RIS辅助的毫米波MIMO系统中数据传输方法及装置与流程

专利2025-11-15  3


本发明涉及无线通信,尤其涉及一种ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输方法及装置。


背景技术:

1、可重构智能表面(reconfigurable intelligent surface,ris)由大量可重构的反射元件组成,这些反射元件可以对入射信号产生可调节的独立相移。因此,ris可以为毫米波(mmwave)多输入多输出(multiple input multiple output,mimo)系统设计提供额外的可控的信道,从而提高毫米波mimo系统的频谱效率。

2、但是,由于反射元件的数量众多,导致数据传输所需的导频开销成倍增加。


技术实现思路

1、本发明提供一种ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输方法及装置,用以解决现有技术中导频开销大的缺陷,实现减少导频开销。

2、本发明提供一种ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输方法,包括:

3、对ris辅助的毫米波mimo系统中的估计路径进行筛选,得到目标估计路径;

4、对每个所述目标估计路径进行信道估计,得到每个所述目标估计路径对应的信道状态信息;

5、基于每个所述目标估计路径对应的信道状态信息,对用户端和基站的混合波束成形以及ris的反射向量进行优化,得到优化后的混合波束成形和优化后的反射向量;

6、基于优化后的混合波束成形和优化后的反射向量,进行数据传输。

7、在一些实施例中,所述对ris辅助的毫米波mimo系统中的估计路径进行筛选,得到目标估计路径,包括:

8、在每个反射向量对应的角度域网格上发射导频,对每个反射向量对应的估计路径进行信道估计,得到每个反射向量对应的估计路径反馈的信道状态信息;相邻所述角度域网格的相位差为所述mg表示ris的波束空间字典包含的网格个数;

9、根据所述每个反射向量对应的估计路径反馈的信道状态信息,得到所述目标估计路径。

10、在一些实施例中,所述对ris辅助的毫米波mimo系统中的估计路径进行筛选,得到目标估计路径,包括:

11、选取1组反射向量,所述1组反射向量包括n个反射向量,所述n个反射向量分别对应的反射元件构成l形;所述n≥3;

12、在所述n个反射向量对应的角度域网格上发射导频,获取所述n个反射向量分别对应的信道状态信息;

13、基于所述n个反射向量分别对应的信道状态信息,得到所述目标估计路径。

14、在一些实施例中,所述对ris辅助的毫米波mimo系统中的估计路径进行筛选,得到目标估计路径,包括:

15、以n个反射向量为一组,根据所述ris中的所有反射向量,划分多组反射向量;所述n个反射向量分别对应的反射元件构成l形;所述n≥3;

16、分别在每组反射向量对应的角度域网格上发射导频,获取每组反射向量对应的信道状态信息;

17、基于所有组反射向量分别对应的信道状态信息,得到所述目标估计路径。

18、在一些实施例中,所述对ris辅助的毫米波mimo系统中的估计路径进行筛选,得到目标估计路径,包括:

19、获取每个所述估计路径的功率;

20、根据每个所述估计路径的功率,对所述估计路径进行功率排列,得到所述目标估计路径。

21、在一些实施例中,在所述得到每个所述目标估计路径对应的信道状态信息之后,包括:

22、使用个数大于所述目标估计路径的个数的反射向量,在相邻角度域网格中进行多次路径搜索,确定真实非零索引的角度域网格。

23、在一些实施例中,所述基于每个所述目标估计路径对应的信道状态信息,对用户端和基站的混合波束成形以及ris的反射向量进行优化,得到优化后的混合波束成形和优化后的反射向量,包括:

24、在所述基站的射频链数不等于所述用户端的射频链数,和/或,所述基站的数据流个数不等于所述用户端的数据流个数的情况下,迭代执行以下步骤:

25、固定优化后的反射向量,对混合波束成形进行优化;所述优化后的反射向量是基于固定初始混合波束成形得到的;

26、固定优化后的混合波束成形,对反射向量进行再次优化;

27、直至频谱效率收敛,得到所述优化后的混合波束成形和所述优化后的反射向量。

28、在一些实施例中,所述目标估计路径的个数大于或等于所述表示所述用户端的数据流个数,所述表示所述基站的数据流个数。

29、本发明还提供一种ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输装置,包括:

30、第一得到模块,用于对ris辅助的毫米波mimo系统中的估计路径进行筛选,得到目标估计路径;

31、第二得到模块,用于对每个所述目标估计路径进行信道估计,得到每个所述目标估计路径对应的信道状态信息;

32、优化模块,用于基于每个所述目标估计路径对应的信道状态信息,对用户端和基站的混合波束成形以及ris的反射向量进行优化,得到优化后的混合波束成形和优化后的反射向量;

33、传输模块,用于基于所述优化后的混合波束成形和所述优化后的反射向量,进行数据传输。

34、本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输方法。

35、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输方法。

36、本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输方法。

37、本发明提供的ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输方法及装置,通过对ris辅助的毫米波mimo系统中的估计路径进行筛选,得到目标估计路径;对每个目标估计路径进行信道估计,得到每个目标估计路径对应的信道状态信息;基于每个目标估计路径对应的信道状态信息,对用户端和基站的混合波束成形以及ris的反射向量进行优化,得到优化后的混合波束成形和优化后的反射向量;基于优化后的混合波束成形和优化后的反射向量,进行数据传输。本发明通过减少估计路径的数量实现在相同的频谱效率下减少导频开销。



技术特征:

1.一种ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输方法,其特征在于,所述对ris辅助的毫米波mimo系统中的估计路径进行筛选,得到目标估计路径,包括:

3.根据权利要求1所述的ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输方法,其特征在于,所述对ris辅助的毫米波mimo系统中的估计路径进行筛选,得到目标估计路径,包括:

4.根据权利要求1所述的ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输方法,其特征在于,所述对ris辅助的毫米波mimo系统中的估计路径进行筛选,得到目标估计路径,包括:

5.根据权利要求1所述的ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输方法,其特征在于,所述对ris辅助的毫米波mimo系统中的估计路径进行筛选,得到目标估计路径,包括:

6.根据权利要求1所述的ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输方法,其特征在于,在所述得到每个所述目标估计路径对应的信道状态信息之后,包括:

7.根据权利要求1所述的ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输方法,其特征在于,所述基于每个所述目标估计路径对应的信道状态信息,对用户端和基站的混合波束成形以及ris的反射向量进行优化,得到优化后的混合波束成形和优化后的反射向量,包括:

8.根据权利要求1所述的ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输方法,其特征在于,所述目标估计路径的个数大于或等于所述表示所述用户端的数据流个数,所述表示所述基站的数据流个数。

9.一种ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输装置,其特征在于,包括:

10.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输方法。

11.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输方法。

12.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述ris辅助的毫米波mimo系统中数据传输方法。


技术总结
本发明提供一种RIS辅助的毫米波MIMO系统中数据传输方法及装置,涉及无线通信技术领域,所述方法包括:对RIS辅助的毫米波MIMO系统中的估计路径进行筛选,得到目标估计路径;对每个目标估计路径进行信道估计,得到每个目标估计路径对应的信道状态信息;基于每个目标估计路径对应的信道状态信息,对用户端和基站的混合波束成形以及RIS的反射向量进行优化,得到优化后的混合波束成形和优化后的反射向量;基于优化后的混合波束成形和优化后的反射向量,进行数据传输。本发明实现在相同的频谱效率下减少导频开销。

技术研发人员:张川,赵舞穹,代一方,尤优,黄永明,尤肖虎
受保护的技术使用者:网络通信与安全紫金山实验室
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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