[发明专利]一种对多天线通信系统的天线通道进行刻度的方法

摘要

本发明公开了一种对多天线通信系统的天线通道进行刻度的方法，属于大规模MIMO无线通信技术领域。本发明在刻度辅助系统的存在下，待刻度的大规模MIMO系统通过与刻度辅助系统进行上、下行的信道估计，待刻度的大规模MIMO系统利用上行的估计信道和刻度辅助系统反馈而来的下行估计信道来对自身的天线通道进行刻度。本发明能够有效解决TDD双工模式下，大规模MIMO系统的上、下行信道不满足理想互易性的问题，而且不需要在待刻度系统端增加额外的硬件开销，且辅助系统不必与待刻度大规模MIMO系统完全时钟同步、频率同步。

主权项

1.一种对多天线通信系统的天线通道进行刻度的方法，其特征在于，包括：步骤1待刻度的大规模MIMO系统通过通信链路和刻度辅助系统连接，并通知所述刻度辅助系统开始进行刻度；所述刻度辅助系统配备有一根天线，用于发送、接收无线信号，所述刻度辅助系统与所述待刻度的大规模MIMO系统通过所述通信链路连接，在所述通信链路上传输控制和数据信息；步骤2所述待刻度的大规模MIMO系统的多根天线所连接的多个发送链路依次发送下行刻度信号；在第i个符号周期内所述待刻度的大规模MIMO系统有一个或多个发送链路发送下行刻度信号，其中发送链路TX_n所分配到的子载波的编号集合为U_i,n，且n＝0,1,2,…,N‑1，N表示所述待刻度大规模MIMO系统所配置的天线个数，子载波编号总集合U＝{m|m＝0,1,2,…,M‑1}，M表示子载波个数，发送链路TX_n在子载波m∈U_i,n上发送的信号为x_i,n,m，所述刻度辅助系统在所述子载波m上收到的信号为其中下行信道r_A,m是所述刻度辅助系统的接收链路RX_A在所述子载波m上的信道系数；h_n,m是所述待刻度的大规模MIMO系统的第n根天线与所述刻度辅助系统的天线之间的在所述子载波m上的空中信道系数；t_n,m是所述待刻度的大规模MIMO系统的发送链路TX_n在所述子载波m上的信道系数；w_i,n,m是下行信道的噪声；所述步骤2中发送的下行刻度信号为OFDM导频信号，所述OFDM导频信号包括多个时频点，发送链路TX0,TX1,TX2,…,TXN‑1各自在一部分时频点上发送其导频信号，不同天线使用的时频点不重合；步骤3所述刻度辅助系统通过所述下行刻度信号与所述待刻度的大规模MIMO系统进行定时同步、频率同步、信道估计，然后所述刻度辅助系统通过所述通信链路将下行信道信息传输给所述待刻度的大规模MIMO系统；所述步骤3中所述刻度辅助系统使用所述待刻度的大规模MIMO系统的发送链路TX0所发送的时频点信号进行定时同步、频率同步；所述步骤3中信道估计的方法为：对于m∈U_i,n时的下行信道使用基于导频的信道估计方法得到其信道估计为对于时的下行信道使用插值法计算得到其估计值从而得到所述待刻度大规模MIMO系统的发送链路TX_n在各个子载波上的下行信道估计步骤4所述刻度辅助系统的发送链路TX_A在子载波编号总集合U的子集上发送上行刻度信号；所述步骤4中发送的上行刻度信号为OFDM导频信号，所述步骤4中所述刻度辅助系统在子载波m∈U_A上发送的信号为x_A,m，所述待刻度大规模MIMO系统的接收链路RX_n在所述子载波m上收到的信号为其中上行信道r_n,m是所述待刻度的大规模MIMO系统的接收链路RX_n的信道系数；h_n,m是所述待刻度的大规模MIMO系统的第n根天线与所述刻度辅助系统的天线之间的空中信道系数；t_A,m是所述刻度辅助系统的发送链路TX_A的信道系数；w'_n,m是上行信道的噪声；步骤5所述待刻度大规模MIMO系统通过所述上行刻度信号与所述刻度辅助系统进行定时同步、频率同步、信道估计；所述步骤5中的信道估计方法为：对于m∈U_A时的上行信道使用基于导频的信道估计方法得到其信道估计为对于时的上行信道使用插值法计算得到其估计值从而可以得到所述待刻度大规模MIMO系统的发送链路TX_n在各个子载波上的上行信道估计步骤6所述待刻度系统使用估计得到的上、下行信道计算通道刻度系数；所述步骤6中计算通道刻度系数的方法为：以通道0作为参考通道，计算其他通道在子载波m上相对于通道0的刻度系数，即n＝1,…,N‑1。