一种无线感知协同的多用户波束对准方法

1.本发明属于通信技术领域。


背景技术：

2.新兴6g场景对无线网络的通信性能提出了严苛要求，包括更高的通信速率、更低的时延以及更高的可靠性。此时毫米波频段的高增益波束成为高速率通信的重要参考方法。然而，毫米波波束极窄的波束宽度，极大提高了波束对准与波束追踪的难度。随着波束宽度的降低，这一问题将更加严重，成为制约毫米波无线通信系统中系统性能进一步提升的关键因素。因此，如何为毫米波频段设计准确的波束对准方法至关重要。
3.现有方法一：第三代合作伙伴计划（3gpp）技术规范tr 38.213中说明了一种说明了一种基于同步信号块（ssb）感知的小区搜索/波束选择方法，用于为初始接入以及空闲态/非激活态以及连接态的移动性提供一种小区搜索/波束选择方式，此外信道状态估计参考信号（csi-rs）等参考信号也可用于波束选择。一般来说，波束过程可以分为s1/s2/s3。其中，s1为波束选择，基站（bs）使用宽波束扫描，用户设备（ue）测量并选择最佳宽波束上报给基站；s2为可选择的基站发射波束细化，基站在较窄的范围内扫描较窄的光束，ue检测到最佳波束并将其报告给基站；s3为ue接收端波束细化，基站重复发射最佳波束，ue改进其接收波束。最终形成bs-ue波束对。
4.现有方法二：专利cn115001550a中说明了一种用于毫米波系统的多用户波束快速对准方法，提高了波束对准效率，具体可以分为步骤s1/s2/s3/s4。其中，s1将整个信道角度区域等分为射频通道数个区域，利用宽波束进行区域搜索，确定每个用户所在区域；s2中每个用户在上行时隙中将所在区域编号反馈到基站，基站根据各区域用户数量划分区域等级；s3根据各区域等级实施对应的窄波束跳跃式搜索策略，在上行时隙中各用户将最佳模拟波束反馈到基站端，得到每个用户的最佳窄波束；s4基站调整最佳模拟波束成形矩阵，根据迫零算法求出基带预编码，完成多用户波束模拟对准。
5.现有方法的毫米波波束收发端之间的波束训练和跟踪大多是仅通过通信协议实现的。基站首先发射用于波束管理的特定参考信号，ue检测信号并进行测量后向基站发送反馈。基站根据反馈信息生成空间波束，从而建立高质量的通信链路。但在高移动性场景中，需要预设大量波束码本以保证波束对准能力，并且需要更高频次的波束测量和上报，极大地增加了系统开销和网络延迟，为波束训练与波束跟踪带来了挑战。同时，受限于移动端能耗及信息处理能力，ue能够测量及上报的波束数量受限，使得上述波束扫描方法存在最小误差，难以满足高移动场景性能需求。此外，基于减少预设码本数量以及跳跃式码本搜索的快速对准策略，虽然能降低波束对准的时间开销，但难以实现精确的波束对准，进而制约传输数据速率。


技术实现要素：

6.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
7.为此，本发明的目的在于提出一种无线感知协同的多用户波束对准方法，用于最大化感知对通信的辅助增益效果以及最大化不完美波束对准情况下的可达下行和速率。
8.为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种无线感知协同的多用户波束对准方法，包括：激活初始接入流程，完成基站与用户间初始粗略波束对建立；通过对所述基站的资源分配模块进行无线资源分配最大化不完美波束对准情况下的可达下行和速率；通过所述基站于上一追踪时段内对所述用户的位置预测结果与所述资源分配模块输出的感知功率分配结果，确定所述用户的感知波束指向，根据所述感知波束指向发射多个不同功率的感知窄波束执行感知任务；通过所述基站接收所述用户的上行通信信号，并基于感知回波处理对所述用户位置进行预测；根据预测的结果通过所述基站对用户执行下行通信波束对准。
9.另外，根据本发明上述实施例的一种无线感知协同的多用户波束对准方法还可以具有以下附加的技术特征：进一步地，在本发明的一个实施例中，所述激活初始接入流程，完成基站与用户间初始粗略波束对建立，包括：基于同步信号通过所述基站进行无偏重的盲波束赋形，实现对所述基站覆盖范围内物体位置及运动状态的粗感知；基于通信用户收到的同步信号信息向所述基站发射上行反馈信号，使所述基站分辨出环境目标与通信用户，完成初始粗略波束对建立。
10.进一步地，在本发明的一个实施例中，通过所述基站的资源分配模块进行无线资源分配最大化不完美波束对准情况下的可达下行和速率，包括：分配给每个用户的用于感知和通信的功率，以及感知时间和下行通信时间的占比。
11.进一步地，在本发明的一个实施例中，所述感知回波处理方法，包括：通过基站接收所有感知回波，基于所述感知回波分析所得用户信息，估计用户当前时刻的角度信息与位置信息，并预测下一时段的用户角度与位置。
12.进一步地，在本发明的一个实施例中，所述预测方法，包括：基于上一追踪时段内的位置信息进行运动学方程位置递推，若感知回波接收中，接收到指向某一用户的感知回波不满足显著条件，则判定为波束失准，通过等待下一接入周期或事件触发性地重新激活初始接入流程。
13.进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据预测的结果通过所述基站对用户执行下行通信波束对准，包括：基于所述感知功率分配结果与预测得到的所述用户的位置信息，通过所述基站向用户方向形成多个精确对准的通信窄波束，所述用户自适应地接收所述基站发出的下行通信波束，完成下行通信。
14.为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种无线感知协同的多用户波束对准装置，包括以下模块：
粗对准模块，用于激活初始接入流程，完成基站与用户间初始粗略波束对建立；分配模块，用于通过对所述基站的资源分配模块进行无线资源分配最大化不完美波束对准情况下的可达下行和速率；感知模块，用于通过所述基站于上一追踪时段内对所述用户的位置预测结果与所述资源分配模块输出的感知功率分配结果，确定所述用户的感知波束指向，根据所述感知波束指向发射多个不同功率的感知窄波束执行感知任务；预测模块，用于通过所述基站接收所述用户的上行通信信号，并基于感知回波处理对所述用户位置进行预测；对准模块，用于根据预测的结果通过所述基站对用户执行下行通信波束对准。
15.进一步地，在本发明的一个实施例中，所述分配模块，还用于：基于同步信号通过所述基站进行无偏重的盲波束赋形，实现对所述基站覆盖范围内物体位置及运动状态的粗感知；基于通信用户收到的同步信号信息向所述基站发射上行反馈信号，使所述基站分辨出环境目标与通信用户，完成初始粗略波束对建立。
16.为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上所述的一种无线感知协同的多用户波束对准方法。
17.为达上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的一种无线感知协同的多用户波束对准方法。
18.本发明实施例提出的无线感知协同的多用户波束对准方法，基于通信-感知时分共存方法，通过无线感知获取用户角度信息并据此进行波束对准及追踪，同时通过通信功能与感知功能的时域资源分配和多用户间的通信感知波束功率资源分配进行相互迭代的联合优化，最大化感知对通信的辅助增益，最终获得系统容量提升。
附图说明
19.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本发明实施例所提供的一种无线感知协同的多用户波束对准方法的流程示意图。
20.图2为本发明实施例所提供的一种利用感知协同的波束对准及资源管理模型示意图。
21.图3为本发明实施例所提供的一种窄波束持续追踪过程的子流程图。
22.图4为本发明实施例所提供的一种资源分配模块指导感知协同的波束对准及追踪的流程图。
23.图5是本发明提出的感知辅助的波束对准方案的可达下行和速率与用户数之间的关系示意图。
24.图6为本发明实施例所提供的一种无线感知协同的多用户波束对准装置的流程示意图。
具体实施方式
25.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
26.下面参考附图描述本发明实施例的无线感知协同的多用户波束对准方法。
27.实施例1图1为本发明实施例所提供的一种无线感知协同的多用户波束对准方法的流程示意图。
28.如图1所示，该无线感知协同的多用户波束对准方法包括以下步骤：s101：激活初始接入流程，完成基站与用户间初始粗略波束对建立；具体的，在s101中，基站周期性或事件触发性地激活初始接入流程。基站基于同步信号进行无偏重的盲波束赋形，实现对该基站覆盖范围内物体位置及运动状态的粗感知，盲波束赋形方法包括但不限于基于天线阵列划分的多指向宽波束赋形、基于时分调度的窄波束扫描等，同步信号应包括ssb信号、csi-rs参考信号等。通信用户基于收到的同步信号信息向基站发射上行反馈信号，使基站分辨出环境目标与通信用户并完成初始粗略波束对建立。
29.s102：通过对基站的资源分配模块进行无线资源分配最大化不完美波束对准情况下的可达下行和速率；进一步地，在本发明的一个实施例中，通过基站的资源分配模块进行无线资源分配最大化不完美波束对准情况下的可达下行和速率，包括：分配给每个用户的用于感知和通信的功率，以及感知时间和下行通信时间的占比。
30.具体的，在s102中，资源分配模块包括通信感知的时域资源分配、用户间通信感知的功率资源分配以及两者间的相互迭代的联合优化；无线资源分配包括分配给每个用户的用于感知和通信的功率，以及感知时间和下行通信时间的占比；无线资源分配决策将确定s103的终止时间与s105的起止时间，并指导s103与s105中感知波束与通信波束的生成与功率配置。资源分配模块的目的是最大化不完美波束对准情况下的可达下行和速率。
31.用户间通信感知的功率资源分配具体包括用户的感知及通信波束发射功率与，通信感知的时域资源分配具体指确定s103占用的时间和s105占用的时间。s103占用的时间中，基站发射个脉冲宽度为的感知信号。其中脉冲数需满足与追踪成功概率相关的时间分配阈值。用户追踪成功概率，具体为本时段内用户位于指向上一时段s104中得到的用户角度预测值且波束宽度为的波束范围内的概率。
32.s103：通过基站于上一追踪时段内对用户的位置预测结果与资源分配模块输出的感知功率分配结果，确定用户的感知波束指向，根据感知波束指向发射多个不同功率的感
知窄波束执行感知任务；具体的，在s103中，基站基于上一追踪时段（也可能为初始接入时段）内对用户的位置预测结果与资源分配模块输出的感知功率分配结果，确定基站服务用户的感知波束指向，发射多个不同功率的感知窄波束执行感知任务。感知任务包括对离开角（aod）以及距离、多普勒频移等位置信息的感知。基于资源分配模块输出的s3占用的时间，确定感知行为的终止时间。
33.s104：通过基站接收用户的上行通信信号，并基于感知回波处理对用户位置进行预测；进一步地，在本发明的一个实施例中，感知回波处理方法，包括：通过基站接收所有感知回波，基于感知回波分析所得用户信息，估计用户当前时刻的角度信息与位置信息，并预测下一时段的用户角度与位置。
34.进一步地，在本发明的一个实施例中，预测方法，包括：基于上一追踪时段内的位置信息进行运动学方程位置递推，若感知回波接收中，接收到指向某一用户的感知回波不满足显著条件，则判定为波束失准，通过等待下一接入周期或事件触发性地重新激活初始接入流程。
35.具体的，在s104中，基站接收用户的上行通信信号，并对接收到的感知回波进行累积处理，得到当前时段用户角度的估计值与下一时段用户角度的预测值，从而辅助s105的通信波束对准与下一时段波束的持续追踪。
36.感知回波处理方法，具体包括：基站接收s103发送的所有感知回波，基于感知回波分析所得用户信息，估计用户当前时刻的角度信息与位置信息，并预测下一时段的用户角度与位置。预测方法包括基于之前时段的位置信息进行运动学方程位置递推，例如。若感知回波接收中，接收到指向某一用户的感知回波不满足显著条件，则判定为波束失准，需要通过等待下一接入周期或事件触发性地重新执行s101。
37.s105：根据预测的结果通过基站对用户执行下行通信波束对准。
38.进一步地，在本发明的一个实施例中，根据预测的结果通过基站对用户执行下行通信波束对准，包括：基于感知功率分配结果与预测得到的用户的位置信息，通过基站向用户方向形成多个精确对准的通信窄波束，用户自适应地接收基站发出的下行通信波束，完成下行通信。
39.具体的，在s104中，基于s102得到的通信功率分配结果与s104得到的用户aod信息，基站向用户方向形成多个精确对准的通信窄波束，用户自适应地接收基站发出的下行通信波束，完成下行通信，之后重新执行s102直至下一次重新初始接入。
40.实施例2本发明是利用基站的天线阵列时分地进行感知及通信波束赋形实现的。为了便于描述，假设图2是随机选取的一个单基站覆盖区域，基站搭载了必要的硬件设施与信号处理模块以实现通信和感知功能。如图2所示，一个基站的覆盖区域可以划分为多个扇区，用户
在基站覆盖区域划定的二维空间中分布，使用表示。所考虑用户包括但不限于装备单收发天线或多收发天线的静止或移动用户，用户将同时作为下行通信接收端与感知目标。图2中网格状图形表示通信波束，阴影状图形表示感知波束。
41.基站和用户的通信过程可以分为若干个时段，每个时段的持续时间需要根据用户位置及运动状态配置，相应配置依据包括但不限于用户运动速度、方向，用户与基站间距等。一种可参考的配置方式为将每个时段的持续时间设置为相干处理间隔，即用户不超出一个待估计参数分辨率单元的时间间隔，所考虑的待估计参数包括但不限于用户相对于基站的aod、用户与基站的距离等。进一步地，每个时段至少包括三个阶段，即感知信号发射、上行信号接收、下行通信，上述三个阶段在一个时段内的总持续时间分别为、与。在本发明中上述三个阶段在时隙中的位置可以按需进行配置，但需要保证感知信号发射及感知回波应当在下行通信之前完成。
42.本发明的一种无线感知协同的多用户波束对准及资源分配方法，包括：s201：初始接入时段。基站周期性或事件触发性地激活初始接入流程。在初始接入流程中，基站基于同步信号进行无偏重的盲波束赋形，实现对该基站覆盖范围内物体位置及运动状态的粗感知，盲波束赋形方法包括但不限于基于天线阵列划分的多指向宽波束赋形，基于时分调度的窄波束扫描等，同步信号应包括ssb信号、csi-rs参考信号等。通信用户基于收到的同步信号信息向基站发射上行反馈信号，使基站分辨出环境目标与通信用户并完成初始粗略波束对建立。之后，进行包括多个时段的窄波束持续追踪过程，每个时段包括s202资源分配决策以及s203/s204/s205三个阶段，窄波束持续追踪过程如图3所示。
43.s202：资源分配决策。基于上一追踪时段（也可能为初始接入时段）内对用户的位置预测结果进行资源分配决策，无线资源分配包括分配给每个用户的用于感知和通信的功率，以及感知时间和下行通信时间的占比。如图4所示，在每个新时段的开始，资源分配模块对通信感知的时域资源以及用户间通信感知的功率资源进行相互迭代的联合优化。资源分配模块的联合优化结果将确定s3的终止时间与s5的起止时间，并指导s3与s5中感知波束与通信波束的生成与功率配置。
44.具体地，对于功率分配，资源分配模块将确定服务用户的感知及通信波束发射功率分别为与，感知波束发射功率分配满足约束条件包括但不限于，，，其中，为基站的最大发射功率。表示与追踪成功概率相关的感知功率分配阈值。资源分配模块的另一任务是确定感知阶段占用的时间。在该持续时间中，基站发射个脉冲宽度为的感知信号。满足约束及，其中为与追踪成功概率相关的时间分配阈值。根据感知信号处理的累
积原理，个感知信号相干积累将为感知信噪比带来倍的增益，其中定义为增益系数。
45.aod估计的精度与使用的估计算法有关，但是克拉美罗界为上述算法的aod估计值的方差描述了一个下界，在多数感知观测模型下与信噪比成反比：，其中，为感知波束分配功率为时对用户的感知回波信噪比。在s5，将基于aod估计值进行波束赋形，波束对准增益为，其中与分别表示导向向量与波束赋形向量。基于大数定律，可以采用高斯分布等随机分布函数拟合给定估计方差下的感知概率分布。
46.资源分配模块的目的是最大化不完美波束对准情况下的可达下行和速率：，其中为通信波束分配功率为时对用户的通信信噪比。此外，需要保证多用户的追踪能力。s2用户追踪成功概率，具体为本时段内用户位于指向上一时段s4中得到的用户角度预测值且波束宽度为的波束范围内的概率，即，在资源分配中需要根据需求的精度配置对应的与。
47.s203：基站对用户执行细感知。基于上一追踪时段（也可能为初始接入时段）内对用户的位置预测结果与资源模块输出的感知功率分配结果，确定基站服务用户的感知波束指向，发射多个不同功率的感知窄波束执行感知任务；感知任务是指对aod以及距离、多普勒频移等位置信息的感知。
48.s204：基站接收来自用户的上行通信数据，且在接收到s203发送的所有感知回波之后，基站基于感知回波处理结果，估计用户当前时刻的角度信息与位置信息，用于辅助本时段s205中通信波束对准以及下一时隙的波束追踪。预测方法包括基于之前时段的位置信息推导下一时段的用户角度与位置，例如。若指向某一用户的感知波束未返回足够显著的回波，则判定为波束失准，需要通过等待下一接入周期或事件触发性地重
新执行s201。
49.s205：基站对用户执行下行通信。基于s202得到的通信功率分配结果与s204得到的用户aod信息，基站向用户方向形成多个精确对准的通信窄波束。用户自适应地接收基站发出的下行通信波束，完成下行通信，之后重新执行s202直至下一次重新初始接入。
50.本发明实施例提出的无线感知协同的多用户波束对准方法，基于通信-感知时分共存方法，通过无线感知获取用户角度信息并据此进行波束对准及追踪，同时通过通信功能与感知功能的时域资源分配和多用户间的通信感知波束功率资源分配进行相互迭代的联合优化，最大化感知对通信的辅助增益，最终获得系统容量提升。相对于现有技术，本发明的优点有：1）本发明使用无线感知提供用户速度、距离、角度等多种信息用于波束对准与持续追踪，避免用户频繁地上报波束测量反馈信息，有利于减少开销、降低波束对准与跟踪的难度。同时，感知能够为通信提供必要先验信息，从而在保证基本定位追踪能力的情况下，获得感知对通信的增益效果。
51.2）本发明设置资源分配模块以对通信感知的时域资源分配以及用户间通信感知的功率资源分配进行相互迭代的联合优化，并据此配置感知波束发射、上行接收、下行通信三个阶段的时间占比与感知通信波束发射功率，在寻找最优的感知占比的基础上平衡每个用户的通信及感知能力，最大化不完美波束对准情况下的可达下行和速率；3）本发明的感知结果的应用并不局限于辅助通信波束对准，而能同时提供如用户定位等增值服务，提高了商用价值。
52.图5展示了频率为28ghz且收发天线数均为64的情况下所提方案的性能示例。仿真区域为单基站的一个扇区（-60
°
~60
°
），距离在100m~350m之间。相较采用32个预设波束的传统波束扫描方案，所提方案具有有益效果。
53.为了实现上述实施例，本发明还提出无线感知协同的多用户波束对准装置。
54.图6为本发明实施例提供的一种无线感知协同的多用户波束对准装置的结构示意图。
55.如图6所示，该无线感知协同的多用户波束对准装置包括：粗对准模块100，分配模块200，感知模块300，预测模块400，对准模块500，其中，粗对准模块，用于激活初始接入流程，完成基站与用户间初始粗略波束对建立；分配模块，用于通过对基站的资源分配模块进行无线资源分配最大化不完美波束对准情况下的可达下行和速率；感知模块，用于通过基站于上一追踪时段内对用户的位置预测结果与资源分配模块输出的感知功率分配结果，确定用户的感知波束指向，根据感知波束指向发射多个不同功率的感知窄波束执行感知任务；预测模块，用于通过基站接收用户的上行通信信号，并基于感知回波处理对用户位置进行预测；对准模块，用于根据预测的结果通过基站对用户执行下行通信波束对准。
56.进一步地，在本发明的一个实施例中，分配模块，还用于：基于同步信号通过基站进行无偏重的盲波束赋形，实现对基站覆盖范围内物体位
置及运动状态的粗感知；基于通信用户收到的同步信号信息基站发射上行反馈信号，使基站分辨出环境目标与通信用户，完成初始粗略波束对建立。
57.为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上所述的无线感知协同的多用户波束对准方法。
58.为达上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的无线感知协同的多用户波束对准方法。
59.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、
ꢀ“
示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
60.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
61.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种无线感知协同的多用户波束对准方法，其特征在于，包括以下步骤：激活初始接入流程，完成基站与用户间初始粗略波束对建立；通过对所述基站的资源分配模块进行无线资源分配最大化不完美波束对准情况下的可达下行和速率；通过所述基站于上一追踪时段内对所述用户的位置预测结果与所述资源分配模块输出的感知功率分配结果，确定所述用户的感知波束指向，根据所述感知波束指向发射多个不同功率的感知窄波束执行感知任务；通过所述基站接收所述用户的上行通信信号，并基于感知回波处理对所述用户位置进行预测；根据预测的结果通过所述基站对用户执行下行通信波束对准。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激活初始接入流程，完成基站与用户间初始粗略波束对建立，包括：基于同步信号通过所述基站进行无偏重的盲波束赋形，实现对所述基站覆盖范围内物体位置及运动状态的粗感知；基于通信用户收到的同步信号信息向所述基站发射上行反馈信号，使所述基站分辨出环境目标与通信用户，完成初始粗略波束对建立。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述基站的资源分配模块进行无线资源分配最大化不完美波束对准情况下的可达下行和速率，包括：分配给每个用户的用于感知和通信的功率，以及感知时间和下行通信时间的占比。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述感知回波处理方法，包括：通过基站接收所有感知回波，基于所述感知回波分析得到用户信息，估计用户当前时刻的角度信息与位置信息，并预测下一时段的用户角度与位置。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预测方法，包括：基于上一追踪时段内的位置信息进行运动学方程位置递推，若感知回波接收中，接收到指向某一用户的感知回波不满足显著条件，则判定为波束失准，通过等待下一接入周期或事件触发性地重新激活初始接入流程。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预测的结果通过所述基站对用户执行下行通信波束对准，包括：基于所述感知功率分配结果与预测得到的所述用户的位置信息，通过所述基站向用户方向形成多个精确对准的通信窄波束，所述用户自适应地接收所述基站发出的下行通信波束，完成下行通信。7.一种无线感知协同的多用户波束对准装置，其特征在于，包括以下模块：粗对准模块，用于激活初始接入流程，完成基站与用户间初始粗略波束对建立；分配模块，用于通过对所述基站的资源分配模块进行无线资源分配最大化不完美波束对准情况下的可达下行和速率；感知模块，用于通过所述基站于上一追踪时段内对所述用户的位置预测结果与所述资源分配模块输出的感知功率分配结果，确定所述用户的感知波束指向，根据所述感知波束指向发射多个不同功率的感知窄波束执行感知任务；预测模块，用于通过所述基站接收所述用户的上行通信信号，并基于感知回波处理对
所述用户位置进行预测；对准模块，用于根据预测的结果通过所述基站对用户执行下行通信波束对准。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述分配模块，还用于：基于同步信号通过所述基站进行无偏重的盲波束赋形，实现对所述基站覆盖范围内物体位置及运动状态的粗感知；基于通信用户收到的同步信号信息向所述基站发射上行反馈信号，使所述基站分辨出环境目标与通信用户，完成初始粗略波束对建立。9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-6中任一所述的无线感知协同的多用户波束对准方法。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任意一项所述的无线感知协同的多用户波束对准方法。

技术总结
本发明提出一种无线感知协同的多用户波束对准方法，属于通信技术领域，包括，激活初始接入流程，完成基站与用户间初始粗略波束对建立；通过对基站的资源分配模块进行无线资源分配最大化不完美波束对准情况下的可达下行和速率；通过基站于上一追踪时段内对用户的位置预测结果与资源分配模块输出的感知功率分配结果，确定用户的感知波束指向，根据感知波束指向发射多个不同功率的感知窄波束执行感知任务；通过基站接收用户的上行通信信号，并基于感知回波处理对用户位置进行预测；根据预测的结果通过基站对用户执行下行通信波束对准。通过本发明提出的方法，实现了最大化感知对通信的辅助增益效果以及最大化不完美波束对准情况下的可达下行和速率。情况下的可达下行和速率。情况下的可达下行和速率。


技术研发人员：闫实 张玖鹏 柏芷珊 彭木根
受保护的技术使用者：北京邮电大学
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/8/14