5G 系统中通过毫米波透镜 MIMO 跟踪位置与朝向

毫米波信号与大型天线阵列被视为未来 5G 网络的使能技术。尽管它们在实现高数据速率通信方面具有优势，但其在用户终端位置跟踪方面的潜在优势在很大程度上尚未被发掘。在本文中，我们提出了一种基于支持检测的新型信道训练方法，用于带有透镜天线阵列的频选毫米波（mm-wave）多输入多输出系统。我们表明，利用来自单个配备透镜天线阵列的发射机的信号即可实现精确的位置与朝向估计及跟踪。特别地，波束空间信道估计被表述为下行链路与上行链路中用于估计到达角、离开角和到达时间的两个稀疏信号恢复问题。所提方法相比基于压缩感知的方案提供了更高的稀疏检测概率。最后，基于训练阶段获得的信道参数初始估计，提出了一种联合启发式波束成形器设计与用户位置及朝向跟踪方法。