本發(fā)明涉及蜂窩移動(dòng)通信，更具體地涉及一種用戶(hù)空間角度估計(jì)方法。

背景技術(shù)：

1、在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，用戶(hù)空間角度(包括方位角和俯仰角)是非常重要的參數(shù)，無(wú)論是算法設(shè)計(jì)還是系統(tǒng)測(cè)試，均需使用該參數(shù)。例如，多用戶(hù)配對(duì)算法需要利用各用戶(hù)的空間角度來(lái)篩選用戶(hù)，以便減小候選配對(duì)用戶(hù)數(shù)，從而降低配對(duì)算法復(fù)雜度；下行單用戶(hù)峰速測(cè)試時(shí)，需要知道用戶(hù)的空間角度來(lái)判斷下行波束指向是否指向期望用戶(hù)，進(jìn)而判斷相關(guān)算法是否正確運(yùn)行。另外，速度估計(jì)算法、高頻基站中的波束管理等也需要獲取用戶(hù)空間角度。

2、在第一、第二和第三代蜂窩移動(dòng)通信時(shí)代，由于基站端天線數(shù)目有限，不便估計(jì)用戶(hù)空間角度，即使估計(jì)，精度也非常低。而在第四代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，基站端天線數(shù)目增多，特別是引入多進(jìn)多出(multiple?inputmultiple?output，mimo)后，用戶(hù)空間角度估計(jì)成為提升系統(tǒng)性能的一個(gè)重要手段。并且，隨著大規(guī)模陣列天線在5gnr(new?radio)中的引入，用戶(hù)空間角度估計(jì)尤為重要。

3、當(dāng)前方案是把用戶(hù)空間功率譜中最大峰對(duì)應(yīng)的角度作為用戶(hù)空間角度估計(jì)值，該方法在直射徑為主的場(chǎng)景下估計(jì)相對(duì)準(zhǔn)確，但在非直射徑為主的場(chǎng)景下，空間角度估計(jì)值有時(shí)存在較大誤差。而在實(shí)際通信系統(tǒng)中，非直射徑場(chǎng)景占大多數(shù)，因此需尋找新的改進(jìn)方法來(lái)提升空間角度估計(jì)精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用戶(hù)空間角度估計(jì)方法，以提升空間角度估計(jì)精度。

2、本發(fā)明提供的一種用戶(hù)空間角度估計(jì)方法，包括：

3、步驟s1，基站周期性地接收參考信號(hào)，每接收到一次參考信號(hào)均獲取對(duì)應(yīng)的空間角度估計(jì)樣本值，當(dāng)所述空間角度估計(jì)樣本值的個(gè)數(shù)大于等于3時(shí)，進(jìn)入步驟s2；

4、步驟s2，根據(jù)所述空間角度估計(jì)樣本值，獲取空間角度初始增量和空間角度估計(jì)初始值；

5、步驟s3，根據(jù)所述空間角度初始增量和所述空間角度估計(jì)初始值，獲取期望空間角度；

6、步驟s4，基站接收當(dāng)前參考信號(hào)，獲取當(dāng)前空間角度估計(jì)的空間功率譜；

7、步驟s5，根據(jù)所述期望空間角度和所述當(dāng)前空間角度估計(jì)的空間功率譜，判斷是否能找到當(dāng)前空間角度估計(jì)最終值，若是，則記錄所述當(dāng)前空間角度估計(jì)最終值，并更新所述空間角度初始增量和所述空間角度估計(jì)初始值，返回步驟s3；若否，則返回步驟s1。

8、進(jìn)一步地，所述步驟s2中獲取所述空間角度初始增量的方法包括：

9、步驟s211，計(jì)算相鄰的空間角度估計(jì)樣本值之間的增量；

10、步驟s212，判斷是否存在基本相等的增量，若是，則將基本相等的增量的平均值作為所述空間角度初始增量；若否，則將當(dāng)前第一個(gè)空間角度估計(jì)樣本值丟掉，返回步驟s1。

11、進(jìn)一步地，所述步驟s2中獲取所述空間角度估計(jì)初始值的方法為：將當(dāng)前最后一個(gè)空間角度估計(jì)樣本值作為所述空間角度估計(jì)初始值。

12、進(jìn)一步地，所述步驟s3中所述期望空間角度θexpect按照下式計(jì)算：

13、θexpect＝delta_θ+pre_θ

14、式中，delta_θ表示空間角度初始增量，pre_θ表示空間角度估計(jì)初始值。

15、進(jìn)一步地，所述步驟s5中所述當(dāng)前空間角度估計(jì)最終值θopt按下式尋找：

16、θopt＝argmin(abs(pmax(θ)-p(θexpect)))

17、pmax(θ)＝local_max(p(θ))

18、式中，argmin(y(θ))表示y(θ)取得最小值時(shí)的θ，local_max(p(θ))表示求p(θ)中的所有極大值，p(θ)表示當(dāng)前空間角度估計(jì)的空間功率譜，p(θexpect)表示期望空間角度θexpect對(duì)應(yīng)的空間功率譜。

19、進(jìn)一步地，所述步驟s5中，更新的空間角度初始增量delta_θ’和更新的空間角度估計(jì)初始值pre_θ分別是：

20、delta_θ’＝θopt-pre_θ

21、pre_θ’＝θopt

22、本發(fā)明通過(guò)推導(dǎo)出空間角度初始增量和空間角度估計(jì)初始值，進(jìn)而推算出用戶(hù)空間角度估計(jì)最終值，估計(jì)精度大幅提升，估計(jì)值接近真實(shí)值。并且，當(dāng)估計(jì)值偏離真實(shí)值時(shí)，本發(fā)明能夠通過(guò)更新樣本快速獲得準(zhǔn)確的空間角度估計(jì)值，即具有自檢自糾功能。

技術(shù)特征：

1.一種用戶(hù)空間角度估計(jì)方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶(hù)空間角度估計(jì)方法，其特征在于，所述步驟s2中獲取所述空間角度初始增量的方法包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶(hù)空間角度估計(jì)方法，其特征在于，所述步驟s2中獲取所述空間角度估計(jì)初始值的方法為：將當(dāng)前最后一個(gè)空間角度估計(jì)樣本值作為所述空間角度估計(jì)初始值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶(hù)空間角度估計(jì)方法，其特征在于，所述步驟s3中所述期望空間角度θexpect按照下式計(jì)算：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用戶(hù)空間角度估計(jì)方法，其特征在于，所述步驟s5中所述當(dāng)前空間角度估計(jì)最終值θopt按下式尋找：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用戶(hù)空間角度估計(jì)方法，其特征在于，所述步驟s5中，更新的空間角度初始增量delta_θ’和更新的空間角度估計(jì)初始值pre_θ分別是：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用戶(hù)空間角度估計(jì)方法，包括：步驟S1，基站周期性地接收參考信號(hào)，獲取若干空間角度估計(jì)樣本值；步驟S2，獲取空間角度初始增量和空間角度估計(jì)初始值；步驟S3，獲取期望空間角度；步驟S4，基站接收當(dāng)前參考信號(hào)，獲取當(dāng)前空間角度估計(jì)的空間功率譜；步驟S5，判斷是否能找到當(dāng)前空間角度估計(jì)最終值，若是，則記錄當(dāng)前空間角度估計(jì)最終值，并更新空間角度初始增量和空間角度估計(jì)初始值，返回步驟S3；若否，則返回步驟S1。本發(fā)明的估計(jì)精度大幅提升，且具有自檢自糾功能。

技術(shù)研發(fā)人員：周寶龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海瀚訊信息技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2