CN111988825B - 双频集成系统中的模式选择和切换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双频集成系统中的模式选择和切换方法，主要解决现有技术在切换通信子模块时不灵活，易造成通信传输发生中断的问题。其实现方案是：1)基站进行初始接入，利用C波段进行数据传输；2)基站同时对毫米波段信道进行初始探测；3)基站根据初始探测状况及用户业务需求类型，选择当前数据传输频段；4)基站根据当前所选数据传输频段进行相应的数据传输状态跟踪；5)在初始探测时间间隔到达200ms时，基站再次发送探测信号，并根据探测状况进行数据传输频段切换。本发明将C波段与毫米波段一体化，使频段切换更加灵活，提高了数据传输的有效性和可靠性，能避免在信道状况发生改变时的传输中断，可用于无线通信。

Description

双频集成系统中的模式选择和切换方法
技术领域
本发明属于通信技术领域，特别涉及一种双频集成系统中的模式选择和切换方法，可用于通信链路中断或性能下降情况时的工作频段自适应切换。
背景技术
双频集成系统由C波段和毫米波频段构成，保障通信系统在信道状况发生改变时通信传输不中断。其中C波段是频率工作在4.0G-8.0GHz的一段频带，也是4G时代最主要的通信频段，它具有技术成熟，基础设施完善、信号穿透能力较强，覆盖范围大的特点。但是由于C波段频谱资源的日益紧张和移动通信需求的日益增长，毫米波段的开发和利用为移动通信提供了广阔的空间。
毫米波具有频谱宽、稳定性高、方向性好的优势，因此成为第五代移动通信的使用频段之一，也成为当下研究的热点。毫米波的大带宽和高速率特性，能满足用户对特定场景的需求，如室内超高速率数据传输，物联网等。在5G中，毫米波频段可使用的最大带宽是400MHz，数据速率高达10Gbps甚至更高。
从毫米波传播特性和覆盖能力考虑，毫米波适合部署在相对空旷无遮挡或少遮挡的室外和室内环境。这样在整个传播路径下，它的定向特点将会更具优势。然而毫米波也有缺点，即不容易穿过建筑物或者障碍物，并且容易被吸收，路径损耗大。因此当毫米波传输损耗严重时可以进行频段的切换，适时利用C波段进行数据的收发，保证系统传输需求。
ZL201610147760.4专利公开了一种混合波段的无线毫米波点对点干线传输系统。该系统包含了至少两个逻辑上完整的通信子系统和一个共用的业务数据处理模块。通信子系统可工作在不同通信频段，如毫米波和C波段等。该系统进行模式选择和切换的方法是：业务数据处理模块在同一时间段内仅将数据传输给其中一个子系统，其余子系统处于关闭状态。若当前子系统的链路中断,业务数据模块再将数据切换到其他的通信子系统中。该方法实现了子系统可以工作在不同频段的功能，但只有当其工作的子系统通信链路中断时才能进行频段切换，不能依据当前信道状况自适应地进行切换。
ZL200510099188.0专利公开了一种具有多个信号处理路径的多波段无线收发机及其控制方法。该收发机包括了识别频带的波段识别电路，该电路线从控制器接收到的频带信息中先识别频带，再根据所识别出的频带来选择一个信号处理路径。该方法实现了对不同频段信号的识别以及进行相应处理的功能，重点在于收发机整体的组成及其中的频段识别单元，但对于识别到的频段信息如何选择对应的信号处理路径并没有提供一个完整且详细的方案。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种双频集成系统中的模式选择和切换方法，以依据识别到的信道状况进行适时的频段模式切换，从而保障通信传输不发生中断。
为实现上述目的，本发明的技术方案包括如下：
1)基站进行初始接入，即利用C波段进行数据传输；
2)设计帧格式为：每200ms的时间间隔内包含1个探测帧和19个普通帧，每个探测帧为10ms并包含10个子帧，每个子帧为1ms并含有4个slot，每个slot含有14个OFDM符号，每个探测信号在时域上占用每个slot内的8个OFDM符号，在频域上进行全频段插入；
基站在毫米波段发送该探测信号，用户利用接收到的探测信号计算毫米波段信道的视距/非视距信息LOS/NLOS、探测信号的接收功率RP'及探测信号的信干噪比SINR'，并通过C波段反馈给基站；
3)基站根据C波段反馈的信息及用户的业务需求综合选择当前数据传输频段；
3a)设频段切换阈值为：RP＝-105dBm，SINR＝-3dB；
3b)基站将接收到的反馈信息与所设阈值进行比较；
若当前毫米波信道为NLOS状态或者RP'和SINR'其中之一小于切换阈值时，则仍利用C波段进行数据传输，执行6)；
若当前毫米波信道为LOS状态且RP'和SINR'都大于切换阈值，则数据传输分为毫米波段、C波段与毫米波段协同两种传输方式，执行3c)；
3c)根据用户业务类型进行传输方式选择：
若用户业务为开阔环境eMBB增强移动带宽这种需要大带宽特性的业务，则选用数据传输模式为C波段与毫米波段协同传输，即采用C波段与毫米波段同时传输数据，并执行5)；
否则，选用数据传输频段为毫米波段并执行4)；
4)毫米波模式下追踪数据传输状况；
4a)用户利用在毫米波段接收到的数据计算参考信号的接收功率RP”及参考信号的信干噪比SINR”，并将其反馈给基站，以对毫米波段数据传输状况进行跟踪；
4b)基站在探测信号发送时间间隔未达到200ms之前，将反馈得到的RP”和SINR”与切换阈值进行比较：
若RP”小于RP或SINR”小于SINR，则将数据传输频段从毫米波段切换为C波段，执行6)；
否则，维持毫米波段传输不变,执行6)；
5)协同模式下追踪数据传输状况；
5a)用户利用在毫米波段接收到的数据计算参考信号的接收功率RP”'及参考信号的信干噪比SINR”'并反馈给基站；
5b)基站在探测信号发送时间间隔未达到200ms之前，将反馈得到的RP”'和SINR”'与切换阈值进行比较：
若RP”'小于RP或SINR”'小于SINR，则将数据传输从C波段与毫米波段协同切换为C波段传输,执行6)；
否则，维持C波段与毫米波段协同传输不变,执行6)；
6)基站在探测信号发送时间间隔到达200ms时，再次在毫米波段发送探测信号，用户利用当前接收到的探测信号计算毫米波段信道的视距/非视距信息LOS/NLOS、探测信号的接收功率RP””及探测信号的信干噪比SINR””，并通过C波段反馈探测信息给基站；
7)基站将当前数据传输频段与C波段反馈的信息进行综合分析，并进行数据传输频段切换：
若当前采用C波段进行数据传输，探测得到毫米波段的信道为视距LOS，且RP””和SINR””都大于切换阈值，则返回3c)；否则，维持C波段传输不变，返回6)；
若当前采用毫米波段进行数据传输，探测得到毫米波段的信道特征为非视距NLOS或者RP””和SINR””其中之一小于切换阈值时，则切换传输频段为C波段，返回6)；否则，维持毫米波段传输不变，返回4)；
若当前采用C波段与毫米波段协同模式进行数据传输，探测得到毫米波段的信道特征为非视距NLOS或者RP””和SINR””其中之一小于切换阈值时，则切换传输频段为C波段，返回6)；否则，维持C波段与毫米波段协同传输不变，返回5)。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1)本发明通过设计一种全新的帧格式探测信号，可从空时频多维度对毫米波段信道进行实时跟踪及周期性探测，并为双频段集成系统中的C波段与毫米波段的模式自适应切换提供了基础。
2)本发明通过对毫米波信道进行实时跟踪及周期性发起探测帧，实现了双频段集成系统中的C波段与毫米波段的模式自适应选择，克服了现有技术在切换通信子模块时不灵活的缺点，提高了双频切换的可靠性和灵活性。
3)本发明依据自设计的探测信号识别到的信道信息对数据传输路径进行自适应选择频段并切换，避免了通信系统在信道状况发生改变时通信传输发生中断的情况，保障了通信的顺利进行。
附图说明
图1为本发明的实现总流程示意图；
图2为本发明使用的双频段集成系统框图；
图3为本发明中的探测信号帧结构图；
图4为本发明中的工作模式切换子流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施例做进一步详细说明。
参照图2，本发明采用一种点对点无线通信双频段集成系统，包括基站和用户端，基站和用户端均包含高低频协同基带模块、中频模块、C波段前端模块和毫米波模块。
所述高低频协同基带模块，可同时适用于C波段和毫米波段，其包含AD/DA数模/模数转换模块、编码/译码模块、调制/解调模块、数字预编码模块，信道估计模块和信道特征分析模块：数模/模数转化模块包括N个数模/模数转换器，用于将数字/模拟信号转换成模拟/数字信号；编码模块包括信源编码和信道编码，信源编码将信号进行压缩，信道编码采用Turbo编码通过增加冗余信息，对抗信道干扰和衰减，编码模块同时对信号进行加密处理；译码模块包括信道译码和解密，用于接收信号解密译码获得信息；调制模块采用64QAM调制，使单个符号所能承载的信息量提升；数字预编码模块用于计算赋形矩阵以生成基站的数字预编码码本；信道估计模块用于计算接收功率及信干噪比；信道特征分析模块用于计算信道LOS/NLOS信息。
所述中频模块用于上变频或下变频信号。
所述C波段前端模块包含C波段天线阵列，用于与基站端通信连接，其天线尺寸较毫米波大。
所述毫米波模块，包含高频调制/解调模块、功率放大器、滤波器、低噪声放大器和毫米波段大规模天线阵列，并采用波束管理确定最佳波束用于数据收发：功率放大器对信号进行放大，使其获得足够的射频功率；滤波器对信号进行滤波，消除干扰杂波；低噪声放大器对接收到的信号进行放大，便于后级处理；波束管理包括波束扫描，波束估计，波束判决，波束报告，波束指示，波束失败恢复共六个流程。
上述双频段集成系统既可独立工作在C波段或毫米波段，也可在C波段与毫米波段协同模式下工作，能适用于多种通信场景并提供不间断的数据传输。
参照图1，本实例在双频段集成系统中的C波段和毫米波段模式切换方法，其实现步骤如下：
步骤1、基站进行初始接入。
基站进行初始接入时采用C波段进行数据传输；
步骤2、毫米波段的初始信道探测。
本步骤的具体实现方式如下：
2.1)设计探测信号帧格式，每200ms的时间间隔内包含1个探测帧和19个普通帧，每个探测帧为10ms并包含10个子帧，每个子帧为1ms并含有4个slot，每个slot含有14个OFDM符号，每个探测信号在时域上占用每个slot内的8个OFDM符号，在频域上进行全频段插入，如图3所示；
2.2)基站在毫米波段发送该探测信号，用户利用接收到的探测信号计算毫米波段信道的视距/非视距信息LOS/NLOS、探测信号的接收功率RP'及探测信号的信干噪比SINR'，并通过C波段反馈给基站；
现有计算信道视距/非视距LOS/NLOS信息的方法有基于似然比检验的方法、基于机器学习理论进行分析的方法、基于模糊关联分析的信道识别方法、利用信道状态信息提取信号特征的方法，本发明采用但不限于基于模糊关联分析的信道识别方法，以对峰度Kh、斜度Sk、莱斯系数K和柯尔莫可洛夫-斯米洛夫K-S检验值Z四种信道特征参数进行灰色关联分析，并将关联系数进行归一化作为模糊综合评价方法的加权系数，通过比较视距LOS和非视距NLOS信道的模糊隶属度大小来得到信道状况。
2.2.1)计算毫米波段信道冲激响应的峰度Kh：
峰度是衡量数据波动幅度大小的特征值,它也可以用来表征信道的视距强度。在视距LOS信道中，信道冲激响应由于存在LOS径分量，功率远远大于其他径，因此LOS信道冲激响应的峰度较大。相反，在非视距NLOS信道中，由于没有LOS径分量或者LOS径分量功率小于其他径，信道冲激响应幅度比较平缓，峰度较小。因此可以根据峰度的大小识别信道状况，峰度Kh计算如下：
Figure BDA0002657373090000061
其中，h(t)为信道功率增益，μ|h|为信道功率增益h(t)的一阶矩，σ|h|为信道功率增益h(t)的二阶矩；
2.2.2)计算毫米波段信道冲激响应的斜度Sk：
斜度是描述样本数据分布形态的统计量，表征样本总体取值分布的对称化。在视距LOS信道下，信道冲激响应幅度由于视距LOS径分量的存在而偏离正态分布状态，斜度较大。在非视距NLOS情况下，信道冲激响应幅度随机分布，更接近于正态分布，斜度更接近于0。斜度Sk计算如下：
Figure BDA0002657373090000062
其中，N为多径数目；
2.2.3)计算毫米波段信道冲激响应的莱斯系数K：
莱斯系数K定义为视距传播功率与散射径的功率的比值，当收发端之间存在直射路径，即为视距LOS环境时，信号包络服从莱斯分布，反之，则为非视距NLOS环境且服从瑞利分布。
信道莱斯系数K是首径信道增益的模值与其他多径信道增益的模值之和的比值。通常视距LOS信道下莱斯系数大于非视距NLOS信道下的莱斯系数。
莱斯系数K的计算公式如下：
Figure BDA0002657373090000063
其中，h1(t)为首径信道功率增益，hn(t)为其他多径信道增益；
2.2.4)计算柯尔莫可洛夫-斯米洛夫K-S检验值Z：
K-S检验方法可以通过数据统计量拟合的显著性差异判断数据是否服从于同一分布。在信道识别方法中，非参数K-S检验方法可以根据信道冲激响应幅度和正态分布的差异性水平来对信道进行识别。NLOS信道由于没有功率较大的LOS径存在，信道冲激响应幅度更接近于正态分布，因此若K-S检验方法的检验值Z小于正态分布的检验值，则信道为非视距NLOS信道，反之，为视距LOS信道。
柯尔莫可洛夫-斯米洛夫K-S检验值Z的计算公式如下：
Figure BDA0002657373090000071
其中，hi为第i个信道功率增益，F(hi)表示样本集hi的累积经验分布函数；
2.2.5)计算所有信道特征参数的模糊隶属矩阵
Figure BDA0002657373090000072
LOS信道和NLOS信道的先验信道特征参数不是一个固定值，而是一个分布区间，无法直接计算其与实际信道特征参数距离。因此需要采用模糊理论来表征信道特征参数与信道状态之间距离的大小关系。模糊隶属系数越大，则信道特征参数与信道状态之间的距离越小。因为信道只包含视距LOS信道和非视距NLOS信道两种环境，所以模糊隶属系数rL,j,rN,j是归一化的，因此信道特征参数对LOS信道下的模糊隶属系数rL,j可以定义为：
rL,j＝1-rN,j j＝1,2,3,4
其中，(rL,j,rN,j)是信道特征参数集合和信道状态集合之间模糊隶属矩阵
Figure BDA0002657373090000073
的一行；根据模糊隶属系数得到所有信道特征参数的模糊隶属矩阵
Figure BDA0002657373090000074
为：
Figure BDA0002657373090000075
其中，rL,1为第1个信道特征参数峰度Kh对视距LOS信道的模糊隶属系数，rL,2为第2个信道特征参数斜度Sk对视距LOS信道的模糊隶属系数，rL,3为第3个信道特征参数莱斯系数K对视距LOS信道的模糊隶属系数，rL,4为第4个信道特征参数柯尔莫可洛夫-斯米洛夫K-S检验值Z对视距LOS信道的模糊隶属系数，rN,1为第1个信道特征参数峰度Kh对非视距NLOS信道的模糊隶属系数，rN,2为第2个信道特征参数斜度Sk对非视距NLOS信道的模糊隶属系数，rN,3为第3个信道特征参数莱斯系数K对视距非视距NLOS信道的模糊隶属系数，rN,4为第4个信道特征参数柯尔莫可洛夫-斯米洛夫K-S检验值Z对非视距NLOS信道的模糊隶属系数；
2.2.6)计算信道特征参数的加权系数集合W：
W＝[w1,w2,w3,w4]，0≤wj≤1且
Figure BDA0002657373090000081
其中，w1为第1个信道特征参数峰度Kh的加权系数，w2为第2个信道特征参数斜度Sk的加权系数，w3为第3个信道特征参数莱斯系数K的加权系数，w4为第4个信道特征参数柯尔莫可洛夫-斯米洛夫K-S检验值Z的加权系数；
2.2.7)计算模糊综合评判矩阵A：
根据信道模糊隶属
Figure BDA0002657373090000082
和量纲映射加权系数W，应用模糊综合评价方法对其进行合成运算，得到模糊综合评判矩阵A：
Figure BDA0002657373090000083
其中，aL为视距LOS信道的模糊隶属度，aN为非视距NLOS信道的模糊隶属度；
2.2.8)通过比较两个模糊隶属度aL和aN的大小，判断信道状况：
若aL大于aN，则信道属于LOS信道；
否则，信道属于NLOS信道；
2.2.9)计算探测信号的接收功率RP'和信干噪比SINR'：
RP'＝PRS'*PathLoss'，
SINR'＝S'/(I'+N')，
其中，PRS'为首次发送探测信号时，在毫米波段系统接收带宽内探测信号所包含所有资源粒子RE发射功率的线性平均值；PathLoss'为首次发送探测信号时，基站与用户之间的路径损耗；S'为首次发送探测信号时的探测信号功率，I'为首次发送探测信号时的干扰信号功率，N'为首次发送探测信号时的噪声功率。
步骤3、基站根据C波段反馈的信息及用户的业务需求综合选择当前数据传输频段。
3.1)设频段切换阈值为：RP＝-105dBm，SINR＝-3dB；
3.2)基站将接收到的反馈信息与所设阈值进行比较；
若当前毫米波信道为NLOS状态或者RP'和SINR'其中之一小于切换阈值时，则仍利用C波段进行数据传输，执行步骤6；
若当前毫米波信道为LOS状态且RP'和SINR'都大于切换阈值，则数据传输分为毫米波段、C波段与毫米波段协同两种传输方式，执行3.3)；
3.3)根据用户业务类型进行传输方式选择：
若用户业务为开阔环境eMBB增强移动带宽这种需要大带宽特性的业务，则选用数据传输模式为C波段与毫米波段协同传输，即采用C波段与毫米波段同时传输数据，并执行步骤5；
否则，选用数据传输频段为毫米波段并执行步骤4；
步骤4、毫米波模式下追踪数据传输状况。
用户利用在毫米波段接收到的数据计算参考信号的接收功率RP”及参考信号的信干噪比SINR”，并将其反馈给基站，以对毫米波段数据传输状况进行跟踪：
4.1)计算参考信号的接收功率RP”和信干噪比SINR”，公式如下：
RP”＝PRS”*PathLoss”，
SINR”＝S”/(I”+N”)，
其中，PRS”为工作在毫米波段传输模式下，在毫米波段系统接收带宽内探测信号所包含所有资源粒子RE发射功率的线性平均值；PathLoss”为工作在毫米波段传输模式下，基站与用户之间的路径损耗；S”为工作在毫米波段模式下的参考信号功率，I”为工作在毫米波段模式下的干扰信号功率，N”为工作在毫米波段模式下的噪声功率。
4.2)基站在探测信号发送时间间隔未达到200ms之前，将反馈得到的RP”和SINR”与切换阈值进行比较：
若RP”小于RP或SINR”小于SINR，则将数据传输频段从毫米波段切换为C波段，执行步骤6；
否则，维持毫米波段传输不变,执行步骤6。
步骤5、协同模式下追踪数据传输状况。
用户利用在毫米波段接收到的数据计算参考信号的接收功率RP”'及参考信号的信干噪比SINR”'并反馈给基站，以对毫米波段数据传输状况进行跟踪：
5.1)计算参考信号的接收功率RP”'和信干噪比SINR”'，公式如下：
RP”'＝PRS”'*PathLoss”'，
SINR”'＝S”'/(I”'+N”')，
其中，PRS”'为系统工作在C波段与毫米波段协同传输模式下，在毫米波段系统接收带宽内探测信号所包含所有资源粒子RE发射功率的线性平均值；PathLoss”'为为系统工作在C波段与毫米波段协同传输模式下，基站与用户之间的路径损耗；S”'为系统工作在C波段与毫米波段协同传输模式下的毫米波段参考信号功率；I”'为系统工作在C波段与毫米波段协同传输模式下的毫米波段干扰信号功率；N”'为系统工作在C波段与毫米波段协同传输模式下的毫米波段噪声功率。
5.2)基站在探测信号发送时间间隔未达到200ms之前，将反馈得到的RP”'和SINR”'与切换阈值进行比较：
若RP”'小于RP或SINR”'小于SINR，则将数据传输从C波段与毫米波段协同切换为C波段传输,执行步骤6；
否则，维持C波段与毫米波段协同传输不变,执行步骤6。
步骤6、基站再次发送探测信号。
6.1)基站在探测信号发送时间间隔到达200ms时，再次在毫米波段发送探测信号，用户利用当前接收到的探测信号计算毫米波段信道的视距LOS信息或非视距NLOS信息，其计算过程与步骤2中的2.2.1)-2.2.8)相同；
6.2)计算探测信号的接收功率RP””及探测信号的信干噪比SINR””：
RP””＝PRS””*PathLoss””，
SINR””＝S””/(I””+N””)，
其中，PRS””为当发送探测信号时间间隔到达200ms再次发送探测信号时，在毫米波段系统接收带宽内探测信号所包含所有资源粒子RE发射功率的线性平均值；PathLoss””为当发送探测信号时间间隔到达200ms再次发送探测信号时，基站与用户之间的路径损耗；S””为当发送探测信号时间间隔到达200ms再次发送探测信号时的探测信号功率，I””为当发送探测信号时间间隔到达200ms再次发送探测信号时的干扰信号功率，N””为当发送探测信号时间间隔到达200ms再次发送探测信号时的噪声功率。
6.3)通过C波段将计算得到的视距LOS信息或非视距NLOS信息、探测信号的接收功率RP””及探测信号的信干噪比SINR””反馈给基站。
步骤7、数据传输频段切换。
参照图4，基站将当前数据传输频段与C波段反馈的信息进行综合分析，并进行数据传输频段切换：
如图4(a)，若当前采用C波段进行数据传输，探测得到毫米波段的信道为视距LOS，且RP””和SINR””都大于切换阈值，则返回3.3)；否则，维持C波段传输不变，返回步骤6；
如图4(b)，若当前采用毫米波段进行数据传输，探测得到毫米波段的信道特征为非视距NLOS或者RP””和SINR””其中之一小于切换阈值时，则切换传输频段为C波段，返回步骤6；否则，维持毫米波段传输不变，返回步骤4；
如图4(c)，若当前采用C波段与毫米波段协同模式进行数据传输，探测得到毫米波段的信道特征为非视距NLOS或者RP””和SINR””其中之一小于切换阈值时，则切换传输频段为C波段，返回步骤6；否则，维持C波段与毫米波段协同传输不变，返回步骤5。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种双频段集成系统中的C波段与毫米波段模式切换方法，其特征在于，包括如下：
1)基站进行初始接入，即利用C波段进行数据传输；
2)设计帧格式为：每200ms的时间间隔内包含1个探测帧和19个普通帧，每个探测帧为10ms并包含10个子帧，每个子帧为1ms并含有4个slot，每个slot含有14个OFDM符号，每个探测信号在时域上占用每个slot内的8个OFDM符号，在频域上进行全频段插入；
基站在毫米波段发送该探测信号，用户利用接收到的探测信号计算毫米波段信道的视距/非视距信息LOS/NLOS、探测信号的接收功率RP'及探测信号的信干噪比SINR'，并通过C波段反馈给基站；
3)基站根据C波段反馈的信息及用户的业务需求综合选择当前数据传输频段；
3a)设频段切换阈值为：RP＝-105dBm，SINR＝-3dB；
3b)基站将接收到的反馈信息与所设阈值进行比较；
若当前毫米波信道为NLOS状态或者RP'和SINR'其中之一小于切换阈值时，则仍利用C波段进行数据传输，执行6)；
若当前毫米波信道为LOS状态且RP'和SINR'都大于切换阈值，则数据传输分为毫米波段、C波段与毫米波段协同两种传输方式，执行3c)；
3c)根据用户业务类型进行传输方式选择：
若用户业务为开阔环境eMBB增强移动带宽这种需要大带宽特性的业务，则选用数据传输模式为C波段与毫米波段协同传输，即采用C波段与毫米波段同时传输数据，并执行5)；
否则，选用数据传输频段为毫米波段并执行4)；
4)毫米波模式下追踪数据传输状况；
4a)用户利用在毫米波段接收到的数据计算参考信号的接收功率RP”及参考信号的信干噪比SINR”，并将其反馈给基站，以对毫米波段数据传输状况进行跟踪；
4b)基站在探测信号发送时间间隔未达到200ms之前，将反馈得到的RP”和SINR”与切换阈值进行比较：
若RP”小于RP或SINR”小于SINR，则将数据传输频段从毫米波段切换为C波段，执行6)；
否则，维持毫米波段传输不变,执行6)；
5)协同模式下追踪数据传输状况；
5a)用户利用在毫米波段接收到的数据计算参考信号的接收功率RP”'及参考信号的信干噪比SINR”'并反馈给基站；
5b)基站在探测信号发送时间间隔未达到200ms之前，将反馈得到的RP”'和SINR”'与切换阈值进行比较：
若RP”'小于RP或SINR”'小于SINR，则将数据传输从C波段与毫米波段协同切换为C波段传输,执行6)；
否则，维持C波段与毫米波段协同传输不变,执行6)；
6)基站在探测信号发送时间间隔到达200ms时，再次在毫米波段发送探测信号，用户利用当前接收到的探测信号计算毫米波段信道的视距/非视距信息LOS/NLOS、探测信号的接收功率RP””及探测信号的信干噪比SINR””，并通过C波段反馈探测信息给基站；
7)基站将当前数据传输频段与C波段反馈的信息进行综合分析，并进行数据传输频段切换：
若当前采用C波段进行数据传输，探测得到毫米波段的信道为视距LOS，且RP””和SINR””都大于切换阈值，则返回3c)；否则，维持C波段传输不变，返回6)；
若当前采用毫米波段进行数据传输，探测得到毫米波段的信道特征为非视距NLOS或者RP””和SINR””其中之一小于切换阈值时，则切换传输频段为C波段，返回6)；否则，维持毫米波段传输不变，返回4)；
若当前采用C波段与毫米波段协同模式进行数据传输，探测得到毫米波段的信道特征为非视距NLOS或者RP””和SINR””其中之一小于切换阈值时，则切换传输频段为C波段，返回6)；否则，维持C波段与毫米波段协同传输不变，返回5)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双频段集成系统，包括基站和用户端，基站在毫米波段发送探测信号给用户，用户依据接收到的探测信号对毫米波信道信息进行识别，并通过C波段反馈给基站。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，2)中计算信道视距/非视距LOS/NLOS 信息，实现如下：
2a)计算毫米波段信道冲激响应的峰度Kh：
Figure FDA0002657373080000031
其中，h(t)为信道功率增益，μ|h|为信道功率增益h(t)的一阶矩，σ|h|为信道功率增益h(t)的二阶矩；
2b)计算毫米波段信道冲激响应的斜度Sk：
Figure FDA0002657373080000032
其中，N为多径数目；
2c)计算毫米波段信道冲激响应的莱斯系数K：
Figure FDA0002657373080000033
其中，h1(t)为首径信道功率增益，hn(t)为其他多径信道增益；
2d)计算柯尔莫可洛夫-斯米洛夫K-S检验值Z：
Figure FDA0002657373080000034
其中，hi为第i个信道功率增益，F(hi)表示样本集hi的累积经验分布函数；
2e)计算所有信道特征参数的模糊隶属矩阵
Figure FDA0002657373080000035
Figure FDA0002657373080000036
其中，rL,1为第1个信道特征参数峰度Kh对视距LOS信道的模糊隶属系数，rL,2为第2个信道特征参数斜度Sk对视距LOS信道的模糊隶属系数，rL,3为第3个信道特征参数莱斯系数K对视距LOS信道的模糊隶属系数，rL,4为第4个信道特征参数柯尔莫可洛夫-斯米洛夫K-S检验值Z对视距LOS信道的模糊隶属系数，rN,1为第1个信道特征参数峰度Kh对非视距NLOS信道的模糊隶属系数，rN,2为第2个信道特征参数斜度Sk对非视距NLOS信道的模糊隶属系数，rN,3为第3个信道特征参数莱斯系数K对视距非视距NLOS信道的模糊隶属系数，rN,4为第4个信道特征参数柯尔莫可洛夫-斯米洛夫K-S检验值Z对非视距NLOS信道的模糊隶属系数；
2f)计算信道特征参数的加权系数集合W：
W＝[w1,w2,w3,w4]，
其中，w1为第1个信道特征参数峰度Kh的加权系数，w2为第2个信道特征参数斜度Sk的加权系数，w3为第3个信道特征参数莱斯系数K的加权系数，w4为第4个信道特征参数柯尔莫可洛夫-斯米洛夫K-S检验值Z的加权系数；
2g)计算模糊综合评判矩阵A：
Figure FDA0002657373080000041
其中，aL为视距LOS信道的模糊隶属度，aN为非视距NLOS信道的模糊隶属度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，2)中计算探测信号的接收功率RP'和信干噪比SINR'，实现如下：
RP'＝PRS'*PathLoss'，
SINR'＝S'/(I'+N')，
其中，PRS'为首次发送探测信号时，在毫米波段系统接收带宽内探测信号所包含所有资源粒子RE发射功率的线性平均值；PathLoss'为首次发送探测信号时，基站与用户之间的路径损耗；S'为首次发送探测信号时的探测信号功率，I'为首次发送探测信号时的干扰信号功率，N'为首次发送探测信号时的噪声功率。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，4)中计算参考信号的接收功率RP”及信干噪比SINR”，实现如下：
RP”＝PRS”*PathLoss”，
SINR”＝S”/(I”+N”)，
其中，PRS”为工作在毫米波段传输模式下，在毫米波段系统接收带宽内探测信号所包含所有资源粒子RE发射功率的线性平均值；PathLoss”为工作在毫米波段传输模式下，基站与用户之间的路径损耗；S”为工作在毫米波段模式下的参考信号功率，I”为工作在毫米波段模式下的干扰信号功率，N”为工作在毫米波段模式下的噪声功率。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，5)中计算参考信号的接收功率RP”'及信干噪比SINR”'，实现如下：
RP”'＝PRS”'*PathLoss”'，
SINR”'＝S”'/(I”'+N”')，
其中，PRS”'为系统工作在C波段与毫米波段协同传输模式下，在毫米波段系统接收带宽内探测信号所包含所有资源粒子RE发射功率的线性平均值；PathLoss”'为系统工作在C波段与毫米波段协同传输模式下，基站与用户之间的路径损耗；S”'为系统工作在C波段与毫米波段协同传输模式下的毫米波段参考信号功率；I”'为系统工作在C波段与毫米波段协同传输模式下的毫米波段干扰信号功率；N”'为系统工作在C波段与毫米波段协同传输模式下的毫米波段噪声功率。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，6)中计算探测信号的接收功率RP””及信干噪比SINR””，实现如下：
RP””＝PRS””*PathLoss””，
SINR””＝S””/(I””+N””)，
其中，PRS””为当发送探测信号时间间隔到达200ms再次发送探测信号时，在毫米波段系统接收带宽内探测信号所包含所有资源粒子RE发射功率的线性平均值；PathLoss””为当发送探测信号时间间隔到达200ms再次发送探测信号时，基站与用户之间的路径损耗；S””为当发送探测信号时间间隔到达200ms再次发送探测信号时的探测信号功率，I””为当发送探测信号时间间隔到达200ms再次发送探测信号时的干扰信号功率，N””为当发送探测信号时间间隔到达200ms再次发送探测信号时的噪声功率。
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