【技术实现步骤摘要】
一种基于毫米波CRAN的3D定位、测速和环境映射方法
本专利技术涉及一种基于毫米波CRAN的3D定位、测速和环境映射方法，属于毫米波通信和定位技术交叉领域。
技术介绍
毫米波通信被视为5G和未来无线通信最有前景的技术之一。由于毫米波频段可以提供比目前使用的6GHz以下频段更多的可用频谱和更大的带宽，因此可以获得更精确的时间延迟(TD)，到达时间差(TDoA)和到达频率差(FDoA)。毫米波频段的路径损耗很大，因此，直射径(LoS)和非直射径(NLoS)之间的接收功率差距很大，这使得消除NLoS径干扰变得更为容易。毫米波通信需要利用大规模天线阵列和高度定向性的传输来补偿严重的路径损耗，大规模天线阵列有助于获得更加精确的到达角(AoA)和离开角(AoD)。此外，云无线电接入网络(CRAN)还可以通过改善网络覆盖范围来增强毫米波通信性能。因此，毫米波CRAN可以实现更为准确的定位，反过来，位置信息可以辅助通信系统进一步降低通信时延，提高未来网络的扩展性和稳健性。CRAN为实现网络密集化提供了一种经济有效的方式，其中分布式低复杂度射频远端(RRH)部署在用户附近并由中央处...
【技术保护点】
1.一种基于毫米波CRAN的3D定位、测速和环境映射方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、各用户发送上行正交导频信号至各射频远端RRH，RRH通过前向链路将接收到的信号传递给中央处理单元CU，CU通过接收信号获取各RRH和各用户之间各条传播路径的测量信息；步骤2、CU利用各条传播路径的测量信息，筛选出用户和若干个RRH之间的直射LoS径，根据相关LoS径的测量信息建立联合位置速度估计模型；步骤3、求解步骤2建立的联合位置速度估计模型，获取用户的位置和速度；步骤4、CU利用各条传播路径的测量信息，筛选出用户和所有RRH之间的单跳非直射NLoS径，结合步骤3中获得的用户位置和...
【技术特征摘要】
1.一种基于毫米波CRAN的3D定位、测速和环境映射方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、各用户发送上行正交导频信号至各射频远端RRH，RRH通过前向链路将接收到的信号传递给中央处理单元CU，CU通过接收信号获取各RRH和各用户之间各条传播路径的测量信息；步骤2、CU利用各条传播路径的测量信息，筛选出用户和若干个RRH之间的直射LoS径，根据相关LoS径的测量信息建立联合位置速度估计模型；步骤3、求解步骤2建立的联合位置速度估计模型，获取用户的位置和速度；步骤4、CU利用各条传播路径的测量信息，筛选出用户和所有RRH之间的单跳非直射NLoS径，结合步骤3中获得的用户位置和相关单跳NLoS径的测量信息建立环境映射模型；步骤5、求解步骤4建立的环境映射模型，完成环境映射。2.根据如权利要求1所述的一种基于毫米波CRAN的3D定位、测速和环境映射方法，其特征在于，步骤1中，CU获得的各RRH和各用户之间各条传播路径的测量信息包括：用户上行正交导频信号到达RRH端的到达角AoA、同一个用户信号到达不同RRH的时间差TDoA和同一个用户信号到达不同RRH的频率差FDoA。3.根据如权利要求1所述的一种基于毫米波CRAN的3D定位、测速和环境映射方法，其特征在于，步骤2和4中，CU筛选出用户和若干个RRH之间的LoS径以及CU筛选出用户和所有RRH之间的单跳NLoS径的方法有两种：(1)CU利用RRH的功率估计功能，设置门限值，功率超过门限值判断为LoS径，功率低于门限值判断为单跳NLoS径；(2)CU利用神经网络通过监督学习对LoS径和单跳NLoS径进行分类，以测量信息为输入训练神经网络。4.根据如权利要求1所述的一种基于毫米波CRAN的3D定位、测速和环境映射方法，其特征在于，步骤2建立的联合位置速度估计模型为：h＝Gw+e其中，w为六维列向量，前三维表示用户的三维位置坐标，后三维表示该用户的三维速度坐标；h和G分别为相关LoS径的测量向量和测量矩阵；e表示由测量误差引起的误差向量；n＝1,2,…,N，N为RRH的数量；rn1为用户发送的信息通过LoS径到达第n个RRH...
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