[发明专利]基于角度信息的IRS辅助通信系统的优化方法及设备

权利要求书

1.一种基于角度信息的IRS辅助通信系统的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据UE位置相对IRS位置的初步角度确定UE与IRS之间的初步信道；

在预设角度偏差范围内，选择M个UE位置相对IRS位置的参考角度，所述参考角度与所述初步角度的偏差值均在所述预设角度范围内；根据M个所述参考角度确定UE与IRS之间的M个参考信道；

根据所述UE与IRS之间的初步信道和无线AP与IRS之间的信道确定IRS的初步反射系数矩阵；以及根据所述UE与IRS之间的M个参考信道和无线AP与IRS之间的信道确定M个IRS的参考反射系数矩阵；

分别基于所述IRS的初步反射系数矩阵和M个IRS的参考反射系数矩阵实现无线AP与UE之间的通信，确定IRS不同的反射系数矩阵所对应的信道强度，选择信道强度最大的反射系数矩阵作为IRS的最优反射系数矩阵；基于所述IRS的最优反射系数矩阵实现无线AP与UE之间的有效通信。

2.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述UE位置相对IRS位置的初步角度，具体通过如下步骤确定：

在IRS上选择预设数量的反射单元集合，并按照预设时序激活各个反射单元集合；每个反射单元集合包括N个反射单元，所述IRS包括K个反射单元；各个反射单元集合被激活后可以反射射向其的电磁信号；1≤N＜K，N和K均为整数；所述电磁信号由无线AP或UE发射；

每个激活的反射单元集合按照预设时序选择不同的码字，以按照不同反射方向反射射向其的电磁信号；所述码字决定反射单元集合的反射方向；根据各个码字下每个反射单元集合反射的电磁信号在接收端的强度，确定接收端接收的反射电磁信号强度最大时的码字，并确定该码字下的信道时延，以根据每个反射单元集合对应的反射电磁信号强度最大时码字所确定的信道时延确定每个反射单元集合与UE的距离；

根据每个反射单元集合在IRS上的位置和每个反射单元集合与UE的距离估计UE的初步位置；

根据UE的初步位置、IRS的位置确定UE相对IRS的初步角度。

3.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述UE位置相对IRS位置的初步角度，具体通过如下步骤确定：

基于IRS随机选择预设数量的反射单元集合，每个反射单元集合随机选择一个码字，以按照随机反射方向反射其接收的电磁信号，实现无线AP与UE之间的通信；

确定所有反射单元集合中所有随机反射方向中最佳通信情况对应的反射方向，根据所述最佳通信情况对应的反射方向确定UE位置相对IRS位置的初步角度。

4.根据权利要求2至3任一项所述的优化方法，其特征在于，所述IRS、反射单元集合的码字的生成，均可采用DFT的方式。

5.根据权利要求1至3任一项所述的优化方法，其特征在于，所述无线AP与IRS之间的信道通过如下步骤确定：

基于无线AP与IRS之间的距离信息确定无线AP与IRS之间的信道；或

基于无线AP与IRS之间的角度信息确定无线AP与IRS之间的信道。

6.根据权利要求2所述的优化方法，其特征在于，通过宽带时延估计、RToF或ToF算法确定接收端接收的反射电磁信号强度最大时的码字下的信道时延。