CN111431638A - 一种信道模型参数方法及装置 - Google Patents

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CN111431638A CN201910022261.6A CN201910022261A CN111431638A CN 111431638 A CN111431638 A CN 111431638A CN 201910022261 A CN201910022261 A CN 201910022261A CN 111431638 A CN111431638 A CN 111431638A
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Abstract

本申请公开了一种信道模型参数方法及装置，用以使得NLOS模型中路径的传播时延和角度精确匹配，在NLOS场景下准确有效地评估定位性能。本申请提供的一种信道模型参数确定方法，包括：确定信号的发送端位置和接收端位置；基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系。

Description

一种信道模型参数方法及装置
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种信道模型参数方法及装置。
背景技术
常用的定位技术依赖于对定位参考信号的到达时间和/或角度的检测估计。如果定位参考信号经过直射径(Line of Sight,LOS)，利用所测量的信号到达时间和测量的信号角度能较为准确地确定用户设备(UE)的位置。如果信号经过NLOS路径后到达UE，所测量的信号到达时间和测量的信号角度不一定反映UE与基站之间的相对位置，利用所测量的信号到达时间和测量的信号到达角度便难以准确地确定UE的位置。现有3GPP的NLOS信道模型中，信道多径时延和到达/入射角度是单独构造的，难以利用该NLOS模型来正确地评估NLOS环境下5G NR定位方法的性能以及进行NLOS定位技术研究。
发明内容
本申请实施例提供了一种信道模型参数方法及装置，用以使得NLOS模型中路径的传播时延和角度精确匹配，在NLOS场景下准确有效地评估定位性能。
本申请实施例提供的一种信道模型参数确定方法，包括：
确定信号的发送端位置和接收端位置；
基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系。
通过该方法，确定信号的发送端位置和接收端位置，基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系，从而使得NLOS模型中路径的传播时延和角度精确匹配，进而实现在NLOS场景下准确有效地评估定位性能。
可选地，基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系，具体包括：
基于所述发送端位置和接收端位置，在发送端产生一条或多条发送信号的出发路径和每条出发路径的发送角；并且，在接收端产生与出发路径相同数目的到达路径和每条到达路径的到达角；
对出发路径和到达路径进行一一配对；
针对每对出发路径和到达路径，如果这两条路径相交，则确定交点位置为信号反射点位置；如果这两条路径不相交，则确定这两条路径之间的最短距离连接线的中心点为信号反射点位置；
根据反射点位置、发送端位置和接收端位置，重新调整发送角和到达角；
针对每对出发路径和到达路径，根据反射点位置、发送端位置和接收端位置，计算信号传输时延。
可选地，对出发路径和到达路径进行一一配对，具体步骤包括：
针对每个未配对的出发路径，在所有的未配对的到达路径里寻找一个最佳到达路径进行配对，确定的最佳到达路径与该出发路径两条直线的距离为所有的未配对的到达路径与该出发路径的最小距离；或者
针对每个未配对的到达路径，在所有的未配对的出发路径里寻找一个最佳出发路径进行配对，确定的最佳出发路径与该到达路径两条直线的距离为所有的未配对的出发路径与该到达路径的最小距离。
可选地，基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系，具体包括：
基于所述发送端位置和接收端位置，生成一条或多条非直射NLOS路径和每条路径的参数，其中，NLOS径包括出发路径和到达路径，所述参数包括：NLOS的信号传输时延dt1+dt2，以及出发路径的发送角；其中，dt1和dt2分别为出发路径时延和到达路径时延；
确定NLOS信号传输距离为d＝c*(dt1+dt2)，其中，c为光速；
根据发送端位置和接收端位置，计算发送端到接收端的距离dLOS和直射径LOS传播的方向；
根据出发路径的发送角，计算出发路径与LOS传播的方向之间的夹角α；
利用角度α、发送端到接收端的距离dLOS和NLOS信号传输距离d，计算出信号反射点位置；
根据反射点位置、接收端位置，确定到达路径的到达角。
可选地，
所述发送角包括发送方位角AOD和发送俯仰角ZOD；
所述到达角包括接收方位角AOA和接收俯仰角ZOA。
本申请实施例提供的一种信道模型参数确定装置，包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行：
确定信号的发送端位置和接收端位置；
基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系。
可选地，基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系，具体包括：
基于所述发送端位置和接收端位置，在发送端产生一条或多条发送信号的出发路径和每条出发路径的发送角；并且，在接收端产生与出发路径相同数目的到达路径和每条到达路径的到达角；
对出发路径和到达路径进行一一配对；
针对每对出发路径和到达路径，如果这两条路径相交，则确定交点位置为信号反射点位置；如果这两条路径不相交，则确定这两条路径之间的最短距离连接线的中心点为信号反射点位置；
根据反射点位置、发送端位置和接收端位置，重新调整发送角和到达角；
针对每对出发路径和到达路径，根据反射点位置、发送端位置和接收端位置，计算信号传输时延。
可选地，对出发路径和到达路径进行一一配对，具体步骤包括：
针对每个未配对的出发路径，在所有的未配对的到达路径里寻找一个最佳到达路径进行配对，确定的最佳到达路径与该出发路径两条直线的距离为所有的未配对的到达路径与该出发路径的最小距离；或者
针对每个未配对的到达路径，在所有的未配对的出发路径里寻找一个最佳出发路径进行配对，确定的最佳出发路径与该到达路径两条直线的距离为所有的未配对的出发路径与该到达路径的最小距离。
可选地，基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系，具体包括：
基于所述发送端位置和接收端位置，生成一条或多条非直射NLOS路径和每条路径的参数，其中，NLOS径包括出发路径和到达路径，所述参数包括：NLOS的信号传输时延dt1+dt2，以及出发路径的发送角；其中，dt1和dt2分别为出发路径时延和到达路径时延；
确定NLOS信号传输距离为d＝c*(dt1+dt2)，其中，c为光速；
根据发送端位置和接收端位置，计算发送端到接收端的距离dLOS和直射径LOS传播的方向；
根据出发路径的发送角，计算出发路径与LOS传播的方向之间的夹角α；
利用角度α、发送端到接收端的距离dLOS和NLOS信号传输距离d，计算出信号反射点位置；
根据反射点位置、接收端位置，确定到达路径的到达角。
可选地，
所述发送角包括发送方位角AOD和发送俯仰角ZOD；
所述到达角包括接收方位角AOA和接收俯仰角ZOA。
本申请实施例提供的另一种信道模型参数确定装置，包括：
第一单元，用于确定信号的发送端位置和接收端位置；
第二单元，用于基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系。
本申请另一实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使所述计算机执行上述任一种方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的发送端和接收端之间的信道模型示意图；
图2为本申请实施例提供的发送端和接收端之间的信道模型示意图；
图3为本申请实施例提供的发送端和接收端之间的信道模型示意图；
图4为本申请实施例提供的一种信道模型参数确定方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种信道模型参数确定装置的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的另一种信道模型参数确定装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为了有效地评估在非直射径(Non-line-of-sight，NLOS)场景下各种定位方法的定位性能，需要建立在NLOS场景下能够正确代表定位参考信号的角度(出发角、到达角)与信号传输时延之间的关系的NLOS信道模型。本申请实施例提供了一种在NLOS场景下，定位参考信号出发角、到达角、信号传输时延，按照信号反射传播关系的新NLOS信道模型。
本申请实施例提供了一种信道模型参数方法及装置，用以使得NLOS模型中路径的传播时延和角度精确匹配，在NLOS场景下准确有效地评估定位性能。
其中，方法和装置是基于同一申请构思的，由于方法和装置解决问题的原理相似，因此装置和方法的实施可以相互参见，重复之处不再赘述。
本申请实施例提供的技术方案可以适用于多种系统，尤其是5G系统。例如适用的系统可以是全球移动通讯(global system of mobile communication，GSM)系统、码分多址(code division multiple access，CDMA)系统、宽带码分多址(Wideband CodeDivision Multiple Access，WCDMA)通用分组无线业务(general packet radio service，GPRS)系统、长期演进(long term evolution，LTE)系统、LTE频分双工(frequencydivision duplex，FDD)系统、LTE时分双工(time division duplex，TDD)、通用移动系统(universal mobile telecommunication system，UMTS)、全球互联微波接入(worldwideinteroperability for microwave access，WiMAX)系统、5G系统以及5G NR系统等。这多种系统中均包括终端设备和网络设备。
本申请实施例涉及的终端设备，可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备，具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备。在不同的系统中，终端设备的名称可能也不相同，例如在5G系统中，终端设备可以称为用户设备(user equipment，UE)。无线终端设备可以经RAN与一个或多个核心网进行通信，无线终端设备可以是移动终端设备，如移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有移动终端设备的计算机，例如，可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置，它们与无线接入网交换语言和/或数据。例如，个人通信业务(personal communication service，PCS)电话、无绳电话、会话发起协议(session initiated protocol，SIP)话机、无线本地环路(wireless local loop，WLL)站、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等设备。无线终端设备也可以称为系统、订户单元(subscriber unit)、订户站(subscriberstation)，移动站(mobile station)、移动台(mobile)、远程站(remote station)、接入点(access point)、远程终端设备(remote terminal)、接入终端设备(access terminal)、用户终端设备(user terminal)、用户代理(user agent)、用户装置(user device)，本申请实施例中并不限定。
本申请实施例涉及的网络设备，可以是基站，该基站可以包括多个小区。根据具体应用场合不同，基站又可以称为接入点，或者可以是指接入网中在空中接口上通过一个或多个扇区与无线终端设备通信的设备，或者其它名称。网络设备可用于将收到的空中帧与网际协议(internet protocol，IP)分组进行相互转换，作为无线终端设备与接入网的其余部分之间的路由器，其中接入网的其余部分可包括网际协议(IP)通信网络。网络设备还可协调对空中接口的属性管理。例如，本申请实施例涉及的网络设备可以是全球移动通信系统(global system for mobile communications，GSM)或码分多址接入(code divisionmultiple access，CDMA)中的网络设备(base transceiver station，BTS)，也可以是带宽码分多址接入(wide-band code division multiple access，WCDMA)中的网络设备(NodeB)，还可以是长期演进(long term evolution，LTE)系统中的演进型网络设备(evolutional node B，eNB或e-NodeB)、5G网络架构(next generation system)中的5G基站，也可是家庭演进基站(home evolved node B，HeNB)、中继节点(relay node)、家庭基站(femto)、微微基站(pico)等，本申请实施例中并不限定。
下面结合说明书附图对本申请各个实施例进行详细描述。需要说明的是，本申请实施例的展示顺序仅代表实施例的先后顺序，并不代表实施例所提供的技术方案的优劣。
由于在实际网络中，UE和基站的信号传播经常遭遇障碍物，为了有效地评估在(Non-line-of-sight，NLOS)场景下各种定位方法的定位性能，需要建立在NLOS场景下能够正确代表定位参考信号出发角和到达角以及信号传输时延关系的NLOS信道模型。但在现有3GPP的信道模型中，信道多径时延和到达/入射角度是单独构造的，没有考虑到在NLOS场景下信道多径时延和到达/入射角度之间的对应关系。
因此，有必要对信道模型重新构造，确立信号传播的距离和角度的相互关系，从而为在NLOS场景下有效地评估各种定位方法的定位性能，推进各种定位技术的研究和应用创造条件。
本申请实施例提出了一种NLOS信道模型构造(确定信道多径的角度分布、距离分布、功率分布等参数)方法，该方法通过改进3GPP协议所定义的非直射径NLOS模型，建立一次反射径信号传播的时延和角度(发送角、到达角)的映射关系，使得改进后的NLOS模型可用于正确评估NLOS环境下的5G NR定位系统性能。
本申请实施例中，可以假设只经过一次反射的信号比经过两次或更多次反射的信号要强得多。在NLOS模型中，只需将一次反射径的信号传输时间和信号角度包含在建模参数中，建立一次反射径的信号传输时延和传播角度(发送角、到达角)的一一映射关系；而两次或更多次的反射径信号相对一次反射径的信号要弱得多，在建模过程中可以包含在噪声部分中或者利用现有技术进行建模。
建模方法1，包括如下步骤：
步骤一：对于一组给定的发送端位置和接收端位置，在发送端产生一条或多条发送信号的出发路径和每条出发路径的发送方位角(Azimuth angle Of Departure，AOD)和发送俯仰角(Zenith angle Of Departure,ZOD)，如图1所示，假设基站是发送端，终端是接收端，当然，不局限于此，也可以是终端是发送端，基站是接收端，或者其他装置作为发送端、接收端。
并且，在接收端产生与出发路径相同数目的到达路径和每条到达路径的接收方位角(Azimuth angle Of Arrival，AOA)和接收俯仰角(Zenith angle Of Arrival,ZOA)，具体可以采用现有技术实现该步骤；
这里的方位角的是水平方向的角度,而俯仰角指的是垂直方向的角度。
步骤二：如图2所示，利用以下方式之一，对发送端的信号出发路径和接收端的信号到达路径进行一一配对：
方式一、逐一地对每个未配对的出发路径(即从发送端发送信号的路径)，在所有的未配对的到达路径(即在接收端接收信号的路径)里寻找一个最佳到达路径进行配对。寻找的最佳到达路径与出发路径两条直线的距离为所有的未配对的到达路径与出发路径的距离最小；
方式二、逐一地对每个未配对的到达路径在所有的未配对的出发路径里寻找一个最佳出发路径进行配对。寻找的最佳出发路径与到达路径两条直线的距离为所有的未配对的出发路径与到达路径的距离最小。
步骤三：对每对出发路径和到达路径，如果两条路径相交(在同一平面上)，则相交后的交点即为反射点位置。但通常两条路径并不相交(即不在同一平面上)，此时，对每对出发路径和到达路径，选两条路径之间最短距离连接线的中心点为反射点位置，并依据反射点的位置、发送端位置和接收端位置重新调整信号的发送角(AOD/ZOD)和到达角(AOA/ZOA)；
步骤四：对每对出发路径和到达路径，根据反射点的位置、发送端位置和接收端位置计算NLOS信号传输时延，即发送端位置到反射点位置的出发路径时延加上反射点位置到接收端位置的时延，也可以称为信道传输的时延。
具体地，由于反射点的位置在前面步骤中已确定，因此信道传输的时延可以根据传输路径的距离除以光速进行确定。这样每条路径的发送角、到达角以及信号传输时延一一对应。
建模方法2，具体包括如下步骤：
步骤一：对于任意一组给定的发送端位置和接收端位置，可以采用现有技术产生一条或多条NLOS路径和参数，所述参数包括NLOS的信号传输时延dt1+dt2(dt1和dt2分别为出发路径时延和到达路径时延)，以及NLOS出发路径的AOD/ZOD，则可以确定NLOS信号传输距离为d＝c*(dt1+dt2),c为光速；
步骤二：根据给定的发送端位置和接收端位置，计算发送端到接收端的距离dLOS和LOS传播的方向，其中所述LOS传播的方向即发送端和接收端的直接连接线的方向；
步骤三：根据NLOS出发路径的AOD/ZOD，计算出发路径与LOS传播的方向之间的夹角α；
步骤四：参见图3，根据三角形余弦定理，利用角度α、LOS距离dLOS和NLOS信号传输距离d＝c*(dt1+dt2)，计算出反射点的位置；
其中，图3中的d1即c*dt1，d2即c*dt2。也就是说，d＝d1+d2。
步骤五：根据反射点、接收端的位置、角度β和γ，推算出接收端的到达路径的角度AOA和ZOA。
下面给出具体的解释说明。
在38.901信道模型生成的基础上进行必要的改动，以使得信道路径的传输角度和时延进行匹配。
38.901现有的针对NLOS信道的小尺度参数建模步骤包括：
对每个信道路径簇按照指数衰减生成时延分布参数，并对第一个簇的时延进行归零，其他簇以第一簇为基准产生相对时延值；
对每个信道路径簇按照指数衰减生成功率分布参数，信道内的子径的功率是信道簇的总功率除以信道径数的平均值；
为每个信道路径簇单独生成到水平到达角AOA和垂直到达角ZOA与水平离开角AOD和垂直离开角ZOD，每个簇内的不同信道子径之间的角度存在预定的偏移值；
对每个信道路径簇内的子径进行离开角和到达角进行配对；
对双极化信道功率进行功率调整；
对每个信道路径簇和各个子径产生随机相位；
为每个信道路径簇产生信道系数。
如果采用本申请实施例提供的建模方法1，修改后的信道参数产生步骤包括：
确定基站和UE的位置；
为每个NLOS信道路径簇内的子径生成水平方向和垂直方向的到达角和离开角(AOA/ZOA/AOD/ZOD)；
对每个信道路径簇按照指数衰减生成功率分布参数(包括各个路径的功率值)，信道内的子径(一个信道路径簇就是一个cluster，包含多个子径)的功率是信道簇的总功率除以信道径数的平均值；
对每个信道路径簇内的子径进行离开角和到达角进行配对，配对的原则是出发路径和到达路径需要在一个平面上，即出发路径和到达路径的距离最小。配对方法可以采用如下方式之一：
逐一地对每个未配对的出发路径，在所有的未配对的到达路径里寻找一个最佳到达路径进行配对。寻找的最佳到达路径与出发路径两条直线的距离为所有的未配对的到达路径与出发路径的距离最小；或者，
逐一地对每个未配对的到达路径在所有的未配对的出发路径里寻找一个最佳出发路径进行配对。寻找的最佳出发路径与到达路径两条直线的距离为所有的未配对的出发路径与到达路径的距离最小。
对每对出发路径和到达路径，如果这两条路径相交，则相交后的交点即为反射点位置。若这两条路径并不相交，则对每对出发路径和到达路径，这时选两条路径之间最短距离连接线的中心点为反射点位，并依据反射点的位置、发送端位置和接收端位置重新调整信号的发送角(AOD/ZOD)和到达角(AOA/ZOA)；
对每对出发路径和到达路径，根据反射点的位置、发送端位置和接收端位置计算NLOS信号传输时延，即发送端位置到反射点位置的出发路径时延加上反射点位置到接收端位置的时延。
对每一信道簇内的路径依次进行出发路径和到达路径配对，并计算时延。进一步的，该时延可以用归一化时延，即把所有路径的时延减去最短路径或视距路径的时延。
对双极化信道功率进行功率调整，例如每个极化的功率按照预设规则进行分配。
对每个信道路径簇和各个子径产生随机相位。
为每个信道路径簇产生信道系数，该信道参数例如具体包含一些随机相位参数、天线发送和接收方向图相关的功率系数。
在以上实施步骤中,路径配对是在每个信道路径簇内进行的,对于路径簇的选择是取决于是否认为该路径簇是属于一次发射径。同时不同信道路径簇是不会相互进行配对的。然而，为了使得反射点的位置更加灵活，另外一种信道匹配的方法是在信道路径产生的时候不再区分路径簇，而是在确定发送端和接收端的位置之后，以发送端为中心生成多条信号出发路径，以接收端为中心生成多条信号到达路径，然后对所有出发路径和所有到达路径进行统一配对，配对后路径确定自己反射点的位置。需要说明的是，这里路径配对仅针对一次发射径配对，如果是经过多次反射，则使用现有技术进行路径参数的产生。
如果采用本申请实施例提供的建模方法2，修改后的信道参数产生步骤包括：
确定基站和UE的位置；
为每个NLOS信道路径簇的各个子径按照预定的生成规则产生到达角和离开角AOD/ZOD；
对每个信道路径簇按照指数衰减生成功率分布参数，信道内的子径的功率是信道簇的总功率除以信道径数的平均值；
对每个信道路径簇按照指数衰减生成时延分布参数(即每个路径的时延值)，为每个信道路径簇产生传输时延值；再对这些时延值进行修正(每个路径的时延值减去直射径的值)，获得每条路径相对于直射径的相对时延。这些时延和每条路径的距离一一对应，参见图3，每条路径的距离含有出发路径的距离d1和到达路径的距离d2。
根据基站和UE的位置计算出基站和终端的距离以及LOS径的传播方向，并确定每条NLOS出发路径和LOS径的夹角度。
根据三角形余弦定理，利用出发路径和LOS径的角度、LOS距离dLOS和NLOS信号传输距离d＝(d1+d2)，计算出根据反射点的位置；
根据接收端UE的位置、到达路径和LOS径的夹角，推算出到达路径在接收端的角度AOA和ZOA。
对每一个信道路径簇内的每条出发路径进行反射点的确定并计算到达路径的接收端角度AOA和ZOA。
对双极化信道功率进行功率调整。
对每个信道路径簇和各个子径产生随机相位。
为每个信道路径簇产生信道系数。
综上所述，参见图4，本申请实施例提供的一种信道模型参数确定方法，包括：
S101、确定信号的发送端位置和接收端位置；
S102、基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系。
通过该方法，确定信号的发送端位置和接收端位置，基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系，从而使得NLOS模型中路径的传播时延和角度精确匹配，进而实现在NLOS场景下准确有效地评估定位性能。
本申请实施例提供的方案，适用于发送端和接收端，具体地，对于终端侧和网络侧都适用。
可选地，基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系，具体包括：
基于所述发送端位置和接收端位置，在发送端产生一条或多条发送信号的出发路径和每条出发路径的发送角；并且，在接收端产生与出发路径相同数目的到达路径和每条到达路径的到达角；
对出发路径和到达路径进行一一配对；
针对每对出发路径和到达路径，如果这两条路径相交，则确定交点位置为信号反射点位置；如果这两条路径不相交，则确定这两条路径之间的最短距离连接线的中心点为信号反射点位置；
根据反射点位置、发送端位置和接收端位置，重新调整发送角和到达角；
针对每对出发路径和到达路径，根据反射点位置、发送端位置和接收端位置，计算信号传输时延。
可选地，对出发路径和到达路径进行一一配对，具体步骤包括：
针对每个未配对的出发路径，在所有的未配对的到达路径里寻找一个最佳到达路径进行配对，确定的最佳到达路径与该出发路径两条直线的距离为所有的未配对的到达路径与该出发路径的最小距离；或者
针对每个未配对的到达路径，在所有的未配对的出发路径里寻找一个最佳出发路径进行配对，确定的最佳出发路径与该到达路径两条直线的距离为所有的未配对的出发路径与该到达路径的最小距离。
可选地，基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系，具体包括：
基于所述发送端位置和接收端位置，生成一条或多条非直射NLOS路径和每条路径的参数，其中，NLOS径包括出发路径和到达路径，所述参数包括：NLOS的信号传输时延dt1+dt2，以及出发路径的发送角；其中，dt1和dt2分别为出发路径时延和到达路径时延；
确定NLOS信号传输距离为d＝c*(dt1+dt2)，其中，c为光速；
根据发送端位置和接收端位置，计算发送端到接收端的距离dLOS和直射径LOS传播的方向；
根据出发路径的发送角，计算出发路径与LOS传播的方向之间的夹角α；
利用角度α、发送端到接收端的距离dLOS和NLOS信号传输距离d，计算出信号反射点位置；
根据反射点位置、接收端位置，确定到达路径的到达角。
可选地，
所述发送角包括发送方位角AOD和发送俯仰角ZOD；
所述到达角包括接收方位角AOA和接收俯仰角ZOA。
相应地，参见图5，本申请实施例提供的,一种信道模型参数确定装置，包括：
第一单元11，用于确定信号的发送端位置和接收端位置；
第二单元12，用于基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系。
可选地，基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系，具体包括：
基于所述发送端位置和接收端位置，在发送端产生一条或多条发送信号的出发路径和每条出发路径的发送角；并且，在接收端产生与出发路径相同数目的到达路径和每条到达路径的到达角；
对出发路径和到达路径进行一一配对；
针对每对出发路径和到达路径，如果这两条路径相交，则确定交点位置为信号反射点位置；如果这两条路径不相交，则确定这两条路径之间的最短距离连接线的中心点为信号反射点位置；
根据反射点位置、发送端位置和接收端位置，重新调整发送角和到达角；
针对每对出发路径和到达路径，根据反射点位置、发送端位置和接收端位置，计算信号传输时延。
可选地，对出发路径和到达路径进行一一配对，具体包括：
针对每个未配对的出发路径，在所有的未配对的到达路径里寻找一个最佳到达路径进行配对，确定的最佳到达路径与该出发路径两条直线的距离为所有的未配对的到达路径与该出发路径的最小距离；或者
针对每个未配对的到达路径，在所有的未配对的出发路径里寻找一个最佳出发路径进行配对，确定的最佳出发路径与该到达路径两条直线的距离为所有的未配对的出发路径与该到达路径的最小距离。
可选地，基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系，具体包括：
基于所述发送端位置和接收端位置，生成一条或多条非直射NLOS路径和每条路径的参数，其中，NLOS径包括出发路径和到达路径，所述参数包括：NLOS的信号传输时延dt1+dt2，以及出发路径的发送角；其中，dt1和dt2分别为出发路径时延和到达路径时延；
确定NLOS信号传输距离为d＝c*(dt1+dt2)，其中，c为光速；
根据发送端位置和接收端位置，计算发送端到接收端的距离dLOS和直射径LOS传播的方向；
根据出发路径的发送角，计算出发路径与LOS传播的方向之间的夹角α；
利用角度α、发送端到接收端的距离dLOS和NLOS信号传输距离d，计算出信号反射点位置；
根据反射点位置、接收端位置，确定到达路径的到达角。
可选地，
所述发送角包括发送方位角AOD和发送俯仰角ZOD；
所述到达角包括接收方位角AOA和接收俯仰角ZOA。
需要说明的是，本申请实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
参见图6，本申请实施例提供的另一种信道模型参数确定装置，包括：
存储器21，用于存储程序指令；
处理器22，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行：
确定信号的发送端位置和接收端位置；
基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系。
可选地，基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系，具体包括：
基于所述发送端位置和接收端位置，在发送端产生一条或多条发送信号的出发路径和每条出发路径的发送角；并且，在接收端产生与出发路径相同数目的到达路径和每条到达路径的到达角；
对出发路径和到达路径进行一一配对；
针对每对出发路径和到达路径，如果这两条路径相交，则确定交点位置为信号反射点位置；如果这两条路径不相交，则确定这两条路径之间的最短距离连接线的中心点为信号反射点位置；
根据反射点位置、发送端位置和接收端位置，重新调整发送角和到达角；
针对每对出发路径和到达路径，根据反射点位置、发送端位置和接收端位置，计算信号传输时延。
可选地，对出发路径和到达路径进行一一配对，具体步骤包括：
针对每个未配对的出发路径，在所有的未配对的到达路径里寻找一个最佳到达路径进行配对，确定的最佳到达路径与该出发路径两条直线的距离为所有的未配对的到达路径与该出发路径的最小距离；或者
针对每个未配对的到达路径，在所有的未配对的出发路径里寻找一个最佳出发路径进行配对，确定的最佳出发路径与该到达路径两条直线的距离为所有的未配对的出发路径与该到达路径的最小距离。
可选地，基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系，具体包括：
基于所述发送端位置和接收端位置，生成一条或多条非直射NLOS路径和每条路径的参数，其中，NLOS径包括出发路径和到达路径，所述参数包括：NLOS的信号传输时延dt1+dt2，以及出发路径的发送角；其中，dt1和dt2分别为出发路径时延和到达路径时延；
确定NLOS信号传输距离为d＝c*(dt1+dt2)，其中，c为光速；
根据发送端位置和接收端位置，计算发送端到接收端的距离dLOS和直射径LOS传播的方向；
根据出发路径的发送角，计算出发路径与LOS传播的方向之间的夹角α；
利用角度α、发送端到接收端的距离dLOS和NLOS信号传输距离d，计算出信号反射点位置；
根据反射点位置、接收端位置，确定到达路径的到达角。
可选地，
所述发送角包括发送方位角AOD和发送俯仰角ZOD；
所述到达角包括接收方位角AOA和接收俯仰角ZOA。
存储器21可以存储处理器500在执行操作时所使用的数据。
处理器22可以是中央处埋器(CPU)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)。
本申请实施例提供的装置可以是一种计算设备，该计算设备具体可以为桌面计算机、便携式计算机、智能手机、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等。该计算设备可以包括中央处理器(Center Processing Unit，CPU)、存储器、输入/输出设备等，输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏等，输出设备可以包括显示设备，如液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)等。
存储器可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)，并向处理器提供存储器中存储的程序指令和数据。在本申请实施例中，存储器可以用于存储本申请实施例提供的任一所述方法的程序。
处理器通过调用存储器存储的程序指令，处理器用于按照获得的程序指令执行本申请实施例提供的任一所述方法。
本申请实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述本申请实施例提供的装置所用的计算机程序指令，其包含用于执行上述本申请实施例提供的任一方法的程序。
所述计算机存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NAND FLASH)、固态硬盘(SSD))等。
本申请实施例提供的方法可以应用于终端设备，也可以应用于网络设备。
其中，终端设备也可称之为用户设备(User Equipment，简称为“UE”)、移动台(Mobile Station，简称为“MS”)、移动终端(Mobile Terminal)等，可选的，该终端可以具备经无线接入网(Radio Access Network，RAN)与一个或多个核心网进行通信的能力，例如，终端可以是移动电话(或称为“蜂窝”电话)、或具有移动性质的计算机等，例如，终端还可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置。
网络设备可以为基站(例如，接入点)，指接入网中在空中接口上通过一个或多个扇区与无线终端通信的设备。基站可用于将收到的空中帧与IP分组进行相互转换，作为无线终端与接入网的其余部分之间的路由器，其中接入网的其余部分可包括网际协议(IP)网络。基站还可协调对空中接口的属性管理。例如，基站可以是GSM或CDMA中的基站(BTS，BaseTransceiver Station)，也可以是WCDMA中的基站(NodeB)，还可以是LTE中的演进型基站(NodeB或eNB或e-NodeB，evolutional Node B)，或者也可以是5G系统中的gNB等。本申请实施例中不做限定。
上述方法处理流程可以用软件程序实现，该软件程序可以存储在存储介质中，当存储的软件程序被调用时，执行上述方法步骤。
综上所述，本申请实施例基于发送端和接收端的位置以及信号反射关系建立一种非直射径NLOS的空间角度和传播时延的精确映射关系，即提出了一种NLOS信道模型构造方法，通过改进3GPP协议所定义的非直射径NLOS模型，建立一次反射径信号传播的时延和角度的映射关系，使得改进后的NLOS模型中路径的传播时延和角度精确匹配，可用于正确评估NLOS环境下的5G NR定位系统性能。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种信道模型参数确定方法，其特征在于，该方法包括：
确定信号的发送端位置和接收端位置；
基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系，具体包括：
基于所述发送端位置和接收端位置，在发送端产生一条或多条发送信号的出发路径和每条出发路径的发送角；并且，在接收端产生与出发路径相同数目的到达路径和每条到达路径的到达角；
对出发路径和到达路径进行一一配对；
针对每对出发路径和到达路径，如果这两条路径相交，则确定交点位置为信号反射点位置；如果这两条路径不相交，则确定这两条路径之间的最短距离连接线的中心点为信号反射点位置；
根据反射点位置、发送端位置和接收端位置，重新调整发送角和到达角；
针对每对出发路径和到达路径，根据反射点位置、发送端位置和接收端位置，计算信号传输时延。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对出发路径和到达路径进行一一配对，具体步骤包括：
针对每个未配对的出发路径，在所有的未配对的到达路径里寻找一个最佳到达路径进行配对，确定的最佳到达路径与该出发路径两条直线的距离为所有的未配对的到达路径与该出发路径的最小距离；或者
针对每个未配对的到达路径，在所有的未配对的出发路径里寻找一个最佳出发路径进行配对，确定的最佳出发路径与该到达路径两条直线的距离为所有的未配对的出发路径与该到达路径的最小距离。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系，具体包括：
基于所述发送端位置和接收端位置，生成一条或多条非直射NLOS路径和每条路径的参数，其中，NLOS径包括出发路径和到达路径，所述参数包括：NLOS的信号传输时延dt1+dt2，以及出发路径的发送角；其中，dt1和dt2分别为出发路径时延和到达路径时延；
确定NLOS信号传输距离为d＝c*(dt1+dt2)，其中，c为光速；
根据发送端位置和接收端位置，计算发送端到接收端的距离dLOS和直射径LOS传播的方向；
根据出发路径的发送角，计算出发路径与LOS传播的方向之间的夹角α；
利用角度α、发送端到接收端的距离dLOS和NLOS信号传输距离d，计算出信号反射点位置；
根据反射点位置、接收端位置，确定到达路径的到达角。
5.根据权利要求2、3或4所述的方法，其特征在于，
所述发送角包括发送方位角AOD和发送俯仰角ZOD；
所述到达角包括接收方位角AOA和接收俯仰角ZOA。
6.一种信道模型参数确定装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行：
确定信号的发送端位置和接收端位置；
基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系，具体包括：
基于所述发送端位置和接收端位置，在发送端产生一条或多条发送信号的出发路径和每条出发路径的发送角；并且，在接收端产生与出发路径相同数目的到达路径和每条到达路径的到达角；
对出发路径和到达路径进行一一配对；
针对每对出发路径和到达路径，如果这两条路径相交，则确定交点位置为信号反射点位置；如果这两条路径不相交，则确定这两条路径之间的最短距离连接线的中心点为信号反射点位置；
根据反射点位置、发送端位置和接收端位置，重新调整发送角和到达角；
针对每对出发路径和到达路径，根据反射点位置、发送端位置和接收端位置，计算信号传输时延。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，对出发路径和到达路径进行一一配对，具体步骤包括：
针对每个未配对的出发路径，在所有的未配对的到达路径里寻找一个最佳到达路径进行配对，确定的最佳到达路径与该出发路径两条直线的距离为所有的未配对的到达路径与该出发路径的最小距离；或者
针对每个未配对的到达路径，在所有的未配对的出发路径里寻找一个最佳出发路径进行配对，确定的最佳出发路径与该到达路径两条直线的距离为所有的未配对的出发路径与该到达路径的最小距离。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系，具体包括：
基于所述发送端位置和接收端位置，生成一条或多条非直射NLOS路径和每条路径的参数，其中，NLOS径包括出发路径和到达路径，所述参数包括：NLOS的信号传输时延dt1+dt2，以及出发路径的发送角；其中，dt1和dt2分别为出发路径时延和到达路径时延；
确定NLOS信号传输距离为d＝c*(dt1+dt2)，其中，c为光速；
根据发送端位置和接收端位置，计算发送端到接收端的距离dLOS和直射径LOS传播的方向；
根据出发路径的发送角，计算出发路径与LOS传播的方向之间的夹角α；
利用角度α、发送端到接收端的距离dLOS和NLOS信号传输距离d，计算出信号反射点位置；
根据反射点位置、接收端位置，确定到达路径的到达角。
10.根据权利要求7、8或9所述的装置，其特征在于，
所述发送角包括发送方位角AOD和发送俯仰角ZOD；
所述到达角包括接收方位角AOA和接收俯仰角ZOA。
11.一种信道模型参数确定装置，其特征在于，包括：
第一单元，用于确定信号的发送端位置和接收端位置；
第二单元，用于基于所述发送端位置和接收端位置，确定发送端到接收端传输信号的一次反射径的信号传输时延和信号传播角度的映射关系。
12.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使所述计算机执行权利要求1至5任一项所述的方法。
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