【技术实现步骤摘要】
一种基于智能反射面离散波束赋形的频谱共享方法
[0001]本专利技术涉及无线频谱共享领域，具体来说涉及一种利用智能反射面的离散波束赋形抑制Underlay频谱共享系统中的主、次用户间干扰，从而提升无线频谱利用效率的方法。
技术介绍
[0002]在持续推进5G网络成熟应用和5G标准持续演进的同时，国内外学术界和产业界也已对下一代移动无线网络(6G)展开探索。展望6G，一面是陆、海、空、天万物互联的宏伟愿景，另一面是通信资源尤其是频谱日益匮乏的严峻现实。面对6G更高速率、更低能耗和更密集连接这些相互制约的关键指标需求，仅仅扩展5G现有传输技术已显得难以为继。因此，如何寻求新的解决思路突破现有技术瓶颈，进一步提高有限频谱资源的利用效率，是未来无线通信研究中的重要课题。
[0003]近来，智能反射面技术因其独特的无线信道操控能力而备受关注。具体而言，智能反射面是一种由大量亚波长单元结构周期或非周期地在二维平面上排布而成的人工复合电磁材料，通过可重配的电磁参数可以根据不同应用需求实现对电磁波反射特性的灵活调控，达到“智能反射”...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于智能反射面离散波束赋形的频谱共享方法，其特征在于：所述方法实现的主要步骤包括：步骤1：获取信道状态信息；步骤2：建立优化模型；步骤3：优化次基站发射功率：对于给定的智能反射面波束赋形向量v
H
，得到次基站发射功率p
s
的闭式解；步骤4：优化智能反射面离散波束赋形向量：根据步骤3得到的次基站发射功率p
s
，通过二分法搜索得到最优的离散波束赋形向量v
H
；步骤5：重复步骤3和步骤4，直至次用户信干噪比收敛；步骤6：次基站Underlay频谱共享传输：智能反射面根据优化得到的离散波束赋形向量设定各反射单元的反射系数，次基站以优化得到的功率p
s
向次用户发送信号。2.根据权利要求1所述的频谱共享方法，其特征在于：步骤1：获取信道状态信息；具体过程为：主用户发射导频信号，主基站根据接收到的导频信号，对主用户与主基站之间的直传信道h
pp
和反射信道h
prp
进行估计，次基站根据接收到的导频信号，对主用户与次基站之间的直传信道h
sp
和反射信道h
srp
进行估计；次用户发射导频信号，主基站根据接收到的导频信号，对次用户与主基站之间的直传信道h
ps
和反射信道h
prs
进行估计，次基站根据接收到的导频信号，对次用户与次基站之间的直传信道h
ss
和反射信道h
srs
进行估计；主基站将估计的信道状态信息发送给次基站。3.根据权利要求2所述的频谱共享方法，其特征在于：步骤2：建立优化模型；具体过程为：将主基站、次基站的发射功率分别记为p
p
和p
s
，p
s
最大值为P
max
，即p
s
vP
max
，将主用户、次用户的噪声功率分别记为和将主用户所需的最低信干噪比记为γ
th
，将智能反射面波束赋形向量记为v
H
＝[v1,...,v
N
]，其中为智能反射面第n个反射单元的反射系数，θ
n
为反射系数的相位，n＝1,...,N；以主用户信干噪比高于γ
th
为约束条件，以次用户的信干噪比最大化为目标，建立次基站发射功率p
s
和智能反射面波束赋形向量v
H
的联合优化模型，其中h
ss
和h
srs
分别为次用户与次基站之间的直传信道和反射信道，h
ps
和h
prs
分别为主用户与次基站之间的直传信道和反射信道。4.根据权利要求3所述的频谱共享方法，其特征在于：通过交替迭代方法建立次基站发射功率p
s
和智能反射面波束赋形向量v
H
的联合优化模型，具体过程为：步骤11：固定智能反射面离散波束赋形v
H
，次基站发射功率p
s
的闭式解为其中，min{a,b}表示a和b中较小者，p
p
为主基站发射功率，P
max
为次基站发射功率最大值，h
pp
和h
prp
分别为主用户与主基站之间的直传信道和反射信道，h
sp
和h
srp
分别为次用户与主基站之间的直传信道和反射信道，次基站根据接收到的导频信号，为主用户的噪声功率，γ
th
为主用户所需的最低信干噪比，v
H
为智能反射面波束赋形向量；
步骤12：固定次基站发射功率...
【专利技术属性】
技术研发人员：管新荣，杨炜伟，杨文东，吴丹，石会，李国鑫，王海超，姬智，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：
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