[发明专利]基于移动场景下波束域信道矩阵的自适应降维方法

权利要求书

1.基于移动场景下波束域信道矩阵的自适应降维方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、根据初始信道状态信息，在初始时刻对移动站分配波束；

S2、根据移动站的速度和方向计算离去角AoD的变化与时间的关系：在首次波束分配之后，移动站将其移动速度和方向反馈给基站，基站端根据移动站的位置和移动状态信息，计算AoD随时间t的变化，计算公式为：

其中，d₀表示移动站和基站之间的初始距离，d_t表示t时刻移动站和基站之间的距离，v和θ_MS分别表示移动站的移动速度和角度，为初始时刻的AoD；

S3、在移动站移动过程中，判断离去角的变化值是否超过一个波束的覆盖范围，若超过，则进行波束集的调整后返回上一步，若未超过，则进行下一步；

S4、在原波束集内进行信道跟踪；

S5、对降维后的信道矩阵做预编码；所述S5中进行信号的波束域预编码具体包括如下步骤：

基站端通过分配后的波束集传输有用信号，用降维后的信道矩阵作预编码：

其中为降维后的波束域信道矩阵，H为求该矩阵的共轭转置操作。

2.如权利要求1所述的基于移动场景下波束域信道矩阵的自适应降维方法，其特征在于：所述S1中移动站分配波束包括如下步骤：

S11、获取波束域的信道矩阵：在初始时刻进行信道预估，获取信道矩阵；

S12、将获取的信道矩阵进行特征分解得到波束域的信道矩阵，在下行链路中，矩阵的每一列代表一个波束；

S13、对移动站分配初始波束，取得各个波束上的信道增益，将增益较大的若干个波束分配给移动站，完成波束域信道的降维。

3.如权利要求1所述的基于移动场景下波束域信道矩阵的自适应降维方法，其特征在于：所述S3中判断过程包括如下步骤：

S31、通过S2中的公式，在t时刻，得到AoD的变化后，对它的值进行分析，由于波束域中的每个波束对应的方向与相对应，定义波束域信道矩阵的波束分辨率为：

判断的值，B为总的波束个数；

若△sb，AoD的变化并没有超过波束分辨率，此时上一时刻对移动站分配的波束集仍包含了信道中的大部分增益，因此不需要对移动站占用的波束集进行调整，应当继续下一时刻AoD的计算，并重复步骤三从而根据AoD值判断是否需要对波束进行调整；

若△s≥b，说明AoD的变化超过了波束分辨率，需要对移动站的波束集进行调整，令所选取的波束根据移动站的移动方向依次顺移，确保对移动站分配的波束集包含大部分的信道增益，最后令为此刻的AoD值在下一时刻重复步骤三从而根据AoD值判断是否需要对波束进行调整。

4.如权利要求2所述的基于移动场景下波束域信道矩阵的自适应降维方法，其特征在于：所述S11中初始时刻的信道矩阵采用初始时刻的固定位置的平均信道状态信息进行获取。

5.如权利要求1所述的基于移动场景下波束域信道矩阵的自适应降维方法，其特征在于：本方法中当移动站从一个基站覆盖范围进入另一个基站范围时，则需要返回重新确定信道状态信息步骤，从而开始下一轮的动态波束分配过程。