一种去蜂窝大规模MIMO共生通信系统信道估计方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115776424A(43)申请公布日2023.03.10(21)申请号202211435456.1(22)申请日2022.11.16(71)申请人南通大学地址226019江苏省南通市崇川区啬园路9号(72)发明人孙强李飞洋纪晓迪于晓姣季晨黄勋杨永杰(51)Int.Cl.H04L25/02(2006.01)H04B7/0452(2017.01)权利要求书3页说明书6页附图2页(54)发明名称一种去蜂窝大规模MIMO共生通信系统信道估计方法(57)摘要本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种去蜂窝大规模MIMO共生通信系统信道估计方法，包括：去蜂窝大规模MIMO网络布设大量分布式接入点AP和一个反向散射装置；信道估计阶段，所有用户向所有的接入点AP与反向散射装置发送导频信号，反向散射装置接收到信号将不进行处理而是直接发送给所有接入点AP；各个接入点AP接收到来自反向散射装置和用户的信号后，先根据接收到的信号进行直接链路信道估计，获得直接链路信道估计信息；之后利用直接链路信道估计信息对之前接收到的信号进行信号去除；然后对剩下的信号进行信道估计，得到间接链路信道估计信息。本发明具有均方误差低、复杂度低和所需信令开销小的优点。CN115776424ACN115776424A权利要求书1/3页1.一种去蜂窝大规模MIMO共生通信系统信道估计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤101：去蜂窝大规模MIMO网络密集布设分布式接入点AP和一个反向散射装置，所有接入点AP由一个中心处理单元所控制，接入点AP与用户之间的信道称为直接链路信道，接入点AP到反向散射装置再到用户之间的信道称为间接链路信道；步骤102：信道估计阶段，用户向所有接入点AP与反向散射装置发送导频信号，反向散射装置接收到导频信号后不进行处理而是直接发送给所有接入点AP；步骤103：接入点AP接收到来自用户和反向散射装置的信号后，进行信道估计，得到直接链路信道估计信息；步骤104：根据得到的直接链路信道估计信息，接入点AP对之前接收到的信号进行信号去除；步骤105：接入点AP对进行信号去除后剩余的信号进行信道估计，得到间接链路信道估计信息。2.根据权利要求1所述的一种去蜂窝大规模MIMO共生通信系统信道估计方法，其特征在于：在步骤101中，接入点AP与中心处理单元之间通过前传链路传递信息。3.根据权利要求1所述的一种去蜂窝大规模MIMO共生通信系统信道估计方法，其特征在于：在步骤102中，信道估计阶段，用户向所有接入点AP与反向散射装置发送导频信号，第m个接入点AP接收到的来自用户的信号为：其中为第i个用户的发射功率，τp为上行训练持续时间，为中第i个用户发射的导2频信号且wdc,m为加性白高斯噪声，服从于均值为0，方差为σIN的正态分布，其中是单位矩阵，hmi为第m个接入点AP与第i个用户之间的直接链路信道，服从于均值为0，方差为βmiIN的正态分布，其中βmi代表第m个接入点AP与第i个用户之间直接链路信道的大尺度衰落，并相关于阴影衰落与路径损耗；反向散射装置接收到的来自用户的信号为：其中qi为反向散射装置与第i个用户之间的信道衰减系数，服从于均值为0，方差为βi的正态分布；在接收到来自用户的信号后，反向散射装置不会做进一步的处理而是直接发送给接入点AP，第m个接入点AP接收到的来自反向散射装置的信号表示为：其中为反向散射装置的调制系数，gmi＝fmqi为第m个接入点AP与第i个用户之间的间接链路信道，服从于均值为0，方差为Rmk＝βmiβkIN的正态分布，fm为反向散射装置与第m个接入点AP之间的信道，服从于均值为0，方差为βmIN的正态分布。4.根据权利要求1所述的一种去蜂窝大规模MIMO共生通信系统信道估计方法，其特征2CN115776424A权利要求书2/3页在于：在步骤103中，使用最小均方误差MMSE进行信道估计，此时将来自反向散射装置的信号和高斯白噪声视作干扰项，具体步骤为：第m个接入点AP接收到的来自用户和反向散射装置的信号合并表示为：第m个接入点AP将其置于共轭导频信号上，得到：从而得出直接链路信道最小均方误差MMSE估计：其中为第m个接入点AP与第k个用户之间的直接链路信道估计，服从于均值为0，方差为的正态分布，cmk表示为：设定直接链路信道估计误差其中服从于均值为0，方差为Cmk的正态分布，其中，5.根据权利要求1所述的一种去蜂窝大规模MIMO共生通信系统信道估计方法，其特征在于：在步骤104中，在得到直接链路信道估计信息后，第m个接入点AP将根据直接链路信道估计信息对之前收到的信号进行信号去除，去除过程表示为：假设去除过程是完美的，得到的新的信号表示为：6.根据权利要求1所述的一种去蜂