[发明专利]大规模MIMO全双工中继系统信道估计方法和装置

说明书

本发明实施例提供了一种多用户大规模MIMO全双工中继系统信道估计方法和装置。所述的一种多用户大规模多输入多输出MIMO全双工中继系统信道估计方法，包括：获取符合莱斯信道模型的原始信道矩阵作为待测试数据；根据所述待测试数据计算K源到中继发送天线阵列的第一导频传输矩阵以及K目的到中继发送天线阵列的第二导频传输矩阵将所述待测试数据和所述导频传输矩阵分别输入训练好的自编码器和前馈降噪卷积神经网络，以进行网络性能测试。

技术领域

本发明涉及移动互联网领域，尤其涉及一种多用户大规模MIMO全双工中继系统信道估计方法和装置。

背景技术

多用户大规模MIMO技术：

随着移动互联网、移动流媒体、移动社交网络以及无线远程控制等物联网无线业务的兴起以及智能移动终端的普及，人们对无线通信网络的容量需求和移动智能设备的接入需求均呈爆炸性增长。因此提升无线通信系统的容量是未来移动通信系统亟待解决的重要问题。MIMO技术被认为是提高物理层频谱效率进而提高无线通信容量的重要手段，该技术在发送端和接收端分别使用多个发送天线和接收天线，结合空时编码，通过复用技术，在不增加系统传输功率和带宽的情况下，成倍的提高系统的容量和频谱利用率。同时，该技术通过获取空间分集增益，可有效抵抗无线信道多径以及各种信道衰落的影响，最终提高信号传输的可靠性，降低误码率。

对于传统的多用户MIMO系统，接入点或基站所配置的天线数目往往很少(通常少于10根)，因此，MIMO系统里同时传输的数据流受到基站发射天线和所有用户接收天线两者之间最小值的限制，多天线带来的性能增益非常有限，频谱效率的提升不够显著。由此，为了追求更高的性能增益与频谱效率，多用户大规模MIMO技术应运而生。实际上，多用户大规模MIMO技术是多用户MIMO技术在空间维度上的演进。该技术是指在发射端配置几十到上百根天线阵列，在同一时频资源上为多个用户提供服务。同时这种大规模阵列增益可以随着基站天线数的增加而无限增大，因此能够在一定程度上消除多用户干扰、信道噪声、小规模衰落以及用户间的干扰。因此，在这种有利的传播环境下，多用户大规模MIMO可带来通信容量、频谱效率的大幅提升，终端计算复杂度大大降低，覆盖范围大大提高，功耗显著改善等优势。

同时同频全双工中继技术：

近年来，第五代移动通信系统受到了国内外研究人员的重视。为了满足该系统业务增长的需求，提升系统数据吞吐能力以及网络系统的频谱效率，同时同频全双工中继技术引起了人们的关注，也可称为全双工中继技术或带内中继技术。该技术具有缓解有限的无线频谱资源的限制，提高频谱利用率；避免无线接入冲突；有效解决目前网络中隐蔵终端问题；降低网络拥塞问题；降低端对端延迟；提高认知无线电环境下的主用户检测性能等性能优势。并且，相比于传统的半双工模式，即中继收发信号严格限定在两个正交的时间或频率信道，在全双工模式下，中继节点可以在同一时隙或频率内，同时进行信号的接收和发送，这样不但节约了通信时间，而且在理想自干扰消除情况下，网络吞吐量和频谱利用率相比于传统的半双工模式成倍提高。

多用户大规模MIMO全双工中继系统：

多用户大规模MIMO全双工中继系统将较大数量的阵列天线集中配置在一个中继处，其较高的空间分辨率能够充分利用空间资源，这样完全可以在较低的基站密度下提升通信效率的同时进一步的降低发射功率，并在一定条件下可以克服更多的加性噪声与干扰，从而实现用户间更高的通信质量。另外，结合多用户大规模MIMO技术与全双工中继技术的优势，该系统可以对频谱效率和信道容量有更加可观的提升。

信道估计技术：