申请/专利权人：兰州交通大学

申请日：2023-09-15

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN117200846B

主分类号：H04B7/06

分类号：H04B7/06;H04L67/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2023.12.26#实质审查的生效;2023.12.08#公开

摘要：本发明公开了一种基于列车位置和RIS的毫米波波束成形方法及系统，方法步骤包括：获取列车位置数据和智能超表面位置数据，基于所述列车位置数据和智能超表面位置数据，得到基站、智能超表面、车载移动中继之间信号的估计角度数据；基于所述估计角度数据，构建智能超表面的相位参数优化问题；求解所述相位参数优化问题，得到智能超表面的相位参数。系统包括：获取模块、估计模块、构建模块、处理模块和输出模块。本发明能够保证高铁场景中大容量高速率数据传输的可靠性，能够进一步降低通信系统的中断概率，有效地提高高铁通信系统的鲁棒性，且低成本、易部署。

主权项：1.一种基于列车位置和RIS的毫米波波束成形方法，其特征在于，包括以下步骤：获取列车位置数据和智能超表面位置数据，基于所述列车位置数据和智能超表面位置数据，得到基站、智能超表面、车载移动中继之间信号的估计角度数据；基于所述估计角度数据，构建智能超表面的相位参数优化问题；求解所述相位参数优化问题，得到智能超表面的相位参数；所述智能超表面的相位参数优化问题转化为列车通信中断概率的最小化问题；所述最小化问题的计算公式为： gii＝vHΥii 其中，Ns为系统传输的最大数据流数，PT为基站发射功率，σn为高斯白噪声功率，αi为第一传输信道的复信道增益，βi为第二传输信道的复信道增益，Υii为与基站、智能超表面、车载移动中继之间信号的估计角度数据有关的参数向量，v为智能超表面单元的相位矩阵，pi为通过注水功率分配策略获得的各数据流发射功率，Rth为中断信道容量的预设阈值，MR为RIS矩阵中横向元素的个数，NR为RIS矩阵中纵向元素的个数；转化为列车通信中断概率的最小化问题的过程包括：基于基站的最大发射功率约束、智能超表面的单位模约束，将所述智能超表面的相位参数优化问题转化为列车通信中断概率的最小化问题；所述列车通信中断概率的最小化问题转化为仅含有单位模约束的非凸问题；所述非凸问题的计算公式为： 其中θm,n为RIS矩阵第m行n列个元素的相位；得到智能超表面的相位参数的过程包括：基于加速黎曼共轭梯度的复圆流形优化算法求解所述非凸问题，得到智能超表面的相位参数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 兰州交通大学 一种基于列车位置和RIS的毫米波波束成形方法及系统

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