[发明专利]基于波束发现信号BDS的多小区mmWave大规模MIMO波束选择方法

权利要求书

1.基于波束发现信号BDS的多小区mmWave大规模MIMO波束选择方法，其特征在于,包括以下步骤：

步骤一：在波束选择周期k内，mmWave小区基站BS的各定向波束发送各自特定的波束发现信号BDS，即同一小区基站BS发送用不同BDS进行标识的各定向波束，不同小区之间所发送的BDS以各小区的ID进行加扰处理；

每个所述mmWave小区BS配置相同且固定的波束码本，各小区的波束空间均包含能完全覆盖小区的各个方向的所有M个定向波束，每个mmWave小区BS均能同时发送M个定向波束，即波束空间中的所有波束；

定义波束空间转换矩阵为U＝[a(θ₁),a(θ₂),…,a(θ_M)]^H，包含M个正交方向的阵列导引矢量能覆盖所有方向；其中，m＝1,2,…,M，a(θ_m)为天线阵列导引矢量，是提前定义的空间方向；

步骤二：用户在波束选择周期k内进行波束选择时，根据所接收的BDS与本地的ZC序列集合中的ZC序列逐一进行相关运算，即计算出用户本地各个ZC序列与接收BDS相关运算对应的峰值；

具体处理过程为：在波束选择周期k中对于某个用户i而言，将其接收到的各小区BS中各波束所发送的BDS叠加的信号与用户i本地ZC序列集中的序列逐一进行相关运算，具体公式如下：

其中，为用户i本地的第j个ZC序列且j∈(1,2,…M)，M为波束的个数，为相关运算峰值，L₁表示接收信号的长度，L₂表示用户i本地ZC序列长度；然后将所有相关运算峰值保存至数组具体地，

步骤三：对步骤二计算的峰值进行降序排列，构成集合P^*，其中最大峰值P^*(1)所对应的本地ZC序列根指数为用户最佳波束的BDS索引；用户对集合P^*进行均值迭代阈值比较评估过程,获取其对应的干扰较强的波束子集PS；

具体处理过程为：

a.用户i对中各元素进行降序排列构成集合P^*，具体地，P^*＝(P^*(1)，P^*(2)，…，P^*(M))，P^*(1)＞P^*(2)＞…＞P^*(M)，进而获取最大峰值P^*(1)对应的用户i本地ZC序列根指数，即该用户最佳波束对应的BDS索引；

b.对集合P^*进行均值迭代阈值比较评估过程,获取干扰较强的波束子集PS；具体地，利用下式对集合P^*中的元素进行逐一迭代判决，当假设此时τ＝λ成立时，其中τ为当前迭代次数或集合P^*对应的索引，获得当前用户i对应的较强干扰波束子集为PS＝(P^*(1),P^*(2),…,P^*(λ))；

其中，η为系统预设的阈值比较系数；

步骤四：用户对PS中各元素所对应的BDS进行解扰，获取各元素对应的小区ID；

步骤五：用户将PS各元素对应的ZC序列根指数即波束索引，及mmWave小区ID反馈至P^*(1)对应的mmWave小区，各毫米波小区BS利用多点协作CoMP传输技术，将用户反馈的波束索引所对应的波束在发送前进行码分复用，进而完成波束的配置与发送。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第k个波束选择周期内，每个所述的mmWave小区内所有所述定向波束发送其特定的BDS，持续时间为T₀，且该持续时间可确保网络中所有的用户完成波束选择过程。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤四的具体处理过程为：用户i对集合PS中的元素各自对应的BDS进行解扰，获取各BDS索引对应的小区ID，其中P^*(1)所对应的小区ID为用户i最佳波束所在的小区ID。