[发明专利]波束赋形的方法及毫米波通信系统、电子设备、存储介质

说明书

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‑6GHz通信系统信道空间信息，并将其作为毫米波通信系统的粗略空间角度信息，然后基于获得的毫米波通信系统的粗略空间角度信息，选取该粗略空间角度附件的宽波速进行训练，利用DFT插值的方法对模拟波束赋形进行波束训练，获得收发端的模拟波束赋形。从而将低频信道获得的先验信息，与DFT插值的原理结合，快速建立毫米波链路，有效提高了链路建立速率。

技术领域

本申请涉及毫米波通信技术领域，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。

背景技术

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。

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。

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。

发明内容

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。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

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：

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。

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：

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；