在用户装备设备周围选择不同的跟踪波束集合以用于扫描从而维持用户装备设备的波束覆盖的图。

图17为示出根据一些实施方案的例示性用户装备设备可如何以时间复用的方式执行数据传输和波束跟踪的时序图。

具体实施方式

图1是用于在通信终端之间传送无线数据的例示性通信系统4(在本文中有时被称为通信网络4)的示意图。通信系统4可包括网络节点(例如，通信终端)。网络节点可包括用户装备(UE)，诸如一个或多个UE设备10。网络节点还可包括外部通信装备(例如，除UE设备10之外的通信装备)，诸如外部通信装备6。例如，外部通信装备6可包括一个或多个电子设备，并且可以是无线基站、无线接入点或其他无线装备。其中外部通信装备6是无线接入点的具体实施在本文中被描述为示例。外部通信装备6因此在本文中有时可被称为无线接入点6或简称为接入点(AP)6。UE设备10和AP 6可使用一个或多个无线通信链路来彼此通信。如果需要，UE设备10可与AP 6进行无线通信，而不通过通信系统4中的任何其他居间网络节点传递通信(例如，UE设备10可与AP 6在空中直接无线通信)。

AP 6可经由有线和/或无线链路可通信地耦接到更大的通信网络8。该较大通信网络可包括一个或多个有线通信链路(例如，使用电缆诸如以太网电缆、射频电缆诸如同轴电缆或其他传输线、光纤或其他光缆等形成的通信链路)、一个或多个无线通信链路(例如，在英寸、英尺或数十英尺的范围内操作的短程无线通信链路，在数百英尺、数千英尺、英里或数十英里的范围内操作的中程无线通信链路和/或在数百或数千英里的范围内操作的远程无线通信链路，等)、通信网关、无线接入点、基站、交换机、路由器、服务器、调制解调器、中继器、电话线、网卡、线路卡、端口、用户装备(例如，计算设备、移动设备等)等。该较大通信网络可包括使用这些部件或其他部件耦接在一起的通信(网络)节点或终端(例如，网状网络、中继网络、环形网络、局域网、无线局域网、个人局域网、云网络、星形网络、树形网络或具有其他网络拓扑的通信节点网络中的一些或全部)、互联网、这些的组合等。UE设备10可经由AP 6将数据发送到较大通信网络中的其他节点或终端和/或可从其他节点或终端接收数据(例如，AP 6可用作用户装备设备10和较大通信网络的其余部分之间的接口)。

图1的用户装备(UE)设备10是电子设备(在本文中有时被称为电子设备10、设备10或电光设备10)，并且可以是：计算设备，诸如膝上型计算机、台式计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器或者其他手持式或便携式电子设备；较小的设备，诸如腕表设备、挂式设备、耳机或听筒设备、嵌入在眼镜中的设备、护目镜；或者佩戴在用户头部上的其他装备；或者其他可佩戴式或微型设备、电视机、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统(诸如其中具有显示器的电子装备安装在信息亭或汽车中的系统)、连接无线互联网的语音控制的扬声器、家庭娱乐设备、遥控设备、游戏控制器、外围用户输入设备、无线基站或接入点、实现这些设备中的两个或更多个设备的功能的装备；或者其他电子装备。

如图1中的功能框图所示，UE设备10可包括位于电子设备外壳诸如外壳12上或其内的部件。外壳12(有时可以称为壳体)可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝、金属合金等)、其他合适的材料、或这些材料的组合形成。在一些情况下，外壳12的部分或全部可由电介质或其他低电导率材料(例如，玻璃、陶瓷、塑料、蓝宝石等)形成。在其他情况下，外壳12或构成外壳12的结构中的至少一些结构可由金属元件形成。

UE设备10可包括控制电路14。控制电路14可包括存储装置，诸如存储电路16。存储电路16可包括硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态随机存取存储器或动态随机存取存储器)等。存储电路16可包括集成在设备10内的存储装置和/或可移动存储介质。

控制电路14可包括处理电路，诸如处理电路18。处理电路18可用于控制设备10的操作。处理电路18可包括一个或多个处理器、微处理器、微控制器、数字信号处理器、主机处理器、基带处理器集成电路、专用集成电路、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等。控制电路14可被配置为使用硬件(例如，专用硬件或电路)、固件和/或软件在设备10中执行操作。用于在设备10中执行操作的软件代码可以存储在存储电路16(例如，存储电路16可以包括存储软件代码的非暂态(有形)计算机可读存储介质)上。该软件代码可有时被称为程序指令、软件、数据、指令、或代码。存储在存储电路16上的软件代码可由处理电路18来执行。

控制电路14可用于运行设备10上的软件，诸如卫星导航应用程序、互联网浏览应用程序、互联网语音协议(VOIP)电话呼叫应用程序、电子邮件应用程序、媒体回放应用程序、操作系统功能等。为了支持与外部装备进行交互，控制电路14可用于实现通信协议。可使用控制电路14实现的通信协议包括互联网协议、无线局域网(WLAN)协议(例如，IEEE802.11协议——有时被称为)、诸如/>协议或其他无线个域网(WPAN)协议等用于其他短距离无线通信链路的协议、IEEE 802.11ad协议(例如，超宽带协议)、蜂窝电话协议(例如，3G协议、4G(LTE)协议、3GPP第五代(5G)新空口(NR)协议、第六代(6G)协议、次THz协议、THz议等)、天线分集协议、卫星导航系统协议(例如，全球定位系统(GPS)协议、全球导航卫星系统(GLONASS)协议等)、基于天线的空间测距协议、光学通信协议或任何其他期望的通信协议。每种通信协议可与对应的无线电接入技术(RAT)相关联，该无线电接入技术指定用于实现该协议的物理连接方法。

UE设备10可包括输入-输出电路20。输入-输出电路20可包括输入-输出设备22。输入-输出设备22可用于允许将数据供应给UE设备10并允许将数据从UE设备10提供给外部设备。输入-输出设备22可包括用户接口设备、数据端口设备和其他输入-输出部件。例如，输入-输出设备22可包括触摸传感器、显示器(例如，触敏显示器和/或力敏显示器)、发光部件诸如没有触摸传感器能力的显示器、按钮(机械、电容、光学等)、滚轮、触摸板、小键盘、键盘、麦克风、相机、按钮、扬声器、状态指示器、音频插孔和其他音频端口部件、数字数据端口设备、运动传感器(加速度计、陀螺仪和/或检测运动的罗盘)、电容传感器、接近传感器、磁传感器、力传感器(例如，耦接到显示器以检测施加到显示器的压力的力传感器)、温度传感器等。在一些配置中，键盘、耳机、显示器、指向设备诸如触控板、鼠标和操纵杆以及其他输入-输出设备可使用有线或无线连接耦接到UE设备10(例如，输入-输出设备22中的一些可为经由有线或无线链路耦接到UE设备10的主处理单元或其他部分的外围设备)。

输入-输出电路20可包括无线电路24以支持无线通信。无线电路24(在本文中有时被称为无线通信电路24)可包括一个或多个天线30。

无线电路24还可包括收发器电路26。收发器电路26可包括发射器电路、接收器电路、调制器电路、解调器电路(例如，一个或多个调制解调器)、射频电路、一个或多个无线电、中频电路、光学发射器电路、光学接收器电路、光学光源、其他光学部件、基带电路(例如，一个或多个基带处理器)、放大器电路、诸如一个或多个本地振荡器和/或锁相环的时钟电路、存储器、一个或多个寄存器、滤波器电路、切换电路、模数转换器(ADC)电路、数模转换器(DAC)电路、射频发射线、光纤和/或用于使用天线30发射和/或接收无线信号的任何其他电路。收发器电路26的部件可在一个集成电路、芯片、片上系统(SOC)、裸片、印刷电路板、基板或封装件上实现，或者收发器电路26的部件可跨两个或更多个集成电路、芯片、SOC、印刷电路板、基板和/或封装件分布。

图1的示例仅为例示性的。虽然为了清楚起见，在图1的示例中，控制电路14被示出为与无线电路24分开，但是无线电路24可包括处理电路(例如，一个或多个处理器)和/或存储电路，该处理电路形成处理电路18的一部分，该存储电路形成控制电路14的存储电路16的一部分(例如，控制电路14的各部分可在无线电路24上实现)。作为一个示例，控制电路14可包括基带电路(例如，一个或多个基带处理器)、数字控制电路、模拟控制电路和/或形成无线电路24的一部分的其他控制电路。基带电路可例如访问控制电路14(例如，存储电路16)上的通信协议栈以：在PHY层、MAC层、RLC层、PDCP层、SDAP层和/或PDU层执行用户平面功能；和/或在PHY层、MAC层、RLC层、PDCP层、RRC层和/或非接入层执行控制平面功能。

收发器电路26可通过相应信号路径28耦接到无线电路24中的每个天线30。每个信号路径28可包括一个或多个射频发射线、波导、光纤和/或用于在收发器电路26与天线30之间传送无线信号的任何其他期望线/路径。可使用用于传送无线信号的任何期望天线结构形成天线30。例如，天线30可包括具有谐振元件的天线，这些天线由偶极子天线结构、平面偶极子天线结构(例如，蝶形天线结构)、缝隙天线结构、环形天线结构、贴片天线结构、倒F形天线结构、平面倒F形天线结构、螺旋形天线结构、单极子天线、偶极子、这些设计的混合等形成。可调整滤波器电路、切换电路、阻抗匹配电路和/或其他天线调谐部件以调整天线30随时间的频率响应和无线性能。

如果需要，可将天线30中的两个或更多个天线集成到相控天线阵列(在本文中有时被称为相控阵列天线或天线元件阵列)中，在该相控天线阵列中，这些天线中的每个天线传送具有随时间而调整的相应相位和量值的无线信号，因此无线信号相长和相消地干涉以在给定指向方向上产生(形成)信号波束。如本文所用，术语“传送无线信号”意指无线信号的发射和/或接收(例如，用于执行与外部无线通信装备的单向和/或双向无线通信)。天线30可通过将信号辐射到自由空间中(或通过居间设备结构诸如介电覆盖层辐射到自由空间)来发射无线信号。除此之外或另选地，天线30可(例如，通过居间设备结构诸如介电覆盖层)从自由空间接收无线信号。天线30对无线信号的发射和接收各自涉及由天线的操作频带内的无线信号对天线中的天线谐振(辐射)元件上的天线电流的激励或谐振。

收发器电路26可使用天线30发射和/或接收无线信号，这些无线信号在设备10与外部无线通信装备(例如，一个或多个其他设备，诸如设备10、无线接入点或基站等)之间传送无线通信数据。无线通信数据可双向地或单向地传送。无线通信数据可例如包括已编码到对应数据包中的数据，诸如与电话呼叫相关联的无线数据、流媒体内容、互联网浏览、与在设备10上运行的软件应用程序相关联的无线数据、电子邮件消息等。

除此之外或另选地，无线电路24可使用天线30执行无线感测操作。感测操作可允许设备10检测(例如，感测或识别)设备10外部对象的存在、位置、取向和/或速度(运动)。控制电路14可使用外部对象的所检测到的存在、位置、取向和/或速度执行任何期望的设备操作。作为示例，控制电路14可使用外部对象的所检测到的存在、位置、取向和/或速度识别用于在设备10上运行的一个或多个软件应用程序的对应用户输入，诸如由用户的手或其他身体部位执行或由外部触控笔、游戏控制器、头戴式设备或其他外围设备或附件执行的手势输入，以确定一个或多个天线30何时需要被禁用或设置有降低的最大发射功率电平(例如，以用于满足对射频暴露的监管限制)，以确定如何导引(形成)由用于无线电路24的天线30产生的射频信号波束(例如，在天线30包括天线30的相控阵列的情况下)，以映射或建模设备10周围的环境(例如，以产生设备10所位于的房间的软件模型以供由增强现实应用程序、游戏应用程序、地图应用程序、家居设计应用程序、工程应用程序等使用)、以检测在设备10附近(例如，周围)或在设备10的用户的运动方向上障碍物的存在等。例如，传感操作可涉及传感信号(例如，雷达波形)的发射、对应反射信号(例如，已从外部对象反射离开的所发射波形)的接收以及对所发射信号和所接收到的反射信号的处理(例如，使用雷达方案)。

无线电路24可在电磁频谱的对应频带(在本文中有时被称为通信带或简称为“带”)内发射和/或接收无线信号。由无线电路24处理的频带可以包括无线局域网(WLAN)频带(例如，(IEEE 802.11)或其他WLAN通信频带)诸如2.4GHz WLAN频带(例如，2400MHz至2480MHz)、5GHz WLAN频带(例如，5180MHz至5825MHz)、/>6E频带(例如，5925MHz至7125MHz)和/或其他/>频带(例如，1875MHz至5160MHz)；无线个人区域网(WPAN)频带诸如2.4GHz />频带或其他WPAN通信频带；蜂窝电话频带(例如，约600MHz至约5GHz的频带、3G频带、4G LTE频带、低于10GHz的5G新空口频率范围1(FR1)频带、在20GHz和60GHz之间的5G新空口频率范围2(FR2)频带、6G频带等)；10GHz至100GHz之间的其他厘米或毫米波频带；近场通信频带(例如，13.56MHz)；卫星导航频带(例如，1565MHz至1610MHz的GPS频带、全球卫星导航系统(GLONASS)频带、北斗卫星导航系统(BDS)频带等)；在IEEE 802.15.4协议和/或其他超宽带通信协议下工作的超宽带(UWB)频带；在3GPP无线通信标准族下的通信频带；在IEEE 802.XX标准族下的通信频带，和/或任何其他期望的感兴趣的频带。

随时间推移，电子设备(诸如设备10)上的软件应用程序已变得越来越数据密集。因此，电子设备上的无线电路需要以越来越高的数据速率支持数据传输。一般来讲，由无线电路支持的数据速率与由无线电路传送的无线信号的频率成比例(例如，与较低频率相比，较高频率可支持更高数据速率)。无线电路24可传送厘米和毫米波信号以支持相对高的数据速率(例如，因为厘米和毫米波信号处于介于约10GHz与100GHz之间的相对高频率)。然而，由厘米和毫米波信号支持的数据速率仍然可能不足以满足设备10的所有数据传输需求。为了支持甚至更高数据速率，诸如高达5Gbps-100Gbps或更高的数据速率，无线电路24可传送处于大于约100GHz的频率的无线信号。

如图1所示，无线电路24可发射处于大于约100GHz(例如，大于70GHz、80GHz、90GHz、110GHz等)的频率的无线信号32并且可接收处于这些频率的无线信号32。无线信号32在本文中有时可被称为极高频(THF)信号32、次THz信号32、THz信号32或次毫米波信号32。THF信号32可处于次THz频率或THz频率诸如介于100GHz与1THz之间、介于80GHz与10THz之间、介于100GHz与10THz之间、介于100GHz与1THz之间、介于200GHz与1THz之间、介于300GHz与2THz之间、介于300GHz与2THz之间、介于70GHz与2THz之间、介于300GHz与10THz之间、介于100GHz与800GHz之间、介于200GHz与1.5THz之间等的频率(例如，在次THz、THz、THF或次毫米频带诸如6G频带内)。由这些频率支持的高数据速率可由设备10利用，以执行蜂窝电话语音和/或数据通信(例如，同时支持空间多路复用以提供另外的数据带宽)，以执行空间测距操作诸如雷达操作来检测在设备10外部的对象的存在、位置和/或速度，以执行汽车感测(例如，具有增强的安全性)，以对设备10的用户或另一个人执行健康/身体监测，以执行气体或化学检测，以在设备10与另一个设备或外围设备之间形成高数据速率无线连接(例如，以在设备10上的显示驱动器与显示超高分辨率视频的显示器之间形成高数据速率连接)，以形成远程无线电头(例如，灵活的高数据速率连接)，以在设备10内形成支持高数据速率的THF芯片到芯片连接(例如，其中设备10中第一芯片上的一个天线30将THF信号32发射到设备10中第二芯片上的另一个天线30)和/或以执行任何其他期望的高数据速率操作。

在电子设备(诸如，设备10)内，空间非常宝贵。在一些情况下，用于发射THF信号32的天线30与用于接收THF信号32的天线30不同。然而，使用不同天线30处置THF信号32的发射和THF信号32的接收可消耗设备10内的过量空间和其他资源，因为将需要两个天线30和信号路径28处置发射和接收两者。为了最小化设备10内的空间和资源消耗，同一天线30和信号路径28可用于发射THF信号32和接收THF信号32。如果需要，无线电路24中的多个天线30可发射THF信号32并且可接收THF信号32。天线可被集成到相控天线阵列中，该相控天线阵列在所选择波束指向方向上取向的对应信号波束内发射THF信号32并且接收THF信号32。

如图1所示，AP 6还可包括控制电路14'(例如，具有与UE设备10中的控制电路14类似的部件和/或功能的控制电路)和无线电路24'(例如，具有与UE设备10中的无线电路24'类似的部件和/或功能的无线电路)。无线电路24'可包括收发器电路26'(例如，具有与UE设备10中的收发器电路26类似的部件和/或功能的收发器电路)，该收发器电路通过对应的信号路径28'(例如，具有与UE设备10中的信号路径28类似的部件和/或功能的信号路径)耦接到两个或更多个天线30'(例如，具有与UE设备10中的天线30类似的部件和/或功能的天线)。天线30'可被布置在一个或多个相控天线阵列中。AP 6可使用无线电路24'来将THF信号32发射到UE设备10(例如，作为在下行链路方向31上发射的下行链路(DL)信号)并且/或者接收由UE设备10发射的THF信号32(例如，作为在上行链路方向29上发射的上行链路(UL)信号)。

将部件结合到在这些高频率下支持无线通信的无线电路24和24'中可能具有挑战性。如果需要，收发器电路26和26'以及信号路径28和28'可包括光学部件，这些光学部件传送光学信号以便以空间和资源高效的方式支持THF信号32的发射和接收。光学信号可用于发射处于THF频率的THF信号32并且接收处于THF频率的THF信号32。

图2是在AP 6是使用光学信号传送THF信号32的电光设备的示例中可用于发射THF信号32和接收THF信号32的例示性天线30的图。这仅为例示性的。具体地，图2至图7示出了天线30(或AP 6中的天线30')可如何使用光学信号来传送THF信号32(例如，在UE设备10和/或AP 6是电光设备的示例中)的一个示例性具体实施。这仅为例示性的，并且一般来讲，UE设备10和AP 6可使用任何期望的阵列架构(例如，其中天线30使用一条或多条传输线以及一个或多个相位和量值控制器来馈送)来生成和传送THF信号。AP 6和UE设备10不需要是电光设备。天线30可包括一个或多个天线辐射(谐振)元件36，诸如辐射(谐振)元件臂。在图2的示例中，天线30是具有天线谐振元件36的平面偶极子天线(有时被称为“蝶形”天线)，该天线谐振元件具有两个相对的谐振元件臂(例如，蝶形臂或偶极子臂)。这仅为例示性的，并且一般来讲，天线30可以是具有任何期望天线辐射元件架构的任何类型的天线。

如图2所示(例如，在UE设备10或AP 6是电光设备的具体实施中)，天线30包括耦接在天线谐振元件36的臂之间的光电二极管(PD)42。包括具有光电二极管42的天线30的电子设备(诸如设备10)有时也可被称为电光设备。光电二极管42可以是可编程光电二极管。例如，本文描述了光电二极管42是可编程单行载波光电二极管(UTC PD)的示例。因此，光电二极管42在本文中有时可被称为UTC PD 42或可编程UTC PD 42。这仅为例示性的，并且一般来讲，光电二极管42可包括任何期望类型的可调节/可编程光电二极管或在天线谐振元件36上将处于光学频率的电磁能转换为处于THF频率的电流和/或反之亦然的部件(例如，p-i-n二极管、隧道二极管、TW UTC光电二极管、具有二次特性的其他二极管、LT-GaAS光电二极管、M-UTC光电二极管等)。天线谐振元件36中的每个辐射元件臂可例如具有位于UTC PD42处的第一边缘和与第一边缘相对的宽于第一边缘的第二边缘(例如，在天线30是蝶形天线的具体实施中)。如果需要，可使用其他辐射元件。

UTC PD 42可具有接收一个或多个控制信号V_偏置的偏置端子(输入)38。控制信号V_偏置可包括设置在一个或多个电压电平处的偏置电压和/或用于控制UTC PD 42的操作的其他控制信号，诸如用于调整UTC PD 42的输出阻抗的阻抗调整控制信号。控制电路14(图1)可以不同设置(例如，值、量值等)提供(例如，施加、供应、断言等)控制信号V_偏置，以随时间动态地控制(例如，编程或调整)UTC PD 42的操作。例如，控制信号V_偏置可用于控制天线30是发射THF信号32还是接收THF信号32。当控制信号V_偏置包括在第一电平或量值下断言的偏置电压时，天线30可被配置为发射THF信号32。当控制信号V_偏置包括在第二电平或量值下断言的偏置电压时，天线30可被配置为接收THF信号32。在图2的示例中，控制信号V_偏置包括在第一电平下断言的偏置电压以将天线30配置为发射THF信号32。如果需要，控制信号V_偏置还可调整为控制THF信号的波形(例如，作为保存对入射光学信号的调制的平方函数、线性函数等)，以对由天线30传送的信号执行增益控制和/或以调整UTC PD 42的输出阻抗。

如图2所示(例如，在UE设备10或AP 6为电光设备的具体实施中)，UTC PD 42可光学地耦接到光学路径40。光学路径40可包括一个或多个光纤或波导。UTC PD 42可通过光学路径40从收发器电路26(图1)接收光学信号。光学信号可包括第一光学本地振荡器(LO)信号LO1和第二光学本地振荡器信号LO2。光学本地振荡器信号LO1和LO2可由收发器电路26(图1)中的光源生成。光学本地振荡器信号LO1和LO2可处于光学波长(例如，介于400nm与700nm之间)、紫外线波长(例如，近紫外线波长或极紫外线波长)和/或红外波长(例如，近红外波长、中红外波长或远红外波长)。光学本地振荡器信号LO2可在波长上与光学本地振荡器信号LO1偏移波长偏移量X。波长偏移量X可等于由天线30传送的THF信号的(例如，介于100GHz与1THz(1000GHz)之间、介于100GHz与2THz之间、介于300GHz与800GHz之间、介于300GHz与1THz之间、介于300GHz与400GHz之间等的)波长。

在信号发射期间，可将无线数据(例如，无线数据分组、符号、帧等)调制到光学本地振荡器信号LO2上以产生调制的光学本地振荡器信号LO2’。如果需要，光学本地振荡器信号LO1可设置有光学相移S。光学路径40可利用光学本地振荡器信号LO1(加上施加时的光学相移S)和调制的光学本地振荡器信号LO2’照射UTC PD 42。如果需要，透镜或其他光学部件可插置在光学路径40与UTC PD 42之间，以帮助将光学本地振荡器信号聚焦到UTC PD 42上。

UTC PD 42可将光学本地振荡器信号LO1和调制的本地振荡器信号LO2’(例如，两个光学本地振荡器信号之间的节拍)转换为沿天线谐振元件36中的辐射元件臂的周边流动的天线电流。天线电流的频率等于本地振荡器信号LO1与调制的本地振荡器信号LO2’之间的频率差。天线电流可将THF信号32辐射(发射)到自由空间中。控制信号V_偏置可控制UTC PD42以将光学本地振荡器信号转换为天线谐振元件36中的辐射元件臂上的天线电流，同时将调制以及因此无线数据保存在调制的本地振荡器信号LO2’上(例如，通过向信号施加平方函数)。THF信号32将由此携载所调制的无线数据以用于由外部无线通信装备接收和解调。

图3为示出(例如，在UE设备10或AP 6为电光设备的具体实施中，在将控制信号V_偏置的设置从图2的发射状态改变为接收状态之后)天线30可如何接收THF信号32的图。如图3所示，THF信号32可入射到天线谐振元件36的天线辐射元件臂上。入射的THF信号32可产生围绕天线谐振元件36中的辐射元件臂的周边流动的天线电流。UTC PD 42可使用光学本地振荡器信号LO1(加上施加时的光学相移S)、光学本地振荡器信号LO2(例如，没有调制)和控制信号V_偏置(例如，在第二电平处断言的偏置电压)将所接收THF信号32转换为输出到中频信号路径44上的中频信号SIGIF。

中频信号SIGIF的频率可等于THF信号32的频率减去光学本地振荡器信号LO1的频率与光学本地振荡器信号LO2的频率之间的差。作为示例，中频信号SIGIF可与THF信号相比处于更低频率，诸如介于10GHz与100GHz之间、介于30GHz与80GHz之间、约60GHz等的厘米或毫米波频率。如果需要，当从发射切换到接收或反之亦然时，收发器电路26(图1)可改变光学本地振荡器信号LO1和/或光学本地振荡器信号LO2的频率。UTC PD 42可将THF信号32的数据调制保存在中间信号SIGIF中。收发器电路26(图1)中的接收器可解调中频信号SIGIF(例如，在进一步降频转换之后)以从THF信号32恢复无线数据。又如，无线电路24可在恢复无线数据之前将中频信号SIGIF转换到光域。又如，可省略中频信号路径44，并且UTC PD 42可将THF信号32转换到光域中以用于随后的解调和数据恢复(例如，在光学信号的边带中)。

虽然图2和图3示出了来自UE设备10的例示性天线30，但是类似的结构可除此之外或另选地用于在AP 6上形成天线30'(例如，其中天线30'为图1的无线电路24'中的收发器电路26'传送信号，而不为如结合图2和图3所描述的无线电路24中的收发器电路26传送信号)。图2和图3的天线30可利用给定偏振(例如，线性偏振诸如竖直偏振)支持THF信号32的发射和THF信号32的接收。如果需要，无线电路24和/或24'(图1)可包括用于覆盖不同偏振的多个天线30和/或30'。图4是示出UE设备10中的无线电路24可如何包括用于覆盖不同偏振的多个天线30的一个示例的图。虽然图4示出了来自UE设备10的例示性天线30，但是类似的结构可除此之外或另选地用于在AP 6上形成天线30'。

如图4所示，无线电路可包括第一天线30，诸如用于覆盖第一偏振(例如，第一线性偏振诸如竖直偏振)的天线30V，并且可包括第二天线30，诸如用于覆盖不同于或正交于第一偏振的第二偏振(例如，第二线性偏振诸如水平偏振)的天线30H。天线30V可具有UTC PD42，诸如耦接在天线谐振元件36中的对应的一对辐射元件臂之间的UTC PD 42V。天线30H可具有UTC PD 42，诸如耦接在天线谐振元件36中的对应的一对辐射元件臂之间的UTC PD42H，该对应的一对辐射元件臂与天线30V的天线谐振元件36中的辐射元件臂非并行(例如，正交)地取向。这可允许天线30V和30H以相应(正交)偏振发射THF信号32，并且可允许天线30V和30H以相应(正交)偏振接收THF信号32。

为了最小化设备10内的空间，天线30V可竖直地堆叠在天线30H上方或下方(例如，其中UTC PD 42V与UTC PD 42H部分或完全重叠)。在该示例中，天线30V和30H两者可形成在相同基板，诸如刚性或柔性印刷电路板上。基板可包括多个堆叠电介质层(例如，陶瓷、环氧树脂、柔性印刷电路板材料、刚性印刷电路板材料等的层)。天线30V中的天线谐振元件36可与天线30H中的天线谐振元件36形成在单独基板层上，或者天线30V中的天线谐振元件36可与天线30H中的天线谐振元件36形成在相同基板层上。UTC PD 42V可与UTC PD 42H形成在相同基板层上，或者UTC PD 42V可与UTC PD 42H形成在单独基板层上。UTC PD 42V可与天线30V中的天线谐振元件36形成在相同基板层上，或者可与天线30V中的天线谐振元件36形成在单独基板层上。UTC PD 42H可与天线30H中的天线谐振元件36形成在相同基板层上，或者可与天线30H中的天线谐振元件36形成在单独基板层上。

如果需要，可将天线30或图4的天线30H和30V集成在相控天线阵列内。图5是示出可如何将天线30H和30V集成在相控天线阵列内的一个示例的图。如图5所示，UE设备10可包括以行和列的矩形网格布置的堆叠天线30H和30V的相控天线阵列46。相控天线阵列46中的这些天线中的每个天线可形成在相同基板上。这仅为例示性的。一般来讲，相控天线阵列46可包括以任何期望图案布置的任何期望数量的天线30V和30H(或非堆叠天线30)。相控天线阵列46中的这些天线中的每个天线可设置有相应的光学相移S(图2和图3)，该相应的光学相移将天线配置为共同地发射THF信号32和/或接收THF信号32，这些THF信号相加以在期望的波束指向方向上形成THF信号的信号波束。波束指向方向可被选择为将信号波束指向外部通信装备、指向期望的外部对象、远离外部对象等。相控天线阵列46在本文中有时也可被称为天线元件阵列(例如，其中每个天线30V和每个天线30H或其天线辐射元件形成天线元件阵列中的相应天线元件)。

相控天线阵列46可占据设备10内的相对较小空间。例如，每个天线30V/30H可具有长度48(例如，如从一个辐射元件臂的端部到相对辐射元件臂的相对端部所测量的)。长度48可大约等于THF信号32的波长的一半。例如，长度48可小至0.5mm或更小。相控天线阵列46中的每个UTC-PD 42可占据100平方微米或更小的侧向面积。这可允许相控天线阵列46占据UE设备10内的非常小面积，从而允许相控天线阵列集成在设备10的不同部分内，同时仍然允许其他空间用于设备部件。虽然图5示出了可在UE设备10中形成的例示性相控天线阵列，但是类似的结构可除此之外或另选地用于在AP 6上形成相控天线阵列(例如，使用图1的天线30')。图2至图5的示例仅为例示性的，并且一般来讲，每个天线可具有任何期望的天线辐射元件架构。

图6为示出给定天线30、信号路径28和收发器电路26可如何用于基于光学本地振荡器信号发射THF信号32和接收THF信号32的电路图。虽然图6示出了来自UE设备10的天线30、信号路径28和收发器电路26，但是类似的结构可除此之外或另选地用于分别在AP 6(图1)上形成天线30'、信号路径28'和收发器电路26。在图6的示例中，UTC PD 42将接收到的THF信号32转换为中频信号SIGIF，这些中频信号然后被转换到光域以用于从所接收THF信号恢复无线数据。

如图6所示，无线电路24可包括通过信号路径28(例如，在本文中有时被称为光学信号路径28的光学信号路径)耦接到天线30的收发器电路26。UTC PD 42可耦接在天线30的天线谐振元件36中的辐射元件臂与信号路径28之间。收发器电路26可包括光学部件68、放大器电路诸如功率放大器76和数模转换器(DAC)74。光学部件68可包括光学接收器(诸如光学接收器72)和光学本地振荡器(LO)光源(发射体)70。LO光源70可包括两个或更多个光源，诸如激光光源、激光二极管、光学锁相环或在相应波长下发出光(例如，光学本地振荡器信号LO1和LO2)的其他光学发射体。如果需要，LO光源70可包括单个光源，并且可包括用于将由光源发出的光拆分成不同波长的光学部件。信号路径28可通过光学路径66耦接到光学部件68。光学路径66可包括一个或多个光纤和/或波导。

信号路径28可包括分光器诸如分光器(OS)54、光学路径诸如光学路径64和光学路径62、光学组合器诸如光学组合器(OC)52以及光学路径40。光学路径62可以是光纤或波导。光学路径64可以是光纤或波导。分光器54可具有耦接到光学路径66的第一(例如，输入)端口、耦接到光学路径62的第二(例如，输出)端口以及耦接到光学路径64的第三(例如，输出)端口。光学路径64可将分光器54耦接到光学组合器52的第一(例如，输入)端口。光学路径62可将分光器54耦接到光学组合器52的第二(例如，输入)端口。光学组合器52可具有耦接到光学路径40的第三(例如，输出)端口。

光学相移器(诸如光学相移器80)可(光学地)在光学路径64上或沿该光学路径插置。光学调制器(诸如光学调制器56)可(光学地)在光学路径62上或沿该光学路径插置。光学调制器56可以是例如马赫-曾德尔调制器(MZM)，并且因此在本文中有时可被称为MZM56。MZM 56包括沿光学路径62并行插置的第一光学臂(分支)60和第二光学臂(分支)58。沿MZM 56的臂60和58传播光学本地振荡器信号LO2可在存在施加到一个或两个臂的电压信号的情况下允许在将信号重组在MZM的输出端处之前对每个臂施予不同光学相移(例如，其中在这些臂上产生的光学相位调制在MZM 56的输出端处被转换成强度调制)。当施加到MZM56的电压包括无线数据时，MZM 56可将无线数据调制到光学本地振荡器信号LO2上。如果需要，作为光学相移器80的补充或替代，在MZM 56处执行的相移可用于执行波束形成/导引。MZM 56可接收施加到臂58和60中的一者或两者的一个或多个偏置电压W_偏置(在本文中有时被称为偏置信号W_偏置)。控制电路14(图1)可提供具有不同量值的偏置电压W_偏置，以将MZM 56置于不同操作模式中(例如，抑制光学载波信号的操作模式、不抑制光学载波信号的操作模式等)。

中频信号路径44可将UTC PD 42耦接到MZM 56(例如，臂60)。放大器(诸如低噪声放大器81)可插置在中频信号路径44上。中频信号路径44可用于使中频信号SIGIF从UTC PD42传递到MZM 56。DAC 74可具有耦接到收发器电路26的发射器中的上转换电路、调制器电路和/或基带电路的输入端。DAC 74可接收数字数据以通过天线30进行发射，并且可将数字数据转换成模拟域(例如，作为数据DAT)。DAC 74可具有耦接到发射数据路径78的输出端。发射数据路径78可将DAC 74耦接到MZM 56(例如，臂60)。沿信号路径28的部件中的每个部件可允许同一天线30发射THF信号32和接收THF信号32(例如，使用沿信号路径28的相同部件)，从而最小化设备10内的空间和资源消耗。

LO光源70可产生(发出)光学本地振荡器信号LO1和LO2(例如，在由THF信号32的波长分开的不同波长处)。光学部件68可包括透镜、波导、光学耦接器、光纤和/或将所发出光学本地振荡器信号LO1和LO2经由光学路径66朝向分光器54引导的其他光学部件。分光器54可拆分光学路径66上的光学信号(例如，按照波长)以将光学本地振荡器信号LO1输出到光学路径64上，同时将光学本地振荡器信号LO2输出到光学路径62上。

控制电路可向光学相移器80提供相位控制信号CTRL。相位控制信号CTRL可控制光学相移器80以向光学路径64上的光学本地振荡器信号LO1施加光学相移S。相移S可被选择用于在期望的指向方向上导引THF信号32的信号波束。光学相移器80可将已相移的光学本地振荡器信号LO1(指代为LO1+S)传递到光学组合器52。在光域中(例如，使用光学相移器80)而不是在THF域中执行信号波束导引，因为不存在以与THF信号32的频率一样高的频率操作的令人满意的相移电路部件。光学组合器52可通过光学路径62接收光学本地振荡器信号LO2。光学组合器52可将光学本地振荡器信号LO1和LO2组合到光学路径40上，该光学路径将这些光学本地振荡器信号引导到UTC PD 42上以用于在信号发射或接收期间使用。

在THF信号32的发射期间，DAC 74可接收数字无线数据(例如，数据分组、帧、符号等)以用于通过THF信号32进行发射。DAC 74可将数字无线数据转换成模拟域，并且可将数据作为数据DAT输出(发射)到发射数据路径78上(例如，以用于经由天线30发射)。功率放大器76可放大数据DAT。发射数据路径78可将数据DAT传递到MZM 56(例如，臂60)。MZM 56可将数据DAT调制到光学本地振荡器信号LO2上以产生调制的光学本地振荡器信号LO2’(例如，在光学本地振荡器信号LO2的频率/波长下的但被调制为包括由数据DAT识别的数据的光学本地振荡器信号)。光学组合器52可在光学路径40处将光学本地振荡器信号LO1与调制的光学本地振荡器信号LO2’组合。

光学路径40可利用(使用)光学本地振荡器信号LO1(例如，以及由光学相移器80施加的相移S)和调制的光学本地振荡器信号LO2’照射UTC PD 42。控制电路可向UTC PD 42施加控制信号V_偏置，该控制信号将天线30配置用于发射THF信号32。UTC PD 42可将光学本地振荡器信号LO1和调制的光学本地振荡器信号LO2’转换为天线谐振元件36上的处于THF信号32的频率的天线电流(例如，当被编程用于使用控制信号V_偏置进行发射时)。天线谐振元件36上的天线电流可辐射THF信号32。THF信号32的频率由光学本地振荡器信号LO1与调制的光学本地振荡器信号LO2’之间的频率差给出。控制信号V_偏置可控制UTC PD 42，以将来自调制的光学本地振荡器信号LO2’的调制保存在所辐射的THF信号32中。接收THF信号32的外部装备由此将能够从由天线30发射的THF信号32提取数据DAT。

在接收THF信号32期间，MZM 56不会将任何数据调制到光学本地振荡器信号LO2上。光学路径40因此利用光学本地振荡器信号LO1(例如，以及相移S)和光学本地振荡器信号LO2照射UTC PD 42。控制电路可向UTC PD 42施加控制信号V_偏置(例如，偏置电压)，该控制信号将天线30配置用于接收THF信号32。UTC PD 42可使用光学本地振荡器信号LO1和LO2将所接收THF信号32转换为输出到中频信号路径44上的中频信号SIGIF(例如，当被编程用于使用偏置电压V_偏置进行接收时)。中频信号SIGIF可包括来自所接收THF信号32的调制数据。低噪声放大器81可放大中频信号SIGIF，这些中频信号然后被提供给MZM 56(例如，臂60)。MZM 56可将中频信号SIGIF作为光学信号LOrx转换到光域(例如，通过将中频信号SIGIF中的数据调制到这些光学本地振荡器信号中的一个光学本地振荡器信号上)，并且可将这些光学信号传递到光学部件68中的光学接收器72，如由箭头63所示(例如，经由光学路径62和66或其他光学路径)。控制电路可使用光学接收器72将光学信号LOrx转换成其他格式并且从光学信号恢复(解调)由THF信号32携载的数据。以此方式，相同天线30和信号路径28可用于发射和接收THF信号，同时还执行波束导引操作。

图6的其中中频信号SIGIF被转换到光域的示例仅为例示性的。如果需要，收发器电路26可接收并解调中频信号SIGIF，而无需首先将这些信号传递到光域。例如，收发器电路26可包括模数转换器(ADC)，中频信号路径44可耦接到ADC的输入端，而不是耦接到MZM56，并且ADC可将中频信号SIGIF转换到数字域。又如，可省略中频信号路径44，并且控制信号V_偏置可控制UTC PD 42以将THF信号32与光学本地振荡器信号LO1和LO2一起直接采样到光域。作为示例，UTC PD 42可使用所接收THF信号32和控制信号V_偏置在光学路径40上产生光学信号。光学信号可具有带有边带的光学载波，这些边带与光学载波分开固定频率偏移量(例如，30GHz-100GHz、60GHz、50GHz-70GHz、10GHz-100GHz等)。边带可用于携载来自所接收THF信号32的调制数据。信号路径28可将由UTC PD 42产生的光学信号引导(传播)到光学部件68中的光学接收器72(例如，经由光学路径40、64、62、66、63和/或其他光学路径)。控制电路可使用光学接收器72将光学信号转换成其他格式并且从光学信号(例如，从光学信号的边带)恢复(解调)由THF信号32携载的数据。

图7为示出可如何将多个天线30集成到相控天线阵列88中的一个示例的电路图，该相控天线阵列通过对应信号波束传送THF信号(例如，在UE设备10和/或AP 6是电光设备或光子设备的示例中)。图7的示例仅为例示性的，并且一般来讲，可使用任何期望阵列架构来实现相控天线阵列88(例如，相控天线阵列88不需要使用光学信号来传送THF信号32，并且一般来讲，可包括耦接到用于执行如本文所描述的波束成形操作的任何相应相位和/或量值控制器的一组天线30/30')。在图7的示例中，为了清楚起见，图6的MZM 56、中频信号路径44、数据路径78和光学接收器72已被省略。相控天线阵列88中的这些天线中的每个天线可另选地将接收到的THF信号直接采样到光域中，或者可将中频信号SIGIF传递到收发器电路26中的ADC。

如图7所示，相控天线阵列88包括N个天线30，诸如第一天线30-0、第二天线30-1、第N天线30-(N-1)等。相控天线阵列88中的每个天线30可经由相应的光学信号路径(例如，图6的光学信号路径28)耦接到光学部件68。N个信号路径中的每个信号路径可包括相应光学组合器52，该相应光学组合器52耦接到对应天线30的UTC PD 42(例如，天线30-0中的UTCPD 42可耦接到光学组合器52-0，天线30-1中的UTC PD 42可耦接到光学组合器52-1，天线30-(N-1)中的UTC PD 42可耦接到光学组合器52-(N-1)等)。N个信号路径中的每个信号路径还可包括相应光学路径62和相应光学路径64，这些相应光学路径耦接到对应光学组合器52(例如，光学路径64-0和62-0可耦接到光学组合器52-0，光学路径64-1和62-1可耦接到光学组合器52-1，光学路径64-(N-1)和62-(N-1)可耦接到光学组合器52-(N-1)等)。

光学部件68可包括LO光源70，诸如第一LO光源70A和第二LO光源70B。用于相控天线阵列88中的天线30中的每个天线的光学信号路径可共享一个或多个分光器54，诸如第一分光器54A和第二分光器54B。LO光源70A可生成(例如，产生、发出、发射等)第一光学本地振荡器信号LO1，并且可经由光学路径66A向分光器54A提供第一光学本地振荡器信号LO1。分光器54A可通过光学路径64(例如，光学路径64-0、64-1、64-(N-1)等)将第一光学本地振荡器信号LO1分配到相控天线阵列88中的UTC PD 42中的每个UTC PD。类似地，LO光源70B可生成(例如，产生、发出、发射等)第二光学本地振荡器信号LO2，并且可经由光学路径66B向分光器54B提供第二光学本地振荡器信号LO2。分光器54B可通过光学路径62(例如，光学路径62-0、62-1、62-(N-1)等)将第二光学本地振荡器信号LO2分配到相控天线阵列88中的UTCPD 42中的每个UTC PD。

相应光学相移器80可沿每个光学路径64(在其上)插置(例如，第一光学相移器80-0可沿光学路径64-0插置，第二光学相移器80-1可沿光学路径64-1插置，第N光学相移器80-(N-1)可沿光学路径64-(N-1)插置等)。每个光学相移器80可接收控制信号CTRL，该控制信号控制由该光学相移器提供给光学本地振荡器信号LO1的相位S(例如，第一光学相移器80-0可向提供给天线30-0的光学本地振荡器信号LO1施予零度/弧度的光学相移，第二光学相移器80-1可向提供给天线30-1的光学本地振荡器信号LO1施予Δφ的光学相移，第N光学相移器80-(N-1)可向提供给天线30-(N-1)的光学本地振荡器信号LO1施予(N-1)Δφ的光学相移。通过调整由N个光学相移器80中的每个光学相移器施予的相位S，控制电路14(图1)可控制相控天线阵列88中的天线30中的每个天线，以在形成的信号波束82内发射THF信号32和/或接收THF信号32。信号波束82可在特定波束指向方向(角度)84(例如，信号波束82的峰值增益的方向)上取向。由相控天线阵列88传送的THF信号可具有正交于波束指向方向84的波前86。例如，控制电路14可随时间调整波束指向方向84以朝向外部通信装备或外部对象指向或远离外部对象指向。虽然图7示出了来自UE设备10的天线30的例示性相控天线阵列88，但是类似的结构可除此之外或另选地用于在AP 6中形成天线30'的相控天线阵列(在本文中有时被称为相控天线阵列88')。

虽然在大于约100GHz的频率下的通信允许极高的数据速率(例如，大于100Gbps)，但是在这种高频率下的射频信号在空中传播期间会经受显著的衰减。将天线30和30'集成到相控天线阵列中有助于通过提高产生信号波束82时的信号增益来抵消这种衰减。然而，信号波束82是高度定向的并且可能需要UE设备10与AP 6之间的视线(LOS)。如果在AP 6与UE设备10之间存在外部对象，则该外部对象可阻挡UE设备10与接入点6之间的LOS，这可中断使用THF信号32进行的无线通信。如果需要，可重新配置智能表面(RIS)可用于允许：即使当外部对象阻挡了UE设备10与AP 6之间的LOS时，UE设备10和AP 6也能继续使用THF信号32进行通信。

图8为例示性环境90的图，在该环境中，可重新配置智能表面(RIS)用于允许：尽管UE设备10与AP 6之间的LOS中存在外部对象，UE设备10和AP 6也能继续使用THF信号32进行通信。如图8所示，AP 6可处于环境90中的第一位置，并且UE设备10可处于环境90中的第二位置。AP 6与UE设备10可被LOS路径92分开。在一些情况下，外部对象诸如对象94可能阻挡LOS路径92。对象94可以是例如家具、身体或身体部位、动物、房间的墙壁或拐角、隔间墙壁、车辆、景观特征或可能阻挡LOS路径92的其他障碍物或对象。

在不存在外部对象94的情况下，AP 6可形成在UE设备10的方向上取向的对应信号波束(例如，图7的信号波束82)，并且UE设备10可形成在AP 6的方向上取向的对应信号波束(例如，图7的信号波束82)。UE设备10和AP 6可通过它们相应的信号波束和LOS路径92传送THF信号32。然而，外部对象94的存在阻止了THF信号32通过LOS路径92进行传送。RIS 96可被放置或设置在环境90内以允许：尽管LOS路径92内存在外部对象94，UE设备10和AP 6也能交换THF信号32。当经由RIS 96的反射提供了优于LOS路径92的射频传播条件时(例如，当AP6与RIS 96之间的LOS以及RIS 96与UE设备10之间的LOS共同表现出比LOS路径92更好的射频信道条件时)，RIS 96还可用于反射UE设备10与AP 6之间的信号。

RIS 96(有时被称为智能反射/可重新配置表面(IRS)96、反射表面96、可重新配置表面96或电子设备96)是包括用于执行AP 6与UE设备10之间的通信的具有可重新配置属性的工程材料二维表面的电子设备。RIS 96可包括在底层基板上的天线元件100的阵列98。基板可以是刚性或柔性印刷电路板、封装件、塑料基板、超材料或任何其他期望的基板。基板可以是平面的或者可一维或多维地弯曲。如果需要，基板和天线元件100可被封闭在外壳内。外壳可由对THF信号32透明的材料形成。如果需要，RIS 96可被设置(例如，层叠)到底层电子设备上。RIS 96还可设置有安装结构(例如，粘合剂、支架、框架、螺钉、销、夹子等)，这些安装结构可用于将RIS 96固定或附接到底层结构诸如另一电子设备、墙壁、天花板、地板、家具等。作为示例，将RIS 96设置在天花板、墙壁、柱子、支柱上或者设置在房间的拐角(例如，两个墙壁相交的拐角、墙壁与地板或天花板相交的拐角、两个墙壁与地板相交的拐角，或两个墙壁与天花板相交的拐角)处或附近，可特别有助于允许RIS 96反射AP 6与UE10之间的THF信号，使其绕过可能存在于房间内的各种对象94。

RIS 96可以是包括有助于控制阵列98的操作的控制电路(例如，一个或多个处理器)(例如，控制电路诸如图1的控制电路14)的通电设备。当电磁(EM)能量波(例如，THF信号32的波)入射在RIS 96上时，该波被阵列98中的每个天线元件100有效地反射(例如，经由具有相应相位和振幅响应的每个天线元件100的重新辐射)。RIS 96上的控制电路可在每个元件或每个元件组的基础上确定响应(例如，其中每个天线元件具有相应的编程的相位和振幅响应，或者不同天线元件集合/组中的天线元件各自被编程为跨该集合/组共享相同的相应相位和振幅响应，但是在集合/组之间具有不同的相位和振幅响应)。因此，整个RIS的散射、吸收、反射和衍射性质可随时间而改变并被控制(例如，通过在RIS上运行的软件或可通信地耦接到RIS的其他设备，诸如AP 6或UE设备10)。实现天线元件100的每元件相位和振幅响应的一种方式是调整天线元件100的阻抗，从而控制确定重新辐射信号的振幅和相位的变化的复反射系数。RIS 96上的控制电路可将天线元件100配置为表现出用于将从特定入射角入射的THF信号32反射到特定输出角上的阻抗(或其他性质)。可调整天线元件(例如，天线阻抗)来改变入射的THF信号32从RIS 96反射离开的角度。

例如，RIS 96上的控制电路可将阵列98配置为朝向UE设备10反射由AP 6发射的THF信号32并且朝向AP 6反射由UE设备10发射的THF信号32。这可有效地使得AP 6与UE设备10之间的信号波束82形成反射信号波束，该反射信号波束具有从AP 6到RIS 96的第一部分82A和从RIS96到UE设备10的第二部分82B。为了通过反射信号波束传送THF信号32，AP 6上的相控天线阵列88'可执行波束成形(例如，通过用如由AP 6处的AP码本给出的相应波束成形系数来配置其天线30')以形成具有朝向RIS 96取向的波束指向方向的AP信号波束(例如，如由信号波束的部分82A所示)，并且UE设备10上的相控天线阵列88可执行波束成形(例如，通过用如由UE设备10处的UE码本给出的相应波束成形系数来配置其天线30)以形成具有朝向RIS 96取向的波束指向方向的UE信号波束(例如，如由信号波束的部分82B所示)。同时，RIS 96可将其自己的天线元件100配置为用相应波束成形系数(例如，如由RIS 96处的RIS码本给出的)来执行波束成形。在RIS 96处执行的波束成形可包括两个同时活动的RIS波束(例如，其中每个RIS波束是使用对应的一组波束成形系数生成的)。RIS 96可形成具有朝向AP 6取向的波束指向方向的第一活动RIS波束(在本文中有时被称为RIS-AP波束)，并且可同时形成具有朝向UE设备10取向的波束指向方向的第二活动RIS波束(在本文中有时被称为RIS-UE波束)。以此方式，当THF信号32从AP 6入射(例如，在信号波束的部分82A内)时，RIS 96上的天线元件可接收从AP 6的方向入射的THF信号，并且可朝向UE设备10的方向重新辐射(例如，有效地反射)入射的THF信号32(例如，在信号波束的部分82B内)。相反，当THF信号32从UE设备10入射(例如，在信号波束的部分82B内)时，RIS 96上的天线元件可接收从UE设备10的方向入射的THF信号，并且可朝向AP 6的方向重新辐射(例如，有效地反射)入射的THF信号32(例如，在信号波束的部分82A内)。虽然在本文中被称为“波束”，但是由RIS 96形成的RIS-UE波束和RIS-AP波束不包括由RIS 96主动发射的信号/数据，而是对应于天线元件100的阻抗、相位和/或量值响应设置，这些天线元件将THF信号的反射信号波束从对应的入射方向/角度整形到对应的输出方向/角度上(例如，可使用第一组波束成形系数来有效地形成RIS-UE波束，并且可使用用于形成RIS-AP波束但不与RIS 96的无线信号的主动发射相关联的第二组波束成形系数来有效地形成RIS-AP波束)。

RIS 96上的控制电路可设置和调整阵列98中的天线元件100的阻抗(或其他特性)以在期望方向上反射THF信号32(例如，使用与在THF信号32的频率下的通信相关联的数据传输RAT)。RIS 96上的控制电路还可使用与数据传输RAT不同的控制RAT、使用较低频率的射频信号与AP 6和/或UE设备10通信。控制RAT可用于帮助控制阵列98在反射THF信号32时的操作。例如，控制链路可允许AP 6、UE设备10和/或RIS 96在与数据RAT建立THz链路之前彼此交互，设置、建立和维持与数据RAT的THz链路，实现AP 6与UE设备10之间的过程，诸如波束扫描或波束跟踪等。RIS 96可包括收发器电路，并且控制电路可包括使用控制RAT处理通信的一个或多个处理器。一个或多个天线元件100可用于使用控制RAT传送射频信号，或者RIS 96可包括与阵列98分开的用于使用控制RAT执行通信的一个或多个天线。

为了最小化RIS 96的成本、复杂度和功率消耗，RIS 96可仅包括控制和操作阵列98来反射THF信号32所需的部件和控制电路。此类部件和控制电路可包括用于根据需要调整天线元件100的相位和量值响应(例如，阻抗)以改变RIS 96反射THF信号32的方向(例如，根据需要，导引RIS-AP波束和RIS-UE波束，如箭头102所示)的部件。这些部件可包括例如调整天线元件100的阻抗或其他特性使得每个天线元件表现出相应复反射系数的部件，该复反射系数确定由每个天线元件产生的反射(重新辐射)信号的相位和振幅(例如，使得跨阵列反射的信号相长和相消地干涉以在对应波束指向方向上形成反射信号波束)。可从RIS96中省略原本将存在于UE设备10或AP 6中的所有其他部件(例如，其他处理电路、输入/输出设备(诸如显示器或用户输入设备)、用于产生和发射、接收或处理使用THF信号32传送的无线数据的收发器电路等)。换句话说，RIS 96上的控制电路可调整阵列98中的天线元件100以针对数据传输RAT对THF信号32(例如，反射/重新辐射的THF信号32)的电磁波进行整形，而不使用天线元件100来执行任何数据发射或接收操作并且不使用天线元件100来执行射频感测操作。RIS 96还可包括用于使用控制RAT进行通信的部件。

作为一个示例，可使用图7的相控天线阵列88的部件来实现阵列98。然而，由于RIS96实际上不使用阵列98和数据传输RAT来生成或发射无线数据，所以天线元件100可在没有调制器、没有接收器、没有发射器、没有转换器电路、没有混频器电路和/或没有无线数据的发射或接收中所涉及的其他电路的情况下实现。如果需要，每个天线元件100可包括耦接到对应天线谐振元件的相应变容二极管或其他阻抗调整设备。可使用控制信号来调整变容二极管或其他阻抗调整设备，以调整天线元件的阻抗来改变由天线元件反射的THF信号的相位/振幅以用于执行波束成形(例如，天线元件100可在不使用光学本地振荡器信号的情况下反射THF信号32，从而允许RIS 96还省略可原本实施于UE设备10和/或AP 6中的LO光源70和信号路径28(图6)，以进一步降低成本、复杂度和功率消耗)。

考虑每个天线元件100包括相应的天线谐振元件36和如图2至图7的天线30中的UTC PD 42的示例。在该示例中，UTC PD 42不需要供应有光学本地振荡器信号，因为天线元件100仅用于被动信号反射而不用于主动信号发射或接收。控制信号V_偏置可包括偏置电压和/或将UTC PD 42配置为表现出所选择输出阻抗的其他控制信号。UTC PD 42还可用变容二极管或被配置为调整输出阻抗的其他阻抗调整设备来替换。所选择输出阻抗可(例如，在THF信号32的频率下)相对于天线谐振元件臂36的输入阻抗失配。这种阻抗失配可能导致天线元件100将入射的THF信号32反射(散射)为反射(散射)的THF信号(例如，利用对应的复反射系数)。

所选择阻抗失配还可将天线元件100配置为相对于入射的THF信号32对反射的THF信号施予所选择相移和/或载波频移(例如，其中反射的THF信号相对于THF信号32相移了所选择相移，相对于THF信号32频移了所选择载波频移等)。除此之外或另选地，系统可适于将天线元件100配置为相对于入射的THF信号32对反射的THF信号施予偏振改变。控制信号V_偏置可随时间改变、调整或变更UTC PD 42(或变容二极管或其他阻抗调整设备)的输出阻抗以改变UTC PD 42(或变容二极管或其他设备)的输出阻抗与天线谐振元件36的输入阻抗之间的失配量，以便向反射的THF信号施予不同的相移和/或载波频移。换句话说，RIS 96上的控制电路(例如，具有与图1的控制电路14类似的部件和/或功能的控制电路)可对反射的THF信号的相位、频率和/或偏振特性进行编程(例如，使用施加到UTC PD 42、变容二极管或其他设备的控制信号V_偏置)。

在任何给定时间，可向阵列98中的所有天线元件100应用相同阻抗失配，或者可针对阵列98中的不同天线元件100应用不同阻抗失配。跨阵列98应用不同的阻抗失配可例如允许RIS 96中的控制电路形成指向一个或多个期望(选择)的波束指向方向的RIS-UE波束和RIS-AP波束。其中使用控制信号V_偏置来使用UTC PD 42调整天线阻抗的该示例仅为例示性的。一般来说，天线元件100可使用任何期望的天线架构来实现(例如，天线无需包括光电二极管)，并且可包括任何期望结构，这些结构由RIS 96上的控制电路调整(例如，使用控制信号V_偏置或其他控制信号)以向由每个天线元件100反射的THF信号32施予不同的相对相位，使得由所有天线元件100反射的THF信号共同形成在期望(选择)的波束指向方向上取向的反射信号波束(例如，RIS-UE波束或RIS-AP波束)。此类结构(例如，阻抗调整设备)可包括可调整阻抗匹配结构或电路、变容二极管、可调整相移器、可调整放大器、光学相移器、天线调谐元件和/或可用于改变由天线元件100在THF信号32的频率下产生的阻抗失配的量的任何其他期望结构。

图9为示出RIS 96(例如，阵列98)上的两个或更多个天线元件100可如何反射由AP6发射的入射THF信号32的图。如图9所示，AP 6可发射THF信号32。THF信号32可以入射角A_i入射到RIS 96上。阵列98中的天线元件100可以入射角A_i将THF信号32反射为反射信号32R。控制信号V_偏置可跨阵列98改变(例如，从而改变施予的相移)，以将阵列98配置为将THF信号32从入射角A_i共同地反射到对应输出(散射)角A_R上(例如，反射为具有在输出角A_R的方向上的波束指向方向的反射信号波束)。

控制信号V_偏置可将输出角A_R配置为RIS 96的视场内的任何期望角度。例如，输出角A_R可朝向AP 6取向，因此AP 6接收反射信号32R。这可允许AP 6识别RIS 96的位置和取向(例如，在AP 6不具有设备RIS 96的位置和取向的先验知识的情形中)。如果需要，RIS 96上的控制电路可控制输出角A_R在其他方向上指向，如由箭头110所示。箭头110可朝向UE设备10取向(例如，作为图8的信号波束82B的一部分)。如果需要，UE设备10可基于接收到反射信号32R来识别RIS 96的位置和取向。如果需要，RIS 96上的控制电路可在作为时间的函数的多个不同输出角A_R内扫描反射信号32R，如由箭头112所示。这可例如有助于RIS 96在UE设备10与AP 6之间建立THF信号中继，找到用于中继THF信号的其他UE设备，并且/或者即使当UE设备10和/或对象94(图8)随时间移动时也维持UE设备10与AP 6之间的THF信号中继。图9的示例仅为例示性的。信号32可在三个维度上被反射。RIS 96可在实现波束导引时朝向AP6反射由UE设备10发射的信号。

在实践中，AP 6和RIS 96在环境90内通常是静止的，而UE设备10和对象94可随时间移动。在这种类型的环境中经由RIS 96发起AP 6与UE设备10之间的通信可能是具有挑战性的，特别是因为AP 6需要知道RIS 96的相对位置和取向以正确地形成其AP信号波束，UE设备10需要知道RIS 96的相对位置和取向以正确地形成其UE信号波束，并且AP 6或UE设备10需要知道RIS 96的相对位置和取向以控制RIS 96(例如，经由控制RAT)以正确地形成其RIS-AP波束和RIS-UE波束。然而，在经由RIS 96开始THF通信之前，AP 6和UE设备10不具有RIS 96的相对位置和取向的先验知识。

RIS 96的相对位置和取向可例如由六个自由度限定：沿着图8的X、Y和Z轴的三个平移位置，以及三个旋转位置诸如倾斜(俯仰)、旋转(滚动)和偏航，如图8的箭头104、106和108所示。在一些场景中，RIS 96可包括识别RIS 96的相对位置和取向的传感器(例如，加速度计、陀螺仪、罗盘、图像传感器、光传感器、雷达传感器、声传感器等)。在这些场景中，RIS96可使用控制RAT来向AP 6和/或UE设备10通知相对位置和取向。然而，在RIS 96上包括此类传感器将不期望地增加RIS 96的成本、复杂度和功率消耗。因此，将期望能够在不使用RIS 96上的此类传感器的情况下经由RIS 96建立和维持UE设备10与AP 6之间的THF通信。

图10为示出AP 6、RIS 96和UE设备10可如何使用控制RAT和数据传输RAT两者进行通信以经由RIS 96建立和维持AP 6与UE设备10之间的通信的图。如图10所示，AP 6、RIS 96和UE设备10可各自包括根据数据传输RAT 118(在本文中有时被称为数据RAT 118)和控制RAT 116操作的无线电路。数据传输RAT 118可以是在THF信号32的频率下执行无线通信的次THz通信RAT，诸如6G RAT。控制RAT 116可与比数据传输RAT 118的通信消耗少得多的资源并且实现起来更便宜的无线通信相关联。例如，控制RAT 116可以是Wi-Fi、蓝牙、蜂窝电话RAT诸如3G、4G或5G NR FR1 RAT等。作为另一个示例，控制RAT 116可以是红外通信RAT(例如，其中红外遥控器或红外发射器和传感器使用红外光来在UE设备10、AP 6和/或RIS96之间传送用于控制RAT的信号)。

AP 6和RIS 96可使用控制RAT 116来在AP 6与RIS 96之间传送射频信号120。UE设备10和RIS 96可使用控制RAT 116来在UE设备10与RIS 96之间传送射频信号122。UE设备10、AP 6和RIS 96可使用数据传输RAT 118来在反射信号波束内(例如，在AP 6与RIS 96之间的部分82A和RIS 96与UE设备10之间的部分82B内)传送THF信号32。由RIS 96形成的RIS-UE波束和RIS-AP波束可对使用数据传输RAT 118发射的THF信号进行操作以反射AP 6与UE设备10之间的THF信号。AP 6可使用射频信号120和控制RAT 116，并且/或者UE设备10可使用射频信号122和控制RAT 116来发现RIS 96并将天线元件100配置为建立和维持由天线元件100使用数据传输RAT 118执行的THF信号32的中继。

如果需要，AP 6和UE设备10还可使用控制RAT 116来彼此直接传送射频信号124(例如，因为控制RAT在不需要视线的较低频率下操作)。UE设备10和AP 6可使用射频信号124来帮助经由RIS 96建立和维持UE设备10与AP 6之间的THF通信(使用数据传输RAT 118的通信)。当LOS路径92(图8)可用时，AP 6和UE设备10还可使用数据传输RAT 118来在不中断信号波束82(例如，不从RIS 96反射离开的信号波束)内传送THF信号32。

图11为在经由RIS 96执行AP 6与UE设备10之间的THF通信中所涉及的例示性操作的流程图。在操作130处，AP 6和UE设备10可使用数据传输RAT 118来执行THF通信。例如，AP6和UE设备10可使用信号波束82通过LOS路径92传送THF信号32(图8)。信号波束82可由AP 6上的相控天线阵列88'形成的AP波束和UE设备10上的相控天线阵列88形成的对应UE波束支持。

在发生或检测到指示应当经由RIS 96中继THF通信的触发条件时，处理可前进到操作132。可在以下情况下发生触发条件：当对象94阻挡LOS路径92时、当UE设备10和/或AP6测量到在可接受无线性能度量数据值的范围之外的无线性能度量数据时、当THF信号32以其他方式被阻挡或未在UE设备10和/或AP 6处被接收到时、周期性地、在指定时间、在UE设备10或AP 6处接收到用户输入时、在RIS 96通电时、在采集的传感器数据落在预先确定的值范围内时、或任何其他期望的触发条件。另选地，可省略操作130。

在操作132处，AP 6可发现RIS 96，并且可建立供RIS 96和AP 6用于使用数据传输RAT 118通过在AP 6与UE设备10之间传送THF信号32来进行通信的配置(在本文中有时被称为AP-RIS配置)。一般来说，相控天线阵列88'可能够形成不同AP波束的集合，其中该集合中的每个AP波束在不同的相应波束指向方向上进行取向。每个AP波束可由对应的AP波束索引m_AP来限定。AP 6可具有码本113(图9)，该码本识别相控天线阵列88'中与每个AP波束索引m_AP对应的每个天线30'的设置(例如，波束成形系数、相位设置、阻抗设置、量值设置等)(例如，码本113可存储每个天线30'的设置以形成可成形AP波束集合中的每个AP波束)。码本113可在AP 6上被硬编码和/或软编码(例如，码本113可包括存储在AP 6上的表、数据库、寄存器或其他数据对象)。

一般来说，RIS 96上的阵列98可能够形成不同RIS-AP波束的集合，并且可能够形成不同RIS-UE波束的集合，每个RIS-AP波束在不同的相应方向上进行取向，每个RIS-UE波束在不同的相应方向上进行取向。例如，RIS 96可同时形成RIS-AP信号波束集合中的RIS-AP信号波束中的一个信号波束和RIS-UE信号波束集合中的RIS-UE信号波束中的一个信号波束。由RIS 96在任何给定时刻形成的信号波束在本文中有时可被称为活动波束。可由RIS96形成的RIS-UE波束集合中的每个RIS-UE波束可由对应的RIS-UE波束索引来限定或标记。类似地，RIS-AP波束集合中的每个RIS-AP波束可由对应的RIS-AP波束索引来限定或标记。用于形成RIS-UE波束和RIS-AP波束的天线元件98的设置(例如，波束成形系数、相位设置、量值设置、阻抗设置等)以及对应的RIS-UE波束索引和RIS-AP波束索引可存储在RIS 96上的码本111中(图9)。RIS-AP波束索引和RIS-UE波束索引可各自用相应的RIS波束索引m_RIS来标记，并且在码本111中可存在总共M_RIS个RIS波束索引(例如，其中M_RIS包括RIS-AP波束索引和RIS-UE波束索引两者)。码本111可在RIS 96上被硬编码和/或软编码(例如，码本111可包括存储在RIS 96上的表、数据库、寄存器或其他数据对象)。

AP-RIS配置可包括朝向RIS 96取向的最优AP波束(例如，对应的AP波束索引m_AP和/或相控天线阵列88'的设置)。建立AP-RIS配置可涉及识别/找到最优AP波束和往回指向AP6的RIS-AP波束。一旦已经建立了AP-RIS配置，AP 6就知道RIS 96相对于AP 6的相对位置和取向。AP 6然后可使用该信息来知道如何引导AP波束以及如何控制RIS 96经由RIS 96以不同角度反射AP 6与UE设备10之间的THF信号。

作为发现RIS 96和建立AP-RIS配置的一部分，AP 6可首先执行对RIS 96的控制RAT发现。控制RAT发现可涉及使用控制RAT 116和射频信号120来为AP 6识别RIS 96的存在，并且任选地识别RIS 96的一个或多个特性以供在使用数据传输RAT 118执行后续THF通信时使用。一旦已经使用控制RAT 116发现了RIS 96，AP 6就可接着执行对RIS 96的数据传输RAT发现。数据传输RAT发现可涉及使用数据传输RAT 118和/或控制RAT 116来设置和建立AP-RIS配置(例如，以识别最优AP波束和指向AP 6的RIS-AP波束)。由于AP 6和RIS 96通常被固定在适当位置并且不相对于彼此移动，所以假设AP-RIS配置在被AP 6发现时是固定的。因此，假设RIS-AP波束和AP波束在图11的剩余操作期间保持固定(例如，当UE随时间移动时，图11的剩余操作可用于识别和更新RIS-UE波束和UE波束)。这仅为例示性的，并且如果AP 6或RIS 96随时间移动，则操作132可被重复(例如，处理可根据需要循环回到图11的操作132)。

在操作140处，UE设备10可发现RIS 96，并且可建立供RIS 96和UE设备10用于使用数据传输RAT 118通过在AP 6与UE设备10之间传送THF信号32来进行通信的配置(在本文中有时被称为UE-RIS配置)。UE设备10上的相控天线阵列88可形成对应的UE波束。一般来说，相控天线阵列88可能够形成不同UE波束的集合，其中该集合中的每个UE波束在不同的相应波束指向方向上进行取向。每个UE波束可由对应的UE波束索引m_UE来限定。UE设备10可具有对应码本，该对应码本识别相控天线阵列88中与每个UE波束索引m_UE对应的每个天线30的设置(例如，相位设置、波束成形系数、阻抗设置、量值设置等)(例如，码本可存储每个天线30的设置以形成可成形UE波束集合中的每个UE波束)。码本可在UE设备10上被硬编码和/或软编码(例如，码本可包括存储在UE设备10上的表、数据库、寄存器或其他数据对象)。

UE-RIS配置可包括朝向RIS 96取向的最优UE波束和朝向UE设备10往回取向的最优RIS-UE波束。建立UE-RIS配置可涉及识别/找到最优UE波束和最优RIS-UE波束。一旦已经建立了UE-RIS配置，UE设备10就知道RIS 96相对于UE设备10的相对位置和取向。UE设备10然后可使用该信息来知道如何引导UE信号波束以及如何控制RIS 96经由RIS 96反射AP 6与UE设备10之间的THF信号。除此之外或另选地，AP 6可向UE设备10通知(例如，经由图10的控制RAT 116和射频信号124)RIS 96的存在、其能力、其可成形信号波束、其位置和取向、最佳AP信号波束和/或最佳RIS-AP和RIS-UE信号波束。

在操作142处，AP 6和UE设备10可使用数据传输RAT 118经由RIS 96来执行THF通信。当处理操作132和140可将RIS 96配置为在UE设备10和AP 6之间中继THF信号32时发现并建立AP-RIS配置和UE-RIS配置。例如，AP 6可在其AP波束内发射THF信号32，并且RIS 96可将在其RIS-AP波束的方向上入射的THF信号32反射到其RIS-UE波束的方向上，该RIS-UE波束朝向UE设备10取向。相反，UE设备10可在其UE波束内发射THF信号32，并且RIS 96可将在其RIS-UE波束的方向上入射的THF信号32接收到其朝向AP 6取向的RIS-AP波束的方向上。这可允许尽管不具有LOS路径92，AP 6和UE设备10也使用THF信号执行非常高的数据速率通信，同时最小化RIS 96的成本、复杂度和功率消耗。

在操作144处，AP 6和/或UE设备10可根据需要更新AP-RIS配置和/或UE-RIS配置。这可例如涉及更新AP波束(例如，选择在新波束指向方向上取向的新AP信号波束)、RIS-UE波束和/或RIS-AP波束(例如，选择阵列98中的天线元件100的相位、量值、波束成形系数和/或阻抗的新设置)和/或UE波束(例如，选择在新波束指向方向上取向的新UE信号波束)，以考虑UE设备10的移动(例如，以允许信号波束在UE设备随时间移动时经由RIS 96继续跟踪UE设备10)或以其他方式优化无线性能。如果需要，可基于在处理操作132和/或操作140时发现的RIS 96相对于AP 6和/或相对于UE设备10的位置和取向来更新波束。例如，如果UE设备10将其位置改变已知或所检测到的量，则RIS 96的位置和取向可用于识别将允许RIS 96在新位置处反射AP 6与UE设备10之间的THF信号32的新AP波束、RIS-UE波束、RIS-AP波束和/或UE波束。如果需要，AP 6和/或UE设备10可对用于RIS 96上的码本的一个或多个新码本条目进行编程(例如，使用控制RAT)。除此之外或另选地，处理可循环回到操作132以重新发现RIS 96并且/或者可循环回到操作130(例如，当对象94不再阻挡图8的LOS路径92时)。

图12为示出在UE设备10随时间移动时RIS 96可如何使用不同的RIS波束来维持AP6与UE设备10之间的通信的侧视图。如图12所示，AP 6和RIS 96可设置在环境90内的固定位置处。对象94可阻挡AP 6与UE设备10之间的LOS路径。RIS 96可具有RIS波束152的集合。RIS波束152可包括RIS-AP波束和RIS-UE波束两者(例如，RIS 96可同时一次性形成至少两个RIS波束152，即至少一个RIS-AP波束和至少一个RIS-UE波束)。RIS 96中的天线元件中的每个天线元件将用于形成不同RIS波束152的波束成形系数、阻抗设置、相位设置和/或量值设置可存储在RIS 96上的码本中。RIS 96可具有总共M_RIS个RIS波束152(例如，第一RIS波束152-1、第二RIS波束152-2、第M_RIS RIS波束152-M_RIS等)。总共M_RIS个RIS波束152可包括RIS-UE和RIS-AP波束两者。AP 6可具有指向RIS 96的AP波束150-Y(例如，如在处理图11的操作132时找到的)。RIS 96可具有指向AP 6的对应RIS-AP波束152-Y。假设RIS 96和AP 6在环境90内随时间保持固定，RIS 96可使用RIS-AP波束152-Y来向AP 6反射THF信号/反射来自AP6的THF信号，同时调整RIS-UE波束以考虑UE设备10的移动性。

UE设备10可具有UE波束集合154。UE设备10(图8)上的相控天线阵列88中的每个天线30的相位和/或量值设置(例如，波束成形系数)可存储在UE设备10上的码本中。UE设备10可具有总共M_UE个UE波束154(例如，第一UE波束154-1、第二UE波束154-2、第M_UE UE波束154-M_UE等)。RIS波束152中的每个RIS-UE波束可与环境90内的相应区域156(例如，相应区域156-1、156-2、156-X等)重叠。区域156在本文中有时可被称为点波束或波束占有面积156。在给定时间点处，UE设备10可位于环境90中的RIS-UE波束152-X的波束占有面积156-X内。RIS-UE波束152-X指向波束占有面积156-X内的UE设备10(例如，波束占有面积156-X可由RIS-UE波束152-X的宽度来限定)。当在波束占有面积156-X内时，UE设备10可具有指向RIS 96的对应UE波束154-X。例如，在处理图11的操作142时可找到RIS-UE波束152-X和/或UE波束154-X。RIS-UE波束152-X可由RIS 96的码本内的对应波束索引m_RIS-X(例如，来自RIS 96的码本中的总共M_RIS个波束索引的RIS-UE波束索引)来标识。类似地，UE波束154-X可由UE设备10的码本内的对应索引m_UE-X来标识。当RIS 96上的天线元件被编程为同时表现出形成RIS-UE波束152-X和形成RIS-AP波束152-Y的响应时，由AP 6发射且入射在RIS-AP波束152-Y内的THF信号(如箭头160所示)可被RIS 96在RIS-UE波束152-X内朝向UE设备10反射(如箭头158所示)。相反，由UE设备10发射且入射于RIS-UE波束152-X内的THF信号可由RIS 96在RIS-AP波束152-Y内朝向AP 6反射。

在实践中，RIS波束152非常窄(例如，具有大约1度的3dB波束宽度)，这使得每个波束占有面积156相对小(例如，这取决于RIS 96与UE设备10之间的距离)。同时，UE设备10是可移动的，并且经常在由用户操作时移动或旋转。在波束占有面积156的宽度窄的情况下，即使缓慢移动的用户也可使UE设备10快速移出波束占有面积156-X(例如，快至10ms-100ms内)。活动的RIS-UE波束和/或UE波束154(在本文中有时被称为服务波束或服务信号波束)因此需要被频繁地更新(例如，每10ms-100ms)。例如，当UE设备10在箭头162的方向上旋转或移动时，可能需要针对RIS 96更新活动RIS-UE波束和活动UE波束154以继续反射AP 6与UE设备10之间的THF信号。

在一些场景中，当UE设备10移出有效波束占有面积156-X时，使用控制RAT来控制RIS 96在通过用于RIS 96的码本识别的总共M_RIS个波束中的所有RIS-UE波束上扫描，并且控制UE设备10在其UE波束154中的所有M_UE个波束上扫描，直到找到指向UE设备10的RIS-UE波束和指向RIS 96的UE波束154。然而，用于RIS 96的总共M_RIS个波束中的RIS-UE波束的数量和M_UE通常非常大(例如，大约数万)。由此，执行全波束扫描以考虑到UE设备10的移动性可能消耗过多的时间，从而引入过多延迟并中断经由RIS 96进行的AP 6与UE设备10之间的THF通信。另外，来自RIS 96的控制和重新配置延迟可进一步影响通信，特别是在RIS 96上存在大量天线元件的情况下。此外，由于UE设备10上的仅模拟波束成形以及RIS 96上的信号处理能力的缺乏，用于确定相对空间取向的空间信号处理(例如，MUSIC算法)可能是不可能的。

为了减轻这些移动性问题，UE设备10可执行智能波束跟踪，以控制RIS 96、UE设备10和/或AP 6以比执行完全波束扫描显著更少的时间来更新活动(服务)信号波束。图13为可由UE设备10执行以执行智能波束跟踪的例示性操作的流程图。例如，图13的操作可在处理图11的操作142和/或144时执行。

在操作170处，UE设备10可识别(例如，接收)RIS 96的码本。UE设备10可使用控制RAT和/或数据传输RAT从RIS 96和/或AP 6、从安装在UE设备10上的软件更新接收、检索或采集来自、关于或识别RIS 96的码本的信息，该信息可被预加载或存储在UE设备10上，UE设备10可从云或因特网等下载该信息。因此，UE设备10可知道可由RIS 96形成的M_RIS个不同的RIS波束152(例如，RIS-UE波束和RIS-AP波束)。这可包括例如关于每个RIS波束的波束指向方向的信息、配置RIS 96以形成每个RIS波束的相位、量值和/或阻抗信息、关于每个RIS波束的相对位置的信息(例如，哪些RIS波束彼此相邻)等。

在操作172处，UE设备10可检测触发条件的发生。触发条件可以是例如周期性定时器到期(例如，UE设备10可在预先确定的时间段已经过去之后在AP 6与UE设备10之间调度的可配置间隔上周期性地发起后续波束扫描过程等)。触发条件可以是接收到对UE设备10的用户输入，或者可在由UE设备10采集的无线性能度量数据落在可接受值的范围之外时或在由UE设备上的一个或多个传感器采集的传感器数据指示UE设备已经移动或旋转超出阈值量时发生(例如，UE设备10可按需发起后续波束扫描过程)。

在操作174处，UE设备10可控制RIS 96、AP 6和/或其自己的相控天线阵列88来更新活动RIS波束152(例如，活动RIS-UE波束和/或RIS-AP波束)、UE波束154和/或AP波束150，以跟踪UE设备10(例如，以扫描信号波束直到已找到用于维持AP 6与UE设备10之间的通信的合适信号波束，而不管自波束扫描被发起之前起UE设备10的任何潜在旋转或移动)。

例如，AP设备6可向RIS 96发射参考信号。RIS 96可将入射在其活动RIS-AP波束内的参考信号反射到其活动RIS-UE波束上并且朝向UE设备10反射。在操作176处，UE设备10上的一个或多个传感器可生成传感器数据。传感器数据可以是由UE设备10上的运动传感器生成的运动传感器数据(例如，惯性测量单元传感器数据、取向传感器数据、罗盘数据、陀螺仪数据、加速度计数据等)、光传感器数据(例如，红外和/或环境光传感器数据)、图像传感器数据(例如，相机数据、光检测和测距(激光雷达)数据等)、接近传感器数据、触摸传感器数据、射频传感器数据(例如，RADAR数据或其他空间测距传感器数据、UWB到达角和/或飞行时间数据、表征UE设备10中的一个或多个接收器和/或发射器的射频性能的无线性能度量数据，诸如表征接收到参考信号的无线性能度量数据)和/或任何其他期望的传感器数据。

在操作178处，UE设备10上的控制电路14可基于传感器数据和/或当前UE波束154、RIS波束152(例如，当前RIS-UE波束和/或RIS-AP波束)和/或AP波束150来生成(例如，选择、计算、估计、识别、产生等)跟踪波束集合。该跟踪波束集合可包括RIS波束集合152(例如，RIS-UE波束集合和/或RIS-AP波束集合)、UE波束集合154和/或AP波束集合150。跟踪波束是RIS 96、UE设备10和/或AP 6将对其扫描以维持经由RIS 96的THF通信而不管UE设备10的移动/旋转的信号波束。因此，该跟踪波束集合中的每个信号波束(例如，RIS-UE波束、RIS-AP波束、AP波束和UE波束)在本文中有时可被称为跟踪波束(例如，RIS-UE跟踪波束、RIS-AP跟踪波束、AP跟踪波束和UE跟踪波束)。在假设AP 6和RIS 96被固定在适当位置的情况下，该跟踪波束集合可仅包括RIS-UE波束集合和UE波束集合(例如，而不包括任何AP波束或RIS-AP波束，它们被假定为固定在图12的AP波束150-Y和RIS-AP波束152-Y处)。

该跟踪波束集合中的RIS-UE波束集合152可以是可由RIS 96形成的总数的RIS-UE波束的子集(例如，其中该总数的可形成RIS-UE波束本身是可由RIS 96形成且通过用于RIS96的码本识别的总共M_RIS个RIS波束152的子集)。该跟踪波束集合中的UE波束集合154可以是可由UE设备10形成的总共M_UE个UE波束154的子集。由于该跟踪波束集合仅包括可由RIS96形成的总RIS-UE波束152和可由UE设备10形成的总UE波束154的子集，因此对该跟踪波束集合进行扫描而不是执行对可由RIS 96和UE设备10形成的所有信号波束的完全扫描允许以最小的延迟和中断来维持THF通信。UE设备10可使用关于当前信号波束的传感器数据和/或信息来识别哪些信号波束包括在跟踪波束集合中(例如，在考虑到UE设备10的旋转/运动的情况下可能与该UE设备重叠的RIS-UE信号波束)。

在操作180处，UE设备10可使用控制RAT来控制(编程)RIS 96对包括在该跟踪波束集合中的RIS-UE波束152进行扫描。UE设备10可除此之外或另选地使用控制信号来控制(编程)其相控天线阵列88对包括在该跟踪波束集合中的UE波束154进行扫描。AP 6可在这些扫描中的每个扫描期间继续发射参考信号。

在操作182处，UE设备10可从该跟踪波束集合识别(例如，生成、产生、选择等)服务波束以用于后续THF通信。服务波束可包括RIS-UE信号波束152和UE信号波束154，这些信号波束允许RIS 96在考虑到UE设备10的旋转/运动的情况下在AP 6与UE设备10之间成功地中继THF信号。UE设备10可在操作180处执行的扫描期间采集传感器数据以识别服务波束。例如，UE设备10可在对该跟踪波束集合的扫描期间采集无线性能度量信息(例如，接收信号强度数据、信噪比数据、出错率数据诸如位出错率(BER)数据、功率电平数据诸如参考符号接收功率(RSRP)数据，等等)。UE设备10可从产生峰值无线性能度量信息的扫描识别(选择)跟踪波束作为服务波束(例如，因为峰值无线性能度量信息指示与UE设备10的新位置/取向重叠的RIS-UE波束152以及在UE设备10的新位置/取向处指向RIS 96的UE波束154)。一旦已经找到服务波束，就可将服务波束用于经由RIS 96在AP 6和UE设备10之间传送THF信号，直到需要更新信号波束为止。因此，处理可经由路径184循环回到操作176。

图14为可由UE设备10在控制RIS 96更新信号波束同时跟踪UE设备10时执行的例示性操作的流程图。例如，可在处理图13的操作时执行图14的操作。

在操作190处，UE设备10可使用一个或多个传感器来确定(例如，检测、识别、计算等)UE设备10的取向和位置(例如，在处理图13的操作176时)。UE设备10还可在处理操作190时执行图13的操作170(例如，以经由控制RAT找到RIS 96，以接收配置信息诸如识别RIS的码本的信息，等等))。操作190可例如在UE设备10激活或开机时执行。当处理操作190时，UE设备10还可执行第一波束扫描(例如，不进行跟踪)，并且如果需要，可限制在第一波束扫描中所使用的波束，而不是在UE设备10已经知道其相对于RIS 96的位置的情况下执行完全搜索。UE设备10可使用传感器数据(例如，UE设备10的所检测到的取向和位置)来识别跟踪波束集合(例如，在处理图13的操作178时)。然而，在实践中，考虑到时间约束、UE设备10已移动/旋转的程度以及UE设备10与RIS 96之间的其他介入对象的存在，UE设备10可能并不总是能够识别用于包括在跟踪波束集合中的信号波束。

在操作192处，UE设备10上的控制电路14可确定是否找到任何跟踪波束(例如，是否已填充跟踪波束集合)。如果没有找到跟踪波束，则处理可经由路径194前进到操作196。在操作196处，UE设备10可指示RIS 96(例如，经由控制RAT)对其整个RIS-UE波束集合152进行扫描。换句话说，RIS 96可牺牲节省的时间来执行对其RIS-UE波束152的完全扫描，直到找到朝向UE设备10取向的合适的服务波束。然后，处理可前进到操作198。

在操作198处，UE设备10可确定当RIS 96对所有RIS-UE波束152进行扫描时是否找到服务波束。UE设备10可例如当RIS 96对RIS-UE波束152进行扫描时采集无线性能度量数据。UE设备10可将在UE设备10(例如，从由AP 6发射的参考信号)采集超过阈值的无线性能度量数据时使用的RIS-UE波束152识别为服务波束(例如，朝向处于其新位置/取向的UE设备10取向的RIS-UE波束)。如果没有找到服务波束，则这可指示无线电链路故障(路径200)。如果找到服务波束，则处理可经由路径202前进到操作216。

如果找到跟踪波束，则处理可经由路径204从操作192前进到操作206。在操作206处，UE设备10可指示RIS 96(例如，使用控制RAT)对该跟踪波束集合中的RIS-UE波束152进行扫描。该跟踪波束集合中的RIS-UE波束152的数量少于可由RIS 96形成的完整RIS-UE波束集合。由此，在操作206处对该跟踪波束集合进行扫描显著快于对所有可形成RIS-UE波束进行扫描(例如，如在操作196处执行的)。

在操作198处，UE设备10可确定当RIS 96对该跟踪波束集合中的RIS-UE波束152进行扫描时是否找到服务波束。UE设备10可例如当RIS 96对该跟踪波束集合中的RIS-UE波束152进行扫描时(例如，从由AP 6发射的参考信号)采集无线性能度量数据。UE设备10可将在UE设备10采集超过阈值的无线性能度量数据时使用的RIS-UE波束152识别为服务波束(例如，朝向处于其新位置/取向的UE设备10取向的RIS-UE波束)。如果没有找到服务波束，则处理可经由路径210返回到操作196以执行对所有RIS-UE波束152的完全扫描。如果找到服务波束，则处理可经由路径212从操作208前进到操作216。

在操作216处，UE设备10可进入UE跟踪模式(例如，可执行UE跟踪)以维持其与RIS96的波束覆盖。UE设备10可经由RIS 96通过服务波束执行与AP 6的无线通信(例如，通过传送由RIS 96在被配置为形成RIS-UE服务波束时在AP 6与UE设备10之间反射的THF信号)。UE设备10可继续采集传感器数据，诸如无线性能度量数据(例如，来自接收到的THF信号和/或参考信号)和/或其他传感器数据，并且可根据需要更新该跟踪波束集合(例如，当UE设备10随时间移动或旋转时，当无线链路质量劣化时，以及/或者周期性地)。换句话说，UE设备10可执行图13的操作176至182，同时处理图14的操作216。处理可经由路径218循环回到操作206，并且UE设备10可指示RIS 96对更新后的跟踪波束集合中的RIS-UE波束进行扫描(例如，同时还对更新后的跟踪波束集合中的UE波束进行扫描)，从而允许RIS 96当UE设备10移动或旋转时、当无线链路质量劣化时以及/或者周期性地跟踪UE设备10。如果UE设备10不能填充跟踪波束集合或者如果对该跟踪波束集合的扫描失败，则可执行对所有RIS-UE波束152的完全扫描(例如，在操作196处)。以此方式，UE设备10可主动控制系统基于在UE设备处采集的传感器数据以通过在可能时省略对所有RIS-UE波束152的完全扫描来最小化延迟的方式执行信号波束扫描以跟踪其位置。

图14的示例仅为例示性的。一般来说，UE设备10可以任何期望顺序执行图14的操作和/或其他操作来控制RIS 96跟踪UE设备10，除非必要，否则不必执行对RIS-UE波束的完全扫描。例如，在不执行跟踪的第一波束扫描中，可限制用于搜索的波束而不是执行完全搜索(例如，将其限制到基于RIS-UE波束选择的RIS-UE波束子集，这些RIS-UE波束基于由UE设备采集的传感器数据被预期靠近UE设备10或与该UE设备重叠)。如果不能限制波束(例如，因为UE设备10具有不充足的传感器数据或没有处于RIS 96附近的先前历史)，则第一搜索可涉及对所有RIS-UE波束的完全扫描(例如，在操作196处)。如果扫描中的任一扫描检测到有效服务波束(例如，沿着采集到令人满意的无线性能度量数据的扫描的波束)，则处理可跳到操作216以在UE设备10移动/旋转时继续跟踪该UE设备。操作216可涉及在跟踪UE设备10时生成更新后的跟踪波束集合，该更新后的跟踪波束集合随后被扫描(例如，在从路径218前往的操作206处)。如果对更新后的跟踪波束集合的扫描产生令人满意的服务波束，则RIS 96和/或UE设备10可被配置为使用那些服务波束，并且处理可再次跳到操作216。然而，如果对更新后的跟踪波束集合的扫描没有产生令人满意的波束，则处理可回到操作196以执行完全扫描。还可根据需要执行对AP波束150和/或RIS-AP波束的扫描(例如，周期性地、响应于AP 6和/或RIS 96的移动、当对RIS-UE波束和UE波束的完全波束扫描不能恢复AP 6与UE设备10之间的无线链路时、当AP 6与UE设备10之间的LOS路径92被恢复时，等等)。

图15是可由UE设备10执行以生成用于当UE设备10移动/旋转时维持RIS 96对UE设备10的覆盖的跟踪波束集合的例示性操作的流程图。例如，可在处理图14的操作190和/或216时执行图15的操作。

图15的操作220、238、244和/或248可同时执行。在操作220处，控制电路14可从由UE设备10上的该一个或多个传感器采集的传感器数据检测(例如，识别、确定、计算等)UE设备10相对于RIS 96的位置(例如，在图13的操作176处)。例如，控制电路14可使用激光雷达传感器(例如，其中该激光雷达传感器使用发射和反射的光信号来检测RIS96相对于UE设备10的位置)、UWB信号(例如，其中RIS 96上的UWB天线发射在UE设备10处接收到的UWB信号)、相机(例如，其中该相机捕获环境90的图像并且使用对象识别算法来识别RIS 96在相机的视场内的存在和位置)等来检测位置/取向。如果需要，RIS 96可包括允许UE设备10上的相机基于环境90的捕获图像(例如，使用对象检测算法)来检测其相对于UE设备10的位置的一个或多个视觉指示符。然后，处理可经由路径222前进到操作226。

在操作226处，控制电路14可生成(例如，识别、计算、估计、产生、输出等)用于包括在跟踪波束集合中的候选信号波束集合。控制电路14可基于所检测到的UE设备10相对于RIS 96的位置来生成候选信号波束集合。候选信号波束集合可包括一个或多个RIS-UE波束152和/或一个或多个UE波束154。作为示例，考虑到UE设备10具有可由RIS 96形成的RIS-UE波束152的知识(例如，来自图13的处理操作170)，控制电路14可生成候选集合以包括具有与UE设备10相对于RIS 96的感测位置重叠或在该感测位置处或附近的波束指向方向的RIS-UE波束152。类似地，候选集合可包括具有与RIS 96相对于UE设备10的感测位置重叠或在该感测位置处或附近的波束指向方向的UE波束154。

如果需要，控制电路14可生成置信水平并将该置信水平分配给候选集合中的信号波束中的一个或多个信号波束。置信水平可基于控制电路14在其相对于RIS 96的检测位置中具有的置信水平。例如，与UE设备10以低精确度/准确度或不可靠的传感器数据测量其位置的情况相比，在UE设备10以高精确度/准确度和高度可靠的传感器数据测量其位置的情况下，可向候选集合中的波束分配更高的置信水平。如果控制电路14不能检测其相对于RIS96的位置，则在操作226处，候选集合可能是空的。然后，处理可经由路径234前进到操作264。

处理可同时经由路径224从操作220前进到操作228。在操作228处，控制电路14可将其所检测到的位置与UE设备10已知的或先前已访问的位置进行比较(例如，控制电路14可将所检测到的位置与UE设备10的位置历史进行比较)。如果控制电路14检测到UE设备10先前已处于所检测到的位置处或附近(例如，在与RIS 96相同的房间内)，则控制电路14可将到同一房间中的对应当前(最后的)位置的当前(最后的)信号波束连同对应的置信水平一起保存到存储器中。以这种方式，控制电路14可继续生成并填充服务于RIS 96的房间内的不同位置的RIS-UE波束152和UE波束154的存储的映射(连同针对每个位置的对应置信水平)。

在操作232处，控制电路14可从对RIS-UE波束152和/或UE波束154的同一房间/位置的先前访问检查其存储器(例如，一个或多个数据库)，针对该位置或在该位置处或附近的位置已经检测到并存储了该RIS-UE波束和/或UE波束。如果找到RIS-UE波束和/或UE波束，则可将波束添加到用于包括在跟踪波束集合中的候选信号波束集合。如果没有找到此类波束，则在操作232处，候选集合可能是空的。控制电路14还可向候选集合中的每个波束分配置信水平。置信水平可基于当针对该位置存储信号波束时检测到UE设备10的位置的置信度(例如，过去位置置信度)和/或基于UE设备10距针对其存储信号波束的位置的距离(例如，距过去发现的距离)。作为示例，与UE设备10与识别到存储的RIS-UE波束和/或UE波束的位置分开非零距离的情况相比，在UE设备10在先前测量的确切位置处(例如，在识别到存储的RIS-UE波束和/或UE波束的确切位置处)的情况下，可分配更高的置信水平。然后，处理可经由路径236前进到操作264。

在操作238处，UE设备10上的取向传感器(例如，加速度计、陀螺仪、罗盘等)可采集取向传感器数据(例如，加速度计数据、陀螺仪数据、罗盘数据等)。取向传感器数据可指示UE设备10的取向和/或移动。

在操作240处，控制电路14可识别(例如，计算、确定、估计、生成等)从最后的波束跟踪扫描/搜索起取向传感器数据随时间的变化。如果取向传感器数据指示UE设备10已移动和/或旋转到超出先前RIS-UE波束的波束占有面积(范围)的新估计位置/取向，则控制电路14可生成用于包括在跟踪波束集合中的候选信号波束集合。候选信号波束集合可包括从最后位置/取向到由取向传感器数据指示的UE设备10的新估计位置/取向处或超出该新估计位置/取向的一个或多个(例如，所有)信号波束。控制电路14还可向候选集合中的每个波束分配置信水平。置信水平可基于检测到UE设备10的取向的置信度，并且/或者基于UE设备10距其先前位置的距离/从其先前取向旋转的量值。作为示例，与UE设备10已经旋转或移动了较大的量的情况相比，在UE设备10已经旋转或移动了较小的量的情况下，可分配更高的置信水平。如果取向传感器指示UE设备10尚未旋转或移动超出先前RIS-UE波束的占有面积，则在操作240处，候选集合可能是空的。然后，处理可经由路径242前进到操作264。

在操作244处，控制电路14可监视周期性波束跟踪定时器(例如，在图13的操作172处监视的周期性波束跟踪定时器，其可由AP 6经由控制RAT来配置)。当周期性波束跟踪定时器到期时，控制电路14可生成用于包括在跟踪波束集合中的候选信号波束集合。该候选信号波束集合可包括当前(先前)信号波束和一个或多个邻接信号波束(例如，如通过RIS96的码本识别的当前RIS-UE波束152和一个或多个邻接RIS-UE波束152，以及/或者如通过UE设备10的码本识别的当前UE波束154和一个或多个邻接UE波束154)。周期性波束跟踪定时器可允许AP 6将UE设备10配置为在UE设备10上的传感器数据未触发波束扫描的情况下周期性地更新信号波束并且/或者确保有效信号波束保持时新。然后，处理可经由路径246前进到操作264。

在操作248处，UE设备10可测量并存储来自当前服务信号波束内的接收到的THF信号的无线性能度量数据。无线性能度量数据可指示当前链路质量。UE设备10可将对应时间戳与无线性能度量数据一起存储。

在操作250处，UE设备10上的控制电路14可将无线性能度量数据(例如，当前链路质量)与先前无线性能度量数据(例如，具有较早时戳的较早采集的无线性能度量数据)进行比较以确定无线性能度量数据或无线链路质量是否已降级或劣化。如果无线链路质量没有降级(劣化)，则处理可经由路径258前进到操作260。如果无线链路质量已降级(劣化)，则控制电路14可将无线链路质量(无线性能度量数据)的变化(例如，降级或劣化)与阈值进行比较。如果无线链路质量的降级没有超过阈值，则处理也可经由路径258前进到操作260。如果无线链路质量的降级超过阈值，则处理可经由路径252前进到操作254。

在操作254处，控制电路14可生成用于包括在跟踪波束集合中的候选信号波束集合。候选集合可包括当前服务波束(例如，在操作248处用于测量无线链路质量的波束)周围的一个或多个波束。当无线链路质量降级得过快或降级相对较大的量时，候选集合可包括相对较大数量的波束。

在操作260处，控制电路14可生成比在操作254处更小的候选信号波束集合。因此，当无线链路质量缓慢降级或降级相对较小的量时，候选集合可包括相对较小数量的波束。处理可经由路径262从操作260前进到操作264，并且可经由路径256从操作254前进到操作264。

可使用在操作220-260处产生的候选集合的任何期望组合来生成跟踪波束集合。可省略操作220-222、228-232、238-240、244和/或248-260。在操作264处，控制电路14可基于在操作226、232、240、244、254和260处生成的候选集合中的一个或多个候选集合来生成跟踪波束集合。例如，控制电路14可通过将来自候选集合中的一个或多个候选集合的信号波束组合(合并)成更大的跟踪波束集合来生成跟踪波束集合。如果需要，控制电路14可基于针对候选集合中的每个信号波束生成的置信水平来合并候选集合。例如，可省略具有相对较低的置信水平(例如，低于阈值的置信水平)的信号波束。

如果需要，控制电路14可将一个或多个附加信号波束(例如，RIS-UE波束152和/或UE波束154)添加到没有被包括在任何候选集合中的跟踪波束集合。这些附加信号波束可包括与候选信号波束集合中的一个或多个候选信号波束集合中的信号波束中的一个或多个信号波束相邻的邻接波束。如果需要，与置信水平高时相比，当候选集合中的信号波束的置信水平相对较低时，可添加与候选集合中的信号波束相邻的更多附加信号波束。这可允许：与置信度高时相比，在置信度低时，该跟踪波束集合包括更彻底的波束搜索/扫描。

候选集合以及因此跟踪波束集合可包括RIS-UE波束152和/或UE波束154。当UE波束154被包括在该跟踪波束集合中时，处理可经由路径266前进到操作272。

在操作272处，控制电路14可将相控天线阵列88配置(编程)为对该跟踪波束集合中的UE波束进行扫描。当RIS-UE波束152被包括在该跟踪波束集合中时，处理可经由路径268从操作264前进到操作274。

在操作274处，UE设备10可使用控制RAT来将RIS 96配置、控制或编程为对该跟踪波束集合中的RIS-UE波束152进行扫描。如果需要，该跟踪波束集合可包括AP波束150和/或RIS-AP波束。可包括这些波束以允许UE设备10与AP 6之间的LOS路径92已经被恢复的可能性。当AP波束150或RIS-AP波束被包括在该跟踪波束集合中时，处理可经由路径270从操作264前进到操作276。

在操作276处，UE设备10可使用控制RAT来将AP 6配置、控制或编程为对AP波束150进行扫描，并且/或者将RIS 96编程为对该跟踪波束集合中的RIS-AP波束进行扫描。处理可从操作272-276前进到操作278。

在操作278处，RIS 96、UE设备10和/或AP 6可对该跟踪波束集合进行扫描，同时UE设备10测量并采集来自由AP 6发射的参考信号的无线性能度量数据，直到找到一个或多个服务波束为止(例如，在图14的操作208或198处或在图13的操作182处)。以此方式，UE设备10可在使用数据传输RAT进行通信时主动地监视其自身的无线条件，并且除RIS 96和/或AP6之外，还可(例如，基于在UE设备10处采集的传感器数据)智能地控制其自身的相控天线阵列88来执行对跟踪波束集合的波束扫描，这些波束扫描与执行完全波束扫描时相比具有更少的总波束要搜索。即使当UE设备10移动通过环境90时，这也可用于最小化THF通信中的延迟和中断。

图16为示出UE设备10可指示RIS 96搜索以维持UE设备10与AP 6之间的THF通信(例如，在处理图13至图15的操作时)的潜在跟踪波束集合(在本文中有时被称为跟踪波束集合)的图。如图16所示，RIS 96可在多个波束占有面积156上是可操纵的，每个波束占有面积对应于相应的RIS-UE波束152(图12)。UE设备10可位于给定波束占有面积156A内。

当UE设备10在环境90内的相对位置的不确定性的量相对较低时(例如，当由UE设备10采集的传感器数据的置信水平相对较高时，当无线链路质量的降级相对较慢时，以及/或者当波束扫描之间的时间相对较短时)，控制电路14可选择(包括)用于在距UE设备10的第一半径R1处或之内产生波束占有面积156B的跟踪波束集合的RIS-UE波束152(例如，使用RIS 96的已知码本)。当UE设备10在环境90内的相对位置的不确定性的量相对较高时(例如，当由UE设备10采集的传感器数据的置信水平相对较低时，当无线链路质量的降级过快时，以及/或者当波束扫描之间的时间相对较长时)，控制电路14可选择(包括)用于在距UE设备10的第二半径R2处或之内产生波束占有面积156B和156C的跟踪波束集合的RIS-UE波束152，该第二半径大于第一半径R1。换句话说，当UE设备10对于其相对位置具有过度不确定性时，或当无线链路质量尚未降级或降级比其对于其相对位置具有相对较低不确定性时更慢时，或当无线链路质量已快速降级时，该UE设备可控制RIS 96对更大数量的RIS-UE波束进行扫描。

作为另一示例，当UE设备10检测到其正在移动向量280的方向上移动/旋转时(例如，在处理图15的操作240时)，UE设备10可选择(包括)用于产生如由所采集的传感器数据指示的与UE设备10的预期位置/取向重叠的波束占有面积156D的跟踪波束集合的RIS-UE波束152(例如，与移动向量280重叠的波束)。与传感器数据的置信水平相对较低时相比，当传感器数据的置信水平相对较高时，当波束扫描之间的时间相对较长而不是相对较短时，以及/或者与UE设备10相对缓慢地移动/旋转时相比，当UE设备10相对快速地移动/旋转时，跟踪波束集合中所包括的与预期位置/取向(例如，移动向量280)重叠的RIS-UE波束的数量可更大。这可用于使将找到服务波束的可能性最大化，同时还相对于执行完全波束扫描时而言，使找到服务波束所需的总时间最小化。

UE设备10可识别该跟踪波束集合，并且可使用由AP 6发射的参考信号(例如，使用数据传输RAT发射的CSI-RS或解调参考信号)或专用于波束跟踪的其他下行链路信号来控制AP 6和/或RIS 96自主地对该跟踪波束集合进行扫描。波束跟踪扫描可大部分是用户特定的。与传统的蜂窝波束扫描相反，RIS波束成形的参考信号仅可在相对较小的跟踪区域内接收。其他用户不能在同一邻域中接收，因此每个用户需要专用的跟踪扫描。为了避免开销(例如，跟踪扫描参考信号持续时间不可用于有效载荷数据发射)，当RIS 96能够同时在多个方向上形成RIS-UE波束时(例如，其中来自由AP 6发射的一个参考信号的能量被RIS 96在不同方向上分割)，可执行多用户跟踪。如果需要，彼此紧密排列的用户可接收公共跟踪扫描(例如，如果AP 6将多个用户的跟踪集合组合成单个跟踪集合)。

如果需要，AP 6和UE设备10可以时间复用的方式执行数据传输和波束扫描/跟踪。图17为示出AP 6和UE设备10可如何以时间复用的方式执行数据传输和波束扫描/跟踪的时序图。如图17所示，在框290期间，UE设备10和AP 6可使用数据传输RAT来执行数据传输。在数据传输框290期间，AP 6可发射数据，并且在波束跟踪框292期间，可发射参考信号。在波束跟踪框292期间，可执行波束跟踪/扫描。波束跟踪框292可在数据传输框290之间进行时间交织(双工)。数据传输框290可具有持续时间t1。波束跟踪框292可具有持续时间t2。波束跟踪的周期性(例如，在图13的操作172处处理的波束扫描定时器)可以由持续时间t1和t2来确定。如果需要，AP 6可配置/设置持续时间t1和t2，并且因此可配置/设置波束跟踪的周期性。

UE设备10可采集和/或使用个人可识别信息。众所周知，使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。具体地，应管理和处理个人可识别信息数据，以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化，并应当向用户明确说明授权使用的性质。如果需要，本文描述的光学部件(例如，MZM调制器、波导、相移器、UTC PD等)可在等离激元技术中实现。

上文结合图1至图15所述的方法和操作可由UE设备10、RIS 96和/或AP 6的部件使用软件、固件和/或硬件(例如，专用电路或硬件)来执行。用于执行这些操作的软件代码可存储在非暂态计算机可读存储介质(例如，有形计算机可读存储介质)上，该非暂态计算机可读存储介质存储在UE设备10、RIS 96和/或AP 6的部件中的一个或多个部件上。该软件代码有时可被称为软件、数据、指令、程序指令或代码。非暂态计算机可读存储介质可包括驱动器、非易失性存储器诸如非易失性随机存取存储器(NVRAM)、可移动闪存驱动器或其他可移动介质、其他类型的随机存取存储器等。存储在非暂态计算机可读存储介质上的软件可由UE设备10、RIS 96和/或AP 6的部件中的一个或多个部件上的处理电路来执行。处理电路可包括微处理器、中央处理单元(CPU)、具有处理电路的专用集成电路或其他处理电路。

根据实施方案，提供了一种操作用户装备(UE)设备来经由可重新配置智能表面(RIS)与无线接入点通信的方法，该RIS具有第一天线元件阵列，该RIS具有可由第一天线元件阵列形成的信号波束集合，该UE设备包括第二天线元件阵列，并且该方法包括：在传感器处生成传感器数据；使用发射器来向该RIS发射指令，该指令将该RIS配置为使该第一天线元件阵列对基于该传感器数据选择的跟踪波束集合进行扫描，该跟踪波束集合包括可由该第一天线元件阵列形成的该信号波束集合中的信号波束的子集；当该RIS使该第一天线元件阵列对该跟踪波束集合进行扫描时，使用该第二天线元件阵列来接收已从该RIS反射离开的射频信号；以及在一个或多个处理器处基于由该第二天线元件阵列接收到的这些射频信号来生成无线性能度量数据。

根据另一实施方案，该方法包括：利用该发射器来控制该RIS将该第一天线元件阵列编程为形成服务波束，高服务波束是基于该无线性能度量数据从该信号波束集合中选择的；以及当该第一天线元件阵列被编程为形成该服务波束时，使用该第二元件阵列来经由该RIS的反射与该无线接入点传送无线数据。

根据另一实施方案，接收到这些射频信号包括在大于或等于100GHz的频率下根据与无线通信相关联的第一无线电接入技术(RAT)来接收该射频信号。

根据另一实施方案，发射该指令包括使用该发射器和与该第一RAT不同的第二RAT来向该RIS发射控制信号。

根据另一实施方案，这些射频信号包括由该无线接入点使用该第一RAT发射的参考信号。

根据另一实施方案，该传感器包括运动传感器，并且生成该传感器数据包括使用该运动传感器来生成运动传感器数据。

根据另一实施方案，当该运动传感器数据超过阈值时，该跟踪波束集合包括来自该信号波束集合的第一数量的信号波束，并且当该运动传感器数据小于该阈值时，该跟踪波束集合包括来自该信号波束集合的第二数量的信号波束，该第二数量的信号波束少于该第一数量的信号波束。

根据另一实施方案，该传感器包括位置传感器，该传感器数据包括由该位置传感器采集的位置传感器数据，并且该跟踪波束集合包括来自该信号波束集合的在通过该位置传感器数据识别的该UE设备的位置处或附近的一个或多个信号波束。

根据另一实施方案，该跟踪波束集合是基于通过该传感器数据识别的该UE设备的当前位置并且基于来自该信号波束集合的当该UE设备先前在该当前位置时由该RIS使用的先前信号波束来选择的。

根据另一实施方案，生成该传感器数据包括向该传感器数据分配置信水平，当该传感器数据被分配第一置信水平时，该跟踪波束集合包括来自该信号波束集合的第一数量的信号波束，并且当该传感器数据被分配小于该第一置信水平的第二置信水平时，该跟踪波束集合包括来自该信号波束集合的第二数量的信号波束，该第二数量的信号波束多于该第一数量的信号波束。

根据实施方案，提供了一种用户装备(UE)设备，该UE设备被配置为经由可重新配置智能表面(RIS)与无线接入点通信，该RIS具有可由该RIS上的天线元件形成的信号波束集合，该UE设备包括：天线阵列，该天线阵列被配置为接收由该无线接入点发射且从该RIS反射离开的射频信号；传感器，该传感器被配置为生成传感器数据；和发射器，该发射器被配置为控制该RIS在反射由该无线接入点发射的这些射频信号时对跟踪波束集合进行扫描，该跟踪波束集合包括来自该信号波束集合的信号波束中的基于该传感器数据选择的一个或多个信号波束。

根据另一实施方案，该传感器包括射频传感器，该射频传感器被配置为基于由该天线阵列接收到的这些射频信号来生成无线性能度量数据。

根据另一实施方案，当通过该无线性能度量数据识别的无线链路质量随时间的劣化超过阈值时，该跟踪波束集合包括来自该信号波束集合的第一数量的信号波束，并且当通过该无线性能度量数据识别的无线链路质量随时间的劣化小于该阈值时，该跟踪波束集合包括来自该信号波束集合的第二数量的信号波束，该第一数量的信号波束多于该第二数量的信号波束。

根据另一实施方案，响应于该无线性能度量数据下降至低于阈值而选择该跟踪波束集合。

根据另一实施方案，该传感器包括相机，并且该传感器数据包括由该相机捕获的该RIS的图像。

根据另一实施方案，该传感器包括光检测和测距(激光雷达)传感器，并且该传感器数据包括由该激光雷达传感器捕获的激光雷达传感器数据。

根据另一实施方案，该传感器包括超宽带天线，并且该传感器数据包括由该RIS发射且由该超宽带天线接收到的超宽带信号。

根据另一实施方案，响应于周期性定时器到期而选择该跟踪波束集合，该跟踪波束集合包括来自该信号波束集合的当前信号波束和来自该信号波束集合的与该当前信号波束相邻的至少一个附加信号波束。

根据实施方案，提供了一种操作第一电子设备来经由可重新配置智能表面(RIS)与第二电子设备通信的方法，该RIS具有天线元件阵列，该天线元件阵列可被编程为形成信号波束集合，并且该方法包括：使用传感器来检测该第一电子设备的移动；当该第一电子设备测量由该无线接入点发射的射频信号时，使用发射器来指示该RIS对该信号波束集合的子集进行扫描，该信号波束集合的该子集是基于检测到该第一电子设备的移动来选择的；以及使用该发射器来控制该RIS使用服务波束来反射在该第一电子设备与该第二电子设备之间传送的无线数据，该服务波束是基于所测量的射频信号从该信号波束集合中选择的。

根据另一实施方案，该方法包括：当该UE设备测量由该无线接入点发射的这些射频信号时，当基于所测量的射频信号没有识别出服务波束时，使用该发射器来控制该RIS对该信号波束集合中的所有信号波束进行扫描。

前述内容仅为示例性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims (20)

1.一种操作用户装备(UE)设备来经由可重新配置智能表面(RIS)与无线接入点通信的方法，所述RIS具有第一天线元件阵列，所述RIS具有能够由所述第一天线元件阵列形成的信号波束集合，所述UE设备包括第二天线元件阵列，并且所述方法包括：

在传感器处生成传感器数据；

使用发射器来向所述RIS发射指令，所述指令将所述RIS配置为使所述第一天线元件阵列对基于所述传感器数据选择的跟踪波束集合进行扫描，所述跟踪波束集合包括能够由所述第一天线元件阵列形成的所述信号波束集合中的信号波束的子集；

当所述RIS使所述第一天线元件阵列对所述跟踪波束集合进行扫描时，使用所述第二天线元件阵列来接收已从所述RIS反射离开的射频信号；以及

在一个或多个处理器处基于由所述第二天线元件阵列接收到的所述射频信号来生成无线性能度量数据。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

利用所述发射器来控制所述RIS将所述第一天线元件阵列编程为形成服务波束，所述服务波束是基于所述无线性能度量数据从所述信号波束集合中选择的；以及

当所述第一天线元件阵列被编程为形成所述服务波束时，使用所述第二元件阵列来经由所述RIS的反射与所述无线接入点传送无线数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其中接收到所述射频信号包括在大于或等于100GHz的频率下根据与无线通信相关联的第一无线电接入技术(RAT)来接收所述射频信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其中发射所述指令包括：

使用所述发射器和与所述第一RAT不同的第二RAT来向所述RIS发射控制信号。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述射频信号包括由所述无线接入点使用所述第一RAT发射的参考信号。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器包括运动传感器，并且生成所述传感器数据包括使用所述运动传感器来生成运动传感器数据。

7.根据权利要求6所述的方法，其中当所述运动传感器数据超过阈值时，所述跟踪波束集合包括来自所述信号波束集合的第一数量的信号波束，并且当所述运动传感器数据小于所述阈值时，所述跟踪波束集合包括来自所述信号波束集合的第二数量的信号波束，所述第二数量的信号波束少于所述第一数量的信号波束。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器包括位置传感器，所述传感器数据包括由所述位置传感器采集的位置传感器数据，并且所述跟踪波束集合包括来自所述信号波束集合的在通过所述位置传感器数据识别的所述UE设备的位置处或附近的一个或多个信号波束。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述跟踪波束集合是基于通过所述传感器数据识别的所述UE设备的当前位置并且基于当所述UE设备先前在所述当前位置处时由所述RIS使用的来自所述信号波束集合的先前信号波束来选择的。

10.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述传感器数据包括向所述传感器数据分配置信水平，当所述传感器数据被分配第一置信水平时，所述跟踪波束集合包括来自所述信号波束集合的第一数量的信号波束，并且当所述传感器数据被分配小于所述第一置信水平的第二置信水平时，所述跟踪波束集合包括来自所述信号波束集合的第二数量的信号波束，所述第二数量的信号波束多于所述第一数量的信号波束。

11.一种用户装备(UE)设备，所述UE设备被配置为经由可重新配置智能表面(RIS)与无线接入点通信，所述RIS具有能够由所述RIS上的天线元件形成的信号波束集合，所述UE设备包括：

天线阵列，所述天线阵列被配置为接收由所述无线接入点发射且从所述RIS反射离开的射频信号；

传感器，所述传感器被配置为生成传感器数据；和

发射器，所述发射器被配置为控制所述RIS在反射由所述无线接入点发射的所述射频信号时对跟踪波束集合进行扫描，所述跟踪波束集合包括来自所述信号波束集合的信号波束中的基于所述传感器数据选择的一个或多个信号波束。

12.根据权利要求11所述的UE设备，其中所述传感器包括射频传感器，所述射频传感器被配置为基于由所述天线阵列接收到的所述射频信号来生成无线性能度量数据。

13.根据权利要求12所述的UE设备，其中当通过所述无线性能度量数据识别的无线链路质量随时间的劣化超过阈值时，所述跟踪波束集合包括来自所述信号波束集合的第一数量的信号波束，并且当通过所述无线性能度量数据识别的无线链路质量随时间的所述劣化小于所述阈值时，所述跟踪波束集合包括来自所述信号波束集合的第二数量的信号波束，所述第一数量的信号波束多于所述第二数量的信号波束。

14.根据权利要求12所述的UE设备，其中响应于所述无线性能度量数据下降至低于阈值而选择所述跟踪波束集合。

15.根据权利要求11所述的UE设备，其中所述传感器包括相机，并且所述传感器数据包括由所述相机捕获的所述RIS的图像。

16.根据权利要求11所述的UE设备，其中所述传感器包括光检测和测距(激光雷达)传感器，并且所述传感器数据包括由所述激光雷达传感器捕获的激光雷达传感器数据。

17.根据权利要求11所述的UE设备，其中所述传感器包括超宽带天线，并且所述传感器数据包括由所述RIS发射且由所述超宽带天线接收到的超宽带信号。

18.根据权利要求11所述的UE设备，其中响应于周期性定时器到期而选择所述跟踪波束集合，所述跟踪波束集合包括来自所述信号波束集合的当前信号波束和来自所述信号波束集合的与所述当前信号波束相邻的至少一个附加信号波束。

19.一种操作第一电子设备来经由可重新配置智能表面(RIS)与第二电子设备通信的方法，所述RIS具有天线元件阵列，所述天线元件阵列能够被编程为形成信号波束集合，并且所述方法包括：

使用传感器来检测所述第一电子设备的移动；

当所述第一电子设备测量由所述无线接入点发射的射频信号时，使用发射器来指示所述RIS对所述信号波束集合的子集进行扫描，所述信号波束集合的所述子集是基于所检测的所述第一电子设备的移动来选择的；以及

使用所述发射器来控制所述RIS使用服务波束来反射在所述第一电子设备与所述第二电子设备之间传送的无线数据，所述服务波束是基于所测量的射频信号从所述信号波束集合中选择的。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括：

当所述UE设备测量由所述无线接入点发射的所述射频信号时，当基于所测量的射频信号没有识别出服务波束时，使用所述发射器来控制所述RIS对所述信号波束集合中的所有所述信号波束进行扫描。