[发明专利]一种毫米波大规模阵列空频双宽带系统的信道估计方法

说明书

本发明实施例提供一种毫米波大规模阵列空频双宽带系统的信道估计方法。所述方法包括根据用户的初始化训练序列，获得每个用户的初始信道信息；获取毫米波大规模阵列的空频双宽带信道模型，根据所述初始信道信息，利用所述模型获得每个用户的每一条入射径的初始角度信息和初始时延信息；根据所述初始角度和初始时延信息，调整每个用户在进行下一步信道估计时的发送时刻，使每个用户的每一径的角度信息和时延信息满足预设条件；根据上一步确定的发送时刻发送用于信道估计的训练序列，基站端收到所有用户的训练序列后更新每个用户各信道径的角度信息、时延信息、以及增益信息，并利用所述模型重建出上行信道。并由TDD系统中上下行的互易性，下行信道由上行信道直接获得。所述方法所述信道模型，可得到准确的信道估计结果。

技术领域

本发明实施例涉及一种通信技术领域，特别是一种毫米波大规模阵列空频双宽带系统的信道估计方法。

背景技术

大规模多输入多输出天线(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)系统因其在理论上能显著提升系统的能量效率和频谱效率、消除用户间干扰、简化信号处理复杂度以及增加链路的可靠性和鲁棒性等诸多良好的特性，随着第五代移动通信系统(5rd-Generation，5G)的研究如火如荼地展开，这一潜在的关键技术已经引起了学术界和工业界的广泛关注。

近年来，一系列讨论在大规模MIMO系统下如何进行无线通信的研究争相涌现，详细地分析了大规模MIMO系统下的信道建模、信道估计、波束赋形、数据传输、混合数字/模拟预编码、信道容量、资源分配以及小区组网等问题。

而毫米波通信，因其波长在毫米量级，使得在相同的空间范围内能够配置十几倍到数十倍于传统无线通信系统的天线数，小体积的大规模天线阵列成为可能。此外，毫米波波段中丰富的空余频带资源也能满足5G需要同时高速地服务大量用户的需求。

然而，现有有关大规模MIMO通信系统的研究主要基于传统的多输入多输出天线通信模型。传统模型下的大规模MIMO系统，只是单纯地在模型中增加了大量天线数以获得上面提到的各种增益，并没有深入研究专门针对大规模MIMO系统的信道模型。

事实上，现有技术的信道模型均存在一个先决的隐含假设——对于每一入射径，基站端的不同天线收到的等效基带数据码元是相同的。实际的大规模系统因其尺度也随天线数量线性增长，真正的大规模阵列天线的孔径可达载波波长几十倍或几百倍，这直接导致上述传统模型的先决假设不再成立，基于传统模型的讨论也不再精确甚至没有意义。

现有技术中大规模多天线系统的天线配置典型值为的面阵，在该配置下，上述假设勉强成立，当天线间距较小时使用现有技术的模型导致的性能损失不会过大。可以理解的是，一旦进行宽带通信或天线间距稍大，仍然有可观的由于信道建模不精确而带来的性能损失，从而导致信道估计不准确。

目前，现有技术还没有相应的方法来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明实施例提供一种毫米波大规模阵列空频双宽带系统的信道估计方法。

一方面，本发明实施例提供一种毫米波大规模阵列空频双宽带系统的信道估计方法，所述方法包括：

根据用户的初始化训练序列，获得每个用户的初始信道信息；获取毫米波大规模阵列的空频双宽带信道模型，根据所述初始信道信息，利用所述模型获得每个用户的每一条入射径的初始角度信息和初始时延信息；根据所述初始角度和初始时延信息，调整每个用户在进行下一步信道估计时的发送时刻，使每个用户的每一径的角度信息和时延信息满足预设条件；根据上一步确定的发送时刻发送用于信道估计的训练序列，基站端收到所有用户的训练序列后更新每个用户各信道径的角度信息、时延信息、以及增益信息，并利用所述模型重建出上行信道，并由TDD系统中上下行的互易性，下行信道由上行信道直接获得。

另一方面，本发明实施例提供一种建立毫米波大规模阵列的空频双宽带信道模型的方法，所述方法包括：