[发明专利]一种室内反射面辅助通信的网络规划方法

权利要求书

1.一种室内反射面辅助通信的网络规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)依据室内基站与终端各自的视距传播区域的重叠区域，找出反射面部署的可行区域，同时将终端分划为域内终端和域外终端二个集合；

(2)以可行区域为约束，为域内终端计算反射面的最佳位置；

(3)将部署在第一最佳位置的第一反射面当作基站，为域外终端重复第(1)和第(2)步计算，得到第二最佳位置用于部署第二反射面。

2.根据权利要求1所述室内反射面辅助通信的网络规划方法，其特征在于，步骤(1)具体为：

(1)预先设定或配置室内基站位置和终端位置，依此分别以基站和终端为假想光源，应用射线法计算出各自在室内三维空间墙面上的两个视距区，所述两个视距区的重叠区是反射面部署的最大可行区域；

(2)依基站到终端的直线距离从小到大的顺序，将每对基站终端的视距传播重叠区进行集合交运算，得到范围最小的非空区域集合，当作反射面部署的可行区域；

(3)可行区域计算过程中，按序遍历过的所有终端编入域内终端集合，未遍历过的终端编入域外终端集合。

3.根据权利要求1所述室内反射面辅助通信的网络规划方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：

(1)可行区域是反射面最佳位置问题求解的约束条件，目标函数是基站至所有域内终端的信号接收功率的平均值最大；

(2)采用究举搜索法，以预定的搜索精度遍历可行区域内计算点，信号接收功率平均值最大的点为第一反射面部署的最佳位置。

4.根据权利要求1所述室内反射面辅助通信的网络规划方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：

(1)第一反射面和第二反射面串接构成二次反射，第一反射面等效为二次反射的信号源；

(2)第一可行区域的域外终端等效为二次反射的接收终端；

(3)查找第二反射面部署的最佳位置，除信号源位置不同外，计算方法与第一反射面相同。

5.根据权利要求2所述室内反射面辅助通信的网络规划方法，其特征在于，所述的射线法是将终端或基站的位置作为端点，朝外发射射线，该射线没有穿过障碍物能够到达的墙面区域即为视距区域。

6.根据权利要求3所述室内反射面辅助通信的网络规划方法，其特征在于，所述的信号接收功率是根据室内的终端位置、基站位置和反射面部署的位置以及尺寸，假设反射面阵元的反射幅度及相位都调制到最佳状态，通过公式：计算得出；

其中，P_t表示基站的发射功率，Γ表示IRS阵元RU的反射系数，S为IRS面积，G_t和G_r分别为基站和终端的天线增益，G_s(θ_i)为RU随入射角θ_i的散射增益，G_s(θ_r)为RU随入射角θ_r的散射增益，散射增益可以通过公式G_s(θ)＝4cos(θ)来计算，d_x和d_y表示RU的尺寸，r₁和r₂分别表示基站到IRS和IRS到终端的空间距离。

7.根据权利要求3所述室内反射面辅助通信的网络规划方法，其特征在于，所述的搜索精度，缺省的最小值设为反射面几何尺寸的一半。

8.根据权利要求4所述室内反射面辅助通信的网络规划方法，其特征在于，所述查找第二反射面部署的最佳位置过程中产生的第二可行区域的域外终端作为不可接入终端。

9.根据权利要求3所述室内反射面辅助通信的网络规划方法，其特征在于，所述目标函数定义如下所示：

其中，o表示IRS的部署可行位置，信号接收功率平均值最大的点即为最佳部署位置；D表示LOS集合中终端的个数；P_d表示终端的接收功率。