[发明专利]用于RF信号的无源反射的系统、面板设备和方法

说明书

用于反射RF信号的系统包括参考天线(6’)和用于接收并无源地反射RF信号的多个天线单元(2)。各天线单元(2)包括相应移相器(8)，其在工作上在RF信号被反射之前可调整地对其施加相位改变。系统可以是大型智能表面LLS，并且天线单元可以包括在单独的面板设备的布置中。控制系统(20)被配置为：对相应移相器(8)进行操作，以将分别由相应天线单元(2)和参考天线(6’)响应于第一RF信号而接收的第一模拟天线信号ASn与第一模拟参考信号REF相位对齐；针对相应移相器(8)，确定导致相位对齐的第一相位设置；以及存储第一相位设置。第一相位设置使得系统能在基本没有功耗的情况下执行接收和/或反射中的波束成形。

技术领域

本公开总体上涉及无线通信，并且更具体地，涉及将RF(射频)信号从一个设备无源地反射至另一设备的技术。

背景技术

在无线通信中，具有许多天线并将所述天线定位在用户附近是有益的。最终，期望在用户周围的任何地方安装天线。

最近，已提出了所谓的大型智能表面(LIS)概念。LIS概念可以被视为传统大规模多输入多输出(MIMO)的扩展，按比例放大到传统大型天线阵列概念之外。愿景是提供一种可以布置在建筑物立面、房间和工厂的墙壁和天花板等上或其内的低硬件占用空间结构。然而，大规模MIMO需要对天线信号进行数字基带处理，以实现能量在三维空间中的聚焦。由于LIS概念将涉及大量天线，因此要处理相同数量的天线信号，无论是在天线本地还是在中央处理单元处。这种数据处理难以以合理的响应时间实现，并导致功耗过大。

为了克服这些缺点，C.Huang等人在arXiv:1810.06934中公开的文章“LargeIntelligent Surfaces for Energy Efficiency in Wireless Communication”提出了一种LIS，其具有大量具有可重配置参数的小型且几乎无源的反射元件。LIS反射元件中的各个LIS反射元件可以有效地反射撞击电磁场的相移版本，并且LIS被描述为作为具有可重配置特性的散射体执行并且不执行解码、信道估计或传输。

然而，虽然上述文章概述了无源LIS的概念，并提出了如何在室外LIS辅助多用户下行链路通信中最大化能源效率的理论分析，但仍然存在重要的发明活动，以使无源LIS概念在实践中有用。

现有技术还包括由Q.Wu和R Zhang发表在IEEE Transactions on WirelessCommunications,vol.18,no.11,pp.5394-5409.Nov.2019上的文章“IntelligentReflecting Surface Enhanced Wireless Network:Joint Active and Passivebeamforming Design”。这里，单天线UE直接并经由LIS(表示为“智能反射表面”(IRS))链接至多天线AP。为了实现所述链接，AP处的有源发送和IRS处的移相器的反射被联合优化，以最大化在UE处接收到的总信号功率。在分布式优化算法中，AP和IRS以交替方式独立调整发送波束成形和相移，直到达到收敛为止。这种优化需要在所有三个设备(UE、AP和IRS)之间重复进行信号交换，并且在实践中可能难以实现。

发明内容

一个目的是至少部分地克服现有技术的一个或更多个限制。

另外的目的是提供一种用于在多个天线处接收RF信号并将RF信号聚焦在三维空间中而无需基带处理的技术。

这些目的中的一个或更多个目的以及可能从以下描述中出现的另外的目的至少部分地通过根据独立权利要求的用于反射RF信号的系统、面板设备、用于反射RF信号的系统中的方法和计算机可读介质来实现，其实施方式由从属权利要求定义。