一种毫米波段非授权频谱的接入和波束赋形方法和装置制造方法及图纸

本申请提供了一种毫米波段非授权频谱的接入和波束赋形方法和装置，旨在解决毫米波频段内非授权频段的共享问题，以及频率与空间资源的联合分配问题。所述方法包括：根据基站与蜂窝用户终端对非授权毫米波信道的信道检测，占用多个空闲非授权毫米波信道；对所有蜂窝用户终端接入信道的RF预编码器和数字预编码器进行迭代优化，得到目标RF预编码器和目标数字预编码器；根据蜂窝用户终端所在信道的目标RF预编码器和目标数字预编码器，获得该蜂窝用户终端可选接入的候选信道的各自总效用，将该蜂窝用户终端分配至总效用最高的信道，得到所有蜂窝用户终端的信道分配结果，蜂窝用户终端与WiGig用户终端共享分配结果中的非授权毫米波信道进行数据传输。

【技术实现步骤摘要】
一种毫米波段非授权频谱的接入和波束赋形方法和装置
本申请涉及通信
，尤其涉及一种毫米波段非授权频谱的接入和波束赋形方法和装置。
技术介绍
随着物联网的发展，无线网络中需要部署大量具有巨大数据流量需求的智能设备。未来6G时代的各种移动应用，例如汽车的自动驾驶和使虚拟现实(VR)具有丰富的传感信息，需要依赖超高数据传输速率。毫米波通信被认为是突破当前困境的有效解决方案，可为众多设备实现数千兆位的数据速率。然而，仅依靠授权的毫米波频段来满足这些6G要求仍然很困难，为减轻授权毫米波频段的压力，非授权毫米波频段共享技术得到广泛关注，以频段扩展的方式，允许蜂窝用户终端与非授权毫米波频段上的原始用户终端共享非授权毫米波频段。目前，已有的方案只针对中低频段内的非授权频段共享，不存在对于非授权高频毫米波频段的共享机制，例如60GHz附近的频段。而已有的中低频的协议并不适用于非授权毫米波频段共享，因为毫米波波长短、衰减大、传输方向性强而非全向传输，因此已有的协议会大大限制空间资源复用，而导致资源浪费、降低用户终端接入率和总速率。<br>专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种毫米波段非授权频谱的接入和波束赋形方法，其特征在于，应用于基站，所述方法包括：/n基站对非授权毫米波信道进行信道检测，并触发蜂窝用户终端对非授权毫米波信道进行信道检测；/n根据基站的检测结果和蜂窝用户终端的检测结果，占用多个空闲非授权毫米波信道；/n以最大化蜂窝用户终端的传输速率，并最小化蜂窝用户终端对所在信道的干扰为优化目标，对所有蜂窝用户终端的接入信道的各自RF预编码器和数字预编码器进行迭代优化，直到所述RF预编码器和所述数字预编码器不再随对方而变化，得到所述接入信道的各自目标RF预编码器和目标数字预编码器；/n针对蜂窝用户终端的接入信道，将所述蜂窝用户终端在所述接入信道的整个目标...

【技术特征摘要】
1.一种毫米波段非授权频谱的接入和波束赋形方法，其特征在于，应用于基站，所述方法包括：
基站对非授权毫米波信道进行信道检测，并触发蜂窝用户终端对非授权毫米波信道进行信道检测；
根据基站的检测结果和蜂窝用户终端的检测结果，占用多个空闲非授权毫米波信道；
以最大化蜂窝用户终端的传输速率，并最小化蜂窝用户终端对所在信道的干扰为优化目标，对所有蜂窝用户终端的接入信道的各自RF预编码器和数字预编码器进行迭代优化，直到所述RF预编码器和所述数字预编码器不再随对方而变化，得到所述接入信道的各自目标RF预编码器和目标数字预编码器；
针对蜂窝用户终端的接入信道，将所述蜂窝用户终端在所述接入信道的整个目标RF预编码器，以及，在所述接入信道的目标数字预编码器中对应的列，扩展至所述蜂窝用户终端可选的候选信道，用于求解总效用，获得所述蜂窝用户终端的所有候选信道的各自总效用，将所述蜂窝用户终端分配至所述总效用最高的信道，所述候选信道包括所述占用的多个空闲非授权毫米波信道以及所述蜂窝用户终端未接入的授权毫米波信道；
根据所有蜂窝用户终端分配至各自总效用最高的信道，获得所有蜂窝用户终端的信道分配结果；
所述信道分配结果中的空闲非授权毫米波信道，蜂窝用户终端与WiGig用户终端共享所述空闲非授权毫米波信道进行数据传输。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得所有蜂窝用户终端的信道分配结果，包括以下步骤：
步骤1：当本轮信道分配结果与上一轮信道分配结果相同时，结束算法，否则执行步骤2；
步骤2:将本轮信道分配结果中包括的所有信道的各自RF预编码器和数字预编码器进行迭代优化，直到RF预编码器和数字预编码器不再随对方而变化，得到本轮信道分配结果中包括的所有信道的各自目标RF预编码器和目标数字预编码器；
步骤3：针对蜂窝用户终端在本轮分配的信道，将该蜂窝用户终端在该信道的整个目标RF预编码器，以及，在该信道的目标数字预编码器中对应的列，扩展至该蜂窝用户终端可选的候选信道，用于求解总效用，获得该蜂窝用户终端的所有候选信道的各自总效用，将该蜂窝用户终端分配至总效用最高的信道，所述候选信道包括所述占用的多个空闲非授权毫米波信道以及所述蜂窝用户终端未分配的授权毫米波信道；
步骤4：根据所有蜂窝用户终端分配至各自总效用最高的信道，获得所有蜂窝用户终端的信道分配结果，返回步骤1。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述迭代优化，包括以下步骤：
步骤1：根据上一轮迭代得到的信道RF预编码器结果VRF矩阵，通过注水算法得到该信道中的所有用户终端接收到的信号功率矩阵P，再根据得到的信号功率矩阵，通过波束赋形中的迫零均衡性质得到优化后的数字预编码器结果VQ矩阵；
步骤2：通过本轮优化得到的数字预编码器结果VQ矩阵，根据RF预编码器中每个元素的独立性，利用拉格朗日乘子法求解出RF预编码器中的每个元素VRF(i，j)，获得优化后的RF预编码器结果VRF矩阵；
步骤3：当优化后的RF预编码器结果VRF矩阵和优化后的数字预编码器结果VQ矩阵不再随对方而变化时，停止迭代，得到该信道的目标RF预编码器和目标数字预编码器，否则，返回步骤1。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非授权毫米波信道具有占空周期，所述占空周期包括非共享时段，以及，共享时段；
在非共享时段内，WiGig用户终端独自占用所述非授权毫米波信道进行数据传输，在共享时段内，蜂窝用户终端与WiGig用户终端共享所述非授权毫米波信道进行数据传输。...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋令阳，王鹏飞，邸博雅，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11