一种采用分布式智能反射面辅助的宽带无线传输方法技术

本发明专利技术公开了一种采用分布式智能反射面辅助的宽带无线传输方法，适用于无线通信领域。根据大规模多天线毫米波宽带正交频分复用系统下行遍历速率的闭合表达式，评估各系统参数的影响，指导IRS阵面的硬件架设；在宽带系统传输中，用户发送导频信号，估计每个IRS的反射信道，匹配最强时域抽头，以降低复杂度、信道估计开销、反馈量，使用IRS相移矩阵来匹配IRS到用户信道、基站到IRS信道、基站到用户信道，以最大化下行速率。其提供了低信道估计开销、低反馈量、低复杂度的IRS传输方法，使用IRS相移矩阵来匹配IRS到用户信道、基站到IRS信道、基站到用户信道，以最大化下行速率。以最大化下行速率。以最大化下行速率。

【技术实现步骤摘要】
一种采用分布式智能反射面辅助的宽带无线传输方法


[0001]本专利技术涉及一种宽带无线传输方法，尤其适用于无线通信
使用的一种采用分布式智能反射面辅助的宽带无线传输方法。

技术介绍

[0002]传统无线通信系统中，通信信道不受使用者控制，通信性能依赖于信道状态。在多天线系统中，IRS技术提供了一种改变无线通信环境的有效方法。IRS兼容于现有通信系统系统，通过在建筑物外墙配置大规模反射阵列实现对无线通信系统的辅助。IRS阵列包含有大量反射单元，其每个反射单元均配置了数字移相器。通过改变移相器的相移，每个IRS单元可以独立改变入射波的相位，从而智能调节IRS阵面反射波的相位特性。
[0003]毫米波通信具有更宽的频谱资源，但是高频信道衰减大，易受阻隔、遮挡等不利因素的影响。因此，毫米波通信性能受信道特性影响很大，通信鲁棒性不高。面对这一问题，IRS技术为遮挡场景提供了额外的通信路径。IRS通过改变信号相位使接收端信号同相叠加，可以有效增强接收端的信噪比，提升毫米波通信的鲁棒性。
[0004]宽带系统中，时域信道由多径构成，频域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用分布式智能反射面辅助的宽带无线传输方法，其特征在于：用于大规模多天线毫米波宽带正交频分复用系统中，其包含一个配置N
B
维天线阵的基站、N
S
个配置M维阵列的IRS、一个单天线用户；根据系统下行遍历速率的闭合表达式，评估各系统参数的影响，指导IRS阵面的硬件架设；在宽带系统传输中，用户发送导频信号，估计每个IRS的反射信道，匹配最强时域抽头，以降低复杂度、信道估计开销、反馈量，使用IRS相移矩阵来匹配IRS到用户信道、基站到IRS信道、基站到用户信道，以最大化下行速率。2.根据权利要求1所述的采用分布式智能反射面辅助的宽带无线传输方法，其特征在于：具体步骤为：步骤1，设定构建的分布式IRS辅助的大规模多天线毫米波宽带OFDM系统中，第s个IRS和用户之间多径信道的最大时延L
s
，时延功率谱为其中是第i个时间抽头上的信道标准差；已知基站和第s个IRS之间的视距信道为：其中，β
s
是大尺度衰落，λ
s
是信道复增益，a
s
、b
s
分别是IRS端和基站端的归一化阵列响应向量；步骤2，计算基站到用户下行遍历速率关于各系统参数的闭合表达式，评估各系统参数的影响：根据系统速率需求，在表达式中代入各系统参数，可以确定达到速率需求的最少IRS阵列单元数，用于指导IRS辅助系统的前期硬件架设，架设完硬件后使用所有IRS单元辅助传输；步骤3，用户发送上行导频，进行信道估计：基站估计基站到用户的直达信道，所有IRS设为接收模式，分别估计每个IRS到用户的信道；步骤4，基站对步骤3中分布式估计的信道进行时延匹配：每个IRS根据步骤3中估计的信道信息，设置IRS的相移矩阵，使基站到IRS信道、IRS到用户信道之间的相位匹配，将IRS设为反射模式；之后用户继续发送上行导频，基站估计总时域信道，使用时延估计方法，得到每个IRS对应的时延；步骤5，基站根据步骤4中得到的每个IRS的时延，计算得到每个IRS所需的匹配相位值，使反射信道与直达信道之间相位匹配，基站将该相位值反馈给对应的IRS；步骤6，根据步骤5中基站反馈的相位值，再次调整每个IRS的相移矩阵，设为反射模式；用户发送上行导频，基站再次估计上行信道，基站下行使用最大比传输预编码，进行数据传输。3.根据权利要求2所述的采用分布式智能反射面辅助的宽带无线传输方法，其特征在于：在步骤2中，下行遍历速率闭合表达式为：其中，N

【专利技术属性】
技术研发人员：许威，何沐昕，赵春明，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：