[发明专利]兼容C波段的毫米波一体化通信系统波束对准方法

权利要求书

1.一种兼容C波段的毫米波一体化通信系统波束对准方法，其特征在于，包括如下：

(1)基站与用户之间进行C波段波束扫描，确定用户位置的初始范围为选出的C波段最佳波束覆盖区域，其包含多个毫米波波束；其中，基站确定用户位置的初始范围，实现如下：

1a)基站在C波段发送承载同步信号块SSB的广播帧，进行C波段波束扫描；

1b)用户接收到C波段广播帧之后，将其中包含的接收信号与SSB中携带的解调参考信号DMRS做互相关，解出波束ID；

1c)用户将波束ID反馈给基站，基站将波束ID对应的波束作为针对该用户的C波段最佳波束，其覆盖区域就是用户位置的初始范围；

(2)基站使用伪随机序列生成波束扫描探测信号r(n)，并对其进行时频资源分配，获得适用于毫米波波束扫描的探测帧；其中，基站生成适用于毫米波波束扫描的探测帧，是由基站在时域上先将探测信号r(n)插入到无线帧每个时隙的第4、5、6、7、11、12、13、14这八个正交频分复用OFDM符号上，再在频域上进行全频带插入，获得长度为10ms适用于毫米波波束扫描的探测帧，其并包含10个子帧，每个子帧为1ms并含有4个时隙，每个时隙含有14个OFDM符号；

(3)基站通过发送探测信号对用户位置初始范围内的毫米波波束进行波束扫描，用户测量其对应的接收信号功率；

(4)在波束扫描过程结束后，用户选择接收信号功率最大的波束对作为最佳波束对，其包括最佳发送波束和最佳接收波束；

(5)用户在毫米波探测帧的上行时隙中给基站反馈最佳发送波束ID；

(6)基站根据最佳发送波束ID调整当前发送波束为最佳发送波束，同时用户根据最佳接收波束ID调整当前接收波束为最佳接收波束，完成一体化通信系统的波束对准。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，(2)中基站使用伪随机序列生成波束扫描探测信号r(n)，实现如下：

2a)计算第一Gold序列X₁(n)：

其中，n为序列的序号，mod2表示对2取余，N₁为第一Gold序列X₁(n)的长度；

2b)计算第二Gold序列X₂(n)：

其中，(c_init)₂(n)表示初始参考值c_init转化为二进制数由低到高的第n位，为一个时隙的符号数，为一个探测帧内的时隙序号，l是一个时隙内的符号序号，n_ID为当前小区ID，N₂为第二Gold序列X₂(n)的长度；

2c)计算伪随机序列c(n)：

c(n)＝(x₁(n+1600)+X₂(n+1600))mod2，n＝0，1，...，M_PN-1，

其中，M_PN为伪随机序列c(n)的长度；

2d)根据伪随机序列c(n)生成波束扫描探测信号r(n)：

其中，j为虚数单位。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，(3)中基站通过发送探测信号对用户位置初始范围内的毫米波波束进行波束扫描，实现如下：

3a)基站在探测帧的第p个时隙、第q个OFDM符号内使用发送波束T_i发送探测信号r(n)，其中：q₀＝((i-1)*N+j)％8，int()表示取整，i为基站的发送波束序号，其取值为1，2，...，M，M为基站的发送波束个数，j为基站的接收波束序号，其取值为，1，2，...,N，N为基站的接收波束个数；

3b)用户在3a)中所述的OFDM符号内使用接收波束R_j接收探测信号r(n)，完成一对发射接收波束的扫描，同时测量接收信号的功率P_ij，其中，P_ij为接收带宽内接收信号包含的所有资源粒子RE上功率的线性平均值；

3c)重复3a)和3b)，完成基站的M个发射波束和用户的N个接收波束之间的扫描，得到所有接收信号的功率。