一种全维度mimo系统中的信道反馈方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于通信技术领域，涉及一种信道反馈方法，具体涉及一种全维度MIMO系 统中的信道反馈方法。
【背景技术】
[0002] 蜂窝网络下的全维度MM0(FullDimensionMM0)通信技术，近年来得到了工业 界、学术界的广泛关注，在頂T-Advanced以及后续演进中扮演重要角色。随着MMO中天线 个数的增加，信道状态信息（ChannelStateInformation，CSI)的计算复杂度以及反馈量 也随之增加。所以，在信道反馈方案中，如何快速、准确的得到CSI，成为了目前全维度MIMO 技术研宄的热点方向。
[0003] 信道反馈方案主要分为两种，一种是数字反馈，一种是模拟反馈。数字反馈，是在 UE端估算出下行信道矩阵（即CSI)，并将量化后的CSI通过上行信道的处理发送给基站 端。模拟反馈，是UE直接将接收到的基站端发送来的用于估算CSI的参考信号直接反馈给 基站端，在基站端估算CSI。由于随这基站端发送天线的增加，数字反馈方案UE端反馈的 CSI数据量随之急剧增大，只能通过牺牲反馈的CSI的精度来降低反馈量；所以，数字反馈 方案的研宄主要集中在，如何在系统可以承受的反馈量的前提下尽可能的提高反馈的CSI 的精度。模拟反馈方案则不需要考虑反馈量的问题，就可以得到较高精度的CSI。但是现有 的模拟反馈方案并不支持全维度MMO系统中大量的天线个数以及其垂直方向的分辨率。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种全维度MIMO系统中的 信道反馈方法，该方法可以快速、准确、完整的实现全维度MMO系统中信道状态信息的反 馈。
[0005] 为达到上述目的，本发明所述的全维度MMO系统中的信道反馈方法包括以下步 骤：
[0006] 1)基站端在发送S子帧时，先在S子帧第一个时隙的每个RB(资源块）中插入 DL-CSI-RS(下行信道状态信息参考信号）；再将所述S子帧经快速傅里叶逆变换及加循环 前缀处理后通过天线发送给UE端；
[0007] 2)UE端接收到基站发来的S子帧，然后对所述S子帧进行快速傅里叶变换及去循 环前缀处理；然后在S子帧的每个RB中插入UL-CSI-RS(上行信道状态信息参考信号）；
[0008] 3)UE端将包含DL-CSI-RS及UL-CSI-RS的S子帧进行IFFT变换及加循环前缀处 理，并在上行子帧时，将经IFFT变换及加循环前缀处理的包含DL-CSI-RS及UL-CSI-RS的 S子帧通过天线发送给基站端；
[0009] 4)基站端接收所述包含DL-CSI-RS及UL-CSI-RS的S子帧，然后从包含DL-CSI-RS 及UL-CSI-RS的S子帧中提取DL-CSI-RS及UL-CSI-RS，并对提取出的DL-CSI-RS及 UL-CSI-RS通过最小二乘法进彳丁"[目道估计，得CSI彳目息。
[0010] 步骤2)UE端接收到基站发来的S子帧yUE为：
[0011]yUE=HsD-CES+na ⑴
[0012] 其中，113为经过下行信道H时加入的高斯白噪声，sD_GKS为插入的DL-CSI-RS。
[0013] 步骤4)基站端接收的S子帧中经过信道的DL-CSI-RS和UL-CSI-RS分别表示为
[0016] 其中，nb为经过上行信道G时加入的高斯白噪声，G为上行信道，H为下行信道，na 为下行信道的高斯白噪声，sD_GKSS插入的DL-CSI-RS，su_GKS为插入的UL-CSI-RS。
[0017] 对提取出的DL-CSI-RS及UL-CSI-RS通过最小二乘法进行信道估计的具体步骤包 括：
[0018] 通过最小二乘法估计上行信道(5，其中，
[0020] 其中，k为接收到的个数，心为.中的第j个数据，SihssU)为 SU_eKS中第j个数据，?彡j彡k-1。
[0021] 设复合矩阵Q=GH，则有估计出的下行信道#为：
为>^""中的第j个数据，为估计得到的复合矩阵6中的第j个数，为估计得到 的上行信道(5中的第j个数，//a:>为估计得到的下行信道H中的第j个数。
[0024] 本发明具有以下有益效果：
[0025] 本发明所述的全维度MMO系统中的信道反馈方法在进行信道反馈时，基站端在 发送S子帧时，在S子帧中插入DL-CSI-RS，然后再将S子帧发送至UE端，UE端在S子帧中 插入UL-CSI-RS，从而使S子帧中含有DL-CSI-RS及UL-CSI-RS，UE端再将S子帧转发至基 站端，从而实现信道的反馈，同时基站端从S子帧中提取DL-CSI-RS及UL-CSI-RS，再根据 DL-CSI-RS及UL-CSI-RS得到反馈的CSI信息，从而实现全维度MMO系统中的信道反馈，本 发明与现有的技术相比，本发明的信道反馈方案性能较好，精准度和反馈速度得到答复的 提尚，并且可以获取完整的CSI彳目息。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明的流程图；
[0027] 图2为本发明中CSI参考信号的分布图；
[0028] 图3为基于信道估计的信道反馈流程图；
[0029]图4为本发明及基于信道估计的信道反馈方案得到的CSI信息与理想CSI信息之 间的幅度平方差的比较图；
[0030]图5为本发明及基于信道估计的信道反馈方案得到的CSI信息与理想CSI信息之 间的相位平方差的比较图；
[0031] 图6为本发明与基于信道估计的信道反馈方案的BLER比较图。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
[0033] 参考图1及图2,本发明所述的全维度MMO系统中的信道反馈方法包括以下步 骤：
[0034] 1)基站端在发送S子帧时，先在S子帧第一个时隙的每个RB中插入DL-CSI-RS; 再将所述S子帧经快速傅里叶逆变换及加循环前缀处理后通过天线发送给UE端；
[0035] 2)UE端接收到基站发来的S子帧，然后对所述S子帧进行快速傅里叶变换及去循 环前缀处理；然后在S子帧的每个RB中插入UL-CSI-RS;
[0036] 3)UE端将包含DL-CSI-RS及UL-CSI-RS的S子帧进行IFFT变换及加循环前缀处 理，并在上行子帧时，将经IFFT变换及加循环前缀处理的包含DL-CSI-RS及UL-CSI-RS的 S子帧通过天线发送给基站端；
[0037] 4)基站端接收所述包含DL-CSI-RS及UL-CSI-RS的S子帧，然后从包含DL-CSI-RS 及UL-CSI-RS的S子帧中提取DL-CSI-RS及UL-CSI-RS，并对提取出的DL-CSI-RS及 UL-CSI-RS通过最小二乘法进彳丁"[目道估计，得CSI彳目息。
[0038] 步骤2)UE端接收到基站发来的S子帧yUE为：
[0039] yUE= Hs D_CES+na (1)
[0040] 其中，1为经过下行信道H时加入的高斯白噪声，sMks为插入的DL-CSI-RS。
[0041] 步骤4)基站端接收的S子帧中经过信道的DL-CSI-RS和UL-CSI-RS分别表示为 dyL-CRS ??
[0044] 其中，nb为经过上行信道G时加入的高斯白噪声，G为上行信道，H为下行信道，na 为下行信道的高斯白噪声，sD_GKSS插入的DL-CSI-RS，su_GKS为插入的UL-CSI-RS。
[0045] 根据式⑶得
[0047] 对公式⑷的G求偏导，得
[0049] 对提取出的DL-CS