本技術(shù)涉及無線通信，尤其涉及六維可移動天線基站的信道估計方法及相關(guān)設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、為了滿足即將到來的第六代無線網(wǎng)絡(luò)中物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量不斷增長，對基站與物聯(lián)網(wǎng)終端之間的數(shù)據(jù)傳輸速率的需求也隨之提高。在相關(guān)技術(shù)中，通常通過在基站上設(shè)置多個六維可移動天線，以提高基站與物聯(lián)網(wǎng)終端之間的數(shù)據(jù)傳輸速率，且為了規(guī)劃合適的數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸需要對基站與物聯(lián)網(wǎng)終端之間的進(jìn)行實時的信道估計。

2、但是，針對于這種設(shè)置有六維可移動天線的基站，由于六維可移動天線的靈活性，采用相關(guān)技術(shù)中信道估計方法，無法精準(zhǔn)地得到基站與物聯(lián)網(wǎng)終端之間的瞬時信道估計值。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實施例的提供了一種六維可移動天線基站的信道估計方法及相關(guān)設(shè)備，能夠提高六維可移動天線基站與物聯(lián)網(wǎng)終端之間的信道估計的精準(zhǔn)性。

2、為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)實施例的第一方面提出了一種六維可移動天線基站的信道估計方法，所述六維可移動天線基站設(shè)置有至少一個天線表面，所述天線表面包括至少一個六維天線，所述方法包括：

3、獲取用戶終端發(fā)出的導(dǎo)頻信號，基于所述導(dǎo)頻信號和中間矩陣進(jìn)行統(tǒng)計信道估計計算，得到所述用戶終端與所述六維天線之間的信道功率矩陣和方向稀疏性矩陣，所述中間矩陣基于所述六維可移動天線基站的噪聲方差所得到；

4、基于所述信道功率矩陣對速率優(yōu)化模型進(jìn)行求解，得到目標(biāo)位置旋轉(zhuǎn)參數(shù)，并根據(jù)所述目標(biāo)位置旋轉(zhuǎn)參數(shù)對至少一個所述六維天線進(jìn)行位置旋轉(zhuǎn)調(diào)整，以優(yōu)化所述用戶終端與所述六維天線之間的傳輸速率；

5、在至少一個所述六維天線進(jìn)行位置旋轉(zhuǎn)調(diào)整后，基于所述導(dǎo)頻信號和所述方向稀疏性矩陣進(jìn)行瞬時信道估計，得到所述六維可移動天線基站到所述用戶終端之間的瞬時信道估計結(jié)果。

6、在一些實施例，所述基于所述導(dǎo)頻信號和中間矩陣進(jìn)行統(tǒng)計信道估計計算，得到所述用戶終端與所述六維天線之間的信道功率矩陣和方向稀疏性矩陣，包括：

7、獲取功率狀態(tài)向量參數(shù)和方向稀疏性矩陣參數(shù)，基于所述導(dǎo)頻信號與所述中間矩陣的最大似然估計值得到中間變量，并基于所述中間變量更新所述功率狀態(tài)向量參數(shù)，得到更新功率狀態(tài)向量參數(shù)；

8、基于所述中間變量和所述導(dǎo)頻信號更新所述中間矩陣，得到更新中間矩陣；

9、當(dāng)所述更新功率狀態(tài)向量參數(shù)大于狀態(tài)向量預(yù)設(shè)閾值時，更新所述方向稀疏性矩陣參數(shù)，得到更新方向稀疏性矩陣參數(shù)；

10、將所述更新中間矩陣作為新的中間矩陣、將所述更新功率狀態(tài)向量參數(shù)作為新的功率狀態(tài)向量參數(shù)、將所述更新方向稀疏性矩陣參數(shù)作為新的方向稀疏性矩陣參數(shù)進(jìn)行迭代更新，并將迭代更新后的更新方向稀疏性矩陣參數(shù)作為所述方向稀疏性矩陣；

11、基于所述方向稀疏性矩陣和所述功率狀態(tài)向量參數(shù)得到所述信道功率矩陣。

12、在一些實施例，所述用戶終端為多個，所述基于所述方向稀疏性矩陣和所述功率狀態(tài)向量參數(shù)得到所述信道功率矩陣，包括：

13、根據(jù)所述方向稀疏性矩陣逐一確定每個用戶終端到所述六維天線之間的方向稀疏性；

14、基于所述方向稀疏性，根據(jù)所述功率狀態(tài)向量參數(shù)得到每個所述用戶終端到所述六維天線之間的所述信道功率矩陣。

15、在一些實施例，所述六維天線為多個，所述速率優(yōu)化模型的構(gòu)建步驟包括：

16、基于信道功率矩陣參數(shù)、方向稀疏性矩陣參數(shù)以及所述用戶終端的發(fā)射功率的乘積，并取對數(shù)，得到目標(biāo)速率優(yōu)化函數(shù)；

17、獲取位置旋轉(zhuǎn)參數(shù)對應(yīng)的索引矩陣和每兩個所述六維天線之間的距離矩陣，基于所述索引矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣與所述距離矩陣的乘積，再乘以所述索引矩陣，得到索引距離，并基于所述索引距離和最小距離之間的大小關(guān)系生成安全距離約束；

18、生成位置旋轉(zhuǎn)參數(shù)的二元位置旋轉(zhuǎn)選取約束；

19、基于所述目標(biāo)速率優(yōu)化函數(shù)、所述安全距離約束、所述二元位置旋轉(zhuǎn)選取約束以及所述位置旋轉(zhuǎn)參數(shù)，生成所述速率優(yōu)化模型。

20、在一些實施例，所述基于所述信道功率矩陣對速率優(yōu)化模型進(jìn)行求解，得到目標(biāo)位置旋轉(zhuǎn)參數(shù)，包括：

21、將所述二元位置旋轉(zhuǎn)選取約束進(jìn)行連續(xù)松弛，并根據(jù)松弛后的二元位置旋轉(zhuǎn)選取約束更新所述速率優(yōu)化模型，得到更新速率優(yōu)化模型；

22、將所述信道功率矩陣代入所述更新速率優(yōu)化模型中的所述信道功率矩陣參數(shù)；

23、對所述更新速率優(yōu)化模型進(jìn)行求解，得到所述目標(biāo)位置旋轉(zhuǎn)參數(shù)。

24、在一些實施例，所述基于所述導(dǎo)頻信號和所述方向稀疏性矩陣進(jìn)行瞬時信道估計，得到所述六維可移動天線基站到所述用戶終端之間的瞬時信道估計結(jié)果，包括：

25、獲取由導(dǎo)頻信號矩陣得到的接收信號矩陣，所述導(dǎo)頻信號矩陣包括多個所述導(dǎo)頻信號；

26、基于所述導(dǎo)頻信號矩陣和單位對角矩陣，生成觀察信號矩陣；

27、獲取信道估計參數(shù)，基于所述信道估計參數(shù)、所述觀察信號矩陣、所述方向稀疏性矩陣以及所述接收信號矩陣進(jìn)行瞬時信道估計，得到所述瞬時信道估計結(jié)果。

28、在一些實施例，所述基于所述信道估計參數(shù)、所述觀察信號矩陣、所述方向稀疏性矩陣以及所述接收信號矩陣進(jìn)行瞬時信道估計，得到所述瞬時信道估計結(jié)果，包括：

29、基于所述方向稀疏性矩陣和所述單位對角矩陣生成支持向量，并基于所述支持向量和所述觀察矩陣生成支持觀察矩陣；

30、基于所述支持觀察矩陣與所述信道估計參數(shù)的乘積，并減去所述接收信號矩陣，得到目標(biāo)信道估計函數(shù)；

31、基于所述信道估計函數(shù)和所述信道估計參數(shù)的最小二乘，得到所述瞬時信道估計結(jié)果。

32、為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)實施例的第二方面提出了一種六維可移動天線基站，包括：

33、所述六維可移動天線基站設(shè)置有至少一個天線表面和中央處理器，所述天線表面設(shè)置有六維天線和本地計算硬件；

34、所述本地計算硬件，用于獲取用戶終端發(fā)出的導(dǎo)頻信號，基于所述導(dǎo)頻信號和中間矩陣進(jìn)行統(tǒng)計信道估計計算，得到所述用戶終端與所述六維天線之間的信道功率矩陣和方向稀疏性矩陣，所述中間矩陣基于所述六維可移動天線基站的噪聲方差所得到；

35、所述中央處理器，用于基于所述信道功率矩陣對速率優(yōu)化模型進(jìn)行求解，得到目標(biāo)位置旋轉(zhuǎn)參數(shù)，并根據(jù)所述目標(biāo)位置旋轉(zhuǎn)參數(shù)對所述六維天線進(jìn)行位置旋轉(zhuǎn)調(diào)整，所述速率優(yōu)化模型包括所述用戶終端與所述六維天線之間的目標(biāo)速率優(yōu)化函數(shù)；

36、所述本地計算硬件，還用于基于所述導(dǎo)頻信號和所述方向稀疏性矩陣進(jìn)行瞬時信道估計，得到所述六維可移動天線基站到所述用戶終端之間的瞬時信道估計結(jié)果。

37、為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)實施例的第三方面提出了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)如第一方面所述的六維可移動天線基站的信道估計方法。

38、為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)實施例的第四方面提出了一種存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)為計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)存儲有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述第一方面所述的六維可移動天線基站的信道估計方法。

39、本技術(shù)實施例提出的六維可移動天線基站的信道估計方法及相關(guān)設(shè)備，六維可移動天線基站設(shè)置有至少一個天線表面，天線表面包括至少一個六維天線，方法包括：首先，獲取用戶終端發(fā)出的導(dǎo)頻信號，基于導(dǎo)頻信號和中間矩陣進(jìn)行統(tǒng)計信道估計計算，得到用戶終端與六維天線之間的信道功率矩陣和方向稀疏性矩陣，中間矩陣基于六維可移動天線基站的噪聲方差所得到；然后，基于信道功率矩陣對速率優(yōu)化模型進(jìn)行求解，得到目標(biāo)位置旋轉(zhuǎn)參數(shù)，并根據(jù)目標(biāo)位置旋轉(zhuǎn)參數(shù)對至少一個六維天線進(jìn)行位置旋轉(zhuǎn)調(diào)整，以優(yōu)化用戶終端與六維天線之間的傳輸速率；最后，在至少一個六維天線進(jìn)行位置旋轉(zhuǎn)調(diào)整后，基于導(dǎo)頻信號和方向稀疏性矩陣進(jìn)行瞬時信道估計，得到六維可移動天線基站到用戶終端之間的瞬時信道估計結(jié)果。本技術(shù)實施例利用由用戶終端所發(fā)出的導(dǎo)頻信號和由六維可移動天線基站的噪聲方差所得到的中間矩陣進(jìn)行估計，以得到六維可移動天線基站與用戶終端之間的信道功率矩陣以及由于不同的六維天線與用戶終端之間所產(chǎn)生的方向稀疏性對應(yīng)的方向稀疏性矩陣；然后利用信道功率矩陣和速率優(yōu)化模型所得到的目標(biāo)位置旋轉(zhuǎn)參數(shù)對六維天線進(jìn)行調(diào)整以進(jìn)一步有效地提高用戶終端和六維天線之間的傳輸速率，并固定該時刻的六維天線后，利用導(dǎo)頻信號和方向稀疏性矩陣進(jìn)行瞬時信道估計以得到六維可移動天線基站到用戶終端之間精準(zhǔn)的瞬時信道估計結(jié)果，從而在有效地提高六維可移動天線基站到用戶終端之間的信息傳輸速率的同時，還提高了六維可移動天線基站與物聯(lián)網(wǎng)終端之間的信道估計的精準(zhǔn)性。

40、本技術(shù)的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本技術(shù)而了解。本技術(shù)的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。