毫米波蜂窝网络中的定向小区发现

日益增长的带宽需求与可用频谱之间的严重失衡，使毫米波（mmW）频段成为下一代蜂窝网络候选解决方案的前沿。在这些频率下，蜂窝通信必须采用高度定向的传输以补偿高各向同性路径损耗。然而，这种对定向波束成形的依赖使初始小区搜索变得复杂，因为移动台和基站必须在潜在的大角度定向空间中进行联合搜索，以定位合适的路径来启动通信。为解决这一问题，本文提出了一种定向小区发现过程，其中基站周期性地发射同步信号（可能在时变随机方向上）以扫描角度空间。基于广义似然比检验（GLRT），在各种信号和接收机假设下推导了这些信号的检测器。随后，基于纽约市 28 GHz 的实际实验测量数据，在实际设计参数和信道下对这些检测器进行了仿真。研究揭示了两个关键发现：(i) 即使数字波束成形使用非常低的量化来补偿额外的功率需求，其性能仍可显著优于模拟波束成形；(ii) 基站对同步信号的全向传输通常优于随机定向扫描。