[发明专利]大规模MIMO高速移动场景下联合多普勒补偿的混合传输方法

说明书

本发明公开了一种大规模MIMO高速移动场景下联合多普勒补偿的混合传输方法，具体解决大规模MIMO高速铁路通信中多普勒频移，计算复杂度高，吞吐量低等问题。包括以下步骤：获取初始信道状态信息；根据波束对准获取入射信号实际到达角、波束增益；估计多普勒频移，设计角度域波束成形矩阵，补偿上下行频偏；信道追踪；设计波束域波束成形矩阵，消除上下行用户间干扰；数据传输。本发明联合多普勒补偿的混合传输方法针对大规模MIMO高速移动场景具有补偿多普勒频移，减小导频开销，提高系统吞吐量等特点，能够很好的应用于无线通信场景中。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及无线通信中的传输技术，为一种大规模MIMO高速移动场景下的联合多普勒补偿的混合传输方法，尤其涉及大规模MIMO高铁通信中的上下行传输问题。

背景技术

在大规模MIMO高铁通信中，列车时速高达300公里/小时。信道相干时间缩短，同时呈现快时变特性。传统的信道估计方法导频开销大，难以有效估计信道状态信息；同时，大规模MIMO信道高维特性使得训练与传输的计算复杂度高。在相干时间有限的条件下，较低的数据传输速率难以满足用户需求。“X.Chen,J.Lu,T.Li,P.Fan and K.B.Letaief,``Directivity-Beamwidth Tradeoff of Massive MIMO Uplink Beamforming for HighSpeed Train Communication,”in IEEE Access,vol.5,pp.5936-5946,2017.”，“T.Li,X.Wang,P.Fan and T.Riihonen,``Position-Aided Large-Scale MIMO ChannelEstimation for High-Speed Railway Communication Systems,”in IEEE Transactionson Vehicular Technology,vol.66,no.10,pp.8964-8978,Oct.2017.”。此外，列车具有高速移动性，信号受多普勒影响产生较大频偏，信号接收和预编码精度受到较大影响。“L.W.Yong,``A study on a delay-Doppler estimation method in fast fadingchannels of high-speed mobile vehicles,”2017International Conference onInformation and Communication Technology Convergence(ICTC),Jeju Island,Korea(South),2017,pp.1178-1181.”，“T.Liu,X.Ma,R.Zhao,H.Dong and L.Jia,``DopplerShift Estimation for High-Speed Railway Scenario,”2016IEEE 83rd VehicularTechnology Conference(VTC Spring),Nanjing,2016,pp.1-5”