[發(fā)明專利]一種基于迭代的信道估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710468105.3
• 申請(qǐng)日: 2017-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN108600125B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王海泉;楊大款;李肖;王雪麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L25/02
• 分類號(hào): H04L25/02;H04B7/08;H04L1/00
• 代理公司: 浙江千克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良;張嬋嬋

本發(fā)明公開了一種用于大規(guī)模天線系統(tǒng)中基于迭代的信道估計(jì)方法，包括如下步驟：步驟一，設(shè)計(jì)發(fā)送與接收信號(hào)方程，包括創(chuàng)建訓(xùn)練矩陣及與訓(xùn)練矩陣對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)；步驟二，基于迭代的信道估計(jì)，利用步驟一的方程重新估計(jì)信道。與現(xiàn)有的基于導(dǎo)頻序列的信道估計(jì)相比，本發(fā)明提出的信道估計(jì)方法提高了信道估計(jì)準(zhǔn)確性，其復(fù)雜度略高，但本發(fā)明有極好的信道估計(jì)精度，并大幅度提高了系統(tǒng)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及無線通信的多小區(qū)多用戶大規(guī)模天線技術(shù)，具體是指一種基于迭代的信道估計(jì)方法在大規(guī)模天線系統(tǒng)中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術(shù)，是指在發(fā)射端和接收端分別使用多個(gè)發(fā)射天線和接收天線，使信號(hào)通過發(fā)射端與接收端的多個(gè)天線傳送和接收，從而改善通信質(zhì)量的一種多入多處技術(shù)。該技術(shù)能充分利用空間資源，通過多個(gè)天線實(shí)現(xiàn)多發(fā)多收，在不增加頻譜資源和天線發(fā)射功率的情況下，可以成倍的提高系統(tǒng)信道容量。

而隨著無線通信技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的MIMO技術(shù)已經(jīng)不能滿足人們對(duì)傳輸無線數(shù)據(jù)的要求。因此，多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO)無線通信系統(tǒng)得到了廣泛地應(yīng)用。MU-MIMO是“Multi-User Multiple-Input Multiple-Output”的縮寫，是一種多用戶多入多出技術(shù)，能讓用戶的路由器同時(shí)與多個(gè)設(shè)備溝通的技術(shù)，其中，上行MU-MIMO:不同用戶使用相同的時(shí)頻資源進(jìn)行上行發(fā)送(單天線發(fā)送)，從接收端來看，這些數(shù)據(jù)流可以看作來自一個(gè)用戶終端的不同天線，從而構(gòu)成了一個(gè)虛擬的MIMO系統(tǒng)，即上行MU-MIMO；下行MU-MIMO:將多個(gè)數(shù)據(jù)流傳輸給不同的用戶終端，多個(gè)用戶終端以及eNB構(gòu)成下行MU-MIMO系統(tǒng)；下行MU-MIMO可以在接收端通過消除/零陷的方法，分離傳輸給不同用戶的數(shù)據(jù)流；下行MU-MIMO還可以通過在發(fā)送端采用波束賦形的方法，提前分離不同用戶的數(shù)據(jù)流，從而簡(jiǎn)化接收端的操作。這一技術(shù)能夠在多個(gè)小區(qū)多個(gè)用戶同時(shí)通信的同時(shí)保證無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾屎蜏?zhǔn)確率。然而，MU-MIMO無線通信系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的MIMO系統(tǒng)，還存在著信道狀態(tài)信息的隨機(jī)性以及小區(qū)間用戶的干擾等缺陷問題。

在上行多小區(qū)多用戶MIMO系統(tǒng)中，一般情況下，基站通過本小區(qū)不同用戶發(fā)送各自的訓(xùn)練序列進(jìn)行信道估計(jì)，在信道估計(jì)和檢測(cè)中會(huì)存在嚴(yán)重的訓(xùn)練和信息序列互擾，使得信道估計(jì)和系統(tǒng)性能下降。因此，怎樣通過更好的估計(jì)方法來提高信道估計(jì)準(zhǔn)確性對(duì)系統(tǒng)性能的改善有著重大意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有的信道估計(jì)精度不足，本發(fā)明提出了一種基于迭代的信道估計(jì)方法，用于上行多小區(qū)多用戶大規(guī)模天線系統(tǒng)中。在本發(fā)明中，接收端通過接收的導(dǎo)頻序列獲得估計(jì)信道，并用最小均方誤差(MMSE)進(jìn)行解碼，從解碼信號(hào)中篩選出符合條件的信號(hào)并添加到原導(dǎo)頻序列中，組成新的導(dǎo)頻序列，重新對(duì)信道進(jìn)行估計(jì)。

本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一種基于迭代的信道估計(jì)方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，設(shè)計(jì)發(fā)送與接收信號(hào)方程，包括創(chuàng)建訓(xùn)練矩陣及與訓(xùn)練矩陣對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)；

步驟二，基于迭代的信道估計(jì)，利用步驟一的方程重新估計(jì)信道。

進(jìn)一步的，所述步驟一中，創(chuàng)建訓(xùn)練矩陣包括：

1.1設(shè)定訓(xùn)練序列，假定系統(tǒng)有L個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)有一個(gè)基站和K個(gè)用戶，每個(gè)基站配有M根天線，且小區(qū)之間存在同頻干擾。假定第l個(gè)小區(qū)的第k個(gè)用戶先發(fā)送長(zhǎng)度為τ的訓(xùn)練序列Φ_lk＝(φ_lk,1,φ_lk,2,…,φ_lk,τ)，其中φ_lk,1,φ_lk,2,…,φ_lk,τ，k＝1,2,…,K是第l個(gè)小區(qū)的第k個(gè)用戶分別在第1,2,…,τ時(shí)刻發(fā)送的訓(xùn)練符號(hào)；l＝1,2,...,L；L≥1、K≥1、M≥1，且取自然數(shù)(整數(shù))，τ＞0。