一种波束调控方法、电子设备和存储介质与流程

本发明涉及无线通信，尤其涉及一种波束调控方法、电子设备和存储介质。

背景技术：

1、阵列天线由于其良好的方向性增益在无线通信中得到了广泛应用，例如5g网络中采用的大规模多进多出(massive multiple input multiple output，massive mimo)天线。阵列天线通常依靠移相器改变各振子上发射信号的初始相位以实现波束调控功能，也即相控阵天线，相控阵天线通过改变各天线振子上发射信号的初始相位以实现波束方向的改变，无线机械旋转。由于技术和成本原因，通常阵列天线采用的移相器只能实现离散相位调控，移相器只能对振子发射的无线信号实施有限个相位状态的更改，例如，1bit移相器可以使发射信号的相位改变0或者π，2比特移相器可以使发射信号的相位改变0、π/4、π/2和3π/4。由于接收端定位精度、反馈时延和计算效率方面的制约，阵列天线通常需要预先准备一套码本，码本中包含一系列预编码矩阵，每个预编码矩阵对应一个波束方向。预编码矩阵对应相控阵天线中每个振子的相位改变量，通过切换码本中不同的预编码矩阵，就可以改变波束的方向。

2、而智能超表面是由大量被动的亚波长人工电磁单元组成的二维平面阵列，这些电磁单元按照一定规则周期性排列，其厚度可忽略不计，每个电磁单元由特定形状的金属或者介质材料构成，并与电子元件相连，电子元件由面板上的智能控制器控制，可实现电磁单元电磁属性的调整，例如平均磁导率、平均介电常数的调整。通过对电磁单元的电磁属性调控，就可以将入射到电磁单元表面的电磁信号以不同的振幅、相位、极化方向等进行反射或者透射，从而可在基站和用户终端之间构造出虚拟的直射链路，达到智能调控空间电磁环境的目的。因其具有调控空间电磁环境的潜力，且具有低剖面、低成本的优点，有望成为未来6g无线通信的关键技术。目前验证的智能超表面的波束方向改变仍以相位调控为主。对于具有动态相位调控能力的智能超表面，其波束调控方式可以采用和基站相同的方式，即先预设码本然后根据终端反馈信息从码本中选择合适的预编码

3、现行的预编码方案中基站侧码本中预置的预编码矩阵是固定不变的，无论终端距离的远近，基站都是根据反馈信息从码本中选择最匹配的预编码矩阵用于波束调控，但理论和仿真分析发现，当预编码采用量化的相位调控时，选择固定的预编码只能保证波束方向最优，而不能保证接收增益也最优，有必要对现有的基于预编码的波束调控方式进行优化，通过对码本中的预编码矩阵进行调整，使得波束的方向和增益都达到最优。

技术实现思路

1、本申请实施例的主要目的在于提供一种波束调控方法、电子设备和存储介质。

2、本申请实施例提供了一种波束调控方法，应用于第一通信节点，其中，该方法包括：

3、发送信道测量信息到第二通信节点；

4、接收所述第二通信节点根据所述信道测量信息反馈的最佳预编码指示pmi；

5、根据所述最佳预编码指示pmi从码本选择对应的预编码进行波束调控，其中，所述码本包括预编码和相位偏移量。

6、本申请实施例还提供了一种波束调控方法，应用于第二通信节点，其中，该方法包括：

7、接收第一通信节点发送的信道测量信息；

8、根据所述信道测量信息确定最佳预编码指示pmi；

9、反馈所述最佳预编码指示pmi到所述第一通信节点，以使所述第一通信节点从码本选择对应的预编码进行波束调控，其中，所述码本包括预编码和相位偏移量。

10、本申请实施例还提供了一种电子设备，其中，该电子设备包括：

11、一个或多个处理器，用于存储一个或多个程序；

12、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本申请实施例中任一所述波束调控方法。

13、本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有一个或多个程序，所述程序被一个或多个处理器执行，以实现如本申请实施例中任一所述波束调控方法。

技术特征：

1.一种波束调控方法，其特征在于，应用于第一通信节点，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所述最佳预编码指示pmi从码本选择对应的预编码进行波束调控，包括：

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述根据所述反馈结果使用所述预编码进行波束调控，包括：

5.根据权利要求3所述方法，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述码本包括预编码数据集和相位偏移数据集，其中，所述预编码数据集存储所述预编码，所述相位偏移数据集存储所述相位偏移量。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述预编码数据集包括n个预编码矢量或矩阵，每个所述预编码矢量对应一个空间波束或每个所述预编码矩阵对应一个空间波束组，其中，n为正整数。

8.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述预编码数据集包括n个预编码矢量或矩阵，所述预编码矢量中的元素数与所述第一通信节点的阵列天线在波束调控过程中使用的天线振子数相等，所述预编码矩阵包括至少两个所述预编码矢量，其中，n为正整数。

9.根据权利要求7或8所述方法，其特征在于，所述预编码矢量其中，j表示虚数单位，i表示元素序号，θi表示第i个振子的相位改变量，n表示所述波束调控过程中使用的天线振子的数量，所述预编码矩阵由r个预编码矢量构成，其中r大于或等于2。

10.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述相位偏移数据集包括k个常数，各所述常数的取值范围位于-π到π。

11.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述码本包括偏移预编码数据集，所述偏移预编码数据集根据所述预编码和所述相位偏移量生成。

12.根据权利要求11所述方法，其特征在于，所述偏移预编码数据集包括m个预编码矢量或矩阵，所述预编码矢量或矩阵中存在至少两个预编码φ1和φ2满足φ2＝ejsφ1，其中，s∈[-π,π]，j表示虚数单位，m大于n，n为独立的预编码数量，所述独立是指两个预编码矢量或预编码矩阵不满足式φ2＝ejsφ1。

13.根据权利要求1所述方法，其特征在于，还包括：根据所述第一通信节点的天线阵列规模和终端距离确定所述码本中所述相位偏移量的取值。

14.一种波束调控方法，其特征在于，应用于第二通信节点，所述方法包括：

15.根据权利要求14所述方法，其特征在于，还包括：

16.根据权利要求14所述方法，其特征在于，所述码本包括预编码数据集和相位偏移数据集，其中，所述预编码数据集存储所述预编码，所述相位偏移数据集存储所述相位偏移量。

17.根据权利要求16所述方法，其特征在于，所述预编码数据集包括n个预编码矢量或矩阵，每个所述预编码矢量对应一个空间波束或每个所述预编码矩阵对应一个空间波束组，其中,n为正整数。

18.根据权利要求16所述方法，其特征在于，预编码数据集包括n个预编码矢量或矩阵，所述预编码矢量中的元素数与所述第一通信节点的阵列天线在波束调控过程中使用的天线振子数相等，所述预编码矩阵包括至少两个所述预编码矢量。

19.根据权利要求17或18所述方法，其特征在于，所述预编码矢量其中，j表示虚数单位，i表示元素序号，θi表示第i个振子的相位改变量，n表示所述波束调控过程中使用的天线振子数，所述预编码矩阵由r个预编码矢量构成，其中r大于或等于2。

20.根据权利要求16所述方法，其特征在于，所述相位偏移数据集包括k个常数，各所述常数的取值范围位于-π到π。

21.根据权利要求14所述方法，其特征在于，所述码本包括偏移预编码数据集，所述偏移预编码数据集根据所述预编码和所述相位偏移量生成。

22.根据权利要求21所述方法，其特征在于，所述偏移预编码数据集包括m个预编码矢量或矩阵，其中m大于n，所述预编码矢量或矩阵中存在至少两个预编码φ1和φ2满足φ2＝ejsφ1，其中，s∈[-π,π]，j表示虚数单位，n为独立预编码矢量或矩阵的数量，所述独立是指两个预编码矢量或者预编码矩阵不满足式φ2＝ejsφ1。

23.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

24.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或多个程序，所述一个或多个程序被一个或多个处理器执行，以实现如权利要求1-13或14-22中任一所述波束调控方法。

技术总结
本申请实施例提供了一种波束调控方法、电子设备和存储介质，其中，该方法包括：发送信道测量信息到第二通信节点；接收所述第二通信节点根据所述信道测量信息反馈的最佳预编码指示PMI；根据所述最佳预编码指示PMI从码本选择对应的预编码进行波束调控，其中，所述码本包括预编码和相位偏移量。本申请实施例使用包括相位偏移量的码本精准调控波束，可增强信号接收增益，提高通信节点间的信号质量。

技术研发人员：杨军,陈艺戬,窦建武
受保护的技术使用者：中兴通讯股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12