[发明专利]信道状态信息预测系统的设计方法、装置、设备及介质

说明书

本发明公开了一种信道状态信息预测系统的设计方法、装置、设备及介质，所述设计方法包括：构建残差神经网络，将残差神经网络作为信道状态信息预测器的主体结构，所述残差神经网络包括多层残差神经网络层；对信道状态信息预测器进行训练；在用户端中，构建信道状态信息预测系统，所述信道状态信息预测系统包括训练好的信道状态信息预测器、第一信道状态信息存储器和第二信道状态信息存储器；将信道状态信息预测系统与基站端进行交互，从而完成信道状态信息预测系统的设计。本发明通过构建残差神经网络和利用信道状态信息预测值，解决了传统通信系统中的信道状态信息因时延而反馈不准确的问题，同时也降低了信道环境变化所引起的性能损失。

技术领域

本发明涉及一种信道状态信息预测系统的设计方法、装置、设备及介质，属于无线通信技术领域。

背景技术

随着移动设备数量的快速增长以及通信需求的增大，通信技术也在迅速发展。得益于多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技术的应用，通信系统容量大大提升。尤其是作为5G关键技术之一的大规模MIMO，其极大地提升了频谱效率，并且也将在6G系统中继续发挥作用。要想获得大规模MIMO带来的增益，准确的信道状态信息(Channel State Information，CSI)的获取是必要条件。

在时分双工(Time-Division Duplexing，TDD)系统中，因为上下行信道具有互易性，基站端可以根据下行信道的信道状态信息来获取上行信道的信道状态信息。而在频分双工(Frequency-Division Duplexing，FDD)系统中，上下行信道并不具备互易性，基站端需要给用户端发送导频，用户端根据导频估计出信道状态信息，经过量化后再上报反馈给基站端。在FDD系统获取下行信道状态信息的过程中，用户端测量出信道状态信息到基站端使用信道状态信息之间存在时间差，这个时间差称为时延，最终基站端获取到的下行信道状态信息并在使用时，信道状态信息因时延的存在而变得不精准。因此，如何克服时延并获取准确的信道状态信息成为一个重要的问题。信道状态信息预测可以有效地解决因时延导致信道状态信息不精准的问题。

目前，在通信系统中，信道状态信息预测方法基本都是使用均值计算或线性滤波器来实现，其能提供一定的预测性能。然而，对于非线性信道尤其是快衰落信道，均值计算和线性滤波器的性能非常受限，使得信道状态信息预测的效果较差。因此，如何设计出一个合适的信道状态信息预测系统具有重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种信道状态信息预测系统的设计方法、装置、计算机设备及存储介质，其通过构建残差神经网络和利用信道状态信息预测值，解决了传统通信系统中的信道状态信息因时延而反馈不准确的问题，同时也降低了信道环境变化所引起的性能损失。

本发明的第一个目的在于提供一种信道状态信息预测系统的设计方法。

本发明的第二个目的在于提供一种信道状态信息预测系统的设计装置。

本发明的第三个目的在于提供一种计算机设备。

本发明的第四个目的在于提供一种存储介质。

本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种信道状态信息预测系统的设计方法，所述方法包括：

构建残差神经网络，将残差神经网络作为信道状态信息预测器的主体结构，所述残差神经网络包括多层残差神经网络层，每层所述残差神经网络层包括两层子网络结构和一层用于生成残差的卷积层；

对信道状态信息预测器进行训练；

在用户端中，构建信道状态信息预测系统，所述信道状态信息预测系统包括训练好的信道状态信息预测器、第一信道状态信息存储器和第二信道状态信息存储器；

将信道状态信息预测系统与基站端进行交互，从而完成信道状态信息预测系统的设计。