1.4.2 CSI反馈

大规模天线阵列系统中,波束赋形从传统的水平方向扩展到垂直方向,共同作用形成空间立体自适应波束赋形。

研究表明,随着天线数量的增加,在码本量化精度不变的前提下,码本数量将呈现出指数增长的态势。这给实际系统中上行反馈信道的设计带来了巨大的困难和挑战,同时也影响了系统的上行容量。因此,如何在尽可能降低上行反馈信道开销的情况下,设计大维度的码本,保证空间无线信道的量化精度[6-7,13]是需要仔细研究的问题。潜在的解决方法如下。

• 基于旋转的码本构造方法。目前学术界关于格拉斯曼流形(Grassmannian Manifold)压缩的研究主要集中于低维度,对于高维度的研究较少。因为高维度的研究对计算复杂度和性能提出了双重要求,所以必须通过对搜索算法的精心设计,才能够在较短时间内获得较为理想且上行反馈开销小的结果。值得考虑的技术有:使用搜索的方式,在对格拉斯曼流形的黎曼特性进行充分分析的基础上,基于测地线移动的方式快速获得格拉斯曼码本;或者基于互相的无偏基(Mutually Unbiased Bases, MUB)构造码本。

• 基于线性合并的码本构造方法。分析大规模天线阵列系统空间无线信道的特点,通过对线性合并码本的设计来降低系统的上行反馈信道开销,并保证空间无线信道的量化精度。例如,通过选择一组空间正交矢量集合对无线信道进行描述,并利用频带相关性对反馈信息进行有效压缩。