本技術(shù)涉及無線通信，尤其涉及基于增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面的無線通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、大規(guī)模分布式天線系統(tǒng)(das)是應(yīng)對(duì)萬物智聯(lián)的高用戶密度所帶來挑戰(zhàn)的最有前景的技術(shù)之一。大量空間分布的天線或遠(yuǎn)程無線電接入點(diǎn)(rap)被部署，為用戶提供地理上均勻的服務(wù)。das可以在各種架構(gòu)中實(shí)施，包括云端化無線存取網(wǎng)絡(luò)(c-ran)、超密集組網(wǎng)(udn)、無蜂窩大規(guī)模mimo(cf-mmimo)系統(tǒng)等。在所有這些架構(gòu)中，可以將基帶單元(bbu)移入控制單元(cu)，以減少網(wǎng)絡(luò)的資本支出和運(yùn)營費(fèi)用。盡管上述所示方法的優(yōu)勢顯著，但需要大量密集部署的天線陣列或遠(yuǎn)程無線電單元(rru)，以獲得足夠的天線增益和減輕干擾，這無疑會(huì)帶來巨大的硬件成本和能源消耗。

2、全被動(dòng)式的智能超表面(ris)基于數(shù)字編碼對(duì)入射的電磁波進(jìn)行調(diào)控和反射，但現(xiàn)有的全被動(dòng)ris架構(gòu)仍存在較多瓶頸問題。雖然有多種不同的ris架構(gòu)出現(xiàn)，但這些ris架構(gòu)可為通信系統(tǒng)帶來的性能增益仍較為有限，并且仍缺乏環(huán)境適應(yīng)性，為了應(yīng)對(duì)未來多樣的通信需求，ris架構(gòu)的可重構(gòu)性不足，不能根據(jù)不同的環(huán)境或信道狀態(tài)調(diào)整架構(gòu)，靈活性不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決以上問題至少之一，本技術(shù)實(shí)施例提出了一種性能好、靈活性高的基于增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面的無線通信系統(tǒng)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種基于增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面的無線通信系統(tǒng)，包括：

3、宏基站、增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面和前傳鏈路；

4、其中，所述增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)智能超表面由控制模塊、開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路、第一表面輻射單元、反射調(diào)相電路、連接直通電路和吸收負(fù)載電路組成；所述控制模塊與所述宏基站通過所述前傳鏈路相連；所述第一表面輻射單元受所述控制模塊與所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路使能，與所述反射調(diào)相電路或者所述連接直通電路或者所述吸收負(fù)載電路相連；所述連接直通電路通過所述前傳鏈路與所述宏基站相連。

5、在一些實(shí)施例中，所述宏基站，用于對(duì)所述增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面的所有所述第一表面輻射單元進(jìn)行狀態(tài)控制和反射相位控制；

6、所述控制模塊，用于接收來自所述宏基站的控制指令，并根據(jù)所述控制指令改變所述增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)智能超表面的電路連接狀態(tài)；

7、所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，用于受所述控制模塊編程使能，動(dòng)態(tài)連接到所述反射調(diào)相電路、所述連接直通電路、所述吸收負(fù)載電路其中之一；

8、所述第一表面輻射單元，用于接收電磁波信號(hào)，在所述控制模塊和所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路使能后，與所述反射調(diào)相電路、所述連接直通電路、所述吸收負(fù)載電路其中之一連接，對(duì)所述電磁波信號(hào)進(jìn)行處理。

9、在一些實(shí)施例中，所述第一表面輻射單元分為吸收態(tài)表面輻射單元、連接態(tài)表面輻射單元、反射態(tài)表面輻射單元；

10、所述吸收態(tài)表面輻射單元與所述吸收負(fù)載電路連接，用于將吸收的電磁能量通過射頻轉(zhuǎn)直流電路的方式轉(zhuǎn)為電能進(jìn)行儲(chǔ)能或者供能；

11、所述連接態(tài)表面輻射單元與所述連接直通電路連接，用于接收電磁波信號(hào)并傳遞給所述宏基站進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；或者用于接收所述宏基站發(fā)來的電磁波信號(hào)并進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；

12、所述反射態(tài)表面輻射單元與所述反射調(diào)相電路連接，用于對(duì)入射電磁波信號(hào)進(jìn)行反射。

13、在一些實(shí)施例中，所述增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面還用于根據(jù)系統(tǒng)需求，使能不同數(shù)量和/或位置的所述第一表面輻射單元的所述吸收負(fù)載電路，改變自身的形狀和尺寸。

14、在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括：

15、若干個(gè)小區(qū)和若干個(gè)終端，每個(gè)所述小區(qū)內(nèi)有一個(gè)所述增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面服務(wù)若干個(gè)所述終端。

16、在一些實(shí)施例中，第l個(gè)所述增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面的連接態(tài)表面輻射單元的個(gè)數(shù)為al且al＜＜nl；所述連接態(tài)表面輻射單元的個(gè)數(shù)al根據(jù)增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面的無線通信傳輸系統(tǒng)需求進(jìn)行配置；

17、第l個(gè)所述增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面的吸收態(tài)表面輻射單元的個(gè)數(shù)為bl且bl<nl；所述吸收態(tài)表面輻射單元的的個(gè)數(shù)bl根據(jù)所述增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面的無線通信傳輸系統(tǒng)需求進(jìn)行配置；

18、第l個(gè)所述增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面的所述反射態(tài)表面輻射單元的個(gè)數(shù)為cl且cl<nl；所述al、bl和cl的關(guān)系滿足al+bl+cl＝nl；

19、其中，nl表示第l個(gè)所述增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面的所述第一表面輻射單元的數(shù)量。

20、為實(shí)現(xiàn)上目的，本技術(shù)實(shí)施例的另一方面提出了基于增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面的無線通信系統(tǒng)的無線通信方法，所述方法包括以下步驟：

21、通過宏基站對(duì)增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面的所有第一表面輻射單元進(jìn)行狀態(tài)控制和反射相位控制；

22、通過控制模塊接收來自所述宏基站的控制指令，并根據(jù)所述控制指令改變所述增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)智能超表面的電路連接狀態(tài)；

23、通過開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，根據(jù)所述控制模塊的使能，動(dòng)態(tài)連接到反射調(diào)相電路、連接直通電路、吸收負(fù)載電路其中之一；

24、通過第一表面輻射單元接收電磁波信號(hào)，在所述控制模塊和所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊使能后，與所述反射調(diào)相電路、所述連接直通電路、所述吸收負(fù)載電路其中之一連接，對(duì)所述電磁波信號(hào)進(jìn)行處理。

25、在一些實(shí)施例中，所述通過第一表面輻射單元接收電磁波信號(hào)，在所述控制模塊和所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊使能后，與所述反射調(diào)相電路、所述連接直通電路、所述吸收負(fù)載電路其中之一連接，對(duì)所述電磁波信號(hào)進(jìn)行處理，包括以下步驟：

26、通過吸收態(tài)表面輻射單元將吸收的電磁能量通過射頻直流電路的方式轉(zhuǎn)為電能進(jìn)行儲(chǔ)能或者供能；

27、通過連接態(tài)表面輻射單元接收電磁波信號(hào)并傳遞給所述宏基站進(jìn)行處理；或者通過所述連接態(tài)表面輻射單元接收所述宏基站發(fā)來的電磁波信號(hào)并進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；

28、通過反射態(tài)表面輻射單元對(duì)入射電磁波信號(hào)進(jìn)行反射。

29、在一些實(shí)施例中，所述方法還包括以下步驟：

30、根據(jù)系統(tǒng)需求，通過增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面使能不同數(shù)量和/或位置的第一表面輻射單元的吸收負(fù)載電路，改變所述增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面的形狀和尺寸。

31、在一些實(shí)施例中，將終端劃分到若干個(gè)小區(qū)中；

32、為每個(gè)所述小區(qū)配置一個(gè)所述增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面用于服務(wù)所述小區(qū)內(nèi)的所述終端。

33、本技術(shù)實(shí)施例至少包括以下有益效果：本技術(shù)提供基于增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面的無線通信系統(tǒng)，該方案通過構(gòu)建宏基站、增強(qiáng)型分布式主被動(dòng)混合智能超表面和前傳鏈路的無線通信系統(tǒng)，能夠通過控制智能超表面中的第一表面輻射單元與反射調(diào)相電路、連接直通電路或者吸收負(fù)載電路相連，使得該第一表面輻射單元工作在反射態(tài)、連接態(tài)或者吸收態(tài)，可以根據(jù)目標(biāo)需求對(duì)電磁波信號(hào)進(jìn)行不同的信號(hào)處理，靈活性高，提升了無線通信傳輸系統(tǒng)的抗干擾能力和數(shù)據(jù)傳輸性能。