通道狀態資訊

信道状态信息(英語:channel state information,缩写为CSI),在无线通信中,意指一个通信链路的已知信道特征。此信息描述了一个信号如何通过信道从发射机传播到接收机。它表征了一系列影响的综合,例如散射衰落、能量随着距离的衰减。获得信道状态信息的方法称作信道估计。信道状态信息使得我们能根据当前信道情况调整传输,这对于多天线系统的高比特率可靠通信至关重要。

信道状态信息在接收机处进行估计,一般会被量化并反馈给发射机 (尽管反链路估计在时分双工系统中也是可能的)。因此,发射机和接收机可能会获得不同的信道状态信息,二者有时被分别称作CSIT, CSIR。

信道状态信息分类

主要存在两种信道状态信息,暂态CSI与统计CSI。

暂态信道状态信息意味着当前信道状态是已知的。一般是指知道信道的冲激响应。这使得可以根据冲激响应调整传输的信号,从而优化收到的信号以达到空间复用或者低错误率的效果。

统计信道状态信息意味着当前信道的统计特征是已知的。这些统计特征包括衰落的种类、平均信道增益、视距成分以及空间相关性。和暂态情形一样,这些信息也可以被用来优化传输效果。

信道状态信息的获取主要受限于信道状态变化有多快。在快速衰落系统中,每一个信息符号的传输都伴随着信道状态的快速变化,所以只有统计信道状态信息是可获取的。另一方面,在缓慢衰落系统中,在一段时间内使用暂态信道状态信息调整传输也是可行的。 在实际系统的应用中,信道状态信息一般折中选取:包含量化误差的暂态信道状态信息以及统计信息。

通道估測

通道估測意指獲得通道狀態資訊的過程,若假設通道模型為 階的有限脈衝響應 ,通道估測即指估計其各項係數 。通道估測可以依照估測中使用的來源資料是否已知區分為三類:盲通道估測的來源資料對接收端而言是完全未知;純引示輔助通道估測的來源資料含有部分刻意加入、發射接收兩端皆已知的引示信號,且僅以這些信號進行通道估測;半盲通道估測則是前兩者的綜合,估計時同時用到對接收端未知的來源資料及已知的引示信號。

通道估測根據其解出通道係數的數學方式,又可以分成基於子空間方法,與非基於子空間方法兩類。非基於子空間方法通常利用傳送符號的有限字母特性,但當星象圖很大時此法複雜度大增;相對地,基於子空間方法完全不需依賴傳輸訊號的星象圖,但也因此需要較長時間來完成通道估測。