一種利用序貫導(dǎo)頻序列進(jìn)行信道估計(jì)的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種利用序貫導(dǎo)頻序列進(jìn)行信道估計(jì)的方法。在這種方式下，用戶采取序貫的導(dǎo)頻發(fā)送方式，即不同的用戶在不同的時(shí)隙交錯(cuò)發(fā)送導(dǎo)頻?；驹谀硞€(gè)時(shí)隙中，僅須對(duì)一個(gè)用戶的信道進(jìn)行估計(jì)，而后基站對(duì)該用戶形成波束。在下個(gè)時(shí)隙中，基站對(duì)另一用戶的信道進(jìn)行估計(jì)。本發(fā)明能夠有效解決傳統(tǒng)的信道估計(jì)辦法中導(dǎo)頻序列須進(jìn)行復(fù)雜的正交設(shè)計(jì)的問題，而且能夠顯著減小所需的導(dǎo)頻序列的長(zhǎng)度，并能夠提升系統(tǒng)的吞吐量。
【專利說明】一種利用序貫導(dǎo)頻序列進(jìn)行信道估計(jì)的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于大規(guī)模多天線無線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種利用序貫導(dǎo)頻 序列進(jìn)行信道估計(jì)的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 大規(guī)模多輸入多輸出（Massive Multiple-Input Multiple-Output，Massive ΜΙΜΟ)技術(shù)的提出使頻譜利用率達(dá)到了空前的水平，在這種傳輸方案中，基站端有數(shù)量巨大 的低功率天線，天線數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同時(shí)調(diào)度的單天線用戶數(shù)量。大規(guī)模ΜΙΜΟ技術(shù)可以使無 線通信系統(tǒng)達(dá)到很高的吞吐量。傳統(tǒng)的信道估計(jì)方法中，用戶同時(shí)發(fā)送導(dǎo)頻序列，基站在同 一時(shí)刻對(duì)所有的用戶進(jìn)行信道估計(jì)。傳統(tǒng)方法需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的正交導(dǎo)頻序列，且導(dǎo)頻序列 的設(shè)計(jì)依賴于用戶的數(shù)目。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提出了一種多用戶序貫發(fā)送導(dǎo)頻進(jìn) 行信道估計(jì)和數(shù)據(jù)通信的方法。可以在不進(jìn)行復(fù)雜的導(dǎo)頻正交序列的情況下對(duì)用戶的信道 進(jìn)行估計(jì)，且?guī)缀醪粨p失系統(tǒng)性能。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種利用序貫導(dǎo)頻序列進(jìn)行信道估計(jì)的方法，包 括：
[0005] 步驟1，小區(qū)中的Κ個(gè)用戶以序貫的方式向基站發(fā)送導(dǎo)頻：小區(qū)中的Κ個(gè)用戶在同 一個(gè)信道上同時(shí)向基站發(fā)送信號(hào)，基站采用大規(guī)模ΜΙΜΟ技術(shù)同時(shí)為這Κ個(gè)用戶提供數(shù)據(jù)傳 輸服務(wù)；所述Κ個(gè)用戶序貫地向基站發(fā)送導(dǎo)頻，在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，僅有一個(gè)用戶向基站發(fā)送 導(dǎo)頻，其他Κ-1用戶同時(shí)向基站發(fā)送上行數(shù)據(jù)；
[0006] 步驟2,基站在序貫導(dǎo)頻發(fā)送方式下進(jìn)行信道估計(jì)：基站在一個(gè)信道上同時(shí)為Κ個(gè) 用戶提供服務(wù)；在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，僅有用戶k向基站發(fā)送導(dǎo)頻，其余Κ-1個(gè)用戶均向基站發(fā) 送上行數(shù)據(jù)，且其余K-1個(gè)用戶的信道已經(jīng)在之前的發(fā)送導(dǎo)頻和信道估計(jì)階段中得到；基 站接收到K個(gè)用戶發(fā)送的信號(hào)之后，對(duì)用戶k的信道進(jìn)行估計(jì)。
[0007] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟2中基站接收到K個(gè)用戶發(fā)送的信號(hào)之后對(duì) 用戶k的信道進(jìn)行估計(jì)，具體為采用投影法進(jìn)行信道估計(jì)：
[0008] 計(jì)算

【權(quán)利要求】
1. 一種利用序貫導(dǎo)頻序列進(jìn)行信道估計(jì)的方法，其特征在于，所述方法包括： 步驟1，小區(qū)中的K個(gè)用戶以序貫的方式向基站發(fā)送導(dǎo)頻：小區(qū)中的K個(gè)用戶在同一個(gè) 信道上同時(shí)向基站發(fā)送信號(hào)，基站采用大規(guī)模MMO技術(shù)同時(shí)為這K個(gè)用戶提供數(shù)據(jù)傳輸 服務(wù)；所述K個(gè)用戶序貫地向基站發(fā)送導(dǎo)頻，在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，僅有一個(gè)用戶向基站發(fā)送導(dǎo) 頻，其他K-1用戶同時(shí)向基站發(fā)送上行數(shù)據(jù)； 步驟2,基站在序貫導(dǎo)頻發(fā)送方式下進(jìn)行信道估計(jì)：基站在一個(gè)信道上同時(shí)為K個(gè)用戶 提供服務(wù)；在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，僅有用戶k向基站發(fā)送導(dǎo)頻，其余K-1個(gè)用戶均向基站發(fā)送上 行數(shù)據(jù)，且其余K-1個(gè)用戶的信道已經(jīng)在之前的發(fā)送導(dǎo)頻和信道估計(jì)階段中得到；基站接 收到K個(gè)用戶發(fā)送的信號(hào)之后，對(duì)用戶k的信道進(jìn)行估計(jì)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2中基站接收到K個(gè)用戶發(fā)送的信 號(hào)之后對(duì)用戶k的信道進(jìn)行估計(jì)，具體為采用投影法進(jìn)行信道估計(jì)： 計(jì)算Y，= Y-0,-(0?f0fY，而后用Y，對(duì)用戶k的信道gk進(jìn)行直接估計(jì)； 其中：Y'為Y在與的列向量所張成的空間垂直的空間6,丨上的分量， 0八貧4丫1紀(jì)￥為￥在4的列向量所張成的空間上的投影，0^紀(jì)0)^107為4的列向 量所張成的空間的投影矩陣，fit ···§" i+1為基站已經(jīng)估計(jì)得到的其他K-ι個(gè) 用戶的信道組成的信道矩陣，gi是用戶i到基站的NX 1維的信道向量，是用戶i的信道 的估計(jì)值，i = 1.....K，y為基站收到K個(gè)用戶發(fā)送的信號(hào)矩陣Y進(jìn)行向量化算子之后得 到的向量，N為基站的天線數(shù)目。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站接收到K個(gè)用戶發(fā)送的信號(hào)之后對(duì) 用戶k的信道進(jìn)行估計(jì)，具體為采用線性最小均方誤差法進(jìn)行信道估計(jì)： 估計(jì)得到的用戶信道為 ^ = (s. (K (h +? (lM ?Gk)(llxl ?G,f +σ2ΙΗχΜ) ' y , 其中：sk為用戶發(fā)送的長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)頻序列，pd為用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的功率，σ 2為高斯白 噪聲的功率，=[& ···§" §?+1 ···§」為基站已經(jīng)估計(jì)得到的其他Κ-1個(gè)用戶的信道組成 的信道矩陣，κ是信道gk的二階矩，ΙΝΧΝ是NXΝ維的單位矩陣，1^^是LX L維的單位矩 陣，y為基站收到K個(gè)用戶發(fā)送的信號(hào)矩陣Y進(jìn)行向量化算子之后得到的向量，N為基站的 天線數(shù)目，?表示Kronecker乘積運(yùn)算。
4. 如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述序貫導(dǎo)頻發(fā)送方式為分 組序貫導(dǎo)頻發(fā)送方式，具體為：將用戶進(jìn)行分組，不同組的用戶在不同的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送導(dǎo)頻， 需滿足KXLST，其中K為用戶的組數(shù)，每組用來發(fā)送導(dǎo)頻的時(shí)隙長(zhǎng)度為L(zhǎng)個(gè)符號(hào)周期， 信道的相關(guān)時(shí)間為T ;同一組的用戶使用簡(jiǎn)單的正交導(dǎo)頻在同一時(shí)隙內(nèi)發(fā)送導(dǎo)頻，即同一 組中的用戶i和k發(fā)送的導(dǎo)頻序列^，_/ = 〇,1，...丄-1}和[^,_/ = 0，1，...丄-1}滿足正交關(guān)系 Σ4^?) =0,其中L為導(dǎo)頻序列的長(zhǎng)度。 ]=〇
5.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述序貫導(dǎo)頻發(fā)送方式為多小區(qū) 中的用戶分組序貫導(dǎo)頻發(fā)送方式，具體為：將相鄰小區(qū)的用戶進(jìn)行分組，每個(gè)組包含來自不 同小區(qū)的多個(gè)用戶，不同組的用戶在不同的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送導(dǎo)頻，同組的用戶在相同時(shí)隙發(fā)送 導(dǎo)頻，同組的用戶的導(dǎo)頻序列相互正交。
【文檔編號(hào)】H04B7/06GK104113496SQ201410275875
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】屈代明, 孔德瑩, 江濤 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)