CN114650545A - 一种波束参数的确定方法、装置及网络设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供一种波束参数的确定方法、装置及网络设备，方法包括：生成第一智能反射板IRS面板的IRS数字孪生体；根据所述数字孪生体，得到网络设备至IRS面板和/或IRS面板到终端的波束参数。本发明的方案把IRS面板的天线单元及无线信号反射的特征全部仿真到网络设备中，当网络设备需要给终端发射信号时，根据终端上报测量的位置和IRS面板发射覆盖的特征，确定网络设备和IRS面板以及IRS面板和UE之间的收发波束参数，从而实现正确收发和赋形。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是指一种波束参数的确定方法、装置及网络设备。
背景技术
智能反射板(Intelligent Reflecting Surface，IRS)是一种新型的智能无源表面，利用超材料(Meta-materials)对表面的相位进行实时的控制，具有低成本、低功耗的特点，无需复杂的RF电路即可实现对信号的转发。如图1所示，通过智能反射板实现对入射波的反射角控制，形成不同方向的反射波束。
如图2所示，终端可以从IRS上直接传输信号。由于IRS原则上无法识别用户，所以IRS无法针对每个用户进行赋形，只能在基站的控制下对基站打向终端的波束进行反射。基站打向UE的beam是通过UE的测量计算赋形得到，即通过UE和基站天线的直视测量得到，同时因为无法识别UE，IRS无法向基站上报针对每个UE的赋形测量，所以，基站如何发射一个Beam，经过IRS反射后，到达UE接收天线处成为了关键问题。
类似的，对于UE发送的上行信号，如何通过IRS反射到达基站，也存在上述问题。根据镜面反射原理，上行Beam和下行Beam具有相同的反射路径，所以二者理论上可以使用相同路径。实际上，因为UE上行的赋形能力较弱，大概率存在散射的可能。
因此，现有技术中，基站和IRS，IRS和UE之间无法实现正确波束赋形和收发。
发明内容
本发明提供了一种波束参数的确定方法、装置及网络设备。通过数字孪生技术，把IRS面板天线单元及无线信号反射的特征全部仿真到网络设备(如基站)中，当基站需要给UE发射信号时，根据UE上报测量的位置和IRS发射覆盖的特征，确定基站和IRS，IRS和UE之间的收发波束参数，实现正确收发和赋形。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供如下方案：
一种波束参数的确定方法，应用于网络设备，所述方法包括：
生成第一智能反射板IRS面板的IRS数字孪生体；
根据所述数字孪生体，得到网络设备到IRS面板和/或IRS面板到终端的波束参数。
可选的，生成第一智能反射板IRS面板的IRS数字孪生体，包括：
在所述网络设备中，建立与IRS面板的每个天线单元具有映射关系的IRS栅格，一个IRS栅格是第一IRS面板的一个天线单元的数字孪生体，所有的IRS栅格构成了智能反射板IRS的数字孪生体。
可选的，建立与IRS面板的每个天线单元具有映射关系的IRS栅格，包括：
IRS面板中的一个天线单元的位置信息为第一位置，该天线单元在IRS栅格上映射的天线单元的位置信息为第二位置；
根据第一位置和第二位置的映射关系，建立IRS栅格。
可选的，IRS面板的每个天线单元与IRS栅格上的天线单元的映射关系，与IRS面板和IRS的数字孪生体的映射关系相同。
可选的，IRS栅格的每个天线单元的第二位置为天线单元的中心点位置或者天线单元天线反射面的中心位置。
可选的，第一位置和第二位置的映射关系为一对一或者多对一。
可选的，生成第一智能反射板IRS面板的IRS数字孪生体，包括：
在IRS面板接入网络设备时，获取IRS面板的每个天线单元的位置信息，并根据所述位置信息建立IRS栅格，将所述IRS栅格作为第一IRS的IRS数字孪生体。
可选的，波束参数的确定方法，还包括以下至少一项：
当IRS面板和地面的映射角发生变化时，对数字孪生体进行更新；
当网络设备需要通过IRS面板给终端发送无线信号时，根据测量得到的终端可能在IRS栅格上的位置，把波束发射到IRS面板上的天线单元上；
当终端需要通过IRS面板给网络设备发送无线信号时，网络设备通过IRS面板上的天线单元接收到终端发送的信号后，根据接收信道的IRS面板上的天线单元得到终端所在的IRS栅格的位置信息；
当网络设备通过IRS面板上的天线单元上接收的终端发送的信号与数字孪生体内记录的天线单元的第一位置有偏差时，通过对第一位置和第二位置的映射关系的插值计算方式得到准确的第一位置和第二位置的坐标值，并进行信号发射或者接收；
网络设备通过第一位置和第二位置的映射关系，计算网络设备的天线到每个第一位置的距离，以及每个第一位置到每个第二位置的距离；
网络设备的数字孪生记录第一位置和第二位置之间的映射关系，并按照映射关系直接获得或者插值计算获得对应的波束收发的传输路径。
可选的，根据所述数字孪生体，得到网络设备到IRS面板和/或IRS面板到终端的波束参数，包括：
在网络设备生成IRS面板的IRS数字孪生体时，把IRS面板上的每个天线单元及其能够反射的方向计算出来，并与IRS面板覆盖的地面位置进行映射；或者，
网络设备每次和终端交互时，在IRS数字孪生体中根据终端上报的测量进行计算得到波束赋形参数；或者，
IRS数字孪生体产生时，针对每个天线单元的一个反射角度计算得到反射路径；在系统运行过程中，把使用概率高于第一值或者质量好于第二值的反射路径记录下来。
可选的，波束参数的确定方法，还包括：根据所述波束参数，选择相应的波束进行信号的收发。
本发明的实施例还提供一种波束参数的确定装置，应用于网络设备，所述装置包括：
处理模块，用于生成第一智能反射板IRS面板的IRS数字孪生体；根据所述数字孪生体，得到网络设备到IRS面板和/或IRS面板到终端的波束参数。
可选的，波束参数的确定装置，还包括：
收发模块，用于根据所述波束参数，选择相应的波束进行信号的收发。
本发明的实施例还提供一种网络设备，包括：
处理器，用于生成第一智能反射板IRS面板的IRS数字孪生体；根据所述数字孪生体，得到网络设备到IRS面板和/或IRS面板到终端的波束参数。
可选的，网络设备还包括：
收发机，用于根据所述波束参数，选择相应的波束进行信号的收发。
本发明的实施例还提供一种通信设备，包括：处理器、存储有计算机程序的存储器，所述计算机程序被处理器运行时，执行如上所述的方法。
本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当所述指令在计算机运行时，使得计算机执行如上所述的方法。
本发明的上述方案至少包括以下有益效果：
本发明的上述方案，通过生成第一智能反射板IRS面板的IRS数字孪生体；根据所述数字孪生体，得到网络设备至IRS面板和/或IRS面板到终端的波束参数；把IRS面板的天线单元及无线信号反射的特征全部仿真到基站中，当基站需要给UE发射信号时，根据UE上报测量的位置和IRS面板发射覆盖的特征，确定基站和IRS面板，IRS面板和UE之间的收发波束参数，实现正确收发和赋形。
附图说明
图1为智能反射表面示意图；
图2为智能反射表面传输模型；
图3为本发明的实施例中，波束参数的确定方法的流程示意图；
图4为本发明的实施例中，IRS面板与IRS栅格的映射关系。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明的实施例针对现有技术中，IRS无法识别UE，IRS无法针对每个UE进行正确波束赋形和收发的问题，提出一种波束参数的确定方法，本发明的实施例中，IRS在部署时有固定的位置，IRS面板可调节的角度有一定的范围，并按照一定的角度步长进行调节，比如每次5度。所以，IRS发射的无线信号的覆盖是可计算的。
如图3所示，本发明的实施例提供一种波束参数的确定方法，应用于网络设备(如基站)，所述方法包括：
步骤31，生成第一智能反射板IRS面板的IRS数字孪生体；
步骤32，根据所述数字孪生体，得到网络设备到IRS面板和/或IRS面板到终端的波束参数。
本发明的该实施例，把IRS面板的天线单元及无线信号反射的特征全部仿真到基站中，即生成IRS面板的数字孪生体，当基站需要给UE发射信号时，根据UE上报测量的位置和IRS面板发射覆盖的特征，确定基站和IRS面板，IRS面板和UE之间的收发波束参数，实现正确收发和赋形。
本发明的一可选的实施例中，步骤31可以包括：
步骤311，在所述网络设备中，建立与IRS面板的每个天线单元具有映射关系的IRS栅格，一个IRS栅格是第一IRS面板的一个天线单元的数字孪生体。
这里的IRS数字孪生体：以每个天线单元的孪生体IRS栅格为基本单元，形成对整个IRS面板的功能映射，包括IRS面板接收和发送的波束的能力，IRS面板的覆盖范围，IRS服务UE的能力(支持UE数目、对UE的速度要求、最大带宽等)，IRS具有的协议栈功能，IRS和基站的连接方式等。
每个IRS栅格具有与其有映射关系的IRS天线单元的特征参数，包括该IRS天线单元在这个智能反射面板IRS上的位置信息、波束赋形相关参数、无线覆盖范围相关参数、上或者下或者左或者右的调整方向角相关参数、功率相关参数、相邻或者有关联关系的智能反射面IRS天线单元的特征参数等之一或者组合；
智能反射板IRS的数字孪生体具有整个智能反射IRS面板的特征参数，包括每个IRS天线单元的特征参数，IRS面板具有的功能定义、IRS面板覆盖范围参数、IRS面板最大和/或最小发射功率参数、IRS面板方向角参数、IRS面板与基站的相对关系参数、IRS面板大小参数、IRS面板距离地面的高度参数、IRS面板距离基站的距离参数等之一或者组合。
具体的，建立与IRS面板的每个天线单元具有映射关系的IRS栅格，包括：
在指定的坐标系中，IRS面板中的一个天线单元的位置信息为第一位置，坐标为K’(xi,yi)，该天线单元在IRS栅格上映射的天线单元的位置信息为第二位置，标记为K(xi,yi)；其中Xi为横坐标位置，Yi为纵坐标位置；根据第一位置和第二位置的映射关系，即K’(xi,yi)和K(xi,yi)映射关系，建立IRS栅格。
这里，IRS面板的每个天线单元与IRS栅格上的天线单元的映射关系，与IRS面板和IRS的数字孪生体的映射关系相同。
IRS栅格的每个天线单元的第二位置(即坐标Xi和Yi)为天线单元的中心点位置或者天线单元天线反射面的中心位置。
可选的，第一位置和第二位置的映射关系为一对一或者多对一，即K’(xi,yi)和K(xi,yi)映射关系为一对一或者多对一。
如图4所示，IRS面板(IRS Panel)每个天线模块和映射的每个IRS栅格(IRS Grid)对应的天线模块按照指定的坐标系(比如图4中X，Y轴的坐标系)中的坐标建立每个天线模块的位置坐标。
分别对IRS面板和IRS栅格(IRS Grid)建立如图4所示坐标系。IRS面板和IRS栅格的坐标系可以在IRS面板接入基站时上报，也可以有基站统一配置。
对于IRS面板中的一个天线单元，标记为K’(xi,yi)，其在IRS栅格上映射的天线单元，标记为K(xi,yi)。其中Xi为横坐标位置，Yi为纵坐标位置；
每个天线单元的映射关系与IRS面板和IRS栅格的映射关系相同，如下：
其中，α为IRS面板和地面的夹角，Xi和Yi为天线单元在IRS面板上的坐标，为a0为修正值，即坐标位置偏移修正值，Δh为IRS抱杆的高度，f(x)为最后得到的IRS栅格上每个天线单元的坐标。
每个天线单元坐标Xi和Yi的选取为：可以为天线单元的中心点位置，也可以是天线单元天线反射面的中心位置，或者其它基本位置；选择Xi和Yi的位置的条件为，在基站波束或者终端波束发射到该天线单位的位置(X”i和Y”i)确定后，通过Xi和Yi快速计算得到该位置在IRS栅格上对应的位置。
基站系统针对IRS面板和IRS栅格，记录每个K’(xi,yi)和K(xi,yi)位置配对信息。
K’(xi,yi)和K(xi,yi)映射关系可以为一对一，也可以为多对一，图3给出的一对一和多对一关系。
另外，如果IRS面板具有针对UE的赋形能力，即一个天线单元对应多个映射的单元，此时针对每个K(xi,yi)和K’(xi,yi)典型映射关系都可以记录到IRS数字孪生实体内。基站根据该映射关系通过发送或者接收的波束确定UE在IRS栅格中的准确或者大概位置。
本发明的一可选的实施例中，步骤31可以包括：
在IRS面板接入网络设备时，获取IRS面板的每个天线单元的位置信息，并根据所述位置信息建立IRS栅格，将所述IRS栅格作为第一IRS的IRS数字孪生体。
该实施例中，在IRS面板接入基站时，完成IRS面板和IRS栅格数字孪生体的建立，即IRS面板把每一个天线单元的位置信息上报给基站。
本发明的一可选的实施例中，波束参数的确定方法，还包括以下至少一项：
1)当IRS面板和地面的映射角发生变化时，对数字孪生体进行更新；具体的，如果是基站出发的IRS方向角的变化，则基站出发IRS面板进行数字孪生体信息更新；如果是IRS面板本身触发的方向角的变化，则IRS面板主动向基站发送数字孪生更新信息。
2)当网络设备需要通过IRS面板给终端发送无线信号时，根据测量得到的终端可能在IRS栅格上的位置，把波束发射到IRS面板上的天线单元上；具体的，当基站需要通过IRS面板给UE发送无线信号时，根据测量得到的UE可能在IRS栅格上的位置(一个或者若干个K(xi,yi)栅格范围)，然后把beam发射到IRS面板上的天线单元上。
3)当终端需要通过IRS面板给网络设备发送无线信号时，网络设备通过IRS面板上的天线单元接收到终端发送的信号后，根据接收信道的IRS面板上的天线单元得到终端所在的IRS栅格的位置信息；具体的，当终端需要通过IRS面板给基站发送无线信号时，直接向IRS面板发送即可。基站通过IRS面板上的天线单元接收到无线信号后，根据接收信道的IRS面板上的天线单元可以得到UE所在的IRS Grid的位置信息。
4)当网络设备通过IRS面板上的天线单元上接收的终端发送的信号与数字孪生体内记录的天线单元的K’(xi,yi)有偏差时，通过对K’(xi,yi)和K(xi,yi)映射关系的插值计算方式得到准确的K’(xi,yi)和K(xi,yi)坐标值，并进行信号发射或者接收；具体的，当基站通过IRS Panel上天线单元上接收的终端发送的信号与IRS数字孪生体内记录的天线单元的K’(xi,yi)有偏差时，通过对K’(xi,yi)和K(xi,yi)映射关系的插值计算方式得到准确的K’(xi,yi)和K(xi,yi)坐标值，并进行信号发射或者接收。
5)网络设备通过K’(xi,yi)和K(xi,yi)的映射关系，计算网络设备的天线到每个K’(xi,yi)的距离，以及每个K’(xi,yi)到每个K(xi,yi)距离；具体的，基站通过K’(xi,yi)和K(xi,yi)的映射关系，可以计算基站天线到每个K’(xi,yi)的距离，以及每个K’(xi,yi)到每个K(xi,yi)距离，从而为上行同步时钟补偿提供计算依据。
6)网络设备的数字孪生记录K’(xi,yi)和K(xi,yi)之间的映射关系，并按照映射关系直接获得或者插值计算获得对应的波束收发的传输路径。具体的，无论K’(xi,yi)和K(xi,yi)之间是一对一，还是一对多映射关系，基站的IRS数字孪生实体都要记录，并按照映射关系直接获得或者插值计算获得对应的Beam收发的传输路径。
本发明的一可选的实施例中，根据所述数字孪生体，得到网络设备至IRS面板和/或IRS面板到终端的波束参数，包括：
在网络设备生成IRS面板的IRS数字孪生体时，把IRS面板上的每个天线单元及其能够反射的方向计算出来，并与IRS面板覆盖的地面位置进行映射；或者，
网络设备每次和终端交互时，在IRS数字孪生体中根据终端上报的测量进行计算得到波束赋形参数；或者，
IRS数字孪生体产生时，针对每个天线单元的一个反射角度计算得到反射路径；在系统运行过程中，把使用概率高于第一值或者质量好于第二值的反射路径记录下来。
具体的，基站通过IRS面板的数字孪生体，结合每次UE上报的测量，计算得到基站到IRS面板，IRS面板到UE的波束参数。基站对IRS面板的数字孪生运算有两种方式：静态和动态。
静态：在基站生成IRS面板的数字孪生体时，把IRS面板上的每个天线单元及其能够反射的方向计算出来，并与IRS面板覆盖的地面位置进行映射。
在与UE进行交互时，直接根据UE在地面的位置，选择天线单元进行收发。
动态：每次给UE交互时，在IRS数字孪生体中进行计算得到波束赋形参数。
动态方法被静态方法更准确，但计算成本和复杂度较大。而静态方法需要较大的存储开销，故可以参与二者结合的方式，通过对静态生产的路径进行插值得到动态路径。
静态和动态混合：IRS数字孪生体生产时，根据初始的算法，可以针对每个天线单元的一个反射角度计算得到反射路径。在系统运行过程中，通过AI算法的自学习和自优化能力，把使用概率高或者较高或者质量好的反射路径记录下来。对于使用概率低的发射路径，要么忽略，要么基于存储的向邻居的路径，通过相关性快速计算得到，也可以直接计算得到。
发射路径：为下行方向和上行方向路径的统称。下行方向：基站到IRS面板，IRS面板到UE的两级波束；上行方向：UE到IRS面板，IRS面板到基站的两级波束。
本发明的一可选的实施例中，波束参数的确定方法，还包括：根据所述波束参数，选择相应的波束进行信号的收发。
本发明的上述实施例，基站通过建立、更新、控制和使用IRS数字孪生实体，从而可以实现基站精确控制IRS面板；IRS可以只具有接入基站的功能和简单的反射功能，不需要负责的协议功能；为IRS路径的同步补偿提供了变量的计算方式；通过动静集合的计算方式，能够同时获得计算复杂度和时延小的增益。
本发明的实施例还提供一种波束参数的确定装置，应用于网络设备，所述装置包括：
处理模块，用于生成第一智能反射板IRS面板的IRS数字孪生体；根据所述数字孪生体，得到网络设备至IRS面板和/或IRS面板到终端的波束参数。
可选的，生成第一智能反射板IRS面板的IRS数字孪生体，包括：
在所述网络设备中，建立与IRS面板的每个天线单元具有映射关系的IRS栅格，一个IRS栅格是第一IRS面板的一个天线单元的数字孪生体，所有的IRS栅格构成了智能反射板IRS的数字孪生体。
可选的，建立与IRS面板的每个天线单元具有映射关系的IRS栅格，包括：在指定的坐标系中，IRS面板中的一个天线单元的位置信息为第一位置，该天线单元在IRS栅格上映射的天线单元的位置信息为第二位置
根据第一位置和第二位置的映射关系，建立IRS栅格。
可选的，IRS面板的每个天线单元与IRS栅格上的天线单元的映射关系，与IRS面板和IRS的数字孪生体的映射关系相同。
可选的，IRS栅格的每个天线单元的第二位置为天线单元的中心点位置或者天线单元天线反射面的中心位置。
可选的，第一位置和第二位置的映射关系为一对一或者多对一。
可选的，生成第一智能反射板IRS面板的IRS数字孪生体，包括：
在IRS面板接入网络设备时，获取IRS面板的每个天线单元的位置信息，并根据所述位置信息建立IRS栅格，将所述IRS栅格作为第一IRS的IRS数字孪生体。
可选的，所述处理模块还用于以下至少一项：
当IRS面板和地面的映射角发生变化时，对数字孪生体进行更新；
当网络设备需要通过IRS面板给终端发送无线信号时，根据测量得到的终端可能在IRS栅格上的位置，把波束发射到IRS面板上的天线单元上；
当终端需要通过IRS面板给网络设备发送无线信号时，网络设备通过IRS面板上的天线单元接收到终端发送的信号后，根据接收信道的IRS面板上的天线单元得到终端所在的IRS栅格的位置信息；
当网络设备通过IRS面板上的天线单元上接收的终端发送的信号与数字孪生体内记录的天线单元的第一位置有偏差时，通过对第一位置和第二位置的映射关系的插值计算方式得到准确的第一位置和第二位置的坐标值，并进行信号发射或者接收；
网络设备通过第一位置和第二位置的映射关系，计算网络设备的天线到每个第一位置的距离，以及每个第一位置到每个第二位置的距离；
网络设备的数字孪生记录第一位置和第二位置之间的映射关系，并按照映射关系直接获得或者插值计算获得对应的波束收发的传输路径。
可选的，根据所述数字孪生体，得到网络设备至IRS面板和/或IRS面板到终端的波束参数，包括：
在网络设备生成IRS面板的IRS数字孪生体时，把IRS面板上的每个天线单元及其能够反射的方向计算出来，并与IRS面板覆盖的地面位置进行映射；或者，
网络设备每次和终端交互时，在IRS数字孪生体中根据终端上报的测量进行计算得到波束赋形参数；或者，
IRS数字孪生体产生时，针对每个天线单元的一个反射角度计算得到反射路径；在系统运行过程中，把使用概率高于第一值或者质量好于第二值的反射路径记录下来。
可选的，波束参数的确定装置，还包括：
收发模块，用于根据所述波束参数，选择相应的波束进行信号的收发。
需要说明的是，该实施例是与上述方法对应的装置，上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明的实施例还提供一种网络设备，包括：
处理器，用于生成第一智能反射板IRS面板的IRS数字孪生体；根据所述数字孪生体，得到网络设备至IRS面板和/或IRS面板到终端的波束参数。
可选的，生成第一智能反射板IRS面板的IRS数字孪生体，包括：
在所述网络设备中，建立与IRS面板的每个天线单元具有映射关系的IRS栅格，一个IRS栅格是第一IRS面板的一个天线单元的数字孪生体，所有的IRS栅格构成了智能反射板IRS的数字孪生体。
可选的，建立与IRS面板的每个天线单元具有映射关系的IRS栅格，包括：
在指定的坐标系中，IRS面板中的一个天线单元的位置信息为第一位置，该天线单元在IRS栅格上映射的天线单元的位置信息为第二位置；
根据第一位置和第二位置的映射关系，建立IRS栅格。
可选的，IRS面板的每个天线单元与IRS栅格上的天线单元的映射关系，与IRS面板和IRS的数字孪生体的映射关系相同。
可选的，IRS栅格的每个天线单元的第二位置为天线单元的中心点位置或者天线单元天线反射面的中心位置。
可选的，第一位置和第二位置的映射关系为一对一或者多对一。
可选的，生成第一智能反射板IRS面板的IRS数字孪生体，包括：
在IRS面板接入网络设备时，获取IRS面板的每个天线单元的位置信息，并根据所述位置信息建立IRS栅格，将所述IRS栅格作为第一IRS的IRS数字孪生体。
可选的，所述处理器还用于以下至少一项：
当IRS面板和地面的映射角发生变化时，对数字孪生体进行更新；
当网络设备需要通过IRS面板给终端发送无线信号时，根据测量得到的终端可能在IRS栅格上的位置，把波束发射到IRS面板上的天线单元上；
当终端需要通过IRS面板给网络设备发送无线信号时，网络设备通过IRS面板上的天线单元接收到终端发送的信号后，根据接收信道的IRS面板上的天线单元得到终端所在的IRS栅格的位置信息；
当网络设备通过IRS面板上的天线单元上接收的终端发送的信号与数字孪生体内记录的天线单元的第一位置有偏差时，通过对第一位置和第二位置的映射关系的插值计算方式得到准确的第一位置和第二位置的坐标值，并进行信号发射或者接收；
网络设备通过第一位置和第二位置的映射关系，计算网络设备的天线到每个第一位置的距离，以及每个第一位置到每个第二位置的距离；
网络设备的数字孪生记录第一位置和第二位置之间的映射关系，并按照映射关系直接获得或者插值计算获得对应的波束收发的传输路径。
可选的，根据所述数字孪生体，得到网络设备至IRS面板和/或IRS面板到终端的波束参数，包括：
在网络设备生成IRS面板的IRS数字孪生体时，把IRS面板上的每个天线单元及其能够反射的方向计算出来，并与IRS面板覆盖的地面位置进行映射；或者，
网络设备每次和终端交互时，在IRS数字孪生体中根据终端上报的测量进行计算得到波束赋形参数；或者，
IRS数字孪生体产生时，针对每个天线单元的一个反射角度计算得到反射路径；在系统运行过程中，把使用概率高于第一值或者质量好于第二值的反射路径记录下来。
可选的，网络设备，还包括：收发机，用于根据所述波束参数，选择相应的波束进行信号的收发。
需要说明的是，该实施例是与上述方法对应的网络设备，上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该网络设备的实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明的实施例还提供一种通信设备，包括：处理器、存储有计算机程序的存储器，所述计算机程序被处理器运行时，执行如上所述的方法。上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该设备的实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当所述指令在计算机运行时，使得计算机执行如上所述的方法。上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该设备的实施例中，也能达到相同的技术效果。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明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。
所述功能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，本发明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)执行本发明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、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行，某些步骤可以并行或彼此独立地执行。对本领域的普通技术人员而言，能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件，可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中，以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现，这是本领域普通技术人员在阅读了本发明的说明的情况下运用他们的基本编程技能就能实现的。
因此，本发明的目的还可以通过在任何计算装置上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算装置可以是公知的通用装置。因此，本发明的目的也可以仅仅通过提供包含实现所述方法或者装置的程序代码的程序产品来实现。也就是说，这样的程序产品也构成本发明，并且存储有这样的程序产品的存储介质也构成本发明。显然，所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。还需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
以上所述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，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种波束参数的确定方法，其特征在于，应用于网络设备，所述方法包括：
生成第一智能反射板IRS面板的IRS数字孪生体；
根据所述数字孪生体，得到网络设备到IRS面板和/或IRS面板到终端的波束参数。
2.根据权利要求1所述的波束参数的确定方法，其特征在于，生成第一智能反射板IRS面板的IRS数字孪生体，包括：
在所述网络设备中，建立与IRS面板的每个天线单元具有映射关系的IRS栅格，一个IRS栅格是第一IRS面板的一个天线单元的数字孪生体，所有的IRS栅格构成了智能反射板IRS的数字孪生体。
3.根据权利要求2所述的波束参数的确定方法，其特征在于，建立与IRS面板的每个天线单元具有映射关系的IRS栅格，包括：
IRS面板中的一个天线单元的位置信息为第一位置，该天线单元在IRS栅格上映射的天线单元的位置信息为第二位置；
根据第一位置和第二位置的映射关系，建立IRS栅格。
4.根据权利要求3所述的波束参数的确定方法，其特征在于，IRS面板的每个天线单元与IRS栅格上的天线单元的映射关系，与IRS面板和IRS的数字孪生体的映射关系相同。
5.根据权利要求3所述的波束参数的确定方法，其特征在于，IRS栅格的每个天线单元的第二位置为天线单元的中心点位置或者天线单元天线反射面的中心位置。
6.根据权利要求3所述的波束参数的确定方法，其特征在于，第一位置和第二位置的映射关系为一对一或者多对一。
7.根据权利要求1至6任一项所述的波束参数的确定方法，其特征在于，生成第一智能反射板IRS面板的IRS数字孪生体，包括：
在IRS面板接入网络设备时，获取IRS面板的每个天线单元的位置信息，并根据所述位置信息建立IRS栅格，将所述IRS栅格作为第一IRS的IRS数字孪生体。
8.根据权利要求7所述的波束参数的确定方法，其特征在于，还包括以下至少一项：
当IRS面板和地面的映射角发生变化时，对数字孪生体进行更新；
当网络设备需要通过IRS面板给终端发送无线信号时，根据测量得到的终端可能在IRS栅格上的位置，把波束发射到IRS面板上的天线单元上；
当终端需要通过IRS面板给网络设备发送无线信号时，网络设备通过IRS面板上的天线单元接收到终端发送的信号后，根据接收信道的IRS面板上的天线单元得到终端所在的IRS栅格的位置信息；
当网络设备通过IRS面板上的天线单元上接收的终端发送的信号与数字孪生体内记录的天线单元的第一位置有偏差时，通过对第一位置和第二位置的映射关系的插值计算方式得到准确的第一位置和第二位置的坐标值，并进行信号发射或者接收；
网络设备通过第一位置和第二位置的映射关系，计算网络设备的天线到每个第一位置的距离，以及每个第一位置到每个第二位置的距离；
网络设备的数字孪生记录第一位置和第二位置之间的映射关系，并按照映射关系直接获得或者插值计算获得对应的波束收发的传输路径。
9.根据权利要求1所述的波束参数的确定方法，其特征在于，根据所述数字孪生体，得到网络设备到IRS面板和/或IRS面板到终端的波束参数，包括：
在网络设备生成IRS面板的IRS数字孪生体时，把IRS面板上的每个天线单元及其能够反射的方向计算出来，并与IRS面板覆盖的地面位置进行映射；或者，
网络设备每次和终端交互时，在IRS数字孪生体中根据终端上报的测量进行计算得到波束赋形参数；或者，
IRS数字孪生体产生时，针对每个天线单元的一个反射角度计算得到反射路径；在系统运行过程中，把使用概率高于第一值或者质量好于第二值的反射路径记录下来。
10.根据权利要求1所述的波束参数的确定方法，其特征在于，还包括：根据所述波束参数，选择相应的波束进行信号的收发。
11.一种波束参数的确定装置，其特征在于，应用于网络设备，所述装置包括：
处理模块，用于生成第一智能反射板IRS面板的IRS数字孪生体；根据所述数字孪生体，得到网络设备到IRS面板和/或IRS面板到终端的波束参数。
12.根据权利要求11所述的波束参数的确定装置，其特征在于，还包括：
收发模块，用于根据所述波束参数，选择相应的波束进行信号的收发。
13.一种网络设备，其特征在于，包括：
处理器，用于生成第一智能反射板IRS面板的IRS数字孪生体；根据所述数字孪生体，得到网络设备到IRS面板和/或IRS面板到终端的波束参数。
14.根据权利要求13所述的网络设备，其特征在于，还包括：
收发机，用于根据所述波束参数，选择相应的波束进行信号的收发。
15.一种通信设备，其特征在于，包括：处理器、存储有计算机程序的存储器，所述计算机程序被处理器运行时，执行如权利要求1至10任一项所述的方法。
16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括指令，当所述指令在计算机运行时，使得计算机执行如权利要求1至10任一项所述的方法。
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| CN202011516315.3A CN114650545A (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 一种波束参数的确定方法、装置及网络设备 |
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- 2020-12-21 CN CN202011516315.3A patent/CN114650545A/zh active Pending
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