[发明专利]利用网络环境上下文信息实现的智能波束配准方法与装置

权利要求书

1.一种利用网络环境上下文信息实现的智能波束配准方法，用于基站，其特征在于，包括如下步骤：

(A1)建立初始链路时，接收移动终端发送的位置信息和天气信息，根据基站位置信息、移动终端位置信息和天气信息判断知识图谱库中是否已经存储与相应信息对应的有效通信链路信息；所述知识图谱库中存储有效通信链路的知识图谱信息，每条有效通信链路信息包括基站位置信息BPI、移动终端位置信息MTPI、通信链路的波束方向索引信息BII、波束方向配准后的通信信号质量信息SQI、天气信息WI以及移动终端是否移动的动态信息MDI；

(A2)若知识图谱库中已经存储与相应信息对应的有效通信链路信息，则直接从知识图谱库中选取用于数据传输的通信链路所对应的收发波束对信息；否则，通过波束训练获取有效通信链路信息并生成相应的知识图谱，存入知识图谱库，然后选取用于数据传输的通信链路所对应的收发波束对信息；

(A3)初始链路建立后，根据移动终端是否移动的动态信息判断其是否处于移动中，若移动终端不移动，则不进行收发波束对切换预估计，即不执行步骤(A4)；否则利用波束宽度信息、移动终端位置信息、移动终端是否移动的动态信息和借助数字地图获取的网络环境上下文信息及周围传输介质对电磁传输的影响信息，预测移动终端的移动轨迹及移动终端波束切换位置，进入步骤(A4)；

(A4)根据所预测的波束切换位置信息，若知识图谱库中已经存储基站位置信息、所预测的移动波束切换位置信息和天气信息所对应的有效通信链路信息，则直接从知识图谱库中选取基站位置和所预测的移动终端波束切换位置用于数据传输的通信链路所对应的收发波束对信息；否则，根据基站位置、所预测的移动终端波束切换位置和借助数字地图获取的网络环境上下文信息及周围传输介质对电磁传输的影响信息，重构基站和移动终端之间的通信环境立体方位图，进而计算每条有效通信链路的接收功率，并根据接收功率从中选取最优有效通信链路，获取基站位置和所预测的移动终端波束切换位置用于数据传输的通信链路所对应的收发波束对信息；

所述知识图谱库中存储的有效通信链路包括最优有效通信链路，或者，最优有效通信链路和备选有效通信链路；所述最优有效通信链路和备选有效通信链路根据SQI进行选择；若基站和移动终端使用最优有效通信链路进行通信时发生中断，则切换到备选有效通信链路；

根据基站位置信息、所预测的移动终端波束切换位置信息和所重构的通信环境立体方位图，通过射线跟踪方法判断基站和移动终端之间的所有有效通信链路，然后依据电磁传播理论计算每条有效通信链路的接收功率，并根据接收功率从中选取最优有效通信链路，获取基站位置和所预测的移动终端波束切换位置用于数据传输的通信链路所对应的收发波束对信息；忽略所有有效通信链路的共有常数损耗，基站发射到达移动终端的有效通信链路的接收功率P_R表示为P_R＝P_T+G_T+G_R-10nlog₁₀(d)

其中，P_T、G_T、G_R、n、d分别为基站发射功率、基站天线增益、移动终端天线增益、路径损耗指数、基站和移动终端之间的有效通信链路的传播路径长度。