本發(fā)明專利技術(shù)公開一種包含時(shí)變無線信道的通信網(wǎng)絡(luò)中的信道預(yù)測方法和設(shè)備。信道預(yù)測方法包括：確定預(yù)測策略；按照預(yù)測策略，從分別對應(yīng)于時(shí)域中的一個(gè)符號的候選信道樣本中，選擇一定數(shù)目的信道樣本；按照預(yù)測策略和時(shí)變無線信道的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)，確定預(yù)測權(quán)重；和用確定的預(yù)測權(quán)重，對選擇的信道樣本加權(quán)，以獲得作為預(yù)測結(jié)果的預(yù)測信道樣本。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】信道預(yù)測方法和設(shè)備
本專利技術(shù)涉及通信技術(shù)，更具體地，涉及通信網(wǎng)絡(luò)中的信道預(yù)測方法和設(shè)備。
技術(shù)介紹
目前，在存在時(shí)間變化的情況下，利用在先信道樣本來獲得最新信道的信道預(yù)測 正吸引眾多的研究工作，并已成為無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵特征之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提出一種通信網(wǎng)絡(luò)中的信道預(yù)測方法和設(shè)備。 在本專利技術(shù)的一個(gè)方面，提供一種包含時(shí)變無線信道的通信網(wǎng)絡(luò)中的信道預(yù)測方 法，所述方法包括：確定預(yù)測策略；按照預(yù)測策略，從分別對應(yīng)于時(shí)域中的一個(gè)符號的候選 信道樣本中，選擇一定數(shù)目的信道樣本；按照預(yù)測策略和時(shí)變無線信道的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)，確定預(yù) 測權(quán)重；和用確定的預(yù)測權(quán)重，對選擇的信道樣本加權(quán)，以獲得作為預(yù)測結(jié)果的預(yù)測信道樣 本。 在本專利技術(shù)的另一個(gè)方面，提出一種包含時(shí)變無線信道的通信網(wǎng)絡(luò)中的信道預(yù)測設(shè) 備，所述設(shè)備包括：預(yù)測策略確定單元，所述預(yù)測策略確定單元被配置成確定預(yù)測策略；第 一選擇單元，所述第一選擇單元被配置成按照預(yù)測策略，從分別對應(yīng)于時(shí)域中的一個(gè)符號 的候選信道樣本中，選擇一定數(shù)目的信道樣本；預(yù)測權(quán)重確定單元，所述預(yù)測權(quán)重確定單元 被配置成按照預(yù)測策略和時(shí)變無線信道的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)，確定預(yù)測權(quán)重；和加權(quán)單元，所述加權(quán) 單元被配置成用確定的預(yù)測權(quán)重，對選擇的信道樣本加權(quán)，以獲得作為預(yù)測結(jié)果的預(yù)測信 道樣本。 【附圖說明】 根據(jù)結(jié)合附圖進(jìn)行的關(guān)于本專利技術(shù)的非限制實(shí)施例的以下詳細(xì)說明，本專利技術(shù)的上述 和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更清晰，附圖中： 圖1是常規(guī)的自適應(yīng)信道預(yù)測器的一般結(jié)構(gòu)的方框圖； 圖2是常規(guī)的經(jīng)驗(yàn)信道預(yù)測器的一般結(jié)構(gòu)的方框圖； 圖3是按照本申請的實(shí)施例的信道預(yù)測設(shè)備的方框圖； 圖4是圖解說明預(yù)測策略的示圖； 圖5是0FDM通信系統(tǒng)中的典型AR信道預(yù)測器的方框圖； 圖6是圖解說明按照本申請的實(shí)施例的逐個(gè)符號的預(yù)測方案的示圖； 圖7是圖解說明是基于塊的傳輸中實(shí)現(xiàn)的逐個(gè)符號的預(yù)測方案的示圖； 圖8是按照本申請的實(shí)施例的逐個(gè)符號的預(yù)測方案的格子圖； 圖9是圖解說明提出的信道預(yù)測器在TDD中的預(yù)測數(shù)據(jù)方案的例子的示圖； 圖10是圖解說明提出的信道預(yù)測器在FDD中的預(yù)測數(shù)據(jù)方案的例子的示圖； 圖11是圖解說明按照本申請的實(shí)施例的改進(jìn)Viterbi算法的示圖； 圖12是圖解說明按照本申請的實(shí)施例的LPE算法的示圖； 圖13是圖解說明按照本申請的實(shí)施例的信道預(yù)測方法的流程圖； 圖14是圖解說明按照本申請的實(shí)施例的逐個(gè)符號的格子AR信道預(yù)測器的處理的 示圖； 圖15-32表示在各種場景和速度下，TDD/FDD LTE中的模擬結(jié)果。 【具體實(shí)施方式】 在下面的詳細(xì)說明中，參考了構(gòu)成所述說明的一部分的附圖。在下面的說明中，一 些實(shí)施例只是用于舉例說明，這些實(shí)施例不應(yīng)被理解成對本申請的任何限制，而只是本申 請的例子。在可能模糊本專利技術(shù)的理解的時(shí)候，常規(guī)結(jié)構(gòu)或構(gòu)造將被省略。 在信道預(yù)測中，引入了各種數(shù)學(xué)模型，以便擬合（fit)時(shí)變無線信道中的變化。在 線性的意義上，這些數(shù)學(xué)模型可被分成兩類：線性模型和非線性模型。線性信道預(yù)測中最 常使用的模型是自回歸（AR)模型，在該模型內(nèi)，在先信道樣本被用作輸入樣本，并按照它 們各自與預(yù)測樣本的相關(guān)性，被賦予不同的權(quán)重?？衫脷w一化最小均方（NLMS)算法、遞 歸最小二乘（RLS)算法或者它們的變形，自適應(yīng)地調(diào)整預(yù)測權(quán)重（參考文獻(xiàn)[1]_[4])。在 基于流的傳輸中，根據(jù)數(shù)據(jù)流中始終已知的連續(xù)信道樣本，連續(xù)進(jìn)行調(diào)整。在基于塊的傳輸 中，根據(jù)只在訓(xùn)練期中已知的連續(xù)信道樣本，偽連續(xù)地進(jìn)行調(diào)整，以致作為結(jié)果的模型能夠 擬合信道變化，從而用于預(yù)測后續(xù)信道。圖1中描述了常規(guī)的自適應(yīng)信道預(yù)測方法。 作為一種備選方案，也可根據(jù)信道相關(guān)性，獲得預(yù)測權(quán)重。最直接的方法是根據(jù)經(jīng) 驗(yàn)，分析信道相關(guān)性（參考文獻(xiàn)[5]_[6])。換句話說，通過大量信道樣本的時(shí)間平均，總結(jié) 和計(jì)算相關(guān)性。結(jié)果，獲得能夠擬合信道變化的預(yù)測模型。圖2中圖解說明典型的經(jīng)驗(yàn)信道 預(yù)測器的一般結(jié)構(gòu)。另一方面，非線性信道預(yù)測采用諸如投影近似子空間跟蹤（PAST)(參 考文獻(xiàn)[7])、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（NNs)(參考文獻(xiàn)[8])、支持向量機(jī)（SVM)(參考文獻(xiàn)[9])之類的模 型。 上述非線性信道預(yù)測方法包含非常復(fù)雜的運(yùn)算和處理，從而對實(shí)際可行性造成極 大的挑戰(zhàn)。另一方面，AR模型相當(dāng)易于實(shí)現(xiàn)，同時(shí)擁有優(yōu)良的擬合效果，以及長擬合范圍。 優(yōu)于非線性模型的這些明顯優(yōu)點(diǎn)導(dǎo)致多數(shù)的現(xiàn)有信道預(yù)測解決方案選擇AR模型作為其預(yù) 測模型的事實(shí)。因此，本申請的實(shí)施例將主要集中于與AR模型相關(guān)的信道預(yù)測。 在多數(shù)通信系統(tǒng)中，為了便于存儲、處理和傳輸，數(shù)據(jù)信號或數(shù)據(jù)流被分成數(shù)據(jù) 塊。任何數(shù)據(jù)塊內(nèi)的不同數(shù)據(jù)符號擁有不同的位置，即，位置分集，這導(dǎo)致它們各自與已知 的信道樣本的相關(guān)性可能不同。然而，現(xiàn)有的信道預(yù)測器未能利用基于塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的這 種位置分集。這通常導(dǎo)致一些問題，比如不能獲得預(yù)期的預(yù)測性能，或者關(guān)于某些數(shù)據(jù)符號 的預(yù)測性能顯著降低，從而削弱實(shí)際通信系統(tǒng)中的對應(yīng)預(yù)測效果。 就現(xiàn)有的自適應(yīng)信道預(yù)測器來說，如下舉例說明大大限制其應(yīng)用的幾種顯著缺 占 · 1.從圖1中可看出，訓(xùn)練階段是獲取能夠擬合信道變化的模型權(quán)重所必需的?，F(xiàn) 有系統(tǒng)中的訓(xùn)練階段增大了系統(tǒng)復(fù)雜性和處理等待時(shí)間； 2.預(yù)測權(quán)重需要很長的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)收斂。另外，它們易于過時(shí)，從而不能跟上時(shí) 間變化。顯然，長期調(diào)整需要大量的連續(xù)信道樣本，在大量獲取連續(xù)數(shù)據(jù)塊的基于塊的傳輸 中，這是能夠容易地滿足的，而在只能獲得幾個(gè)連續(xù)數(shù)據(jù)塊的情況下，這幾乎不可能。前者 的例子是頻分雙工（FDD)通信系統(tǒng)，后者的例子是時(shí)分雙工（TDD)通信系統(tǒng)； 3.自適應(yīng)信道預(yù)測器僅僅是對時(shí)間變化的短期適應(yīng)，在長期統(tǒng)計(jì)的意義上并不適 用。 從而，只要預(yù)測權(quán)重未被給予持續(xù)的調(diào)整，即使從足夠的訓(xùn)練階段獲得了權(quán)重，預(yù) 測誤差也會隨著預(yù)測的繼續(xù)而顯著增大。 就現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)信道預(yù)測器來說，如下舉例說明了大大限制其應(yīng)用的幾種顯著缺 占 · 1.需要在存儲器中保存非常大量的信道樣本，以便分析信道相關(guān)性，這會導(dǎo)致極 大的存儲器占用，較大的處理負(fù)荷和等待時(shí)間； 2.信道相關(guān)性是利用時(shí)間平均獲得的，需要定期更新，以便跟上信道變化。從而產(chǎn) 生處理負(fù)荷的顯著增大，和有效預(yù)測持續(xù)時(shí)間的減?。? 3.與其它線性信道預(yù)測器相比，預(yù)測性能不是非常有吸引力。 為了克服現(xiàn)有解決方案的上述缺點(diǎn)中的至少一個(gè)缺點(diǎn)，本申請的實(shí)施例提出一種 通信網(wǎng)絡(luò)中的信道預(yù)測設(shè)備。 圖3是按照本專利技術(shù)的實(shí)施例的信道預(yù)測設(shè)備300的方框圖。設(shè)備300在包含時(shí)變 無線信道的通信網(wǎng)絡(luò)中工作。在這種情況下，設(shè)備300可以是網(wǎng)絡(luò)中的有信道預(yù)測能力的 任何節(jié)點(diǎn)，比如（但不限于）基站或移動站。 如圖所示，設(shè)備300包含預(yù)測策略確定單元310、第一選擇單元320、預(yù)測權(quán)重確定 單元330和加權(quán)單元340。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解，設(shè)備300還可包含為設(shè)備的操作所必 需的其它單元/組件，這里省略了這些其它單元/組件的說明，以便不模糊本專利技術(shù)的原理。 另外，每個(gè)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種包含時(shí)變無線信道的通信網(wǎng)絡(luò)中的信道預(yù)測方法，所述方法包括：?確定預(yù)測策略；?按照預(yù)測策略，從分別對應(yīng)于時(shí)域中的一個(gè)符號的候選信道樣本中，選擇一定數(shù)目的信道樣本；?按照預(yù)測策略和時(shí)變無線信道的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)，確定預(yù)測權(quán)重；和?用確定的預(yù)測權(quán)重，對所選擇的信道樣本加權(quán)，以獲得作為預(yù)測結(jié)果的預(yù)測信道樣本。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】1. 一種包含時(shí)變無線信道的通信網(wǎng)絡(luò)中的信道預(yù)測方法，所述方法包括： -確定預(yù)測策略； -按照預(yù)測策略，從分別對應(yīng)于時(shí)域中的一個(gè)符號的候選信道樣本中，選擇一定數(shù)目的 信道樣本； -按照預(yù)測策略和時(shí)變無線信道的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)，確定預(yù)測權(quán)重；和 -用確定的預(yù)測權(quán)重，對所選擇的信道樣本加權(quán)，以獲得作為預(yù)測結(jié)果的預(yù)測信道樣 本。2. 按照權(quán)利要求1所述的信道預(yù)測方法，其中候選信道樣本包含先前預(yù)測的信道樣 本。3. 按照權(quán)利要求1所述的信道預(yù)測方法，其中預(yù)測策略包括3個(gè)參數(shù)的三元組 (M，I，P)，其中Μ表示所選擇的信道樣本的數(shù)目，I表示候選信道樣本中的2個(gè)連續(xù)選擇的 信道樣本之間的距離，Ρ表示預(yù)測信道樣本和最接近預(yù)測信道樣本的所選擇的信道樣本之 間的距離。4. 按照權(quán)利要求1所述的信道預(yù)測方法，其中時(shí)變無線信道的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)包括頻率間隔 時(shí)間間隔相關(guān)性。5. 按照權(quán)利要求4所述的信道預(yù)測方法，其中頻率間隔時(shí)間間隔相關(guān)性基于時(shí)變無線 信道的時(shí)延功率譜和時(shí)間間隔相關(guān)函數(shù)。6. 按照權(quán)利要求1所述的信道預(yù)測方法，其中確定預(yù)測權(quán)重的步驟包括： -預(yù)先根據(jù)統(tǒng)計(jì)性質(zhì)，計(jì)算對應(yīng)于所有可能的預(yù)測策略的預(yù)測權(quán)重；和 -選擇對應(yīng)于確定的預(yù)測策略的預(yù)測權(quán)重。7. 按照權(quán)利要求1所述的信道預(yù)測方法，其中確定預(yù)測權(quán)重的步驟包括： -按照確定的預(yù)測策略，根據(jù)統(tǒng)計(jì)性質(zhì)，計(jì)算預(yù)測權(quán)重。8. 按照權(quán)利要求1所述的信道預(yù)測方法，其中確定預(yù)測策略的步驟包括： -在相應(yīng)的預(yù)測誤差方面，訓(xùn)練候選信道樣本的一些在先信道樣本，以確定預(yù)測策略。9. 按照權(quán)利要求8所述的信道預(yù)測方法，其中在訓(xùn)練中使用Viterbi算法。10. 按照權(quán)利要求3所述的信道預(yù)測方法，其中I和P被固定，并且逐個(gè)符號地遞增M。11. 按照權(quán)利要求1-10任意之一所述的信道預(yù)測方法，其中信道預(yù)測方法是逐個(gè)符號 地進(jìn)行的。12. 按照權(quán)利要求11所述的信道預(yù)測方法，其中在每個(gè)符號上，預(yù)測策略不同。13. -種包含時(shí)變無線信道的通信網(wǎng)絡(luò)中的信道預(yù)測設(shè)備，所述設(shè)備包括： -預(yù)測策略確定單元，所述預(yù)測策略確定單元被配置成確定預(yù)測策略； -第一選擇單元，所述第一選擇單元被配...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張自香，
申請(專利權(quán))人：奧普蒂斯蜂窩技術(shù)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US
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