无线信道建模方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本技术实施例涉及通信技术领域，尤其涉及无线信道建模方法、装置、电子设备及存储 介质。


背景技术：

2.在无线通信系统中，系统性能受到无线信道的影响极大。因此，在进行无线通信系统的 算法研究时，对于无线信道的准确建模十分必要。
3.相关技术中，常用的信道模型，如3gpp nr(5g)模型、winner模型等，由于模型参 数是基于大范围场景的大量测量得出的，是统计意义上的参数，不适合描述更精细的、场景 化的信道状况。


技术实现要素：

4.以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
5.本技术实施例提供无线信道建模方法、装置、电子设备及存储介质，能够更精细、更准 确地描述场景化的信道状况。
6.第一方面，本技术实施例提供一种无线信道建模方法，包括：
7.获取目标空间区域内多个数据采集点的信道数据；
8.根据所述信道数据，估算各个所述数据采集点对应的信道参数；
9.根据各个所述数据采集点对应的信道参数，确定待建模空间点的信道参数。
10.第二方面，本技术实施例提供一种无线信道建模方法，包括：
11.选取无线信道中的待建模空间点为无线信道参考点；
12.根据所述参考点的信道参数，计算得到每一条nlos径的散射簇位置；
13.根据每一条nlos径的所述散射簇位置，计算得到无线信道中其他待建模空间点的每一 条nlos径的对应信道参数；
14.根据所述参考点的信道参数，计算得到无线信道中其他待建模空间点的los径的信道参 数。
15.第三方面，本技术实施例提供一种无线信道建模装置，包括：
16.第一模块，用于获取目标空间区域内多个数据采集点的信道数据；
17.第二模块，用于估算各个所述数据采集点对应的信道参数；
18.第三模块，用于根据各个所述数据采集点对应的信道参数，确定待建模空间点的信道参 数。
19.第四方面，本技术实施例提供电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可 在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第一方面或第二方 面所述的无线信道建模方法。
20.第五方面，本技术实施例提供计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所
述计 算机可执行指令用于：
21.执行第一方面或第二方面所述的无线信道建模方法。
22.本技术实施例第一方面提供一种无线信道建模方法，所述方法包括：获取目标空间区域 内多个数据采集点的信道数据；根据所述信道数据，估算各个所述数据采集点对应的信道参 数；根据各个所述数据采集点对应的信道参数，确定待建模空间点的信道参数。本技术实施 例通过基于实测信道数据计算待建模空间点的信道参数，提高了生成的无线信道参数的空间 相关性，从而使得无线信道参数能够更精细、更准确地描述场景化的信道状况。
23.可以理解的是，上述第二方面至第五方面与相关技术相比存在的有益效果与上述第一方 面与相关技术相比存在的有益效果相同，可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘 述。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术实施例的一些实 施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附 图获得其他的附图。
25.图1是本技术用于执行无线信道建模方法的系统架构的示意图；
26.图2是本技术一个实施例提供的无线信道建模方法的流程示意图；
27.图3是本技术一个实施例待建模空间结构示意图；
28.图4是本技术另一个实施例待建模空间结构示意图；
29.图5是本技术一个实施例的待建模空间点信道参数生成流程示意图；
30.图6是本技术另一个实施例提供的无线信道建模方法的流程示意图；
31.图7是本技术另一个实施例提供的无线信道建模方法的流程示意图；
32.图8是本技术一个实施例提供的多径信道结构示意图；
33.图9是本技术另一个实施例提供的无线信道建模方法的流程示意图；
34.图10是本技术一个实施例提供的无线信道示意图。
具体实施方式
35.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细 节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节 的其它实施例中也可以实现本技术实施例。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、 电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术实施例的描述。
36.需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于流 程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、
ꢀ“
第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
37.还应当理解，在本技术实施例说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味 着在本技术实施例的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。 由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例
中”、“在其他 一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个 或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具 有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
38.在无线通信系统中，系统性能受到无线信道的影响极大。因此，在进行无线通信系统的 算法研究时，对于无线信道的准确建模十分必要。
39.相关技术中，常用的信道模型，如3gpp nr模型、winner模型等，由于模型参数是 基于大范围场景的大量测量得出的，是统计意义上的参数，不适合描述更精细的、场景化的 信道状况。另外，一些常用的信道模型是静态模型，没有考虑在ue(user equipment，用户 终端)移动时无线信道的相关性。
40.基于此，本技术实施例提供一种无线信道建模方法、装置、电子设备及存储介质。其中， 方法包括：获取目标空间区域内多个数据采集点的信道数据；根据信道数据，估算各个数据 采集点对应的信道参数；根据各个数据采集点对应的信道参数，确定待建模空间点的信道参 数。本技术实施例通过基于实测信道数据计算待建模空间点的信道参数，提高了生成的无线 信道参数的空间相关性，从而使得无线信道参数能够更精细、更准确地描述场景化的信道状 况。另外，在一些实施例中，本技术提出数据驱动的信道移动性建模方案，建模所需数据易 于获得，可用于任意场景的无线信道建模，且模型考虑了无线信道的空间和时间相关性。本 申请实施例可适用于无线通信系统的信道建模，尤其是移动通信系统，如5g nr无线通信系 统，进行无线信道的移动性建模。
41.参照图1，如图1所示，图1是本技术一个实施例提供的用于执行无线信道建模方法的 系统架构的示意图。在图1的示例中，该系统架构包括处理模块110和采集模块120。
42.其中，采集模块120与处理模块110通信连接，采集模块120用于采集各个数据采集点 的信道数据，并将信道数据传输到处理模块110。
43.处理模块110与采集模块120通信连接。本技术一个实施例提供的无线信道建模方法对 应的处理模块110可以在服务器或终端设备中运行。其中，服务器可以是独立的物理实体， 也可以是逻辑上的实体。服务器可以包括管理服务器、数据库服务器、流媒体服务器等。终 端设备可以为移动终端设备，也可以为非移动终端设备。移动终端设备可以为手机、平板电 脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机、上网本、 个人数字助理等；非移动终端设备可以为个人计算机、电视机、柜员机或者自助机等；本申 请实施方案不作具体限定。服务器或终端设备可以包括处理器，外部存储器接口，内部存储 器，通用串行总线(universal serial bus，usb)接口等。
44.在一些实施中，处理模块包括三个子模块：数据获取子模块、数据驱动建模子模块和信 道移动性建模子模块。适用于任意场景下的无线信道建模，且可实现空间上和时间上均相关 的信道建模。
45.其中，数据获取子模块用于获取来自采集模块的信道数据。
46.数据驱动建模子模块用于根据信道数据，实现信道参数估计和空间点信道生成，信道参 数估计部分基于实测数据的数量多少选取不同的估计方法，空间点信道生成部分保证了生成 的无线信道的空间相关性。
47.信道移动性建模子模块用于实现信道片段内建模和信道片段间建模两个部分，实
现了相邻时刻的信道参数相似的效果，保证了生成的无线信道的时间相关性。
48.本技术实施例描述的系统架构以及应用场景是为了更加清楚的说明本技术实施例的技术方案，并不构成对于本技术实施例提供的技术方案的限定，本领域技术人员可知，随着系统架构的演变和新应用场景的出现，本技术实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
49.本领域技术人员可以理解的是，上述硬件平台并不构成对本技术实施例的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
50.上述硬件平台中，处理模块110可以调用其储存的无线信道建模程序，以执行无线信道建模方法。
51.基于上述系统架构，提出本技术中无线信道建模方法的各个实施例。
52.参照图2，在一些实施例中，一种无线信道建模方法，包括：
53.步骤s1100，获取目标空间区域内多个数据采集点的信道数据；
54.步骤s1200，根据信道数据，估算各个数据采集点对应的信道参数；
55.步骤s1300，根据各个数据采集点对应的信道参数，确定待建模空间点的信道参数。
56.在一些实施例，步骤s1100可以由数据获取子模块执行，数据获取子模块用于获取来自采集模块的信道数据。采集模块负责在需要进行信道建模的空间区域(目标空间区域)内离线采集信道数据，信道数据可以是信道频域响应矩阵或信道冲激响应等。例如，采集模块可以专门采集设备采集数据采集点的信道频域响应矩阵。信道数据的采集位置(数据采集点的位置)可以是待建模区域内的任意位置，如在目标空间区域内随机采集、基于栅格采集、基于环境信息(楼房、平原等)采集等。确定采集位置后，在每个采集位置上静止采集信道数据。数据的采集数量可根据设备条件、存储容量等设定，不同数据采集点采集的信道数据数量可以不相同。一般而言，信道数据的采集数量越多，则信道建模的准确性越高。
57.本技术实施例通过基于实测信道数据计算待建模空间点的信道参数，提高了生成的无线信道参数的空间相关性，从而使得无线信道参数能够更精细、更准确地描述场景化的信道状况。
58.在一些实施例中，步骤s1200，根据信道数据，估算各个数据采集点对应的信道参数，包括：
59.步骤s1210，当数据采集点的数据量少于预设数据量时，通过参数估计的方法，估计数据采集点对应的信道参数的确定值；
60.步骤s1220，当数据采集点的数据量大于预设数据量时，通过参数估计的方法，估计数据采集点对应的信道参数的确定值，再根据信道参数的确定值，进一步估计信道参数的分布值；
61.其中，信道参数的确定值包括以下的一种或多种：ncp(numberofclusterpaths，多径数量)、各多径的时延、幅度、aoa(azimuthofarrival，水平到达角)、aod(azimuthofdeparture，水平离开角)、zoa(zenithofarrival，垂直到达角)、zod(zenithofdeparture，垂直离开角)；
62.信道参数的分布值包括以下的一种或多种：ds(delayspread，时延扩展)、kf
(riceank-factor，莱斯k因子)、pl(path loss，路径损耗)、sf(shadow fading，阴影衰落)、 asd(azimuth spread of departure，水平离开角角度扩展)、asa(azimuth spread of arrival， 水平到达角角度扩展)、zsd(zenith spread of departure，垂直离开角角度扩展)、zsa(zenithspread of arrival，垂直到达角角度扩展)。
63.在一些实施例，步骤s1210和步骤s1220可由数据驱动建模子模块执行。在信道参数估 计步骤中，可依据各数据采集点数据量使用不同的方案。当数据采集点数据量较少时，可以 通过参数估计的方法，估计信道参数的确定值，如ncp、各多径的时延、幅度、aoa、aod、 zoa、zod等；当数据采集点数据量较多时，可进行分布计算，则可以根据以上估计的信道 参数的确定值，进一步估计信道参数的分布值，如ds、kf、pl、sf、asd、asa、zsd、 zsa等。预设数据量可根据需要设置，可根据预设数据量判断数据采集点数据量的大小。对 于不同频率下的信道可以分别估计信道参数。对于具体的参数估计方法，本技术实施例不做 限定。例如，可以采用信号处理方法、深度学习方法等算法进行信道参数的估计。
64.在一些实施例中，步骤s1300，根据各个数据采集点对应的信道参数，确定待建模空间 点的信道参数，包括：
65.步骤s1310，当待建模空间点与数据采集点位置重合，将该数据采集点估算出的信道参 数确定为该待建模空间点的信道参数；
66.步骤s1320，当待建模空间点与数据采集点位置不重合，则根据该待建模空间点附近的 数据采集点估计出的信道参数，计算得到该待建模空间点的信道参数。
67.在一些实施例，步骤s1310和步骤s1320可由数据驱动建模子模块执行。在空间点信道 生成步骤中，基于前述的信道参数估计的结果，可以得到待建模区域(目标空间区域)内的 各个数据采集点的信道参数，如图3中所示。对于某条ue移动路线上的信道建模，需要确 定该路线上的无线信道的信道参数，无线信道如图3中曲线所示，星号表示无线信道中的待 建模空间点。需要注意的是，图3仅为三维空间在二维平面上投影示意图，实际位置和路线 均是在三维空间中的。由于空间相关性，在空间位置上相近的两点，它们的信道参数也应是 相似的。考虑到实际采集的信道数据中已经包含了这种空间相关性，即信道数据采集的位置 越近，其采集到的信道数据的相关性就越大。于是，在建模ue移动路线上某一待建模空间 点的信道参数时，可以利用此种关系，参考该空间点附近的部分信道数据采集点所估计出的 信道参数，来进行该空间点的信道参数生成。
68.具体而言，如果待建模空间点与某数据采集点位置重合，则可以直接利用该数据采集点 估计出的信道参数作为该空间点的信道参数。如果待建模空间点与数据采集点位置均不重合， 则可以根据该空间点附近数据采集点估计出的信道参数来生成该空间点的信道参数。
69.在一些实施例中，步骤s1320，当待建模空间点与数据采集点位置不重合，根据该待建 模空间点附近的数据采集点估计出的信道参数，计算得到该待建模空间点的信道参数，包括：
70.步骤s1322，当待建模空间点与数据采集点位置不重合，根据第一预设规则选取，得到 该待建模空间点附近的数据采集点；第一预设规则包括以下的一种或多种：空间距离最小规 则、环境信息规则；
71.步骤s1323，根据该待建模空间点附近的数据采集点估计出的信道参数，计算得到
该待 建模空间点的信道参数。
72.在一些实施例，对于附近数据采集点的选取，可以根据可获得的环境信息量的不同来进 行选择。例如，当除了信道数据外没有获取任何环境信息时，则可以根据空间距离来选取附 近数据采集点。当除了信道数据外还有环境信息，如地图信息时，则可以根据空间距离结合 环境信息来选取附近数据采集点。如图4所示，在对于待建模空间点进行信道参数生成时， 应选取该空间点所在同一场景(平地区域)内附近的测量点(实心点)，而不应选取其他场 景(如楼房区域)内的测量点(空心点)，尽管其他场景(如楼房区域)内的测量点可能在 空间距离上更加接近该待建模空间点(图4中星号点)。
73.在一些实施例中，步骤s1320，根据该待建模空间点附近的数据采集点估计出的信道参 数，计算得到该待建模空间点的信道参数，包括：
74.步骤s1321，根据该待建模空间点附近的数据采集点估计出的信道参数，采用knn (k-nearest neighbor，k最近邻)算法或插值法计算得到该待建模空间点的信道参数。
75.在一些实施例，在信道待建模空间点的相关性建模中，对于ue移动路线上某一点信道 参数的确定，可以采用knn法和插值法。还可以用其他可以达到类似效果的替代方案，例 如，基于神经网络的方法、升采样方法、和其他插值方法等，本技术对此不做限定。
76.在一些实施例中，数据采集点估计出的信道参数包括信道参数的确定值和信道参数的分 布值；
77.对应的，步骤s1321，根据该待建模空间点附近的数据采集点估计出的信道参数，采用 knn算法或插值法计算得到该待建模空间点的信道参数，包括：
78.步骤s1321-a，当附近数据采集点的信道参数均为信道参数的确定值，将确定值进行knn 或插值，计算得到该待建模空间点的信道参数；
79.步骤s1321-b，当附近数据采集点的信道参数均为分布值，先将分布值进行knn或插值， 再根据分布生成该待建模空间点的信道参数确定值；
80.步骤s1321-c，当附近数据采集点的信道参数部分为确定值、部分为分布值时，先将分 布值依据分布生成确定值，再将确定值进行knn或插值，计算得到该待建模空间点的信道 参数。
81.在一些实施例中，确定待建模空间点的附近数据采集点之后，需要根据数据采集点的信 道参数生成待建模空间点的信道参数。作为一种选择，可以采用knn算法，即选择附近k 个数据采集点的信道参数的平均值作为该空间点的信道参数值，k可以根据经验选择。作为 另一种选择，可以采用插值法，如三线性插值法等。由于不同数据采集点的信道参数的估计 类型可能不同，具体确定ue移动路线上某一空间点的信道参数时，需要根据附近数据采集 点的信道参数的估计类型来确定参数生成流程，如图5所示。当附近数据采集点的信道参数 估计结果均为确定值时，直接将确定值进行knn或插值；当附近数据采集点的信道参数估 计结果均为分布值(分布函数)时，首先将分布的参数值进行knn或插值，再根据分布生 成确定值；当附近数据采集点的信道参数估计结果部分为确定值、部分为分布值时，首先依 据分布生成确定值，再将确定值进行knn或插值。
82.另外，本技术还提供了基于移动性建模的无线信道建模方法。
83.在一些实施例中，当ue在移动路线上移动时，其所经历的无线信道也应是连续的。为 了对此性质进行建模，本技术实施例进一步提出信道片段概念。信道片段指的是，在ue
zoa、zod；
99.步骤s1500，根据参考点的信道参数，计算得到每一条nlos径的散射簇位置，包括：
100.步骤s1510，根据aod和zod，计算得到基站到首次反弹散射簇fbs的第一矢量的方向；
101.步骤s1520，根据aoa和zoa，计算得到首次反弹散射簇fbs到末次反弹散射簇lbs 的第二矢量的方向；
102.步骤s1530，根据第一约束条件，计算得到基站到首次反弹散射簇fbs的第一矢量和lbs 到用户终端ue的第三矢量；其中，第一约束条件包括：
103.|a| |b| |c|＝τ*c0；
104.arg min
a，c
|r|-|a|-|c|；
[0105][0106]
其中，a为第一矢量，为第一矢量的方向，|a|为第一矢量的模；b为第二矢量，为第 二矢量的方向，|b|为第二矢量的模；c为第三矢量，为第三矢量的方向，|c|为第三矢量的模； r为基站到ue的第四矢量，为第四矢量的方向，|r|为第四矢量的模；τ为时延，c0为光速；
[0107]
步骤s1540，根据基站的位置和第一矢量，计算得到该nlos径的fbs位置；
[0108]
步骤s1550，根据ue的位置和第三矢量，计算得到该nlos径的lbs位置；
[0109]
步骤s1560，对于其他nlos径重复上述步骤s1510至步骤s1550，对应得到各条nlos 径的fbs位置和lbs位置。
[0110]
在一些实施例中，每条nlos径的fbs和lbs位置的具体计算过程如下：
[0111]
步骤p11，对于某一条nlos径，设其时延为τ，基站到ue的矢量为r，基站到fbs 的矢量为a(方向矢量为)，fbs到lbs的矢量为b(方向矢量为)，lbs到ue的矢量 为c(方向矢量为)。其中，时延τ、第四矢量r、第一矢量的方向第三矢量的方向已 知，且满足|a| |b| |c|＝τ*c0，需要求解第一矢量a、第三矢量c。
[0112]
步骤p12，求解以下约束问题：
[0113]
arg min
a，c
|r|-|a|-|c|；
[0114][0115]
可以获得第一矢量a、第三矢量c。
[0116]
步骤p13，基于基站位置和第一矢量a计算出fbs的位置，基于ue位置和第三矢量c 计算出lbs的位置。
[0117]
对于每一条nlos径，重复上述步骤p11～p13，对应得到各条nlos径的fbs位置和 lbs位置。
[0118]
在一些实施例中，设第n时刻ue移动到待建模空间点位置p
ue
[n]，对应待建模空间点 的第1条nlos径的信道参数包括时延τ1[n]和幅度α1[n]；其中，n＝1，2，...，n；l＝2，3，...，l；
[0119]
步骤s1600，根据每一条nlos径的散射簇位置，计算得到无线信道中其他待建模空间 点的每一条nlos径的对应信道参数，包括：
于重新计算出的nlos径和los径的时延和幅度，获得当前信道片段内任一时刻的各多径的 时延τ
l
[n]和幅度α
l
[n]，l＝1,2,...,l,n＝1,2,...,n，从而获得时间上相关的信道参数。
[0141]
在一些实施例中，无线信道包括前信道片段、后信道片段，前信道片段和后信道片段串 接形成信道片段过渡区域；
[0142]
参照图9，在一些实施例中，无线信道建模方法还包括：
[0143]
步骤s1800，根据前信道片段的nlos径的对应信道参数和后信道片段nlos径的对应 信道参数，计算在信道片段过渡区域内各个待建模空间点的nlos径的对应信道参数，使得 前信道片段各条nlos径的幅度逐渐降低，后信道片段各条nlos径的幅度逐渐升高。
[0144]
在一些实施例，在信道片段间建模部分中，由于不同信道片段的散射簇位置不一定相同 在信道片段切换处可能会发生突变。为了避免此问题，在将不同信道片段进行串接合并时， 需要引入信道片段过渡区域，如图10所示。其中，信道片段过渡区域的长度可以根据经验设 定。在信道片段过渡区域内，前信道片段各条nlos径的幅度逐渐降低，后信道片段各条nlos 径的幅度逐渐升高。作为一种实现方法，可以在信道片段过渡区域中的每一时刻，对前信道 片段所有nlos径的幅度同时乘以某一系数，该系数在信道片段过渡区域中从1降为0；对 后信道片段所有nlos径的幅度同时乘以某一系数，该系数在信道片段过渡区域中从0升为 1。对于los径，调整其幅度，使得在信道片段过渡区域结束时，其幅度与下一信道片段los 径的幅度一致。
[0145]
在一些实施例中，前信道片段内任一时刻待建模空间点的信道参数包括各多径的时延和 幅度，分别为τ
l
[n]和α
l
[n]，后信道片段内任一时刻待建模空间点的信道参数包括各多径的 时延和幅度，分别为τ’l
[n]和α’l
[n]，信道片段过渡区域为从m时刻到n时刻的区域；其中， m》＝1，m《＝n；
[0146]
在一些实施例中，步骤s1800，根据前信道片段的nlos径的对应信道参数和后信道片 段nlos径的对应信道参数，计算在信道片段过渡区域内各个待建模空间点的nlos径的对 应信道参数，包括：
[0147]
步骤s1810，在前信道片段中，从m时刻开始，调整时刻n的待建模空间点第l条nlos 径的幅度α
l
[n]为k1[n]*α
l
[n]，其中，l＝2,3,...,l，n＝m,m 1,...,n，系数k1[n]从m时刻到n时 刻逐渐下降；
[0148]
步骤s1820，在后信道片段中，从m时刻开始，调整时刻n的待建模空间点第l条nlos 径的幅度α’l
[n]为k2[n]*α’l
[n]，其中，l＝2,3,...,l’，n＝m,m 1,...,n，系数k2[n]从m时刻到n 时刻逐渐上升。
[0149]
上述具体过程可描述如下：
[0150]
设前信道片段内任一时刻的各多径的时延和幅度分别为τ
l
[n]和α
l
[n],l＝1,2,...,l, n＝1,2,...,n，后信道片段内任一时刻的各多径的时延和幅度分别为τ’l
[n]和α’l
[n],l＝1,2,...,l’, n＝1,2,...,n’。
[0151]
在前信道片段中，从某一时刻m开始(m》＝1，m《＝n)，调整α
l
[n]为k1[n]*α
l
[n],l＝2,3,...,l, n＝m,m 1,...,n。其中m为信道片段过渡区域开始时刻，系数k1[n]逐渐从1降为0，均可根据 经验选取。
[0152]
在前信道片段中，从某一时刻m开始(m》＝1，m《＝n)，引入l
’‑
1条多径，其时延为 τ’l
[1]，l＝2,3,...,l’，幅度为k2[n]*α’l
[1],l＝2,3,...,l’,n＝m,m 1,...,n。其中，系数
k2[n]逐渐从0 升为1，可根据经验选取。
[0153]
对于los径，调整其幅度，使得在信道片段过渡区域结束时，其幅度与下一信道片段 los径的幅度一致。具体的，在前信道片段中，从某一时刻m开始(m》＝1，m《＝n)，调 整los径幅度α1[n]为k3[n]*α1[n],n＝m,m 1,...,n。其中，系数k3[n]逐渐从1变为α
’1[1]/α 1
[n]，可根据经验选取。
[0154]
根据调整过的各径幅度，可以生成各信道片段各时刻的信道参数，并进行串接，获得整 个ue移动路径上的信道参数，完成移动性建模。
[0155]
需要说明的是，在信道时间相关性建模中，对于信道片段间的过渡，本技术采用在过渡 期每一时刻的待建模空间点，对前信道片段所有nlos径上的幅度同时减小、后信道片段所 有nlos径上的幅度同时增加的方案，但不构成对本技术保护范围的限定。还可以使用其它 方案，如在过渡期每一时刻，对前信道片段某一/某些nlos径上的幅度进行减小、后信道片 段某一/某些nlos径上的幅度进行增加的方案，本技术对此不做限定。
[0156]
本技术实施例通过基于实测信道数据计算待建模空间点的信道参数，提高了生成的无线 信道参数的空间相关性，从而使得无线信道参数能够更精细、更准确地描述场景化的信道状 况。
[0157]
为了方便更清楚的理解本技术的发明构思，下列以两个示例进一步说明。
[0158]
需要说明的是，下列示例一和示例二的区别在于：
[0159]
1.数据采集点不同。示例一采用随机数据采集点；示例二基于历史栅格划分后选取数据 采集点)。
[0160]
2.数据采集量不同。示例一采用30组；示例二采用500组。
[0161]
3.信道参数估计方式不同。示例一采用确定值；示例二采用分布值。
[0162]
4.待建模空间点信道参数生成方式不同。示例一采用knn方法；示例二采用插值方法。
[0163]
5.信道片段划分方式不同。示例一根据经验划分；示例二根据栅格划分。
[0164]
6.信道片段过渡区域长度不同。示例一的信道片段过渡区域长度为前信道片段长度的 30％；示例二的信道片段过渡区域长度为前信道片段长度的50％。
[0165]
7.信道片段过渡区域幅度系数不同。示例一的信道片段过渡区域幅度系数呈线性递增或 递减；示例一的信道片段过渡区域幅度系数按sigmoid函数增或减)。
[0166]
示例一
[0167]
步骤e101，在待建模区域(如500m*500m矩形区域)选择数据采集点，数据采集点的 数量和位置可以根据场景等进行选择，例如，在待建模区域内随机选择。
[0168]
步骤e102，在每个数据采集点连续收集信道频域响应矩阵h数据30组。
[0169]
步骤e103，对于每一个数据采集点，通过采集的30组信道频域响应矩阵h数据，进行 信道参数确定值的估计。对于多径个数ncp和各径时延的估计，可采用谱估计算法，如 music、esprit等。对于各径幅度的估计，基于之前估计出的各径时延可以计算出相位， 再使用最小二乘法进行幅度估计。对于角度域参数的估计，即aod、aoa、zod、zoa的估 计，可以采用功率谱分析的方法来获得空间角度能量分布，进而得到角度域参数。
[0170]
步骤e104，确定待生成信道场景中的ue移动路径，如一条长度为200m的直线路径。
[0171]
步骤e105，将ue移动路径划分信道片段，可以根据信道场景的复杂情况和经验进
模区域进行栅格划分，在每个栅格中心点处进行采集。
[0189]
步骤e202，在每个数据采集点连续收集信道频域响应矩阵h数据500组。
[0190]
步骤e203，对于每一个数据采集点，通过采集的500组信道频域响应矩阵h数据，进行 信道参数确定值的估计。对于多径个数ncp和各径时延的估计，可采用谱估计算法，如 music、esprit等。对于各径幅度的估计，基于之前估计出的各径时延可以计算出相位， 再使用最小二乘法进行幅度估计。对于角度域参数的估计，即aod、aoa、zod、zoa的估 计，可以采用功率谱分析的方法来获得空间角度能量分布，进而得到角度域参数。
[0191]
步骤e204，对于以上估计出的500组信道参数确定值，进行参数分布估计。首先，通过 幅度计算出pl和sf，通过各径时延幅度计算出kf和ds，通过aod、aoa、zod、zoa计 算出asd、asa、zsd、zsa；然后，根据各参数的分布，估计出描述各参数分布的参数。 例如，ds满足对数正态分布，则根据上述计算出的ds值，可以估计出该对数正态分布的均 值和方差。
[0192]
步骤e205，确定待生成信道场景中的ue移动路径，如一条长度为200m的直线路径。
[0193]
步骤e206，将ue移动路径划分信道片段。作为一种选择，可以根据步骤e201中数据 采集时划分的栅格进行信道片段划分。例如，认为ue移动路径在同一个栅格中的部分为同 一个信道片段，依此进行信道片段的划分。假设根据栅格划分为6个信道片段。
[0194]
步骤e207，确定每个信道片段的参考点。对于某一个信道片段，如果该信道片段的路径 中包含某数据采集点，则将该点作为参考点；如果该信道片段的路径中不包含任一数据采集 点，则可选择该信道片段中附近数据采集点密集的某点来作为参考点。
[0195]
步骤e208，在每个信道片段的参考点处，获取信道参数。假设在划分的6个信道片段中， 有3个信道片段的路径中包含数据采集点，则可使用数据采集点估计出的信道参数的分布值， 随机生成信道参数的确定值作为参考点的信道参数。对于其余3个信道片段，首先，基于信 道片段参考点附近的数据采集点所估计的信道参数的分布，随机生成信道参数的确定值。然 后，采用插值法，使用信道片段起参考点附近的数据采集点的信道参数的确定值进行插值， 将插值后的结果作为该点的信道参数。具体可采用三线性插值算法，选取信道片段参考点附 近8个数据采集点，先在x方向上两两进行线性插值，得到4个对应的参数值，再在y方向 上两两进行线性插值，得到2个对应的参数值，最后在z方向上进行线性插值，获得最终参 数值。线性插值的具体公式为：
[0196][0197]
其中，θa为待估计参数，xa为信道片段参考点坐标，x1、x2为附近数据采集点坐标，θ 1
、θ2为附近数据采集点参数值。若待估计参数为整数(如ncp)，则对结果进行取整操作。
[0198]
步骤e209，基于各信道片段的参考点处的信道参数，采用多次散射模型，计算出该信道 片段内每条nlos径的fbs和lbs的位置。
[0199]
步骤e210，固定每条nlos径的fbs和lbs的位置，认为在信道片段内不变，ue在 任一时刻基于当前位置和固定的散射簇位置重新计算出nlos径的时延和幅度。
[0200]
步骤e211，ue在任一时刻基于当前位置和基站位置重新计算los径的时延和幅度。
[0201]
步骤e212，基于重新计算出的nlos径和los径的时延和幅度，获得当前信道片段内 任一时刻的各多径的时延τ
l
[n]和幅度α
l
[n],l＝1,2,...,l,n＝1,2,...,n。
[0202]
步骤e213，设置信道片段过渡区域，其长度可以根据场景和经验进行设置。例如，
设置 为前信道片段长度的50％，则则表示向下取整。在信道片段过渡区域内的每一 时刻，对前信道片段所有nlos径的幅度同时乘以一系数k1[n]，k1[n]可根据sigmoid函数选 取:
[0203][0204]
对后信道片段所有nlos径的幅度同时乘以一系数k2[n]，k2[n]可根据sigmoid函数选取:
[0205][0206]
对于los径系数k3[n]，可根据sigmoid函数选取：
[0207][0208]
步骤e214，生成各信道片段各时刻待建模空间点的信道参数，并进行串接，获得整个 ue移动路径上的信道参数，完成建模。
[0209]
在一些实施例中，本技术所提出的数据驱动的建模方法适用于任意无线信道场景的建模， 且数据驱动建模方法能够实现场景化、精细化的信道建模。在一些实施例中，本技术所提出 的空间点信道生成方法，可实现空间上相近位置处所生成的信道参数也相似的效果，符合实 际信道的特征。在一些实施例中，本技术所提出的移动性建模模块，可实现相邻时刻的信道 参数相似的效果，且散射簇位置会随着ue移动发生改变但在切换时又不会发生跳变，符合 实际信道的特征。在一些实施例中，本技术所提出的信道建模方法所需输入数据相对易于获 得，方法便于实现。
[0210]
另外，本技术实施例提供了一种无线信道建模装置，包括：
[0211]
第一模块，用于获取目标空间区域内多个数据采集点的信道数据；
[0212]
第二模块，用于估算各个数据采集点对应的信道参数；
[0213]
第三模块，用于根据各个数据采集点对应的信道参数，确定待建模空间点的信道参数。
[0214]
在一些实施例中，第一模块用于执行上述步骤s1100；第二模块用于执行上述步骤s1200； 第三模块用于执行上述步骤s1300。需要说明的是，本实施例中的无线信道建模装置，可以 应用为如图1所示实施例的系统架构中的无线信道建模装置；另外，本实施例中的无线信道 建模装置，可以执行如图2所示实施例中的无线信道建模方法。即，本实施例中的无线信道 建模装置和如图1所示实施例的系统架构中的无线信道建模装置，以及如图2所示实施例中 的无线信道建模方法，均属于相同的发明构思，因此这些实施例具有相同的实现原理以及技 术效果，此处不再详述。
[0215]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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，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模块来实现本实施例方案的目的。
[0216]
另外，本技术实施例还提供电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在 处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如前述的无线信道建模方法。
[0217]
存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性 计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器， 例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中， 存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处 理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0218]
需要说明的是，本实施例中的电子设备，可以应用为如图1所示实施例的系统架构中的 电子设备；另外，本实施例中的电子设备，可以执行如图2所示实施例中的无线信道建模方 法。即，本实施例中的电子设备和如图1所示实施例的系统架构中的电子设备，以及如图2 所示实施例中的无线信道建模方法，均属于相同的发明构思，因此这些实施例具有相同的实 现原理以及技术效果，此处不再详述。
[0219]
实现上述实施例的无线信道建模方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器中， 当被处理器执行时，执行上述实施例中的无线信道建模方法，例如，执行以上描述的图2中 的方法步骤s1100至s1300，图6中的方法步骤s1400至s1700，图7中的方法步骤s1100 至s1700，图9中的方法步骤s1100至s1800。
[0220]
另外，本技术实施例还提供计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，计算机可 执行指令用于：
[0221]
执行前述的无线信道建模方法。
[0222]
在一些实施例中，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指 令被一个处理器或控制器执行，例如，被上述电子设备实施例中的一个处理器执行，可使得 上述处理器执行上述实施例中的无线信道建模方法，例如，如图2中的步骤s1100至s1300， 图6中的方法步骤s1400至s1700，图7中的方法步骤s1100至s1700，图9中的方法步骤 s1100至s1800。
[0223]
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实 施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理 器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实 施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介 质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普 通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据 结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可 移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、 cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装 置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域 普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如 载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
[0224]
以上是对本技术实施例的较佳实施进行了具体说明，但本技术实施例并不局限于上述实 施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本技术实施例精神的前提下还可作出种种的等同变 形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术实施例权利要求所限定的范围内。