[发明专利]模数混合波束赋形的网络设备、方法和控制器

权利要求书

1.一种模数混合波束赋形的网络设备，其特征在于，包括：基带信号处理单元，N个射频链路单元，N个模拟波束赋形单元和控制器，所述N个射频链路单元与所述N个模拟波束赋形单元一一对应连接，所述N个模拟波束赋形单元中的每个模拟波束赋形单元与M个天线连接；

所述控制器根据第一模拟波束赋形矩阵中与所述每个模拟波束赋形单元对应的每个元素，控制所述每个模拟波束赋形单元对模拟信号进行正相或反相调整，

其中，所述第一模拟波束赋形矩阵包括M行和N列，所述M行与所述M个天线一一对应，所述N列与所述N个模拟波束赋形单元一一对应，所述模拟波束赋形矩阵的每个元素取值为第一数值或第二数值，所述第一数值不等于所述第二数值，所述元素取值为第一数值时，所述元素对应的模拟波束赋形单元对所述模拟信号进行的调整为正相调整，在所述元素取值为第二数值时，所述元素对应的模拟波束赋形单元对所述模拟信号进行的调整为反相调整；

所述每个模拟波束赋形单元将进行正相或反相调整后的模拟信号输入到与所述每个模拟波束赋形单元连接的天线，用于所述网络设备向终端设备发送所述模拟信号；

其中，所述模拟波束赋形单元包括第一支路和第二支路，所述第一支路包括第一开关，所述第二支路包括第二开关和反相器，其中，所述第一开关闭合时，所述模拟波束赋形单元对所述模拟信号进行的调整为正相调整，所述第二开关闭合时，所述模拟波束赋形单元对所述模拟信号进行的调整为反相调整。

2.根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于，所述模拟波束赋形单元包括1比特移相器。

3.根据权利要求1或2所述的网络设备，其特征在于，在所述控制器根据第一模拟波束赋形矩阵中与所述每个模拟波束赋形单元对应的每个元素，控制所述每个模拟波束赋形单元对所述模拟信号进行正相或反相调整之前，

所述基带信号处理单元根据第一数字波束赋形矩阵对发射信号进行数字波束赋形得到N路数字波束赋形后的信号；

所述基带信号处理单元将所述N路数字波束赋形后的信号输入到所述N个射频链路，其中，所述N路数字波束赋形后的信号中的每路数字波束赋形后的信号输入到所述N个射频链路中的其中一个射频链路；

所述N个射频链路单元中的每个射频链路单元将所述数字波束赋形后的信号转化为模拟信号；

所述每个射频链路单元将所述模拟信号输入至与所述每个射频链路对应的模拟波束赋形单元。

4.根据权利要求1或2所述的网络设备，其特征在于，所述控制器具体用于：

根据交互熵最大化准则，对模拟波束赋形矩阵的初始概率分布以迭代的方式进行H次更新；

根据所述初始概率分布下的多个模拟波束赋形矩阵和所述多个模拟波束赋形矩阵中每个模拟波束赋形矩阵对应的数字波束赋形矩阵，以及H次更新后的概率分布下的多个模拟波束赋形矩阵和所述多个模拟波束赋形矩阵中每个模拟波束赋形矩阵对应的数字波束赋形矩阵，确定所述第一模拟波束赋形矩阵和第一数字波束赋形矩阵；

将所述第一数字波束赋形矩阵输入所述基带信号处理单元，以通过所述第一数字波束赋形矩阵对发射信号进行数字波束赋形得到N路数字波束赋形后的信号。

5.根据权利要求4所述的网络设备，其特征在于，所述控制器具体用于：

根据第t-1次更新后的概率分布，产生多个模拟波束赋形矩阵，其中，t为正整数，t小于等于H；

根据所述多个模拟波束赋形矩阵中的每一个模拟波束赋形矩阵，确定所述每一个模拟波束赋形矩阵对应的数字波束赋形矩阵；

根据所述多个模拟波束赋形矩阵和所述多个模拟波束赋形矩阵对应的数字波束赋形矩阵，计算多个可达和速率；

从所述多个可达和速率中，选择第一可达和速率；

以所述第一可达和速率为参数，根据所述交互熵最大化准则，对t-1次后的概率分布进行更新，得到第t次的概率分布；

根据所述初始概率分布下的多个可达和速率对应的模拟波束赋形矩阵和数字波束赋形矩阵，以及H次更新后的概率分布下的多个可达和速率对应的模拟波束赋形矩阵和数字波束赋形矩阵，确定所述第一模拟波束赋形矩阵和所述第一数字波束赋形矩阵。