[发明专利]具有动态训练设计的大规模MIMO系统中的信道估计的方法和设备

说明书

技术领域

本发明总体上涉及大规模多输入多输出(MIMO)通信系统的信道估计。特别的，本发明涉及计算要求降低的该信道估计。

背景技术

由于各种优点，例如，高数据传输速率、高波束形成增益和高空间分辨率，大规模MIMO通信已经在将来应用到移动通信系统方面引起来相当大的兴趣。在大规模MIMO系统中，发射器具有非常多的发射天线，例如，多于100。在估计大规模MIMO信道时，大量的发射天线通常导致在信道估计时计算要求高并且需要大量的训练资源(例如，正交时间/频率资源)。希望在移动通信系统的操作中减少这些要求。

US20130182594公开了一种通过将发射天线进行分组以训练来降低信道估计复杂度的技术。通过每组中用于估计的天线来减少天线的数量，信道估计要求较少的运算。然而，没有考虑利用空间相关性来提高信道估计的精度。因为没有考虑信道相关性，所以US20130272263和US20140254702公开的复杂度降低的技术还存在估计精度问题。US8837621教导了只在天线的子集上传输导频参考信号并且使用空间内插获得其他天线的信道估计。然而，当天线间的空间相关性不够高时，会产生高估计误差。

本领域需要一种具有改进的估计精度同时保持计算和训练资源的低需求的估计大规模MIMO信道的技术。

发明内容

本发明的方面提供一种对具有多个发射天线的第一通信装置与具有单个接收天线的第二通信装置通信的大规模MIMO信道进行估计的方法。所述大规模MIMO信道具有表征所述发射天线之间的空间相关性的信道协方差矩阵。在所述方法中，所述第一通信装置将所述发射天线划分为多个天线组，每个所述天线组都包括所述发射天线的子集，以便能够达到预先确定的信道估计精度等级。对于单个天线组，确定一个或多个训练信号，所述一个或多个训练信号用于估计与属于所述单个天线组的所述发射天线的子集相关的一组信道。特别的，基于所述空间相关性、最多可允许的训练信号的总数和传输信噪比(SNR)，确定所述天线组的数量、构成所述单个天线组的所述发射天线的子集以及用于所述单个天线组的所述一个或多个训练信号，从而能够达到所述预先确定的信道估计精度等级。

优选的，在能够达到所述预先确定的信道估计精度等级的约束下，通过识别天线组的最大数量来确定天线组的数量。识别出的最大数量小于或等于最多可允许的训练信号的总数。

在一个实施例中，所述发射天线的划分包括以下步骤。第一步骤是，计算在不划分所述发射天线时达到的第一信道估计精度等级，由此，所述预先确定的信道估计精度等级可以与所述第一信道估计精度等级相关。第二步骤如下。给定试验数量的天线组，为每个天线组确定所述发射天线的候选子集和所述一个或多个训练信号的候选数量，以便通过将所述发射天线划分为试验数量的天线组计算达到的第二信道估计精度等级。特别的，基于所述空间相关性、所述传输SNR、所述试验数量的天线组、以及每个天线组的一个或多个训练信号的候选数量，计算所述第二信道估计精度。在第三步骤中，对不同的试验数量重复第二步骤，直到通过一个试验数量获得的第二信道估计精度等级优于预先确定的性能等级。将天线组的数量确定为前述的一个试验数量。第四步骤是，对于每个天线组，将构成该天线组的所述发射天线的子集确定为与前述一个试验数量相关的发射天线的候选子集。

在包括多个无线电天线、无线电收发单元和一个或多个处理器的基站中实现本公开的方法。

如下文的实施例所示的公开了本发明的其他方面。

附图说明

图1是示例性地示出本发明公开的方法的流程图。

图2描述了示出执行发射天线的分组的步骤的一个一般流程的流程图。

图3描述了示出根据本发明的一个实施例的划分发射天线的步骤的流程图。

图4描述了根据将发射天线划分为多个天线组，第一通信装置一个接一个的将各组训练信号发送到第二通信装置，由此对大规模MIMO信道进行估计。

具体实施方式

本发明的方面是提供一种估计大规模MIMO信道的方法。基于下述观察提出该方法。