2023年6月10日第7卷第11期现代信息科技ModernInformationTechnologyJun.2023Vol.7No.1164642023.062023.06收稿日期：2023-02-01超大规模阵列的快速近场分层波束训练算法钱海峰（江南大学物联网工程学院，江苏无锡214122）摘要：文章研究了超大规模阵列（TheExtremelyLarge-scaleArray,XL-array）通信系统高效近场波束训练的设计。与远场波束只搜索最佳波束成形向量训练方法相比，近场波束训练需要在角域和距离域进行。为减少近场波束训练开销，提出一种新的两阶段近场分层波束训练方法。第一阶段采用传统远场码本和角域粗细波束相结合扫描的新方法来确定用户的候选角度。第二阶段使用近场极化域码本寻找用户的最佳有效距离。仿真结果表明，所提出的波束训练方法显著降低了近场穷搜的训练开销。关键词：超大规模阵列；波束训练；波束成形；训练开销中图分类号：TN820.15；TP391.9文献标识码：A文章编号：2096-4706（2023）11-0064-05AFastNearFieldLayeredBeamTrainingAlgorithmforExtremelyLarge-scaleArraysQIANHaifeng(SchoolofInternetofThingsEngineering,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)Abstract:Inthispaper,thedesignofefficientnearfieldbeamtrainingfortheextremelylarge-scalearraycommunicationsystemisstudied.Comparedtothefarfieldbeamonlysearchingfortheoptimalbeamformingvectortrainingmethod,thenearfieldbeamtrainingneedstobeconductedintheangularanddistancedomains.Inordertoreducethecostofnearfieldbeamtraining,anewtwo-stagenearfieldlayeredbeamtrainingmethodisproposed.Inthefirststage,anewmethodcombiningtraditionalfar-fieldcodebooksandangledomaincoarseandfinebeamscanningisusedtodeterminethecandidateanglesofusers.Inthesecondstage,thenear-fieldpolarizationdomaincodebookisusedtofindthebesteffectivedistanceforusers.Thesimulationresultsshowthattheproposedbeamtrainingmethodsignificantlyreducesthetrainingcostofnearfieldexhaustivesearch.Keywords:extremelylarge-scalearray;beamtraining;beamforming;trainingcost0引言近些年来，具有有源或无源面元的XL-array技术和太赫兹（Terahertz,THz）通信技术已成为第六代（Sixth-Generation,6G）无线网络[1，2]中显著提高频谱效率的一种最有前途的技术。与第五代（Fifth-Generation,5G）的大规模多输入多输出相比，6G的XL-array引入几个新...
