本技術(shù)涉及通信裝置，更具體地，涉及包括數(shù)字可控散射體的通信裝置及用于操作該通信裝置的方法和計算機程序。

背景技術(shù)：

1、在無線通信技術(shù)領(lǐng)域中，通過在部分或全部通信節(jié)點(communication?node，cn)中提供多個天線，可以提高通信節(jié)點之間的無線信道容量。這種技術(shù)稱為多輸入多輸出(multiple-input?and?multiple-output，mimo)技術(shù)。例如，cn可以是基站(base?station，bs)或用戶設(shè)備(user?equipment，ue)。與在每個通信節(jié)點處提供單個天線的單輸入單輸出(single-input?single-output，siso)技術(shù)相比，mimo技術(shù)可以利用電磁波通信信道的空間分集，以提高信道容量。

2、為進一步改善無線通信，已提出從利用因通信節(jié)點環(huán)境中的電磁波傳播而產(chǎn)生的信道分集的方案轉(zhuǎn)向可以操作通信信道以適應(yīng)特定需求的方案。這可以通過引入稱為數(shù)字可控散射體(digitally?controllable?scatterer，dcs)的可編程表面來實現(xiàn)，其中，在大型表面上提供大量反射或散射元件。例如，dcs可以用反射智能表面(reflectiveintelligent?surface，ris)、智能反射表面(intelligent?reflective?surface，irs)或大型智能表面(large?intelligent?surface，lis)的形式實現(xiàn)?？梢詥为毧刂茦?gòu)成該表面的每個元件的散射相移。這樣就可以通過適應(yīng)需求和環(huán)境來形成通信信道。

3、圖1示意性地示出了dcs100、第一cn?101和第二cn102。cn?101、102可以是包括其他cn的一組cn的一部分，這些其他cn可以具有與第一cn?101和/或第二cn?102的特征類似的特征。

4、dcs100包括多個散射元件103，其中一個散射元件在圖1中示例性地由附圖標記104表示。調(diào)整散射元件103，使得以可以電子控制的相移反射入射的電磁輻射，尤其是用于無線通信的特定頻率范圍內(nèi)的電磁輻射。散射元件的示例包括連接到相移電路的天線和超材料。

5、在圖1中，由第一cn?101發(fā)射的電磁輻射示意性地用虛線箭頭示出。由dcs100向第二cn?102反射的來自第一cn?101的電磁輻射示意性地用虛線箭頭示出。在dcs100處的電磁輻射反射促成了從第一cn?101到第二cn?102的通信信道。整個通信信道可以被分解為兩個主要分量，即非dcs信道106和dcs信道105，在非dcs信道中，電磁輻射從第一cn?101傳播到第二cn?102而不在dcs100處反射，在dcs信道中，電磁輻射在dcs100處反射。對于資源分配，可能需要知道第一cn?101與第二cn?102之間的直接信道以及經(jīng)由dcs105的信道105。此外，可能需要將由第一cn?101發(fā)送的信號中由第二cn?102經(jīng)由非dcs信道106接收的信號分量與由第一cn?101發(fā)送的信號中由第二cn經(jīng)由dcs信道105接收的分量分離。

6、在提供與dcs100類似的多個dcs的布置中，在第一cn?101與第二cn?102之間可以存在多個通信信道。除了非dcs信道106之外，還存在經(jīng)由每個dcs的與dcs信道105類似的dcs信道。因此，當?shù)谝籧n?101發(fā)送信號時，在第二cn?102處接收的信號除了經(jīng)由非dcs信道接收的信號分量之外，還可以具有經(jīng)由每個dcs信道接收的信號分量。

7、在應(yīng)用中，可能需要估計每個dcs信道以及非dcs信道。了解每個dcs對通信信道的貢獻有助于設(shè)計利用dcs的存在來改善下行和上行性能的通信算法。然而，估計所述貢獻可能導(dǎo)致不期望的訓(xùn)練開銷，這會減少分配給通信的資源。由于構(gòu)成dcs的反射或散射元件通常不連接到射頻(radio?frequency，rf)鏈，因此dcs既無法估計傳播條件，也無法發(fā)送導(dǎo)頻。這意味著每個dcs對通信信道的貢獻只能經(jīng)由第一cn或第二cn中任一個發(fā)送的信號在第一cn?101處或第二cn?102處測量。這使得表征經(jīng)由每個dcs的通信信道的任務(wù)變得復(fù)雜。

8、此外，當使用多個不同頻率執(zhí)行第一cn?101與第二cn?102之間的通信時，可能需要針對每個相干頻帶單獨確定每個通信信道。

9、在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)提出了采用隨后激活各個dcs的技術(shù)以及采用頻率調(diào)制的技術(shù)，其中，由dcs的散射元件提供的相移在時間上被調(diào)制，從而獲得在dcs處反射/散射的電磁輻射的頻率偏移。然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)在用于信道估計的時間資源利用方面效率低，和/或可能在與此相關(guān)聯(lián)的頻率資源分配方面有困難。采用頻率調(diào)制可能導(dǎo)致相對較大的頻譜噪聲，因為為了簡化實現(xiàn)方式，可以在dcs的散射元件處應(yīng)用的相移可能被限制為少量的不同值。這可能會損害基于dcs的頻率調(diào)制的質(zhì)量。

10、在其他現(xiàn)有技術(shù)中，使用代碼來創(chuàng)建dcs的各個散射元件的相位調(diào)制，其中，dcs中的每個散射元件提供的相移根據(jù)相應(yīng)散射元件的碼字在時間上被不同地調(diào)制。在這種技術(shù)中，使用在每個dcs的不同時間間隔之間以及在每個dcs的不同散射元件之間正交的碼字。因此，碼字的數(shù)量和碼字的長度處于dcs的散射元件數(shù)量的數(shù)量級，從而需要非常大量的非常長的碼字。此外，對dcs中的各個散射元件的相移應(yīng)用不同的相位調(diào)制會在時間間隔之間改變dcs的散射圖，這可能會導(dǎo)致在某些時間間隔內(nèi)獲得從信噪比來看不期望的散射圖。此外，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的解決方案中，應(yīng)用dcs編碼需要額外的開銷，因為該dcs編碼是在專用訓(xùn)練期間應(yīng)用的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了在多個頻率資源上進行通信的通信裝置和方法，其有助于解決部分或全部上述問題。特別地，在本文公開的實施例中，可以在通信時在相同的資源上測量非dcs和dcs通信信道的信道質(zhì)量，可以在通過這些信號進行通信時獲得經(jīng)由非dcs和dcs通信信道接收的信號。此外，可以通過使用信號中包含的信息來確定非dcs和dcs通信信道的信道估計。

2、根據(jù)第一方面，一種通信裝置包括一個或多個數(shù)字可控散射體(digitallycontrollable?scatterer，dcs)、分配電路和dcs控制電路。分配電路用于將相應(yīng)基本相移圖分配給一個或多個dcs中的每一個。dcs控制電路用于在時間間隔序列期間操作一個或多個dcs中的每個dcs以提供相應(yīng)相移圖序列，該相應(yīng)相移圖序列是通過在時間間隔序列中的每個時間間隔期間將相應(yīng)dcs的附加相移序列中的相應(yīng)附加相移應(yīng)用于分配給相應(yīng)dcs的基本相移圖而獲得的。

3、在一種可能的實現(xiàn)方式中，一個或多個dcs中的每一個包括多個散射元件。分配給相應(yīng)dcs的基本相移圖為相應(yīng)dcs的多個散射元件的至少一部分中的每個散射元件定義相應(yīng)相移值。對于時間間隔序列中的每個時間間隔，將相應(yīng)dcs的附加相移序列中的相應(yīng)附加相移應(yīng)用于分配給相應(yīng)dcs的基本相移圖包括：對于多個散射元件中的至少一部分中的每個散射元件，將相應(yīng)dcs的附加相移序列中用于相應(yīng)時間間隔的相應(yīng)附加相移與相應(yīng)散射元件的由基本相移圖定義的相移值相加。

4、在一種可能的實現(xiàn)方式中，對于所述一個或多個dcs中的至少一個，相應(yīng)dcs的多個散射元件的至少一部分是相應(yīng)dcs的多個散射元件的第一部分。相應(yīng)dcs的多個散射元件的第二部分提供虛擬dcs。分配電路用于將虛擬dcs的基本相移圖分配給虛擬dcs。虛擬dcs的基本相移圖為多個散射元件的第二部分中的每個散射元件定義相應(yīng)相移值。dcs控制電路用于在時間間隔序列中的每個時間間隔期間將虛擬dcs的附加相移序列中的相應(yīng)附加相移與多個散射元件的第二部分中的散射元件的由虛擬dcs的基本相移圖定義的相移值中的每一個相加。虛擬dcs的附加相移序列不同于相應(yīng)dcs的附加相移序列。

5、在一種可能的實現(xiàn)方式中，分配電路還用于將一組碼字中的相應(yīng)碼字分配給一個或多個dcs中的每一個。對于每個dcs，相應(yīng)dcs的附加相移序列基于分配給相應(yīng)dcs的碼字的碼字分量序列。

6、在一種可能的實現(xiàn)方式中，該一個或多個dcs是多個dcs，每個dcs被分配該組碼字中的不同碼字。

7、在一種可能的實現(xiàn)方式中，該組碼字中的碼字為正交和半正交中的至少一個。

8、在一種可能的實現(xiàn)方式中，對于一個或多個dcs中的每一個，選擇相應(yīng)dcs的附加相移序列中的每個附加相移，使得通過將相應(yīng)附加相移應(yīng)用于分配給相應(yīng)dcs的基本相移圖，獲得dcs的相移散射圖，該相移散射圖對應(yīng)于分配給相應(yīng)dcs的碼字的碼字分量與當dcs提供dcs的基本相移圖時獲得的dcs的基本散射圖的乘積。

9、在一種可能的實現(xiàn)方式中，該通信裝置還包括信號分量分離電路。信號分量分離電路用于從一個或多個第一通信節(jié)點(communication?node，cn)獲得接收信息。接收信息是基于一個或多個第一cn接收由一個或多個第二cn在時間間隔序列期間發(fā)送的一個或多個傳輸信號。接收信息包括一個或多個第一cn響應(yīng)于一個或多個第二cn在時間間隔序列期間發(fā)送一個或多個傳輸信號而接收的一個或多個信號的至少一部分的表示。信號分量分離電路用于對一個或多個第一cn接收的一個或多個信號的至少一部分的表示應(yīng)用變換，以分離一個或多個第一cn經(jīng)由一個或多個dcs接收的一個或多個信號的至少一部分的一個或多個信號分量。

10、在一種可能的實現(xiàn)方式中，該變換是線性變換。

11、在一種可能的實現(xiàn)方式中，該通信裝置還包括信道估計電路。信道估計電路用于基于接收信息和一組碼字計算信道估計。對于一個或多個dcs中的至少一個dcs，信道估計包括一個或多個第一cn中的至少一個與一個或多個第二cn中的至少一個之間經(jīng)由一個或多個dcs中的至少一個dcs的至少一個相應(yīng)通信信道的估計。

12、在一種可能的實現(xiàn)方式中，信道估計電路還用于基于集合通信信道和該變換的結(jié)果計算由一個或多個第二cn發(fā)送的一個或多個傳輸信號的表示，以及基于計算出的一個或多個傳輸信號和該變換的結(jié)果計算信道估計。

13、在一種可能的實現(xiàn)方式中，時間間隔序列中的時間間隔是編碼時間間隔的子間隔。

14、在一種可能的實現(xiàn)方式中，一個或多個第二cn中的至少一個在編碼時間間隔期間發(fā)送多個正交頻分復(fù)用(orthogonal?frequency?division?multiplexing，ofdm)符號。

15、在一種可能的實現(xiàn)方式中，一個或多個第二cn中的每一個具有一個或多個天線。一個或多個第二cn中的每一個在時間間隔序列中的每個時間間隔期間發(fā)送數(shù)量與一個或多個第二cn的天線的總數(shù)對應(yīng)的ofdm符號。

16、在一種可能的實現(xiàn)方式中，該變換基于該組碼字的一組共軛碼字。

17、在一種可能的實現(xiàn)方式中，一個或多個第二cn中的至少一個在編碼時間間隔期間發(fā)送單個ofdm符號。

18、在一種可能的實現(xiàn)方式中，在多個編碼時間間隔中的每一個期間重復(fù)應(yīng)用附加相移序列中的附加相移。接收信息是一個或多個第一cn接收由一個或多個第二cn在多個編碼時間間隔期間發(fā)送的一個或多個傳輸信號。該變換應(yīng)用于接收的一個或多個傳輸信號的表示。

19、在一種可能的實現(xiàn)方式中，一個或多個第二cn中的每一個具有一個或多個天線。一個或多個第二cn中的每一個在多個編碼時間間隔中的每個編碼時間間隔期間發(fā)送單個ofdm符號。該多個編碼時間間隔的數(shù)量對應(yīng)于一個或多個第一cn的天線的總數(shù)。

20、在一種可能的實現(xiàn)方式中，該變換基于由在發(fā)送單個ofdm符號期間應(yīng)用附加相移序列引起的相位變化的模型。

21、在一種可能的實現(xiàn)方式中，編碼時間間隔對應(yīng)于采樣間隔，其中，對一個或多個第一cn響應(yīng)于一個或多個第二cn發(fā)送一個或多個傳輸信號而接收的一個或多個信號進行采樣。

22、在一種可能的實現(xiàn)方式中，一個或多個第一cn中的至少一個是用戶設(shè)備，一個或多個第二cn中的至少一個是基站。

23、在一種可能的實現(xiàn)方式中，一個或多個第一cn中的至少一個是基站，一個或多個第二cn中的至少一個是用戶設(shè)備。

24、根據(jù)第二方面，在一種通信方法中，將相應(yīng)基本相移圖分配給一個或多個dcs中的每一個。在時間間隔序列期間，操作一個或多個dcs中的每個dcs以提供相應(yīng)相移圖序列，該相應(yīng)相移圖序列是通過在時間間隔序列中的每個時間間隔期間將相應(yīng)dcs的附加相移序列中的相應(yīng)附加相移應(yīng)用于分配給相應(yīng)dcs的基本相移圖而獲得的。

25、根據(jù)第三方面，一種計算機程序包括指令，該指令在計算機上執(zhí)行時使計算機執(zhí)行根據(jù)第二方面的方法。