[发明专利]一种基于数据驱动的混合波束成形中的模拟波束选择方法

摘要

本发明通信技术领域，具体涉及一种基于数据驱动的混合波束成形中的模拟波束选择方法。本发明的方法将混合波束成形中的模拟波束选择问题当成一个多分类问题。利用大量的毫米波信道样本和支持向量机，该方法能够训练得到一个以最大和速率为目标的分类统计模型。对于实时通信传输中，利用所得到的分类统计模型，每一个移动用户能够以较低复杂度的方式确定最优的模拟波束。当训练样本足够多的时候，该方法的和速率性能能够近似于最优值，而该方法的实现复杂度比最优的穷举搜索算法的复杂度低若干个(与移动用户数目相关)数量级。

主权项

1.一种基于数据驱动的混合波束成形中的模拟波束选择方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、定义基站端的接收模拟波束码本集为G：G＝{G1,G2,…G|G|}其中，m∈{1,2,…,|G|}，N_B为基站的天线数，N_s为基站的射频链路数；从接收模拟波束码本集G中任选一个模拟波束作为接收模拟波束；定义用户用来传输的模拟波速码本集为F：F＝{c1,c2,…c|F|}其中，i∈{1,2,…,|F|}，N_u是每个用户的天线数；向量cⁱ中的第n个元素为它是在第n个天线上的相移值；定义集合S表示已选择模拟波束的用户集合、集合Ω表示还未选择模拟波束的用户集合；将集合Ω中每一个用户信道特征向量输入到|F|个分类器中：其中，为待分类信道的特征向量，s_i为支持向量，V₁为支持向量的集合，a_i是拉格朗日乘子，y_i是第i个样本的符号标记，函数K是高斯核函数，b门限值，n＝1,2,…,|F|；如果则把模拟波束码本集F中的cⁿ分配给用户k，再从得到的组合中将等效信道向量的Forbinius范数最大的一个组合作为分配结果，即然后更新集合G和集合S；S2、计算所有已选择模拟波束的用户的合并信道向量将集合Ω中用户的信道特征向量与的合并向量输入到|F|个分类器中：其中，s_i为支持向量，V₂为支持向量的集合，n＝1,2,…,|F|；如果则把模拟波束码本集F中的cⁿ分配给用户k；再从得到的组合中将函数最大的一个组合作为分配结果，即然后更新集合G和集合S；其中，函数为：其中，NR为每个射频链路包含的天线数，P为上行信号的最大功率，σ2为高斯加性白噪声功率；S3、重复S1到S2直到集合Ω中元素为零；S4、重复S1到S3直到码本G中每一个模拟波束下的波束选择方案都已得出；然后选择能使最大的模拟波束作为最终的接收模拟波束