一种基于多域信道估计的智能波束分配优化方法技术

本发明专利技术涉及新一代智能信息网络和宽带移动通信技术领域，具体涉及一种基于多域信道估计的智能波束分配优化方法，包括构建毫米波信道模型，在混合波束赋形结构下，采用波束训练方法进行毫米波信道探测；对不同时刻各个用户信道中与主要来波对应的波束指向和波束增益参数进行波束分簇；根据波束分簇结果，进行波束分配；本发明专利技术能够动态适应信道态势的变化，更合理且有效地匹配信道实际特征，实现了智能波束分配，优化了系统频谱效率等性能

【技术实现步骤摘要】
一种基于多域信道估计的智能波束分配优化方法


[0001]本专利技术涉及新一代智能信息网络和宽带移动通信
，具体涉及一种基于多域信道估计的智能波束分配优化方法
。

技术介绍

[0002]智能优化波束分配技术，是智能信道优化技术的一个分支，采用智能化技术去辅助通信系统自主实现信道波束分配与优化等智能信息处理，在资源受限制的情况下尽可能地提升资源利用率和网络智能化水平
。
[0003]随着“智汇中国”时代的到来，我国网络基础设施正面临系统性的技术突破与产业变革，构建跨界集智
、
开放融合的柔性信息服务平台，成为当今信息网络发展的必然趋势
。
未来通信系统将使用毫米波或者亚毫米波频段进行通信，毫米波信道可以识别多径簇，然而信道的动态变化具有不确定性，导致智能跟进信道参数的变化来动态分配信道面临巨大的挑战和问题
。
在研究毫米波信道优化与分配的过程中，根据毫米波信道的状态估计参数来择优覆盖来波，是一种有效的信道分配方式
。
[0004]基于多域信道估计的智能波束本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于多域信道估计的智能波束分配优化方法，其特征在于，具体包括以下步骤：构建毫米波信道模型，在混合波束赋形结构下，采用波束训练方法进行毫米波信道探测；对不同时刻各个用户信道中与主要来波对应的波束指向和波束增益参数进行波束分簇；根据波束分簇结果，进行波束分配
。2.
根据权利要求1所述的一种基于多域信道估计的智能波束分配优化方法，其特征在于，在构建的毫米波信道模型中，若基站端有
M
根天线，用户端有
N
根天线，无线传播信道中存在
L
个多径簇，每个多径簇具有
S
条多径分量，则双向的广义平稳随机信道扩展函数表示为：其中，
H(v,
τ
,
Ω
Tx
,
Ω
Rx
)
表示双向的广义平稳随机信道扩展函数，
v
为所有簇中所有多径分量的时延集合，
τ
为所有簇中所有多普勒频移集合，
Ω
Tx
为所有簇中所有多径分量的到达角集合，
Ω
Rx
为所有簇中所有多径分量的发射角集合；
τ
s,k
、v
s,k
、
分别表示第
k
个簇第
s
条子径的时延
、
多普勒频移
、
到达角与发射角；
α
s,k
(t)
为
t
时刻第
k
个簇第
s
条子径的增益，
δ
(
·
)
为狄拉克函数，
A
为天线极化矩阵
。3.
根据权利要求2所述的一种基于多域信道估计的智能波束分配优化方法，其特征在于，在时刻
t
，从基站端第
m∈[1,M]
根天线到用户端第
n∈[1,N]
根天线的信道传输函数为：其中，
M
为基站天向的数量，
N
为用户端天线的数量；为基站第
m
根天线的垂直极化参数，为基站第
m
根天线的水平极化参数；为用户第
n
根天线的垂直极化参数，为用户第
n
根天线的水平极化参数
。4.
根据权利要求1所述的一种基于多域信道估计的智能波束分配优化方法，其特征在于，利用二分
K
均值聚类分簇方法对波束进行分簇操作，具体包括：根据用户信道备选波束集对应参数，先将所有可以分辨的径点看作一个簇并将整个簇点集合分裂为两个簇，计算生成的两个簇中心的参数；分别计算两个簇中径点与对应簇中心之间的马氏距离之和，选择簇中所有径点到新的簇中心的马氏距离叠加之和最大的簇进行下一次分裂；重新计算分裂后新的簇中心，重复迭代，每次迭代选择其中一个簇进行分裂，直到所有径点分配到指定个数的簇，且当所有径点到簇中心的马氏距离叠加和趋于稳定，则停止迭代
。5.
根据权利要求1所述的一种基于多域信道估计的智能波束分配优化方法，其特征在于，毫米波信道中第
k∈[1,L]
个簇中心与该簇中第
s∈[1,S]
个子径分量之间的马氏距离
d
s,k
表示为：其中，
L
为无线传播信道中多径簇的数量，
S
为每个多径簇具有多径分量的数量；
D
M,sk
为第
k
个簇中心与该簇中第
s
个子径分量之间的时延域距离；第
k
个簇中心角度的极坐标参数；为第
k
个簇中第
s
个子径分量的角度的极坐标参数，表示为
θ
s,k
为发射端第
k
个簇中第
s
个子径分量的俯仰角，
φ
s...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂益芳，程东海，张婷，边凤霞，
申请(专利权)人：重庆工商大学，
类型：发明
国别省市：