AI赋能数据置空的叠加信道状态信息反馈方法及装置

技术领域

本发明涉及AI叠加信道状态信息反馈的技术领域，特别涉及AI赋能数据置空的叠加信道状态信息(CSI,Channel State Information)反馈方法及装置。

背景技术

在大规模多输入多输出(MIMO,Multiple Input Multiple Output)系统中，基站进行波束成形和用户选择依赖于精确的下行信道状态信息(CSI,Channel StateInformation)。传统基于码本的CSI反馈方案因天线数众多，所需码本维度巨大，而变得难以适用；而利用信号稀疏性的压缩感知(CS,Compressed Sensing)反馈技术虽能在一定程度降低系统反馈开销，但在反馈过程中仍占用一定的频谱资源。幸运地，基于AI赋能的CSI反馈方法因其结构简单、训练速度快等优点得到了广泛关注。叠加编码(SC,SuperimposedCoding)技术能够高效利用频谱资源的特性，从而被广泛应用于无线通信的各领域，但叠加编码会造成叠加干扰。采用数据置空的方式进行叠加与传统SC不同，以牺牲部分传输数据作为代价完全避免引入叠加干扰。本发明结合AI赋能、叠加编码和数据置空等技术优点，不仅可以避免上行带宽资源的占用与叠加干扰的引入，同时还能提高CSI的反馈精度。

发明内容

本发明的目的在于提供AI赋能数据置空的叠加信道状态信息反馈方法及装置，与非叠加的CSI反馈相比，在改善频谱资源的占用的情况下，保持相当或更好的CSI重构精度；与现有大多数叠加CSI反馈相比，完全避免引入叠加干扰并提高CSI的重构精度。

AI赋能数据置空的叠加信道状态信息反馈方法及装置，其方法包括：

用户端处理：

S1.用户端根据长度为N的下行CSI数据h

步骤S1所述的索引获取网络Index_NET包括以下子步骤：

S11.将长度为N的CSI数据h

所述的CSI数据包括下行CSI数据h

S12.构建长度为M的训练用的接收数据y

所述M满足M＞＞N；

所述训练用的接收数据y

所述x

所述h

以频域为例，h

其中矢量末尾添零操作表示为

于是

上标(·)

S13.从|y

若

所述i,j取值范围为：1≤i≤M,1≤j≤M；

S14.构建训练集合{h

S2.根据置空位置索引集合

步骤S2中数据置空叠加插入方式包括以下子步骤：

S21.根据所述置空位置索引集合

所述的数据置空操作是指，将映射UL-US矢量

所述的映射UL-US矢量

S22.根据所述置空位置索引集合

基站端处理：

S3.基站端根据长度为N的上行CSI估计数据

所述的上行CSI估计数据

S4.根据基站端UL-US置空数据位置索引集合

步骤S4所述的数据置空叠加插入的逆过程与域逆映射包括以下子步骤：

S41根据基站端UL-US置空数据位置索引集合

S42.对UL-US置空恢复矢量

S43.根据基站端UL-US置空数据位置索引集合

S5.根据下行CSI索引数据

步骤S5所述的融合网络Fushion_Net包括以下子步骤：

S51.下行CSI数据

其中，H

S52.以下行CSI数据h

本发明提供的AI赋能数据置空的叠加信道状态信息反馈装置，包括：

用户端装置，包括：

索引获取模块，根据权利要求2所述的设计得到索引获取网络Index_NET，用于从下行CSI数据h

数据置空叠加插入模块，根据权利要求3所述的设计获得的置空位置索引集合

所述数据置空叠加插入模块接在索引获取模块之后，用于形成发射信号x。

基站端装置，包括：

UL-US恢复模块，根据权利要求4所述设计得到UL-US恢复矢量

下行CSI数据恢复模块，根据权利要求5所述设计获得下行CSI恢复数据

所述UL-US恢复模块中进一步包括：

索引获取单元，由索引获取网络Index_NET根据上行CSI估计数据

数据置空单元，将接收信号r的索引位置

域逆映射单元，对UL-US置空恢复矢量

所述下行CSI数据恢复模块中进一步包括：

下行CSI索引数据提取单元，根据基站端UL-US置空数据位置索引集

融合单元，将下行CSI索引数据

本发明具备以下有益效果：

与非叠加CSI反馈相比，本发明完全避免上行带宽资源占用，且保持了相当或更好的CSI重构精度；与非数据置空的叠加CSI反馈相比，本发明完全避免了叠加干扰，提高了CSI的重构精度。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明的用户端流程设计图；

图3为本发明的基站端流程设计图。

具体实施方式

在上述具体实施方式下，本发明进一步提供了如下的一些实施例：

如图1到图3所示的流程，在步骤S1中，假设下行CSI数据h

在步骤S2中，假设上行用户数据序列矢量d长度为16，对其做Fourier变换，得到映射UL-US矢量

根据步骤S1中的置空位置索引集合

需要说明的是，本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的实施方法，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。