[發(fā)明專利]基于智能反射面的定位信息輔助波束控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010030404.0
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111245494B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳亮;袁華晨;張在琛;黨建;李弈文;龔子軼;劉鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04B7/145;H04W4/02;H04W64/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 湯金燕

1.一種基于智能反射面的定位信息輔助波束控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，智能反射面向基站上報智能反射面的反射面地理位置以及智能反射面的反射面姿態(tài)信息；

步驟2，基站設(shè)置局部坐標(biāo)系，根據(jù)本地的基站位置、反射面地理位置和反射面姿態(tài)信息，分別計算基站與智能反射面之間物理距離以及波束方向信息，將波束方向信息中的離開角告知智能反射面；所述波束方向信息包括信號離開智能反射面時相對于智能反射面的離開角，以及到達基站時相對于基站天線所在平面的第一到達角；

步驟3，智能反射面根據(jù)收到的離開角，設(shè)置智能反射面參數(shù)，使智能反射面到基站的第一波束方向與離開角重合；

步驟4，基站根據(jù)第一到達角設(shè)計基站到智能反射面的第二波束方向，使得第二波束方向與第一到達角重合，并向用戶終端下發(fā)上行導(dǎo)頻信號發(fā)送指令；

步驟5，用戶終端收到基站的上行導(dǎo)頻信號發(fā)送指令后，向基站發(fā)送上行導(dǎo)頻信號；

步驟6，基站收到用戶終端發(fā)來的上行導(dǎo)頻信號后，進行信號處理，聯(lián)合估計到達角和飛行時間，得到第二到達角和第一飛行時間；

步驟7，基站將第一到達角、第二到達角和第一飛行時間進行匹配，得到經(jīng)過各個智能反射面的信號的第二飛行時間；

步驟8，基站根據(jù)經(jīng)過各個智能反射面的第二飛行時間，以及電磁波的傳播速度，計算信號從用戶終端經(jīng)過各個智能反射面到達基站的總傳播距離，將總傳播距離減去智能反射面到基站之間的第一距離得到用戶終端與智能反射面之間的第二距離；

步驟9，基站根據(jù)多個智能反射面與用戶終端之間的第二距離，確定用戶終端的位置；

步驟10，基站根據(jù)用戶終端的位置、反射面地理位置和反射面姿態(tài)信息，在局部坐標(biāo)系中計算智能反射面到用戶終端的波束方向；

步驟11，基站將智能反射面的波束方向信息發(fā)送給智能反射面；

步驟12，智能反射面根據(jù)基站發(fā)送的波束方向信息計算并調(diào)節(jié)智能反射面的參數(shù)，使波束指向服務(wù)的用戶終端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能反射面的定位信息輔助波束控制方法，其特征在于，所述基站為用戶終端提供通信服務(wù)，所述智能反射面為信號的傳播提供傳輸路徑，所述智能反射面包括反射面和控制器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能反射面的定位信息輔助波束控制方法，其特征在于，基站將第一到達角、第二到達角和第一飛行時間進行匹配，得到經(jīng)過各個智能反射面的信號的第二飛行時間包括：

根據(jù)差值最小準(zhǔn)則，將第一到達角、第二到達角和第一飛行時間進行匹配，確定用戶終端發(fā)射的信號經(jīng)過每個智能反射面后到達基站的第二飛行時間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能反射面的定位信息輔助波束控制方法，其特征在于，基站根據(jù)多個智能反射面與用戶終端之間的第二距離，確定用戶終端的位置包括：

基站根據(jù)多個智能反射面與用戶終端之間的第二距離，采用三邊定位原理，確定用戶終端的位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于智能反射面的定位信息輔助波束控制方法，其特征在于，確定用戶終端的位置包括：

根據(jù)直達路徑的第二到達角以及第二飛行時間確定用戶終端的位置；當(dāng)基站與用戶之間不存在直達路徑，根據(jù)2個及以上個數(shù)的智能反射面對用戶終端進行二維定位，根據(jù)3個及以上個數(shù)的智能反射面對用戶終端進行三維定位。