设备动态波束追踪方法、装置、设备和计算机存储介质与流程

本技术涉及无线通信，尤其涉及一种设备动态波束追踪方法、装置、设备和计算机存储介质。

背景技术：

1、移动通信是指移动用户之间，或移动用户与固定用户之间的通信。随着科学技术的发展，相关支柱性产业的不断进步，移动通信应用领域的扩大和对性能要求的提高，促使移动通信在技术上向更高水平发展。

2、随着移动通信的关键技术的不断变化，需要处理的信息量也在成倍增长，而天线是实现这一跨越式提升不可或缺的组件；天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波，或者进行相反的变换，也就是发射或接收电磁波；无论是基站还是移动终端，天线都是充当发射信号和接收信号的中间件。

3、波束赋形在5g时代成为提供高效、可靠无线通信的关键技术，时常与aau(activeantenna unit，有源天线单元)和mimo(multiple-input multiple-output)等概念联系在一起；波束赋形可以通过控制天线阵列中每个天线元素的相位和振幅，使信号能量聚焦在特定的方向上，从而提高信号强度、覆盖范围和容量，同时降低干扰。然而，现有基于智能反射面的波束赋性算法前提需要根据移动终端发送的导频信号来估计信道，进而计算相应用户的波束赋性因子，不仅对基站的算力提出了要求，也浪费了终端上行资源用于传输导频信号。

技术实现思路

1、本技术提供一种设备动态波束追踪方法、装置、设备和计算机存储介质，用以解决采用基于智能反射面的波束赋性算法进行通信时对基站的算力要求高以及依赖于移动终端发送的导频信号来估计信道的缺陷。

2、第一方面，本技术提供一种设备动态波束追踪方法，应用于目标基站，包括：

3、获取目标设备的当前位置；

4、根据所述目标设备的当前位置，确定与所述目标设备对应的目标反射面设备以及所述目标反射面设备的反射位置；

5、根据所述当前位置和所述反射位置，生成与所述目标反射面设备对应的波束因子；

6、将所述波束因子发送至所述目标反射面设备，并通过所述目标反射面设备对所述目标设备进行动态波束追踪。

7、可选的，所述根据所述目标设备的当前位置，确定与所述目标设备对应的目标反射面设备以及所述目标反射面设备的反射位置，包括：

8、获取位置信息数据库，所述位置信息数据库包括：多个反射面设备的位置信息；

9、根据所述目标设备的当前位置和所述位置信息数据库，确定多个可用反射面设备；

10、获取所述多个反射面设备的信号接收信息，所述信号接收信息用于指示所述目标基站发送给可用反射面设备的数据信息；

11、对多个信号接收信息进行分析处理，确定所述多个可用反射面设备中的最佳反射面设备，并将所述最佳反射面设备确定为所述目标反射面设备；

12、根据所述目标反射面设备和所述位置信息数据库，确定所述目标反射面设备的反射位置。

13、可选的，所述根据所述当前位置和所述反射位置，生成与所述目标反射面设备对应的波束因子，包括：

14、根据所述当前位置和所述反射位置，生成由所述反射位置至所述当前位置的方向矢量；

15、根据所述方向矢量，确定所述目标反射面设备发出波束的主瓣方向和所述目标反射面设备的反射单元；

16、根据所述主瓣方向和所述反射单元，生成与所述目标反射面设备对应的波束因子。

17、可选的，所述根据所述主瓣方向和所述反射单元，生成与所述目标反射面设备对应的波束因子，包括：

18、获取与所述反射单元对应的多个最小反射单元以及与所述最小反射单元对应的当前反射参数；

19、按照所述主瓣方向分别对所述最小反射单元的反射参数进行优化处理，分别确定所述多个最小反射单元的目标反射参数；

20、根据所述主瓣方向、所述多个最小反射单元和所述多个最小反射单元的目标反射参数，生成与所述目标反射面设备对应的波束因子。

21、可选的，所述方法还包括：

22、在所述目标基站发送所述波束因子给所述目标反射面设备之后，重新获取所述目标设备的当前位置；

23、判断新的当前位置与所述波束因子对应的当前位置是否一致；

24、若所述新的当前位置与所述波束因子对应的当前位置不一致，则根据所述新的当前位置，确定新的目标反射面设备；

25、根据所述新的目标反射面设备，重新生成与所述新的目标反射面设备对应的波束因子，并将所述波束因子发送至所述目标反射面设备；

26、控制所述目标反射面设备按照所述波束因子对所述目标设备进行波束追踪。

27、可选的，所述方法还包括：

28、获取所述目标基站的信号覆盖区域；

29、根据所述信号覆盖区域，确定与所述目标基站通信的多个有效反射面设备，所述有效反射面设备用于指示可以对所述信号覆盖区域内的目标设备进行波束追踪；

30、根据所述目标基站，对所述多个有效反射面设备的位置信息进行抽象化处理，得到所述多个有效反射面设备的反射位置；

31、根据所述多个有效反射面设备的反射位置，生成与所述目标基站对应的所述位置信息数据库。

32、第二方面，本技术提供一种设备动态波束追踪方法，应用于目标反射面设备，包括：

33、获取目标基站发送的波束因子以及所述目标反射面设备的初始反射系数；

34、按照所述波束因子对所述初始反射系数进行优化处理，并将优化处理的结果确定为与所述目标设备的当前位置对应的目标反射系数；

35、按照所述目标反射系数对所述目标反射面设备的反射单元进行更新处理；

36、根据更新后的反射单元，确定目标波束，并控制所述目标波束对所述目标设备进行波束追踪。

37、第三方面，本技术提供一种设备动态波束追踪装置，应用于目标基站，包括：

38、获取模块，用于获取目标设备的当前位置。

39、确定模块，用于根据所述目标设备的当前位置，确定与所述目标设备对应的目标反射面设备以及所述目标反射面设备的反射位置。

40、处理模块，用于根据所述当前位置和所述反射位置，生成与所述目标反射面设备对应的波束因子。

41、所述处理模块，还用于将所述波束因子发送至所述目标反射面设备，并通过所述目标反射面设备对所述目标设备进行动态波束追踪。

42、可选的，所述获取模块，还用于获取位置信息数据库，所述位置信息数据库包括：多个反射面设备的位置信息。

43、所述确定模块，还用于根据所述目标设备的当前位置和所述位置信息数据库，确定多个可用反射面设备。

44、所述获取模块，还用于获取所述多个反射面设备的信号接收信息，所述信号接收信息用于指示所述目标基站发送给可用反射面设备的数据信息。

45、所述处理模块，还用于对多个信号接收信息进行分析处理。

46、所述确定模块，还用于确定所述多个可用反射面设备中的最佳反射面设备，并将所述最佳反射面设备确定为所述目标反射面设备。

47、所述确定模块，还用于根据所述目标反射面设备和所述位置信息数据库，确定所述目标反射面设备的反射位置。

48、可选的，所述处理模块，还用于根据所述当前位置和所述反射位置，生成由所述反射位置至所述当前位置的方向矢量。

49、所述确定模块，还用于根据所述方向矢量，确定所述目标反射面设备发出波束的主瓣方向和所述目标反射面设备的反射单元。

50、所述处理模块，还用于根据所述主瓣方向和所述反射单元，生成与所述目标反射面设备对应的波束因子。

51、可选的，所述获取模块，还用于获取与所述反射单元对应的多个最小反射单元以及与所述最小反射单元对应的当前反射参数。

52、所述处理模块，还用于按照所述主瓣方向分别对所述最小反射单元的反射参数进行优化处理。

53、所述确定模块，还用于分别确定所述多个最小反射单元的目标反射参数。

54、所述处理模块，还用于根据所述主瓣方向、所述多个最小反射单元和所述多个最小反射单元的目标反射参数，生成与所述目标反射面设备对应的波束因子。

55、可选的，所述获取模块，还用于在所述目标基站发送所述波束因子给所述目标反射面设备之后，重新获取所述目标设备的当前位置。

56、所述设备动态波束追踪装置还包括：判断模块。

57、所述判断模块，用于判断新的当前位置与所述波束因子对应的当前位置是否一致。

58、若所述新的当前位置与所述波束因子对应的当前位置不一致，则所述确定模块，还用于根据所述新的当前位置，确定新的目标反射面设备。

59、所述处理模块，还用于根据所述新的目标反射面设备，重新生成与所述新的目标反射面设备对应的波束因子，并将所述波束因子发送至所述目标反射面设备。

60、所述设备动态波束追踪装置还包括：控制模块。

61、所述控制模块，用于控制所述目标反射面设备按照所述波束因子对所述目标设备进行波束追踪。

62、可选的，所述获取模块，还用于获取所述目标基站的信号覆盖区域。

63、所述确定模块，还用于根据所述信号覆盖区域，确定与所述目标基站通信的多个有效反射面设备，所述有效反射面设备用于指示可以对所述信号覆盖区域内的目标设备进行波束追踪。

64、所述处理模块，还用于根据所述目标基站，对所述多个有效反射面设备的位置信息进行抽象化处理，得到所述多个有效反射面设备的反射位置。

65、所述处理模块，还用于根据所述多个有效反射面设备的反射位置，生成与所述目标基站对应的所述位置信息数据库。

66、第四方面，本技术提供一种设备动态波束追踪装置，应用于目标反射面设备，包括：

67、获取模块，用于获取目标基站发送的波束因子以及所述目标反射面设备的初始反射系数。

68、处理模块，用于按照所述波束因子对所述初始反射系数进行优化处理。

69、确定模块，用于将优化处理的结果确定为与所述目标设备的当前位置对应的目标反射系数。

70、所述处理模块，还用于按照所述目标反射系数对所述目标反射面设备的反射单元进行更新处理。

71、所述确定模块，还用于根据更新后的反射单元，确定目标波束。

72、控制模块，用于控制所述目标波束对所述目标设备进行波束追踪。

73、第五方面，本技术提供一种设备动态波束追踪设备，包括：

74、存储器；

75、处理器；

76、其中，所述存储器存储计算机执行指令；

77、所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如上述第一方面以及第一方面各种可能的实现方式或第二方面以及第二方面各种可能的实现方式所述的设备动态波束追踪方法。

78、第六方面，本技术提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行以实现如上述第一方面以及第一方面各种可能的实现方式或第二方面以及第二方面各种可能的实现方式所述的设备动态波束追踪方法。

79、本技术提供的设备动态波束追踪方法，通过获取目标设备的当前位置，目标基站根据该目标设备的当前位置，确定对应的目标反射面设备以及目标反射面设备的反射位置，再根据当前位置和反射位置，生成用于目标反射面设备的波束因子，并将该波束因子发送至目标反射面设备；目标反射面设备在收到波束因子之后，获取当前设备的初始反射系数，并按照波束因子对初始反射系数进行优化处理，得到目标反射系数；目标反射面设备按照目标反射系数对目标反射面设备的反射单元进行更新处理，并通过更新后的反射单元生成目标波束，实现对目标设备的动态波束追踪。该方法降低了对基站算力的要求，避免了上行资源的浪费，提高了波束赋形的准确性，进一步优化了移动终端的通信质量，实现了多基站和多智能反射面设备的灵活组网，提高了用户的使用体验。