基于迭代干扰消除的多小区大规模MIMO信道估计方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106911367A(43)申请公布日2017.06.30(21)申请号201710142607.7H04L25/03(2006.01)(22)申请日2017.03.10(71)申请人广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院地址528300广东省佛山市顺德区大良南国东路9号申请人中山大学(72)发明人陈翔程琛龚杰王亮亮邱继云(74)专利代理机构广州华进联合专利商标代理有限公司44224代理人黄晓庆(51)Int.Cl.H04B7/0413(2017.01)H04L25/02(2006.01)权利要求书3页说明书10页附图3页(54)发明名称基于迭代干扰消除的多小区大规模MIMO信道估计方法和装置(57)摘要本发明涉及一种基于迭代干扰消除的多小区大规模MIMO信道估计方法和装置，该方法通过对目标小区做初步线性估计，得到目标小区的初始信道响应，根据干扰小区的数量进行迭代，每次估计出一个相邻小区的干扰，就消除目标小区的基站接收到的信息中第i个干扰小区对目标小区的基站的干扰，并返回更新一次目标小区的信道估计，再用更新后的信道估计进一步估计下一个相邻小区的干扰。如此循环迭代完成了所有邻区干扰的消除，使得目标小区的最终大尺度衰落和小尺度衰落信道估计精度得到了显著提高。CN106911367ACN106911367A权利要求书1/3页1.一种基于迭代干扰消除的多小区大规模MIMO信道估计方法，其特征在于，包括：基于线性估计的准则，根据目标小区的基站接收到的信息和目标小区内用户发出的导频，估计目标小区的信道响应；所述MIMO系统包括L+1个小区，所述目标小区为所述MIMO系统的中心小区；初始化i＝1；所述目标小区周围的L个相邻小区为干扰小区；i为所述MIMO系统中的干扰小区的序号；根据所述目标小区的信道响应和目标小区导频，从目标小区的基站接收到的信息中提取干扰信息；基于线性估计的准则，根据所述干扰信息和第i个干扰小区的导频估计第i个干扰小区的信道响应；对所述第i个干扰小区的信道响应求期望，得到第i个干扰小区的大尺度衰落系数矩阵；根据所述第i个干扰小区的大尺度衰落系数矩阵和所述第i个干扰小区的信道响应，估计第i个干扰小区对目标小区的基站的干扰；消除目标小区的基站接收到的信息中第i个干扰小区对目标小区的基站的干扰，得到更新的目标小区的基站接收到的信息和更新的目标小区的信道响应；当i<L时，令i＝i+1，并返回所述根据所述目标小区的信道响应和目标小区导频从目标小区的基站接收到的信息中提取干扰信息的步骤，直至i＝L；当i＝L时，根据最新的目标小区的信道响应求期望，得到目标小区的大尺度衰落矩阵的最终估计结果；基于目标小区大尺度衰落矩阵的最终估计结果，估计目标小区的小尺度衰落。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第i个干扰小区的大尺度衰落系数矩阵和第i个干扰小区的信道响应，估计第i个干扰小区对目标小区的基站的干扰的步骤包括：对第i个干扰小区的大尺度衰落系数矩阵中的大尺度衰落系数排序，选出N个最强干扰用户，得到第i个干扰小区最强干扰用户的导频矩阵,其中N＝(Ka-Ko)/L，Ka为MIMO系统的信道估计处理能力，Ko为目标小区内用户数，L为干扰小区的数量；根据第i个干扰小区的信道响应和第i个干扰小区最强干扰用户的导频矩阵，估计第i个干扰小区对目标小区的基站的干扰。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若基于线性估计的准则采用匹配滤波准则，则所述基于目标小区大尺度衰落矩阵的最终估计结果估计目标小区的小尺度衰落的步骤包括：基于最小均方误差准则，根据最新的目标小区的基站接收到的信息、目标小区的导频和目标小区大尺度衰落矩阵的最终估计结果估计目标小区的小尺度衰落；或若基于线性估计的准则采用最小均方误差准则，则所述基于目标小区大尺度衰落矩阵的最终估计结果估计目标小区的小尺度衰落的步骤包括：根据最新的目标小区的信道响应和目标小区大尺度衰落矩阵的最终估计结果估计目标小区的小尺度衰落。2CN106911367A权利要求书2/3页4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MIMO系统采用PN序列或ZC序列进行导频设计以实现小区内导频正交，小区间导频准正交。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述消除目标小区的基站接收到的信息中第i个干扰小区对目标小区的基站的干扰，得到更新的目标小区的基站接收到的信息和更新的目标小区的信道响应的步骤包括：消除目标小区的基站接收到的信息中第i个干扰小区对目标小区的基站的干扰，得到更新的目标小区的基站接收到的信息；基于线性估计准则，用更新的目标小区的基站接收到的信息和目标小区内用户发出的导频，估计第i次迭代后更新的目标小区的信道响应。6.一