【技术实现步骤摘要】
传播环境可调控方法、装置、电子设备和计算机存储介质
本专利技术涉及无线通信
,特别是涉及一种传播环境可调控方法、装置、电子设备和计算机存储介质。
技术介绍
随着通信技术的不断发展,移动设备的数量爆炸式增长引发了未来无线系统对高速且无缝数据服务的迫切需求。基站与用户天线之间的传播环境是影响无线数据传输的重要因素,通常情况下,基站与用户天线之间的传播环境是复杂的时变无线环境,因此,如何在复杂的时变无线环境中提高链路质量成为一个亟待解决的问题。传统的用于增强目标信号的方法均依赖于额外的硬件,这不可避免的带来高功耗和高复杂度的信号处理等问题。近年来,一种新的传输技术RIS(ReconfigurableIntelligentSurface,可重构智能表面)应运而生,该技术通过控制多个散射体(RIS元件)的电磁响应,将传播环境塑造成理想的形态。具体来说,RIS是一种超薄表面,嵌有多个RIS元件,它们的电磁响应(如相移)可以由简单的可编程PIN二极管控制,进而将入射信号以定向波束的形式反射,最终传播环境塑造成理想的形 ...
【技术保护点】
1.一种传播环境可调控方法,其特征在于,应用于传播环境调控系统,所述传播环境调控系统包括:多天线基站、可重构智能表面RIS和多个单天线用户终端,其中,所述RIS包括多个RIS元件;所述方法包括:/n所述多天线基站根据预设数字波束成形矩阵,对发射信号进行数字波束成形处理,得到指向所述RIS的发射信号;/n所述RIS根据预设相移,对入射信号进行模拟波束成形处理,将所述入射信号反射到所述多个单天线用户终端。/n
【技术特征摘要】
1.一种传播环境可调控方法,其特征在于,应用于传播环境调控系统,所述传播环境调控系统包括:多天线基站、可重构智能表面RIS和多个单天线用户终端,其中,所述RIS包括多个RIS元件;所述方法包括:
所述多天线基站根据预设数字波束成形矩阵,对发射信号进行数字波束成形处理,得到指向所述RIS的发射信号;
所述RIS根据预设相移,对入射信号进行模拟波束成形处理,将所述入射信号反射到所述多个单天线用户终端。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述多天线基站根据预设数字波束成形矩阵,对发射信号进行数字波束成形处理之前,所述方法还包括:
获得各个所述RIS元件的初始相移;
根据各个所述RIS元件的所述初始相移,确定数字波束成形矩阵;
根据所述数字波束成形矩阵、环境参数和信号参数,确定各个所述RIS元件的目标相移,所述环境参数包括:所述多天线基站上各个天线到各个所述RIS元件之间的距离和反射系数,各个所述RIS元件到多个单天线用户终端中的每个单天线用户终端之间的距离和反射系数,所述信号参数至少包括所述发射信号的波长;
根据各个所述RIS元件的所述目标相移以及所述数字波束成形矩阵,确定当前传播环境对应的数据传输速率,所述当前传播环境为满足各个所述RIS元件的目标相移以及所述数字波束成形矩阵条件下的传播环境;
以各个所述RIS元件的所述目标相移作为各个所述RIS元件的初始相移,返回步骤:根据各个所述RIS元件的所述初始相移,确定数字波束成形矩阵,直到前后两次迭代确定的数据传输速率的差值小于预设阈值;
确定多次迭代后的所述数字波束成形矩阵为所述预设数字波束成形矩阵,确定多次迭代后的各个所述RIS元件的目标相移为所述RIS的预设相移。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据各个所述RIS元件的所述目标相移以及所述数字波束成形矩阵,确定当前传播环境对应的数据传输速率,包括:
通过以下公式确定当前传播环境对应的数据传输速率:
其中,Rk表示第k个单天线用户终端的数据传输速率,表示用户k接收到的有效信号,表示用户k收到的其他用户的干扰,表示与各个所述RIS元件的目标相移高度相关的矩阵的共轭转置矩阵中的第k列,VD,k表示数字波束成形矩阵的第k列,σ表示环境噪声,k表示第k个用户,k′表示除去第k个用户之外的其他用户。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在根据所述数字波束成形矩阵、环境参数和信号参数,确定各个所述RIS元件的目标相移之后,所述方法还包括:
判断各个所述RIS元件的所述目标相移是否与标准相移集合中的标准相移匹配;
在所述目标相移与所述标准相移集合中的所述标准相移不匹配的情况下,选择临近的标准相移作为所述RIS元件的目标相移。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述标准相移是离散相移,所述方法还包括:
通过以下公式确定所述标准相移集合中的标准相移:...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋令阳,邸博雅,张泓亮,张雨童,
申请(专利权)人:北京大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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