[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于智能反射面的通信方法、系統(tǒng)及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011490400.7
• 申請(qǐng)日: 2020-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112737655B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 豐雷;楊志祥;謝坤宜;李文璟;闕笑語(yǔ);周凡欽
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04B7/06
• 分類(lèi)號(hào): H04B7/06
• 代理公司: 北京三聚陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 李博洋

本發(fā)明提供一種基于智能反射面的通信方法、系統(tǒng)及裝置，應(yīng)用于通信系統(tǒng)，包括：獲取智能反射面中相鄰反射元件之間的距離以及待發(fā)送射頻信號(hào)的狀態(tài)信息，狀態(tài)信息包括；射頻信號(hào)的波長(zhǎng)、射頻信號(hào)達(dá)到以及離開(kāi)智能反射面時(shí)，與智能反射面所在平面形成的水平角以及垂直角；根據(jù)智能反射面中相鄰反射元件之間的距離以及待發(fā)送射頻信號(hào)的狀態(tài)信息，確定第一用戶(hù)端傳輸射頻信號(hào)至第二用戶(hù)端時(shí)，最小中斷概率下對(duì)應(yīng)的智能反射面相位，最小中斷概率根據(jù)第一用戶(hù)端與第二用戶(hù)端之間的信號(hào)傳輸模式確定；將確定的相位發(fā)送至智能反射面，使得智能反射面根據(jù)相位進(jìn)行相位調(diào)整。通過(guò)實(shí)施本發(fā)明，減小第一用戶(hù)端傳輸給第二用戶(hù)端時(shí)的中斷概率，提高系統(tǒng)可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于智能反射面的通信方法、系統(tǒng)及裝置。

背景技術(shù)

基站與用戶(hù)進(jìn)行通信時(shí)，為了避免基站和用戶(hù)之間的障礙物對(duì)通信產(chǎn)生的影響或者為了增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸性能，一般采用在基站和用戶(hù)之間設(shè)置一個(gè)智能反射面(IRS)。智能反射面(IRS)作為一項(xiàng)全新的革命性技術(shù)，它可以通過(guò)在平面上集成大量低成本的無(wú)源反射元件，智能地重新配置無(wú)線(xiàn)傳播環(huán)境，從而顯著提高無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的性能。具體來(lái)說(shuō)，智能反射面(IRS)的不同元件可以通過(guò)控制其相位來(lái)獨(dú)立地反射入射信號(hào)，從而協(xié)同地實(shí)現(xiàn)用于定向信號(hào)增強(qiáng)或零陷的三維無(wú)源波束形成。

相關(guān)技術(shù)中，多個(gè)用戶(hù)端之間通過(guò)主動(dòng)傳輸或者后向散射的方式實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的傳輸，當(dāng)傳輸過(guò)程中的能量不滿(mǎn)足相應(yīng)傳輸模式下的信號(hào)傳輸?shù)淖钚『哪芤螅瑢?dǎo)致傳輸中斷。而由于現(xiàn)有智能反射面反射元件的相位大小一般通過(guò)接收用戶(hù)的需求固定設(shè)定，使得通過(guò)智能反射面?zhèn)鬏數(shù)墓潭芰坎荒軡M(mǎn)足所有傳輸模式下的信號(hào)傳輸需求，影響用戶(hù)端之間通信可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于智能反射面的通信方法、系統(tǒng)及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中用戶(hù)端之間通信的可靠性的缺陷。

根據(jù)第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于智能反射面的通信方法，應(yīng)用于通信系統(tǒng)，所述通信系統(tǒng)包括信號(hào)發(fā)送端、智能反射面、第一用戶(hù)端以及第二用戶(hù)端，所述信號(hào)發(fā)送端將射頻信號(hào)發(fā)送至智能反射面，所述智能反射面將所述射頻信號(hào)反射至第一用戶(hù)端，所述第一用戶(hù)端傳輸所述射頻信號(hào)至第二用戶(hù)端，包括如下步驟：獲取智能反射面中相鄰反射元件之間的距離以及待發(fā)送射頻信號(hào)的狀態(tài)信息，所述狀態(tài)信息包括；射頻信號(hào)的波長(zhǎng)、射頻信號(hào)達(dá)到以及離開(kāi)所述智能反射面時(shí)，與所述智能反射面所在平面形成的水平角以及垂直角；根據(jù)所述智能反射面中相鄰反射元件之間的距離以及待發(fā)送射頻信號(hào)的狀態(tài)信息，確定所述第一用戶(hù)端傳輸所述射頻信號(hào)至第二用戶(hù)端時(shí)，最小中斷概率下對(duì)應(yīng)的智能反射面相位，所述最小中斷概率根據(jù)所述第一用戶(hù)端與所述第二用戶(hù)端之間的信號(hào)傳輸模式確定；將確定的所述相位發(fā)送至所述智能反射面，使得所述智能反射面根據(jù)所述相位進(jìn)行相位調(diào)整。

可選地，根據(jù)所述智能反射面中相鄰反射元件之間的距離以及待發(fā)送射頻信號(hào)的狀態(tài)信息，確定所述第一用戶(hù)端傳輸所述射頻信號(hào)至第二用戶(hù)端時(shí)，最小中斷概率下對(duì)應(yīng)的智能反射面相位之前，還包括：根據(jù)所述第一用戶(hù)端的入射功率，確定所述第一用戶(hù)端在任一傳輸模式下的能量捕獲速率以及第二用戶(hù)端的接收速率，所述傳輸模式包括后向散射和主動(dòng)傳輸；根據(jù)預(yù)設(shè)傳輸規(guī)則以及所述第一用戶(hù)端的能量捕獲速率與所述第二用戶(hù)端的接收速率，確定所述第一用戶(hù)端到所述第二用戶(hù)端在任一傳輸模式下的傳輸中斷概率；根據(jù)任一傳輸模式下的傳輸中斷概率確定總體傳輸中斷概率；在所述總體傳輸中斷概率最小約束條件下，確定對(duì)應(yīng)的智能反射面相位。