专利推介|一种XL-MIMO系统中细化VR边界的信标用户选取方法

    近日，我院研发的“一种XL-MIMO系统中细化VR边界的信标用户选取方法”正式获得国家发明专利授权（专利号：ZL202311074045.9）。本专利聚焦于6G超大规模MIMO（XL-MIMO）系统中用户可视区域（VR）的高精度、低开销识别难题，提出了一种创新的信标用户智能选取方案，为提升系统频谱效率奠定了关键技术基础。

技术突破：从“广撒网”到“精聚焦”的探测范式革新

    在XL-MIMO系统中，用户仅能“看见”大规模天线阵列的一部分（即可视区域VR）。准确识别VR是实现精准波束成形、抑制用户间干扰的前提。传统方法随机选取用户作为探测“信标”，在资源有限的情况下，难以有效捕捉复杂的VR边界，导致边界识别错误率高。

    本专利的核心创新在于，首创了一套基于迭代优化与边界聚焦的信标用户选取机制。其核心思想是将有限的信标资源，智能部署在最能揭示VR边界特征的“关键”用户上。该方法无需VR的先验知识，而是通过已选信标的反馈信息，动态估计VR区域并锁定边界候选者，从而实现了从被动随机探测到主动智能强化探测的根本性转变。

核心技术路径：数据驱动的闭环迭代优化

    本专利的实现是一个清晰的“估计-判断-筛选”闭环迭代过程：

1. 初始化与标签传播：随机选取少量信标用户获取准确VR标签，其他候选用户则依据“最近邻”原则，借用最近信标的标签作为自身初始估计值，快速生成全网VR分布草图。
2. VR区域动态建模：根据已知信标的标签和位置，自动将用户划分到不同的估计VR区域，并为每个区域计算动态的中心点和覆盖范围。
3. 边界用户智能筛选（核心）：算法遍历候选用户，优先筛选出那些地理位置位于某VR估计范围内，但其标签估计值却与该区域标签不同的用户。这类边界候选用户是澄清模糊地带的关键，被选为新信标加入集合。
4. 迭代优化至收敛：上述步骤循环执行。每一轮新信标的加入都带来更准确的VR区域估计，从而在下轮迭代中更精准地定位边界，使VR边界随迭代次数增加而愈发清晰精确。

应用前景与显著优势

    该专利是XL-MIMO系统中实现高效用户调度与干扰管理的基石性技术，对推动6G超大规模天线技术实用化具有重要价值，可广泛应用于未来密集小区、工业物联网等高容量高可靠场景。

本专利的技术优势主要体现在以下三个方面：

• 识别精度显著提升：将信标资源精准部署给边界用户，针对主要误差来源进行强化探测，在相同开销下，能实现比随机选取方法高得多的系统整体VR识别准确率。
• 系统资源高效利用：实现了信标用户“位置价值”的最大化，能用更少的信标数量达到相同甚至更优的边界刻画效果，显著节约了信道探测的导频开销。
• 算法自适应能力强：整个流程完全由数据驱动，不依赖于对复杂传播环境的理想化假设，能够自适应应对各种实际的用户分布与VR形状，工程实用性和鲁棒性强。

   此项专利的授权，是我院在B5G/6G前沿通信技术领域持续深耕的又一标志性成果，为解决XL-MIMO系统的实际工程难题提供了高效方案。未来，我院将持续推进此类基础技术的深度研发与产业转化。