[發(fā)明專利]一種兩階段低復(fù)雜度Massive MIMO信道估計方法、裝置及設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010086709.3
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111865842B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李斌;曹先彬;趙成林;許方敏;張軍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué);北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04B7/0413
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 王剛

本發(fā)明公開了一種兩階段低復(fù)雜度Massive MIMO信道估計方法、裝置及設(shè)備，包括：選擇第一矩陣估計信息和第二矩陣估計信息，記錄第一階段信道矩陣估計結(jié)果H_R；根據(jù)第一矩陣估計信息和第二矩陣估計信息，得到第一階段信道矩陣估計結(jié)果H_R和第二階段信道矩陣估計結(jié)果H_C；根據(jù)第一階段信道矩陣估計結(jié)果H_R和第二階段信道矩陣估計結(jié)果H_C計算低維權(quán)重矩陣H_U，根據(jù)H_R、H_C和H_U合成高維信道矩陣H，根據(jù)所述高維信道矩陣H得到最優(yōu)低維權(quán)重矩陣得到信道估計信息。本發(fā)明顯著降低最佳信道估計算法的計算復(fù)雜度和處理時延，采用隨機(jī)近似矩陣之間誤差范數(shù)作為優(yōu)化準(zhǔn)則，有效控制了高維信道矩陣的構(gòu)建精度，準(zhǔn)確地實時地獲取未知的信道狀態(tài)信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息領(lǐng)域，特別是指一種兩階段低復(fù)雜度Massive MIMO信道估計方法、裝置及設(shè)備。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中主流的信道估計方法包括：最小均方誤差估計器和最小誤差平方和估計器，兩者均涉及對大規(guī)模導(dǎo)頻信號矩陣的求逆，其計算復(fù)雜度約為在實際應(yīng)用中將耗費(fèi)大量的計算能量，產(chǎn)生顯著的處理延遲，從而嚴(yán)重制約了Massive MIMO技術(shù)在未來5G通信系統(tǒng)中的應(yīng)用部署。已有方法主要是在矩陣求逆過程中，引入了級數(shù)展開或矩陣分解技巧，在一定程度上降低了計算復(fù)雜度，然而對于常見的M＝64至M＝128場景而言，現(xiàn)有技術(shù)性能十分有限，其計算復(fù)雜度僅降低2-3倍甚至無法降低，與此同時信道估計精度也會顯著下降。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種兩階段低復(fù)雜度Massive MIMO信道估計方法、裝置及設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中處理時延高、精度低和計算復(fù)雜度高的缺陷。

基于上述目的本發(fā)明提供的一種兩階段低復(fù)雜度Massive MIMO信道估計方法，包括：

選擇第一矩陣估計信息和第二矩陣估計信息，記錄第一階段信道矩陣估計結(jié)果H_R；

根據(jù)所述第一矩陣估計信息和第二矩陣估計信息，得到所述第一階段信道矩陣估計結(jié)果H_R和第二階段信道矩陣估計結(jié)果H_C；

根據(jù)所述第一階段信道矩陣估計結(jié)果H_R和第二階段信道矩陣估計結(jié)果H_C計算低維權(quán)重矩陣H_U，根據(jù)所述H_R、H_C和H_U合成高維信道矩陣H，根據(jù)所述高維信道矩陣H得到最優(yōu)低維權(quán)重矩陣得到信道估計信息。

可選的，所述第一矩陣估計信息和第二矩陣估計信息均來自基站端和用戶端，包括：

所述第一矩陣估計信息包括：所述基站端在全部M根天線中隨機(jī)選取s₁根所述天線作為激活天線，所述用戶端選取全部K個用戶作為激活用戶發(fā)送長度為B₁的訓(xùn)練導(dǎo)頻；

所述第二矩陣估計信息包括：所述基站端選取全部M根所述天線作為所述激活天線，所述用戶端從全部K個所述用戶中隨機(jī)選取s₂個所述用戶作為所述激活用戶發(fā)送長度為B₂的所述訓(xùn)練導(dǎo)頻。

可選的，所述s₁根激活天線與所述高維信道矩陣H的秩ρ(H)相關(guān)，選取所述s₁＝(1+ε)×ρ(H)，其中ε為一個趨近于0的正數(shù)。

可選的，所述s₂個激活用戶與所述高維信道矩陣H的秩ρ(H)相關(guān)，選取所述s₂＝(1+ζ)×ρ(H)，其中ζ為一個趨近于0的正數(shù)。