[发明专利]基于信号检测与支撑集辅助的叠加CSI反馈方法

说明书

本发明公开了基于信号检测与支撑集辅助的叠加CSI反馈方法，发送端：将索引序列压缩序列y和稀疏度K构成信息序列X；将信息序列X进行量化、调制以后得调制序列R；将调制序列R进行扩频处理，得扩频序列L；将扩频序列L与数据序列S加权叠加后得到发送序列T发送；接收端：接收端接收到发送信号Y，利用解扩频技术得带噪调制序列利用最小均方误差检测技术，恢复调制序列R；将调制序列R解调并映射回信息序列X，利用信息序列X恢复出索引序列A⁽²⁾、压缩序列y和稀疏度K；利用干扰消除思想以及最小均方误差检测技术，恢复数据序列S；接收机利用索引序列A⁽²⁾、压缩序列y、测量矩阵Φ和稀疏度K重构CSI。本发明不占用系统带宽资源，改善数据序列解调的误码率性能，改善反馈CSI的重构精度。

技术领域

本发明涉及通信系统中信道反馈技术在用户端的压缩、叠加处理，以及基站端的信号重构技术，特别是指一种基于信号检测与支撑集辅助的叠加信道状态信息(CSI,Channel State Information)反馈方法。

背景技术

相对于传统的频分双工(FDD,Frequency Division Duplex)多输入多输出(MIMO,Multiple-Input Multiple-Output)系统，基于FDD的大规模MIMO系统能带来系统容量、稳定性等性能的提升。然而，基于FDD的大规模MIMO系统诸多带来性能提升的操作(如多用户调度、速率分配、发射端预编码等)却依赖于准确的CSI获取。在基于FDD的大规模MIMO系统中，下行CSI获取通常依靠信道反馈技术。

传统基于码书的CSI反馈方法，因大规模MIMO系统的天线数众反馈开销巨大，面临着码本维度巨大，继而反馈开销巨大的问题。现有的基于压缩感知的CSI反馈技术(本发明称之为，传统的压缩感知CSI反馈技术)，利用CSI具有稀疏特性对CSI进行压缩后反馈，可在一定程度上改善CSI反馈开销，但在CSI反馈过程中占用一定的带宽资源。同时，在上述传统的压缩感知CSI反馈中，基站端重构CSI需重构其支撑集信息，其中小幅度元素的支撑集信息重构会耗费大量的反馈开销。现有的叠加序列的CSI反馈方法，虽然能一定程度上有效提高系统的频谱开销，但因叠加信号间的干扰不能有效抵消，继而使得CSI的反馈精度受到一定影响。

介于此，本文在传统的压缩感知CSI反馈技术基础上引入叠加反馈技术，同时将CSI的小幅度元素的支撑集信息反馈回基站。相对于传统的压缩感知CSI反馈技术，本发明能在不恶化上行用户数据误比特率(BER，Bit Error Ratio)的情况下，不需要额外的带宽资源，并可改善CSI反馈精度。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于信号检测与支撑集辅助的叠加信道状态信息(CSI,Channel State Information)反馈方法。在进行信道反馈时，将CSI的小幅度元素索引信息连同压缩CSI，进行量化、调制后，叠加在调制后的上行用户数据上进行反馈。从而，使得CSI反馈在不恶化上行用户数据的BER的同时，不需要额外的带宽资源，并可改善CSI反馈的精度。

具体的技术方案为：

基于信号检测与支撑集辅助的叠加信道状态信息(CSI,Channel StateInformation)反馈方法，包括以下步骤：

A.发送端处理：

(A1)读取长为N，稀疏度为K的信道状态信息利用1×λ的索引序列A⁽²⁾记录H的部分小幅度元素的索引信息；根据压缩感知技术(CS,Compressedsensing)得1×M的压缩序列y；将索引序列A⁽²⁾、压缩序列y和稀疏度K按照公式X＝[A⁽²⁾,y_real,y_imag,K]构成1×l的信息序列X；

所述的CS技术为利用测量矩阵Φ根据公式y＝HΦ压缩1×N的稀疏信道状态信息H。