[發明專利]一種室內反射面輔助通信的網絡規劃方法

在審

• 申請號: 202310043644.8
• 申請日: 2023-01-29
• 公開（公告）號: CN116056103A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 王文鼐;余錦涵;吳煒;葉思思;劉雨露;龔子超
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W16/20
• 分類號: H04W16/20
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 姜夢翔

1.一種室內反射面輔助通信的網絡規劃方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)依據室內基站與終端各自的視距傳播區域的重疊區域，找出反射面部署的可行區域，同時將終端分劃為域內終端和域外終端二個集合；

(2)以可行區域為約束，為域內終端計算反射面的最佳位置；

(3)將部署在第一最佳位置的第一反射面當作基站，為域外終端重復第(1)和第(2)步計算，得到第二最佳位置用于部署第二反射面。

2.根據權利要求1所述室內反射面輔助通信的網絡規劃方法，其特征在于，步驟(1)具體為：

(1)預先設定或配置室內基站位置和終端位置，依此分別以基站和終端為假想光源，應用射線法計算出各自在室內三維空間墻面上的兩個視距區，所述兩個視距區的重疊區是反射面部署的最大可行區域；

(2)依基站到終端的直線距離從小到大的順序，將每對基站終端的視距傳播重疊區進行集合交運算，得到范圍最小的非空區域集合，當作反射面部署的可行區域；

(3)可行區域計算過程中，按序遍歷過的所有終端編入域內終端集合，未遍歷過的終端編入域外終端集合。

3.根據權利要求1所述室內反射面輔助通信的網絡規劃方法，其特征在于，所述步驟(2)具體為：

(1)可行區域是反射面最佳位置問題求解的約束條件，目標函數是基站至所有域內終端的信號接收功率的平均值最大；

(2)采用究舉搜索法，以預定的搜索精度遍歷可行區域內計算點，信號接收功率平均值最大的點為第一反射面部署的最佳位置。

4.根據權利要求1所述室內反射面輔助通信的網絡規劃方法，其特征在于，所述步驟(3)具體為：

(1)第一反射面和第二反射面串接構成二次反射，第一反射面等效為二次反射的信號源；

(2)第一可行區域的域外終端等效為二次反射的接收終端；

(3)查找第二反射面部署的最佳位置，除信號源位置不同外，計算方法與第一反射面相同。

5.根據權利要求2所述室內反射面輔助通信的網絡規劃方法，其特征在于，所述的射線法是將終端或基站的位置作為端點，朝外發射射線，該射線沒有穿過障礙物能夠到達的墻面區域即為視距區域。

6.根據權利要求3所述室內反射面輔助通信的網絡規劃方法，其特征在于，所述的信號接收功率是根據室內的終端位置、基站位置和反射面部署的位置以及尺寸，假設反射面陣元的反射幅度及相位都調制到最佳狀態，通過公式：計算得出；

其中，P_t表示基站的發射功率，Γ表示IRS陣元RU的反射系數，S為IRS面積，G_t和G_r分別為基站和終端的天線增益，G_s(θ_i)為RU隨入射角θ_i的散射增益，G_s(θ_r)為RU隨入射角θ_r的散射增益，散射增益可以通過公式G_s(θ)＝4cos(θ)來計算，d_x和d_y表示RU的尺寸，r₁和r₂分別表示基站到IRS和IRS到終端的空間距離。

7.根據權利要求3所述室內反射面輔助通信的網絡規劃方法，其特征在于，所述的搜索精度，缺省的最小值設為反射面幾何尺寸的一半。

8.根據權利要求4所述室內反射面輔助通信的網絡規劃方法，其特征在于，所述查找第二反射面部署的最佳位置過程中產生的第二可行區域的域外終端作為不可接入終端。

9.根據權利要求3所述室內反射面輔助通信的網絡規劃方法，其特征在于，所述目標函數定義如下所示：

其中，o表示IRS的部署可行位置，信號接收功率平均值最大的點即為最佳部署位置；D表示LOS集合中終端的個數；P_d表示終端的接收功率。