[发明专利]一种分离式大规模天线阵全双工无线通信系统的信道状态信息获取方法

说明书

本发明涉及一种分离式大规模天线阵全双工无线通信系统的信道状态信息获取方法，该方法基于分离式大规模天线阵全双工无线通信系统。系统由基站和移动终端组成，其中基站有两副大规模天线阵，移动终端有两副天线(或天线阵)。所有天线或天线阵均工作在同一时频资源。其中基站的一副大规模天线阵和终端的一副天线配对成收发天线组，另外的天线和天线阵也组成一对收发天线组。两组天线通过推挽方式进行通信。即一组在上行时，另一组则处在下行，随后，两组互换，一组下行通信，另一组则上行。通过周期推挽通信方式，两组中的大规模天线轮流从上行信道训练序列中获取信道状态信息。

技术领域

本发明公开了一种分离式大规模天线阵全双工无线通信系统的信道状态信息获取方法，属于无线通信、信号处理技术领域。

背景技术

全双工大规模天线通信系统同时具有全双工(in-band full-duplex)和大规模无线通信(Massive MIMO)技术的优点，因此,两种技术的结合可以更好地提高频率资源使用效率和能量使用效率，从而大幅度提高用户的网络接入速度和系统的吞吐量，进而明显改善用户的体验。

由于无线通信信道的时变特性，无线通信系统需要周期性的更新信道的状态信息(Channel State Information,CSI)，以便在发送和接收信息时充分地利用各子信道的资源进行信号的调制解调。然而分离式大规模天线阵无线通信系统由于天线数目很多，其信道状态信息的数据量较大，导致状态信息占用大量的带宽资源。对于使用共享式天线阵的系统来说，因为它的接收和发射天线为同一副天线阵列，所以可以利用系统的上下行信道互易性来获取信道状态信息，不需要信息反馈，从而减少了系统开销。但对于使用分离式天线阵列的系统，由于其上下行天线的空间位置不一样，因此无法使用信道的互易性获取信道状态信息。如何尽可能减少资源占用，实现分离式大规模天线阵无线通信系统的信道状态信息获取，是分离式大规模天线阵全双工通信系统要解决的关键问题。

由于上述原因，目前对大规模全双工天线通信系统CSI获取方法，多数基于共享式天线阵列。对于分离式天线阵列，CSI获取方法的研究还很少。

发明内容

本发明提出的分离式大规模天线阵全双工无线通信系统的信道状态信息获取方法，从根本上解决了分离式大规模天线阵全双工无线通信系统获取信道状态信息的问题。该方法为同时同频全双工大规模通信系统提供了一种简单有效的信道状态信息获取方式，在不需要信道反馈开销的基础上，实现高频谱效率、高能量效率和高速率的通信。

本发明的技术解决方案如下：

一种分离式大规模天线阵全双工无线通信系统的信道状态信息获取方法，该方法基于分离式大规模天线阵全双工无线通信系统，该系统由基站和移动终端组成，其中基站有两副大规模天线阵，移动终端有两副天线或天线阵，所有天线或天线阵均工作在同一时频资源，即同时同频；其中基站的一副大规模天线阵和终端的一副天线配对成收发天线组，另外一组也组成一对收发天线组，两组天线通过推挽方式进行通信，即一组在上行时，另一组则处在下行，随后，两组互换，一组下行通信，另一组则上行；通过周期推挽通信方式，两组中的大规模天线轮流从上行信道训练序列中获取信道状态信息，所述信道状态信息获取方法的具体步骤如下：

步骤一：上半周期，系统采用A组天线进行上行通信，B组天线进行下行通信，终端用户通过A组天线中的上行链路发送导频训练序列给基站，基站在该上行链路中获取信号；

步骤二：基站根据接收到的导频训练序列，估计A组中大规模天线的接收信道上的状态信息，然后提供给A组的上下行信道使用，在随后的信道相干时间内，基站可一直利用该信道状态信息对A组的上行和下行信道进行数据的解调和调制；

步骤三：下半周期，系统采用B组天线进行上行通信，A组天线进行下行通信，终端用户通过B组天线中的上行链路发送导频训练序列给基站，基站在该上行链路中获取信号；