[發(fā)明專利]通道信息反饋方法及其無線通信裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210249438.4
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN103188058A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭秉衡;孔祥重;丁邦安
• 申請（專利權(quán)）人: 財團法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: H04L1/16
• 分類號: H04L1/16;H04L25/02;H04B7/04
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;尚群

技術(shù)領(lǐng)域

本揭露是涉及用于多天線系統(tǒng)的一種通道信息反饋方法及其無線通信裝置。

背景技術(shù)

近年許多研究發(fā)現(xiàn)將較大數(shù)量的天線陣列配置在無線通信系統(tǒng)的發(fā)送端裝置可在低傳輸功率下得到巨大的陣列增益及高數(shù)據(jù)速率。這種通信方法被稱為大量多輸入多輸出(Massive-MIMO)技術(shù)，由于其具有高功率消率，對于未來的無線通信系統(tǒng)來說是一種具有前景的通信技術(shù)。然而，Massive-MIMO的主要優(yōu)點在于發(fā)送端裝置可以取得通道狀態(tài)信息(channel?state?information，CSI)。因此許多MIMO的技術(shù)，包括波束形成(beamforming)、通道反轉(zhuǎn)(channel?inversion)、調(diào)適性的功率/位元的分配以及干擾調(diào)正(interference?alignment)，均須具備擁有空間通道信息的發(fā)送端裝置才可實現(xiàn)。于是，大多數(shù)在此領(lǐng)域的最近研究都是偏向分時雙工(time-division?duplex，TDD)方法，因其可經(jīng)由發(fā)送端裝置與接收端裝置之間的通道互惠(channel?reciprocity)而得到通道信息。另外，頻分多工(frequency-division?duplex,FDD)系統(tǒng)仍需要額外的反饋機制，此種FDD系統(tǒng)需要可觀的反饋信號量(feedbackoverhead)，由于Massive-MIMO需要為數(shù)不少的天線，因此利用反饋機制來實現(xiàn)Massive-MIMO會是個艱巨的挑戰(zhàn)。為了實現(xiàn)MassiveMIMO在FDD模式下的運作，需要設(shè)計更有效率在Massive-MIMO中運作的通道信息反饋機制。

大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的MIMO通信標(biāo)準(zhǔn)，例如進階型長期演進通信系統(tǒng)(簡稱為LTE-A)以及全球互通微波存取系統(tǒng)(簡稱WiMAX)，利用基于碼簿的預(yù)編碼方式以減輕反饋負(fù)擔(dān)。需要預(yù)先設(shè)置包括多個元素的碼簿且儲存此碼簿在發(fā)送端裝置以及接收端裝置上。每個碼簿的索引映射到經(jīng)過數(shù)位化(quanti?zed)后的MIMO空間通道信息。因此，只要傳送能提供最適當(dāng)代表當(dāng)前通道架構(gòu)(current?channel?structure)的碼簿元素(codebook?entry)的索引(index)，即可大幅減少反饋信息量。

基于碼簿的量化逼近方法可能在有二個天線到八個天線的中等型態(tài)(moderate)的MIMO系統(tǒng)會有良好的操作效果。對于具有數(shù)量龐大的天線的Massive-MIMO系統(tǒng)，需要將碼簿的大小(size)大幅度擴充到可涵蓋所有可能的空間通道架構(gòu)。如此會相當(dāng)程度地提高碼簿的設(shè)計難度。另外，碼簿大小的擴充還會造成巨大的反饋信號量。另一方面，基于碼簿的逼近法會產(chǎn)生不可避免的量化誤差，這對于目標(biāo)以準(zhǔn)確的波束形成實現(xiàn)節(jié)約傳輸功率，并以Massive-MIMO為技術(shù)基礎(chǔ)的環(huán)保無線技術(shù)來說，較無法接受這樣的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本揭露所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于多天線系統(tǒng)的通道信息反饋方法及其無線通信通信裝置，以使通道信息反饋更有效率并達(dá)到更佳的性能。

為了實現(xiàn)上述目的，本揭露提供了一種通道信息反饋方法，適用于多天線系統(tǒng)，其中，包括：

無線通信裝置根據(jù)從發(fā)送端裝置接收的多個信號估算多輸入多輸出(MIMO)通道的多個參數(shù)，且得到已估算多輸入多輸出通道的代表方式；

該無線通信裝置經(jīng)由預(yù)設(shè)的隨機矩陣，利用壓縮感測技術(shù)取得該已估算多輸入多輸出通道的代表方式的隨機測量值，以得到多個壓縮感測測量值；以及

該無線通信裝置將該壓縮感測測量值反饋至該發(fā)送端裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本揭露還提供了一種無線通信裝置，其中，包括：

收發(fā)器模塊，用來從發(fā)送端裝置接收多個信號，并反饋信息至該發(fā)送端裝置；

通道估算器，連接于該收發(fā)器模塊，根據(jù)從該發(fā)送端裝置接收的該信號估算出多輸入多輸出通道參數(shù)，以及得到已估算多輸入多輸出通道的代表方式；以及

基頻處理器，連接于該收發(fā)器模塊與該通道估測器，用來經(jīng)由隨機矩陣?yán)脡嚎s感測技術(shù)得到該已估算多輸入多輸出通道的代表方式的隨機測量值，從而得到壓縮感測測量值，并且經(jīng)由該收發(fā)器模塊將該壓縮感測測量值反饋至該發(fā)送端裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本揭露還提供了一種通道信息反饋方法，適用于多天線系統(tǒng)，其中，包括：

無線通信裝置經(jīng)由多輸入多輸出通道將多個信號發(fā)送至接收端裝置；

該無線通信裝置從該接收端裝置接收該多輸入多輸出通道的壓縮感測測量參數(shù)；