申请/专利权人：南京邮电大学

申请日：2024-04-09

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN118018082B

主分类号：H04B7/06

分类号：H04B7/06;H04B7/0413;H04B7/04;G06F18/214;G06F18/213

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2024.05.28#实质审查的生效;2024.05.10#公开

摘要：本发明公开了一种RIS辅助大规模MIMO系统的CSI反馈重构方法及系统，方法包括：获取单天线UE从UE‑RIS‑BS路径反馈出的CSI信道状态信息；将CSI信道状态信息的反馈分解为非零列信号向量的索引和非零列信号向量的反馈；对分解后的非零列信号向量的索引和非零列信号向量的反馈进行处理，得到增量CSI；将增量CSI输入到训练好的反馈模型中，输出重构CSI；本发明适用于RIS辅助的多用户毫米波大规模MIMO系统场景下，通过考虑毫米波传播环境的稀疏特性，极大的简化了CSI的反馈过程，降低了大量的反馈开销，实现高精度重构CSI。

主权项：1.一种RIS辅助大规模MIMO系统的CSI反馈重构方法，其特征在于，所述方法包括：获取单天线UE从UE-RIS-BS路径反馈出的CSI信道状态信息；将CSI信道状态信息的反馈分解为非零列信号向量的索引和非零列信号向量的反馈；对分解后的非零列信号向量的索引和非零列信号向量的反馈进行处理，得到增量CSI信道状态信息；将增量CSI信道状态信息输入到训练好的反馈模型中，输出重构CSI信道状态信息；其中，所述反馈模型在基站BS端利用预储存CSI信道状态信息训练一对降维、重构字典组，通过交替迭代的方式对降维、重构字典组进行优化，得到两组最优字典，利用两组最优字典输出重构CSI信道状态信息；所述获取单天线UE从UE-RIS-BS路径反馈出的CSI信道状态信息，包括：单天线UE接收的信号表示为： 1其中是第个UE的接收信号；表示从RIS到第个UE的RIS-UE信道；是在BS处预编码的传输信号；表示从BS到RIS的BS-RIS信道矩阵；为RIS元件的总数量，为BS的天线总数量；为第个UE处的加性高斯白噪声，表示RIS反射元件相移值的对角矩阵，并且，其中为RIS的元件索引，和分别表示第个反射元素的幅值和相位系数；为虚数单位；由于是对角矩阵，因此有，第个UE的等效下行信道表示为： 2于是空间域中第个UE的BS-RIS-UE级联信道表示为： 3其中仅依赖于下行CSI，若直接反馈，则用户反馈个信道衰落系数；所述反馈模型采用SalehValenzuela几何信道模型进行建模，在所述反馈模型中，BS-RIS信道表示为： 4其中是归一化因子一，为BS和RIS之间的路径数，，是第条路径的复增益，、分别表示与RIS和基站BS相关的阵列响应向量，、、分别为RIS的方位角的到达角、RIS的俯仰角的到达角和BS的方位角的离开角；所述基站BS相关的阵列响应向量表达式为： 5 6式中、分别为RIS元件与基站BS的天线的间距，为信号波长，、分别为RIS元件在垂直方向和水平方向上的数量，、，分别表示RIS元件的水平索引和垂直索引，，（）为BS的天线索引；第个UE的BS-RIS-UE级联信道中RIS与第个UE之间的信道向量表示为： 7其中为RIS与第个UE之间的路径数，为归一化因子二，为第个路径的复增益，、分别为RIS的方位角的离开角和RIS的俯仰角的离开角；在处的阵列响应向量用式5表示；根据式3、式4和式7，在第个UE的级联信道矩阵可表示为： 8其中为第个用户接收到的第个路径的复增益；将记为，并令，则式8简化为： 9；所述将CSI信道状态信息的反馈分解为非零列信号向量的索引和非零列信号向量的反馈，包括：通过下行信道估计获得每个UE的完整的下行CSI信道状态信息；利用毫米波传播环境中角域有限的信道特性，将级联信道矩阵转换为混合域级联信道矩阵，该转换表示为： 10其中为基站BS处AoD的角分辨率大小，是在基站BS处AoD的角分辨率G的字典矩阵，利用字典矩阵，将基站BS处的AoD量化为网格，字典矩阵如下所示： 11其中表示量化AoD的角度，且；其中第个网格的离散角度值为字典矩阵的第列中的阵列响应向量的角度，表示为，因此的每一列根据式6生成；已知是多个UE共享的从基站BS到RIS的BS-RIS信道矩阵，通过角域变换得到的具有少量具有优势信道增益的非零列，且非零列数就是路径数，中的第个非零列表示为： 12其中，，，且为中非零列的索引；所述将增量CSI信道状态信息输入到训练好的反馈模型中，输出重构CSI信道状态信息，包括：将增量非零列信号向量输入训练好的反馈模型，在用户端通过最优的降维字典组进行降维处理，获得增量的低维嵌入，并反馈给基站端；基站端接收到低维嵌入后，通过预先存储的重构字典组将低维嵌入进行重构，获得重构后的增量非零列信号向量；结合已知的重构增量非零列向量和增量非零列向量的索引，从反馈模型中输出重构后的下行CSI。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京邮电大学 一种RIS辅助大规模MIMO系统的CSI反馈重构方法及系统

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD