[發明專利]一種毫米波段非授權頻譜的接入和波束賦形方法和裝置

有效

• 申請號: 202010769398.0
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN112073973B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 宋令陽;王鵬飛;邸博雅
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H04W16/14
• 分類號: H04W16/14;H04B7/0456;H04B7/06;H04B7/08
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 茍冬梅

1.一種毫米波段非授權頻譜的接入和波束賦形方法，其特征在于，應用于基站，所述方法包括：

基站對非授權毫米波信道進行信道檢測，并觸發蜂窩用戶終端對非授權毫米波信道進行信道檢測；

根據基站的檢測結果和蜂窩用戶終端的檢測結果，占用多個空閑非授權毫米波信道；

以最大化蜂窩用戶終端的傳輸速率，并最小化蜂窩用戶終端對所在信道的干擾為優化目標，對所有蜂窩用戶終端的接入信道的各自RF預編碼器和數字預編碼器進行迭代優化，直到所述RF預編碼器和所述數字預編碼器不再隨對方而變化，得到所述接入信道的各自目標RF預編碼器和目標數字預編碼器；

針對蜂窩用戶終端的接入信道，將所述蜂窩用戶終端在所述接入信道的整個目標RF預編碼器，以及，在所述接入信道的目標數字預編碼器中對應的列，擴展至所述蜂窩用戶終端可選的候選信道，用于求解總效用，獲得所述蜂窩用戶終端的所有候選信道的各自總效用，將所述蜂窩用戶終端分配至所述總效用最高的信道，所述候選信道包括所述占用的多個空閑非授權毫米波信道以及所述蜂窩用戶終端未接入的授權毫米波信道；

根據所有蜂窩用戶終端分配至各自總效用最高的信道，獲得所有蜂窩用戶終端的信道分配結果；

所述信道分配結果中的空閑非授權毫米波信道，蜂窩用戶終端與WiGig用戶終端共享所述空閑非授權毫米波信道進行數據傳輸。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲得所有蜂窩用戶終端的信道分配結果，包括以下步驟：

步驟1：當本輪信道分配結果與上一輪信道分配結果相同時，結束算法，否則執行步驟2；

步驟2:將本輪信道分配結果中包括的所有信道的各自RF預編碼器和數字預編碼器進行迭代優化，直到RF預編碼器和數字預編碼器不再隨對方而變化，得到本輪信道分配結果中包括的所有信道的各自目標RF預編碼器和目標數字預編碼器；

步驟3：針對蜂窩用戶終端在本輪分配的信道，將該蜂窩用戶終端在該信道的整個目標RF預編碼器，以及，在該信道的目標數字預編碼器中對應的列，擴展至該蜂窩用戶終端可選的候選信道，用于求解總效用，獲得該蜂窩用戶終端的所有候選信道的各自總效用，將該蜂窩用戶終端分配至總效用最高的信道，所述候選信道包括所述占用的多個空閑非授權毫米波信道以及所述蜂窩用戶終端未分配的授權毫米波信道；

步驟4：根據所有蜂窩用戶終端分配至各自總效用最高的信道，獲得所有蜂窩用戶終端的信道分配結果，返回步驟1。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述迭代優化，包括以下步驟：

步驟1：根據上一輪迭代得到的信道RF預編碼器結果V_RF矩陣，通過注水算法得到該信道中的所有用戶終端接收到的信號功率矩陣P，再根據得到的信號功率矩陣，通過波束賦形中的迫零均衡性質得到優化后的數字預編碼器結果V_Q矩陣；

步驟2：通過本輪優化得到的數字預編碼器結果V_Q矩陣，根據RF預編碼器中每個元素的獨立性，利用拉格朗日乘子法求解出RF預編碼器中的每個元素V_RF(i，j)，獲得優化后的RF預編碼器結果V_RF矩陣；

步驟3：當優化后的RF預編碼器結果V_RF矩陣和優化后的數字預編碼器結果V_Q矩陣不再隨對方而變化時，停止迭代，得到該信道的目標RF預編碼器和目標數字預編碼器，否則，返回步驟1。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述非授權毫米波信道具有占空周期，所述占空周期包括非共享時段，以及，共享時段；

在非共享時段內，WiGig用戶終端獨自占用所述非授權毫米波信道進行數據傳輸，在共享時段內，蜂窩用戶終端與WiGig用戶終端共享所述非授權毫米波信道進行數據傳輸。