[发明专利]一种毫米波通信的波束训练方法、装置、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种毫米波通信的波束训练方法、装置、系统及存储介质，该方法包括根据接收天线阵列接收智能反射面根据不同漫反射模式反射的基站信号；根据预设随机全向波束成型码本变换接收天线阵列的相移向量，得到多个第一相移值；根据接收天线阵列接收的智能反射面根据不同漫反射模式反射的基站信号计算得到不同第一相移值下的多个第一信道测量值；根据多个第一信道测量值以及极大似然准则计算得到智能反射面的最佳反射角度。本发明提供的方法，通过接收天线阵列相移向量的变换得到多个信道测量值，由多个信道测量值可以计算智能反射面的最佳反射角度，解决了现有的波束训练无法估计智能反射面最佳反射角度的技术问题。

技术领域

本发明涉及毫米波通信技术领域，具体涉及一种毫米波通信的波束训练方法、装置、系统及存储介质。

背景技术

随着数据流量的爆炸式增长，毫米波(mmWave)凭借其丰富的可用频段已经成为第五代移动通信的关键技术。实现毫米波通信的第一个严峻挑战是路径损耗，为了补偿毫米波传输严重的路径损耗，毫米波基站通常采用大规模天线阵列进行窄波束传输，可以有效的将传输能量集中在某一区域或方向。然而，毫米波波长小，决定了其衍射、折射以及反射能力较弱。因此，当毫米波通信的视距路径被障碍物遮挡时，其通信会发生中断或者通信速率的急剧下降。

智能反射面是一种由大量低成本的被动无源反射元件组成的平面，其每个元件都可以独立地对入射信号进行相位、幅度的改变。智能发射面的折射损耗远远低于建筑物、树木、人等自然折射面。因此，利用智能反射面，可以很好地解决毫米波的遮挡问题，使电磁波的传输路径能够绕过遮挡物到达用户，从而提高通信质量和毫米波系统的覆盖能力。

波束训练是实现毫米波系统中用户初始接入的关键技术，本质上，波束训练的基本思想是在基站没有任何用户先验信息的条件下，通过波束空间搜索的方法及用户功率测量得到一对最优的发射角/接收角，从而实现波束对准。然而现有的基于波束搜索的波束训练方法和基于层级码本的波束训练方法只针对发射端、接收端的波束训练，无法估计智能反射面的最佳反射角。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种毫米波通信的波束训练方法、装置、系统及存储介质，以解决现有的波束训练方法无法估计智能反射面的最佳反射角度的问题。

本发明提出的技术方案如下：

本发明实施例第一方面提供一种毫米波通信的波束训练方法，包括：根据接收天线阵列接收智能反射面根据不同漫反射模式反射的基站信号；根据预设随机全向波束成型码本变换接收天线阵列的相移向量，得到多个第一相移值；根据接收天线阵列接收的智能反射面根据不同漫反射模式反射的基站信号计算得到不同第一相移值下的多个第一信道测量值；根据多个第一信道测量值以及极大似然准则计算得到智能反射面的最佳反射角度。

进一步地，该毫米波通信的波束训练方法还包括：根据接收天线阵列接收基站发射天线阵列发射的不经过智能反射面的信号；根据预设随机全向波束成型码本变换发射天线阵列的相移向量和接收天线阵列的相移向量，得到多个第二相移值；根据接收天线阵列接收基站发射天线阵列发射的不经过智能反射面的信号计算得到不同第二相移值下的多个第二信道测量值；根据多个第二信道测量值以及极大似然准则计算得到视距路径的到达角和发射角。

进一步地，该毫米波通信的波束训练方法还包括：当所述智能反射面包括多个时，依次激活一个智能反射面，关闭其余智能反射面，基站向激活的智能反射面发射信号；采用本发明实施例第一方面所述的毫米波通信的波束训练方法，计算得到所有智能反射面的最佳反射角度。

进一步地，该毫米波通信的波束训练方法还包括：将所述智能反射面的最佳反射角度和所述视距路径的到达角和发射角发送至基站。