[發明專利]模數混合波束賦形的網絡設備、方法和控制器

有效

• 申請號: 201710208898.5
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN108667501B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 高昕宇;戴凌龍;施藝;張瑞齊
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司;清華大學
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06
• 代理公司: 北京龍雙利達知識產權代理有限公司 11329
• 代理人: 范華英;毛威

1.一種模數混合波束賦形的網絡設備，其特征在于，包括：基帶信號處理單元，N個射頻鏈路單元，N個模擬波束賦形單元和控制器，所述N個射頻鏈路單元與所述N個模擬波束賦形單元一一對應連接，所述N個模擬波束賦形單元中的每個模擬波束賦形單元與M個天線連接；

所述控制器根據第一模擬波束賦形矩陣中與所述每個模擬波束賦形單元對應的每個元素，控制所述每個模擬波束賦形單元對模擬信號進行正相或反相調整，

其中，所述第一模擬波束賦形矩陣包括M行和N列，所述M行與所述M個天線一一對應，所述N列與所述N個模擬波束賦形單元一一對應，所述模擬波束賦形矩陣的每個元素取值為第一數值或第二數值，所述第一數值不等于所述第二數值，所述元素取值為第一數值時，所述元素對應的模擬波束賦形單元對所述模擬信號進行的調整為正相調整，在所述元素取值為第二數值時，所述元素對應的模擬波束賦形單元對所述模擬信號進行的調整為反相調整；

所述每個模擬波束賦形單元將進行正相或反相調整后的模擬信號輸入到與所述每個模擬波束賦形單元連接的天線，用于所述網絡設備向終端設備發送所述模擬信號；

其中，所述模擬波束賦形單元包括第一支路和第二支路，所述第一支路包括第一開關，所述第二支路包括第二開關和反相器，其中，所述第一開關閉合時，所述模擬波束賦形單元對所述模擬信號進行的調整為正相調整，所述第二開關閉合時，所述模擬波束賦形單元對所述模擬信號進行的調整為反相調整。

2.根據權利要求1所述的網絡設備，其特征在于，所述模擬波束賦形單元包括1比特移相器。

3.根據權利要求1或2所述的網絡設備，其特征在于，在所述控制器根據第一模擬波束賦形矩陣中與所述每個模擬波束賦形單元對應的每個元素，控制所述每個模擬波束賦形單元對所述模擬信號進行正相或反相調整之前，

所述基帶信號處理單元根據第一數字波束賦形矩陣對發射信號進行數字波束賦形得到N路數字波束賦形后的信號；

所述基帶信號處理單元將所述N路數字波束賦形后的信號輸入到所述N個射頻鏈路，其中，所述N路數字波束賦形后的信號中的每路數字波束賦形后的信號輸入到所述N個射頻鏈路中的其中一個射頻鏈路；

所述N個射頻鏈路單元中的每個射頻鏈路單元將所述數字波束賦形后的信號轉化為模擬信號；

所述每個射頻鏈路單元將所述模擬信號輸入至與所述每個射頻鏈路對應的模擬波束賦形單元。

4.根據權利要求1或2所述的網絡設備，其特征在于，所述控制器具體用于：

根據交互熵最大化準則，對模擬波束賦形矩陣的初始概率分布以迭代的方式進行H次更新；

根據所述初始概率分布下的多個模擬波束賦形矩陣和所述多個模擬波束賦形矩陣中每個模擬波束賦形矩陣對應的數字波束賦形矩陣，以及H次更新后的概率分布下的多個模擬波束賦形矩陣和所述多個模擬波束賦形矩陣中每個模擬波束賦形矩陣對應的數字波束賦形矩陣，確定所述第一模擬波束賦形矩陣和第一數字波束賦形矩陣；

將所述第一數字波束賦形矩陣輸入所述基帶信號處理單元，以通過所述第一數字波束賦形矩陣對發射信號進行數字波束賦形得到N路數字波束賦形后的信號。

5.根據權利要求4所述的網絡設備，其特征在于，所述控制器具體用于：

根據第t-1次更新后的概率分布，產生多個模擬波束賦形矩陣，其中，t為正整數，t小于等于H；

根據所述多個模擬波束賦形矩陣中的每一個模擬波束賦形矩陣，確定所述每一個模擬波束賦形矩陣對應的數字波束賦形矩陣；

根據所述多個模擬波束賦形矩陣和所述多個模擬波束賦形矩陣對應的數字波束賦形矩陣，計算多個可達和速率；

從所述多個可達和速率中，選擇第一可達和速率；

以所述第一可達和速率為參數，根據所述交互熵最大化準則，對t-1次后的概率分布進行更新，得到第t次的概率分布；

根據所述初始概率分布下的多個可達和速率對應的模擬波束賦形矩陣和數字波束賦形矩陣，以及H次更新后的概率分布下的多個可達和速率對應的模擬波束賦形矩陣和數字波束賦形矩陣，確定所述第一模擬波束賦形矩陣和所述第一數字波束賦形矩陣。