[发明专利]基于可重构折射超表面的多小区通信干扰消除方法及装置

权利要求书

1.一种基于可重构折射超表面的多小区通信干扰消除方法，适用于C个小区构成的通信系统，其中每一所述小区设有一配置可重构折射超表面天线的基站c与L个用户，所述可重构折射超表面天线由K_c个馈源与一可重构折射超表面组成，所述可重构折射超表面包括若干单元，所述方法的步骤包括：

获取通信参数，所述通信参数包括：基站的可重构折射超表面天线包含的馈源数目以及单元数目、用户数目、基站c的可重构折射超表面的各单元与每一小区中各用户的总信道矩阵中的小尺度衰落的分布、基站c的各馈源到各单元之间的总信道矩阵H^c和加性白高斯噪声的方差；

根据用户数目、基站c的可重构折射超表面的各单元与每一小区中各用户的总信道矩阵中的小尺度衰落的分布、总信道矩阵H^c与加性白高斯噪声的方差，联合设计基站c的可重构折射超表面的高度与俯仰角；

基于所述高度与俯仰角，计算基站c的可重构折射超表面的各单元与各小区中各用户的总信道矩阵值瞬时值；

根据基站的可重构折射超表面天线包含的馈源数目以及单元数目、用户数目、总信道矩阵值瞬时值、与加性白高斯噪声的方差，联合设计基站的数字波束成形矩阵集合{V_c}和可重构折射超表面的透射系数矩阵集合{R^c}，以最大化各个小区的用户总传输速率S；

基于数字波束成形矩阵集合{V_c}，使用相应的数字波束成形矩阵V_c设置各基站内部的数字波束赋型矩阵，并基于透射系数矩阵集合{R^c}，使用相应的透射系数矩阵R^c设置可重构折射超表面各单元的状态。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设计基站c的可重构折射超表面高度与俯仰角，包括：

1)保持高度不变，计算最优总传输速率S_t，并记录相应的俯仰角其中t为第一迭代次数；

2)保持俯仰角不变，计算最优总传输速率S′_t，并记录相应的高度

3)当最优用户总传输速率S′_t与最优用户总传输速率S′_t+1的差值小于预设的阈值时，基于高度与俯仰角设计基站c的可重构折射超表面高度与俯仰角。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下步骤得到所述总信道矩阵值瞬时值：

1)基于设计的所述高度与俯仰角，计算各信道中的路损；

2)在该高度与俯仰角下，测量基站c的可重构折射超表面的各单元与各小区中各用户的总信道矩阵中小尺度衰落的瞬时取值；

3)根据所述路损与瞬时取值，得到所述总信道矩阵值瞬时值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下步骤设计各个小区的基站的数字波束成形矩阵集合{V_c}和可重构折射超表面透射系数矩阵集合{R^c}：

1)保持透射系数矩阵不变，计算最优用户总传输速率S_t′，并记录相应的数字波束成形矩阵集合其中t′为第二迭代次数；

2)保持数字波束成形矩阵集合不变，计算最优用户总传输速率S′_t′，并记录相应的透射系数矩阵

3)当最优用户总传输速率S′_t′与最优用户总传输速率S′_t′+1的差值小于预设的阈值时，基于数字波束成形矩阵集合与透射系数矩阵设计各个小区的基站的数字波束成形矩阵集合{V_c}与透射系数矩阵集合{R^c}。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，设计基站的数字波束成形矩阵集合{V_c}和透射系数矩阵集合{R^c}时，约束条件包括：每一单元的相位约束和基站总功率约束。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，构建透射系数矩阵R^c的方法包括：将各单元的透射系数作为透射系数矩阵R^c的对角线元素。