[发明专利]基于可重构全向超表面的无线通信信道估计方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于可重构全向超表面的无线通信信道估计方法，方法包括：基站从码本中选择不同的码字对信号进行预编码，并发射；可重构全向超表面接收到预编码后的信号后，计算可重构全向超表面配置矩阵，将预编码后的信号进行反射或透射；用户接收到预编码后的信号后，对预编码后的信号进行合并；用户根据合并后的信号确定当前最优的预编码矩阵、可重构全向超表面配置矩阵以及合并矩阵；用户通过反馈链路将最优预编码矩阵和可重构全向超表面配置矩阵反馈给基站，从而估计出等效信道矩阵。本发明中的上述方法可对无线通信的信道矩阵进行估计。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种基于可重构全向超表面的无线通信信道估计方法及系统。

背景技术

超表面的最新发展为第六代移动通信网络容量的提升提供了一种很有前途的方法。传统的可重构智能超表面RIS是一种包含多个亚波长近无源散射单元的超薄表面，具有可控的电磁特性，使传播环境具有可重构性。然而，常规反射型RIS只能向超表面的一侧反射信号，从而限制了服务覆盖范围。为了向超表面两侧的用户均提供网络服务，本发明考虑了一种新型超表面，即全向可重构智能超表面(IOS)，使到达IOS一侧的信号能够同时反射/透射到超表面两侧的用户，从而极大的扩宽了网络服务覆盖范围。

由于每个IOS单元都相当于一个天线单元，随着单元数目的增加，IOS和基站/用户之间的信道矩阵的元素同样增加，使得信道估计变得尤为复杂。目前还没有工作研究基于可重构全向超表面的信道估计方法与装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于可重构全向超表面的无线通信信道估计方法及系统，将入射信号反射或透射到任意方向并估计出IOS和基站/用户之间的信道矩阵。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种可重构全向超表面，所述可重构全向超表面包括：

多个超材料单元；所述超材料单元包括：可调器件、金属片和超材料介质。

可选的，所述可调器件为二极管、液晶或铁氧体。

本发明还提供一种基于可重构全向超表面的无线通信信道估计方法，所述估计方法包括：

基站从码本中选择不同的码字对信号进行预编码，并对预编码后的信号进行发射；

可重构全向超表面接收到所述预编码后的信号后，根据可重构全向超表面处的码字，计算可重构全向超表面配置矩阵，将所述预编码后的信号进行反射或透射；

用户接收到所述预编码后的信号后，对所述预编码后的信号进行合并；

用户根据合并后的信号确定当前最优的预编码矩阵、可重构全向超表面配置矩阵以及合并矩阵；

用户通过反馈链路将最优预编码矩阵和可重构全向超表面配置矩阵反馈给基站，从而估计出等效信道矩阵。

可选的，所述等效信道矩阵为最优预编码矩阵、基站到可重构全向超表面之间的信道矩阵、最优可重构全向超表面配置矩阵、可重构全向超表面到用户之间的信道矩阵、最优合并矩阵，五个矩阵的乘积。

本发明还提供一种基于可重构全向超表面的无线通信信道估计系统，所述系统包括：

基站、可重构全向超表面以及用户；

所述基站用于从码本中选择不同的码字对信号进行预编码，并对预编码后的信号进行发射；

所述可重构全向超表面用于接收所述预编码后的信号，根据可重构全向超表面处的码字，计算可重构全向超表面配置矩阵，将所述预编码后的信号进行反射或透射；

所述用户用于接收到所述预编码后的信号后，对所述预编码后的信号进行合并；