一种超大规模天线阵列的波束训练方法技术

技术编号:45469346 阅读:24 留言:0更新日期:2025-06-06 22:02
本发明专利技术公开了一种超大规模天线阵列的波束训练方法,涉及波束训练技术领域,本发明专利技术,针对超大规模天线阵列近场通信中的波束赋形问题,构建基于图神经网络GNN的分布式波束训练框架,并结合贝叶斯优化BO、图注意力网络GAT和强化学习RL进行波束方向预测、训练顺序优化以及自适应调整,构建天线用户图AUG,充分利用子阵列间的空间特性与用户信道分布信息,并通过GNN提取子阵列间的信道相关性,减少低相关区域的计算量;引入GAT使得波束训练过程能够智能关注高相关区域,同时结合用户历史数据优化波束方向预测,提高波束选择的精度;在训练过程中,采用贝叶斯优化BO对子阵列训练顺序进行动态调整,优先搜索高相关波束区域,有效减少训练所需的计算时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及波束训练,特别是一种超大规模天线阵列的波束训练方法


技术介绍

1、无线通信系统正迈向超大规模天线阵列时代,提升数据速率和频谱效率。

2、在毫米波mmwave和太赫兹t hz通信中,高路径损耗会导致传统全向传输难以维持稳定通信,波束赋形beam forming成为关键,基站和终端通过波束训练确定最佳波束方向,将信号能量集中在目标区域,以此来提高信号质量并降低干扰。

3、传统的波束训练方法大多基于远场假设,仅需优化角度参数,然而,在近场通信中,波束能量分布受角度和距离双重影响;随着天线规模扩大,穷举搜索和层级搜索的计算负担剧增,难以实现高效波束选择;此外,动态遮挡和用户移动导致最优波束变化频繁,传统方法依赖全范围扫描进行调整,会增加开销和延迟,而现有优化方案虽采用分阶段搜索或基于历史轨迹预测,但仍难以充分利用天线间的空间相关性,导致搜索冗余和精度不足;因此亟需一种超大规模天线阵列的波束训练方法来解决此类问题。


技术实现思路

1、鉴于上述现有存在的问题,提出了本专利技术。...

【技术保护点】

1.一种超大规模天线阵列的波束训练方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的一种超大规模天线阵列的波束训练方法,其特征在于:所述AUG以超大规模天线阵列ELAA的子阵列作为节点,根据子阵列与用户的信道相关性分配边权重,表征子阵列间的空间特性及用户信道分布。

3.如权利要求2所述的一种超大规模天线阵列的波束训练方法,其特征在于:所述构建天线用户图AUG的步骤为,

4.如权利要求3所述的一种超大规模天线阵列的波束训练方法,其特征在于:所述根据子阵列与用户的信道相关性分配边权重,表征子阵列间的空间特性及用户信道分布的步骤为,

5.如权利要求...

【技术特征摘要】

1.一种超大规模天线阵列的波束训练方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的一种超大规模天线阵列的波束训练方法,其特征在于:所述aug以超大规模天线阵列elaa的子阵列作为节点,根据子阵列与用户的信道相关性分配边权重,表征子阵列间的空间特性及用户信道分布。

3.如权利要求2所述的一种超大规模天线阵列的波束训练方法,其特征在于:所述构建天线用户图aug的步骤为,

4.如权利要求3所述的一种超大规模天线阵列的波束训练方法,其特征在于:所述根据子阵列与用户的信道相关性分配边权重,表征子阵列间的空间特性及用户信道分布的步骤为,

5.如权利要求4所述的一种超大规模天线阵列的波束训练方法,其特征在于:所述gnn通过学习子阵列间的空间相关性,提取高相关区域,

6.如权利要求5所述的一种超大规模天线阵列的波束训练方法,其特征在于:步骤s2中,利用图神经网络gnn结构中的图注意力网络gat对天线用户图aug进行训...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩华尧郑传俊赵龙
申请(专利权)人:贵州兴黔信息科技有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1