波束赋形的方法及毫米波通信系统、电子设备、存储介质技术方案

本申请公开了一种波束赋形的方法及毫米波通信系统、电子设备、存储介质，其中，所述方法先利用正交匹配追踪算法来获得sub

【技术实现步骤摘要】
波束赋形的方法及毫米波通信系统、电子设备、存储介质


[0001]本申请涉及毫米波通信
，特别涉及一种波束赋形的方法及毫米波通信系统、电子设备、存储介质。

技术介绍

[0002]目前，在商用5G部署时，还需要兼顾原有的4G业务和业务覆盖的需求，因此会将低频的频段，即sub
‑
6GHz频段与毫米波频段一同部署，即将sub
‑
6GHz通信系统的基站与毫米波通信系统的集中同一站址进行部署。
[0003]所以现有会基于对于毫米波链路建立，可以基于sub
‑
6GHz链路的先验信息来进行，即在得到sub
‑
6GHz链路的先验信息后，基于sub
‑
6GHz链路的先验信息，选取一定范围内的波束进行波束依次扫描训练，这样能够避免全空间的扫描。
[0004]但是由于波速非常的窄，一定范围内的波束数量也非常多，所以即使是在一定范围内进行扫描训练，也会消耗大量的资源并且会存在很高的计算复杂度，从而导致比较严重的延迟问题，而毫米波通信对于延迟问题非常的敏感，要求较高。

技术实现思路

[0005]基于上述现有技术的不足，本申请提供了一种波束赋形的方法及毫米波通信系统、电子设备、存储介质，以解决现有在波束赋形的效率较低的问题。
[0006]为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：
[0007]本申请第一方面提供了一种波束赋形的方法，应用于毫米波通信系统，所述波束赋形的方法，包括：
[0008]获取低频通信系统计算得到的各个当前用户对应的收发端信号方向；其中，每个所述当前用户对应的收发端信号方向为所述低频通信系统利用正交匹配追踪算法对所述当前用户的来波信号向量进行处理得到的上行低频链路的最佳波束对的方向；
[0009]分别针对每个所述当前用户，从初始模拟波束赋形矩阵中确定出方向与所述当前用户对应的收发端信号方向相近的多个波束，组成改进模拟波束赋形矩阵；
[0010]利用所述改进模拟波束赋形矩阵，构建所述当前用户的接收信号；
[0011]利用离散傅里叶变换插值法对所述当前用户的接收信号中的幅值最大信号以及与所述幅值最大信号相邻的两个信号进行计算，得到所述当前用户对应的估计角度偏差；
[0012]利用所述当前用户对应的估计偏差计算所述当前用户对应的直视径角度；
[0013]基于定义的角量化函数以及所述当前用户对应的直视径角度，构建所述当前用户对应的基站端模拟波束赋形矢量；
[0014]分别利用基站端模拟波束赋形矩阵以及每个所述当前用户对应的移动端模拟波束赋形矢量，估计每个所述当前用户的等效下行链路信道；其中，所述基站端模拟波束赋形矩阵包括各个所述当前用户对应的基站端模拟波束赋形矢量；所述当前用户对应的移动端模拟波束赋形矢量与所述当前用户对应的基站端模拟波束赋形矢量的获取方式相同；
[0015]基于各个所述当前用户的等效下行链路信道，采用迫零算法对数字波束赋形进行设计，得到基站端数字波束赋形矩阵。
[0016]可选地，在上述提供的波束赋形的方法中，所述分别针对每个所述当前用户，从初始模拟波束赋形矩阵中确定出方向与所述当前用户对应的收发端信号方向相近的多个波束，组成改进模拟波束赋形矩阵，包括：
[0017]分别针对每个所述当前用户，从初始模拟波束赋形矩阵中确定出与所述当前用户对应的收发端信号方向最接近的目标波束；
[0018]选取所述初始模拟波束赋形矩阵中，以所述目标波束为中心的预设范围内的各个波束，组成改进模拟波束赋形矩阵。
[0019]可选地，在上述提供的波束赋形的方法中，所述利用所述当前用户对应的估计偏差计算所述当前用户对应的直视径角度，包括：
[0020]将所述当前用户对应的估计偏差与所述最大幅值信号的索引值的和，乘以单个波束的宽度，得到所述当前用户对应的直视径角度。
[0021]可选地，在上述提供的波束赋形的方法中，还包括：
[0022]分别基于每个所述当前用户对应的收发端信号方向，获取每个所述当前用户对应的客户端数字波束赋形矢量。
[0023]本申请第二方面提供了一种毫米波通信系统，包括：
[0024]第一获取单元，用于获取低频通信系统计算得到的各个当前用户对应的收发端信号方向；其中，每个所述当前用户对应的收发端信号方向为所述低频通信系统利用正交匹配追踪算法对所述当前用户的来波信号向量进行处理得到的上行低频链路的最佳波束对的方向；
[0025]筛选单元，用于分别针对每个所述当前用户，从初始模拟波束赋形矩阵中确定出方向与所述当前用户对应的收发端信号方向相近的多个波束，组成改进模拟波束赋形矩阵；
[0026]第一构建单元，用于利用所述改进模拟波束赋形矩阵，构建所述当前用户的接收信号；
[0027]偏差计算单元，用于利用离散傅里叶变换插值法对所述当前用户的接收信号中的幅值最大信号以及与所述幅值最大信号相邻的两个信号进行计算，得到所述当前用户对应的估计角度偏差；
[0028]角度计算单元，用于利用所述当前用户对应的估计偏差计算所述当前用户对应的直视径角度；
[0029]第二构建单元，用于基于定义的角量化函数以及所述当前用户对应的直视径角度，构建所述当前用户对应的基站端模拟波束赋形矢量；
[0030]信道估计单元，用于分别利用基站端模拟波束赋形矩阵以及每个所述当前用户对应的移动端模拟波束赋形矢量，估计每个所述当前用户的等效下行链路信道；其中，所述基站端模拟波束赋形矩阵包括各个所述当前用户对应的基站端模拟波束赋形矢量；所述当前用户对应的移动端模拟波束赋形矢量与所述当前用户对应的基站端模拟波束赋形矢量的获取方式相同；
[0031]设计单元，用于基于各个所述当前用户的等效下行链路信道，采用迫零算法对数
字波束赋形进行设计，得到基站端数字波束赋形矩阵。
[0032]可选地，在上述提供的毫米波通信系统中，所述筛选单元，包括：
[0033]波速确定单元，用于分别针对每个所述当前用户，从初始模拟波束赋形矩阵中确定出与所述当前用户对应的收发端信号方向最接近的目标波束；
[0034]组成单元，用于选取所述初始模拟波束赋形矩阵中，以所述目标波束为中心的预设范围内的各个波束，组成改进模拟波束赋形矩阵。
[0035]可选地，在上述提供的毫米波通信系统中，所述角度计算单元，包括：
[0036]角度计算子单元，用于将所述当前用户对应的估计偏差与所述最大幅值信号的索引值的和，乘以单个波束的宽度，得到所述当前用户对应的直视径角度。
[0037]可选地，在上述提供的毫米波通信系统中，还包括：
[0038]第二获取单元，用于分别基于每个所述当前用户对应的收发端信号方向，获取每个所述当前用户对应的客户端数字波束赋形矢量。
[0039]本申请第三方面提供了一种电子设备，包括：
[0040]存储器和处理器；
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波束赋形的方法，其特征在于，应用于毫米波通信系统，所述波束赋形的方法，包括：获取低频通信系统计算得到的各个当前用户对应的收发端信号方向；其中，每个所述当前用户对应的收发端信号方向为所述低频通信系统利用正交匹配追踪算法对所述当前用户的来波信号向量进行处理得到的上行低频链路的最佳波束对的方向；分别针对每个所述当前用户，从初始模拟波束赋形矩阵中确定出方向与所述当前用户对应的收发端信号方向相近的多个波束，组成改进模拟波束赋形矩阵；利用所述改进模拟波束赋形矩阵，构建所述当前用户的接收信号；利用离散傅里叶变换插值法对所述当前用户的接收信号中的幅值最大信号以及与所述幅值最大信号相邻的两个信号进行计算，得到所述当前用户对应的估计角度偏差；利用所述当前用户对应的估计偏差计算所述当前用户对应的直视径角度；基于定义的角量化函数以及所述当前用户对应的直视径角度，构建所述当前用户对应的基站端模拟波束赋形矢量；分别利用基站端模拟波束赋形矩阵以及每个所述当前用户对应的移动端模拟波束赋形矢量，估计每个所述当前用户的等效下行链路信道；其中，所述基站端模拟波束赋形矩阵包括各个所述当前用户对应的基站端模拟波束赋形矢量；所述当前用户对应的移动端模拟波束赋形矢量与所述当前用户对应的基站端模拟波束赋形矢量的获取方式相同；基于各个所述当前用户的等效下行链路信道，采用迫零算法对数字波束赋形进行设计，得到基站端数字波束赋形矩阵。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别针对每个所述当前用户，从初始模拟波束赋形矩阵中确定出方向与所述当前用户对应的收发端信号方向相近的多个波束，组成改进模拟波束赋形矩阵，包括：分别针对每个所述当前用户，从初始模拟波束赋形矩阵中确定出与所述当前用户对应的收发端信号方向最接近的目标波束；选取所述初始模拟波束赋形矩阵中，以所述目标波束为中心的预设范围内的各个波束，组成改进模拟波束赋形矩阵。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述当前用户对应的估计偏差计算所述当前用户对应的直视径角度，包括：将所述当前用户对应的估计偏差与所述最大幅值信号的索引值的和，乘以单个波束的宽度，得到所述当前用户对应的直视径角度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：分别基于每个所述当前用户对应的收发端信号方向，获取每个所述当前用户对应的客户端数字波束赋形矢量。5.一种毫米波通信系统，其特征在于，包括：第一获取单元，用于获取低频通信系统计算得到的各个当前用户对应的收发端信号方向；其中，每个所述当前用户对应的收发端信号方向为所述低频通信系统利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹赫，
申请(专利权)人：中国建设银行股份有限公司，
类型：发明
国别省市：