上行信道估计方法、导频信号传输方法及基站与流程

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种上行信道估计方法、导频信号传输方法及基站。

背景技术：

在由用户设备(User Equipment，UE)发送数据至基站的上行方向上，每个UE的发送资源由基站统一分配控制。基站需要预先知道UE的信道质量状况，以判定哪个频带适于该UE传输，哪些频带需要尽量避免。当系统中上下行方向上的信道衰落地变化不同时，如一个FDD系统，为了获得上行信道质量信息，需要UE发送一个接收端已知的参考信号，称为探测参考信号(Sounding Reference Signal，SRS)，或称为探测导频信号，是一种上行导频信号，该信号覆盖一个较宽的频率范围，能够反映该频率范围内的无线信道的衰落状况。基站利用每个UE发送的SRS，进行信道质量的评估。

现有的一种LTE通信系统中，基站基于目标UE发送的与同小区的UE正交的SRS，进行信道估计。然而，这会导致SRS容量的提升受到相干带宽和相干时间的限制。

为提升SRS的容量，现有另一种上行信道估计方案提出，基站基于目标UE发送的与同小区UE非正交的SRS，进行信道估计。然而，这种方式UE各自向基站发送的SRS存在相互干扰，进而影响到上行信道估计的精度。

技术实现要素：

本发明实施例解决的技术问题是如何提升上行信道估计的精度，提高信道估计质量。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基站进行上行信道估计的方法，所述方法包括：为目标用户设备配置上行导频资源，所述目标用户设备位于预设区域内；接收所述预设区域内用户设备的导频信号，并分别计算所述预设区域内用户设备的上行信道估计值；基于所述预设区域内预设个数的用户设备的上行信道估计值，估计所述目标用户设备上行信道的长期信道特征参数；根据所述目标用户设备上行信道的长期信道特征参数，重新配置所述目标用户设备的上行导频资源；接收所述目标用户设备的导频信号，并对所述目标用户设备的上行信道进行瞬时信道估计，将估计结果作为所述目标用户设备的上行信道估计值。

可选地，所述预设区域为所述基站所覆盖小区或者为包含所述基站所覆盖小区的多个小区。

可选地，所述为目标用户设备配置上行导频资源，包括：为所述目标用户设备配置与所述预设区域内其他用户设备正交的上行导频资源。

可选地，所述目标用户设备上行信道的长期信道特征参数，包括：所述目标用户设备的相对位置参数或者所述目标用户设备对应的上行信道的信道强度，所述相对位置参数用于确定用户设备相对基站的相对位置区域。

可选地，所述目标用户设备的相对位置参数包括：所述目标用户设备的上行信道的中心到达角及上行信道角度扩展。

可选地，基于所述预设区域内预设个数的用户设备的上行信道估计值，估计所述目标用户设备上行信道的长期信道特征参数，包括：对所述目标用户设备的上行信道估计值进行傅立叶变换得到其角度域估计值；计算所述目标用户设备的上行信道角度域估计值的模平方均值；将所述目标用户设备的上行信道角度域估计值的模平方均值最大的元素所在的角度作为所述目标用户设备的上行信道中心到达角估计值；根据相对中心增益的衰减值，计算所述目标用户设备的上行信道角度扩展估计值。

可选地，所述根据所述目标用户设备的长期信道特征，重新配置所述目标用户设备的上行导频资源，包括：当所述目标用户设备的相对位置区域与所述预设区域内其他用户设备的相对位置区域有交集时，保持为所述目标用户设备配置的与其他用户设备正交的上行导频资源不变。

可选地，所述根据所述目标用户设备的长期信道特征，重新配置所述目标用户设备的上行导频资源，包括：当所述目标用户设备的相对位置区域与所述预设区域内其他用户设备的相对位置区域有交集时，为所述目标用户设备重新配置与其他用户设备正交的上行导频资源。

可选地，所述根据所述目标用户设备的长期信道特征，重新配置所述目标用户设备的上行导频资源，包括：当所述目标用户设备的相对位置区域与所述预设区域内其他用户设备的相对位置区域无交集时，为所述目标用户设备分配与所述预设区域内其他用户设备非正交的上行导频资源。

可选地，所述为所述目标用户设备分配与所述预设区域内其他用户设备非正交的上行导频资源，包括：为所述目标用户设备与所述预设区域内的其他用户设备分配不同的虚拟小区标识以产生与所述预设区域内其他用户设备相关度低于预设阈值的随机序列作为所述目标用户设备的上行导频资源。

可选地，所述接收所述目标用户设备的导频信号，并对所述目标用户设备的上行信道进行瞬时信道估计，包括：采用空间滤波方式对所述目标用户设备的上行信道进行瞬时信道估计。

可选地，采用第一导频信号密度的传输帧传输与所述预设区域内其他用户设备正交的导频信号；采用第二导频信号密度的传输帧传输与所述预设区域内其他用户设备非正交的导频信号；所述第一导频信号密度大于所述第二导频信号密度。

可选地，当所述预设区域为包含所述基站所覆盖小区的多个小区时，不同小区的基站通过回传通信的方式获取其他小区的用户设备的上行导频资源，并基于自身所覆盖小区的用户设备的上行导频资源和其他小区用户设备的上行导频资源，对所述目标用户设备的上行导频资源进行配置。

可选地，所述基站配置有线阵天线或面阵天线。

可选地，所述导频信号为探测导频信号。

本发明实施例还提供了一种导频信号传输方法，所述方法包括：采用第一类传输帧传输相互正交的导频信号；采用第二类传输帧传输非正交的导频信号；所述第一类传输帧内导频信号的密度大于所述第二类传输帧内导频信号的密度。

可选地，所述第一类传输帧的传输周期大于所述第二类传输帧的传输周期。

可选地，所述导频信号为探测导频信号。

为解决上述问题，本发明实施例还提供了一种基站，所述基站包括：第一配置单元，适于为目标用户设备配置上行导频资源，所述目标用户设备位于预设区域内；第一接收单元，适于接收所述预设区域内用户设备的导频信号；第一估计单元，适于基于接收到的所述预设区域内用户设备的导频信号，分别计算所述预设区域内用户设备的上行信道估计值；第二估计单元，适于基于所述预设区域内预设个数的用户设备的上行信道估计值，估计所述目标用户设备上行信道的长期信道特征参数；第二配置单元，适于基于所述第二估计单元估计得到的所述目标用户设备上行信道的长期信道特征参数，配置所述目标用户设备的上行导频资源；第二接收单元，适于接收所述第二配置单元配置后所述目标用户设备的导频信号；第三估计单元，适于基于所述第二接收单元接收到的导频信号，对所述目标用户设备的上行信道进行瞬时信道估计，将估计结果作为所述目标用户设备的上行信道估计值。

可选地，所述预设区域为所述基站所覆盖小区或者为包含所述基站所覆盖小区的多个小区。

可选地，所述第一配置单元，适于为所述目标用户设备配置与所述预设区域内其他用户设备正交的上行导频资源。

可选地，所述目标用户设备上行信道的长期信道特征参数，包括：所述目标用户设备的相对位置参数或者所述目标用户设备对应的上行信道的信道强度，所述相对位置参数用于确定用户设备相对基站的相对位置区域。

可选地，所述目标用户设备的相对位置参数包括：所述目标用户设备的上行信道的中心到达角及上行信道角度扩展。

可选地，所述第二估计单元包括：角度域估计子单元，适于对所述目标用户设备的上行信道估计值进行傅立叶变换得到其角度域估计值；均值计算子单元，适于计算所述目标用户设备的上行信道角度域估计值的模平方均值；到达角估计子单元，适于将所述目标用户设备的上行信道角度域估计值的模平方均值最大的元素所在的角度作为所述目标用户设备的上行信道中心到达角估计值；角度扩展估计子单元，适于根据相对中心增益的衰减值，计算所述目标用户设备的上行信道角度扩展估计值。

可选地，所述第二配置单元，包括以下至少其中一种：第一配置子单元，适于所述目标用户设备的相对位置区域与所述预设区域内其他用户设备的相对位置区域有交集时，保持为所述目标用户设备配置的与其他用户设备正交的上行导频资源不变，或为所述目标用户设备重新配置与其他用户设备正交的上行导频资源；第二配置子单元，适于当所述目标用户设备的相对位置区域与所述预设区域内其他用户设备的相对位置区域无交集时，为所述目标用户设备分配与所述预设区域内其他用户设备非正交的上行导频资源。

可选地，所述第二配置子单元，适于为所述目标用户设备与所述预设区域内的其他用户设备分配不同的虚拟小区标识以产生与所述预设区域内其他用户设备相关度低于预设阈值的随机序列作为所述目标用户设备的上行导频资源。

可选地，所述第三估计单元适于采用空间滤波方式对所述目标用户设备的上行信道进行瞬时信道估计。

可选地，所述基站配置有线阵天线或面阵天线。

可选地，所述导频信号为探测导频信号。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

上述上行信道估计方法不是对目标用户设备的上行信道的一次的瞬时估计值，而是先基于所述预设区域内预设个数的用户设备的上行信道估计值，估计所述目标用户设备上行信道的长期信道特征参数，并根据所述长期信道特征参数，重新配置所述目标用户设备的上行导频资源，并接收所述目标用户设备的导频信号，对所述目标用户设备的上行信道进行瞬时信道估计，将估计结果作为所述目标用户设备的上行信道估计值，因此估计结果会更加准确，故能够提高信道估计质量。

进一步地，由于所述估计方法适用于多个小区，也即上述上行信道估计方法能够考虑到周围小区的上行导频资源对所辖小区内目标用户设备的上行信道的干扰情况，故可以进一步提高信道估计精度，尤其是对小区交界处的用户设备。

进一步地，首先，通过先为所述目标用户设备配置与所述预设区域内其他用户设备正交的上行导频资源，可以减少导频信号之间的干扰，保证上行信道估计精度，在此基础上，基于所述预设区域内预设个数的用户设备的上行信道估计值，估计所述目标用户设备上行信道的长期信道特征参数，并根据所述长期信道特征参数，重新为所述目标用户设备配置正交或非正交的上行导频资源，提高信干噪比，可以进一步提高信道估计质量。且根据所述长期信道特征参数，重新为所述目标用户设备配置非正交的上行导频资源还可以避免所述导频信号个数受到相干带宽和相干时间的限制，提高导频资源的容量。

进一步地，通过计算获得所述目标用户设备的相对位置参数或者所述目标用户设备对应的上行信道的信道强度，可以反映所述目标用户设备的长期信道特征，故可以提高信道估计的质量。

进一步地，通过为所述目标用户设备与所述预设区域内的其他用户设备分配不同的虚拟小区标识，即可以产生与所述预设区域内其他用户设备相关度低于预设阈值的随机序列作为所述目标用户设备的上行导频资源，从而可以减少与其他导频信号之间的干扰，提高信道估计质量。

基站通过高导频信号密度的导频信号传输帧内的导频信号获得所述目标用户设备上行信道初步的估计信息，通过低导频信号密度的导频信号传输帧获得所述目标用户设备上行信道相对精细的估计信息，在提高信道估计质量的同时可以节约传输资源。

附图说明

图1是本发明实施例中一种基站进行上行信道估计的方法流程图；

图2是本发明实施例中另一种基站进行上行信道估计的方法流程图；

图3是本发明实施例中一种基站结构示意图。

具体实施方式

为描述方便，对所估计的上行信道所对应的UE，均称为目标UE。

如前所述，现有的信道估计方法，基于目标UE发送的与小区内其他UE正交的SRS，抑或基于目标UE发送的与小区内其他UE非正交的SRS，均是基于目标UE发送的一次SRS信号得出，且与小区内其他UE非正交的SRS还会相互干扰，会影响对目标UE上行信道的估计精度，导致估计质量不高。

针对上述问题，本发明实施例对于预设区域内的目标UE，基于所述预设区域内预设个数的UE的导频信号的信道估计值，估计所述目标UE上行信道的长期信道特征参数，并根据所述长期信道特征参数，重新配置所述UE的上行导频资源，并接收所述目标用户设备的导频信号，对所述目标UE的上行信道进行瞬时信道估计，将估计结果作为所述目标UE的上行信道估计值，因此估计结果会更加准确，故能够提高信道估计质量。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例提供了一种基站进行上行信道估计的方法，通过对探测导频信号(SRS)进行上行信道估计。以下参照图1，并通过具体步骤进行详细说明。

S101，为目标UE配置上行导频资源，所述目标UE位于预设区域内。

在具体实施中，所述预设区域可以为所述基站所覆盖小区，也可以为包含所述基站所覆盖小区的多个小区。

在本发明一实施例中，为避免信号干扰，基站为所述目标UE配置与所述预设区域内其他UE正交的上行导频资源。在本发明另一实施例中，为提升信号容量，基站为所述目标UE配置与所述预设区域内其他UE非正交的上行导频资源。

S102，接收所述预设区域内UE的SRS，并分别计算所述预设区域内UE的上行信道估计值。

在具体实施中，可以采用多种算法如最小二乘法(Least-squared)的方式分别对预设区域内各UE的上行信道估计值。

S103，基于所述预设区域内预设个数的UE的上行信道估计值，估计所述目标用户设备上行信道的长期信道特征参数。

在本发明一实施例中，将所述目标UE的相对位置参数作为所述目标用户设备上行信道的长期信道特征参数，相对位置参数可以用于确认相对位置区域。通过相对位置参数可以确定所述用户设备相对基站的相对位置区域。在具体实施中，所述目标UE的相对位置参数可以包括：所述述目标UE的上行信道的中心到达角及上行信道角度扩展。

在本发明另一实施例中，将所述目标UE对应的上行信道的信道强度作为所述目标UE上行信道的长期信道特征参数。在具体实施例中，通过所述目标UE的上行信道的信道强度，结合目标UE的相对位置，可以判断目标UE之间可能存在的互相干扰。

可以理解的是，在具体实施中，还可以采用其他的能够表征所述目标UE上行信道的长期信道特征的参数作为所述UE上行信道的长期信道特征参数。

S104，根据所述目标UE的长期信道特征参数，重新配置所述目标UE的上行导频资源。

在具体实施中，可以根据不同情况为所述目标UE配置不同的上行导频资源。

例如，当之前为所述目标UE配置的为正交的上行导频资源时，若所述目标UE的相对位置区域与所述预设区域内其他UE的相对位置区域无交集，为扩展上行导频资源容量，可以重新为所述目标UE分配与所述预设区域内其他UE非正交的上行导频资源。

在另一实施例中，同样，之前为所述目标UE配置的为正交的上行导频资源时，若所述目标UE的相对位置区域与所述预设区域内其他UE的相对位置区域有交集时，为避免信号干扰，可以为所述目标用户设备重新配置与其他用户设备正交的上行导频资源，也即配置与之前不同的正交的上行导频资源；为避免信号干扰，也可以采用之前配置的上行导频资源不变，即保持为所述目标UE配置的与其他UE正交的上行导频资源不变。

同样地，如果之前为所述目标UE配置的为非正交的上行导频资源，根据需要，也可以重新为所述UE配置相应的上行导频资源，不再赘述。

S105，接收所述目标UE的SRS，并对所述目标UE的上行信道进行瞬时信道估计，将估计结果作为所述目标UE的上行信道估计值。

从以上实施例可以看出，首先基于所述预设区域内预设个数的UE的上行信道估计值，估计所述目标UE上行信道的长期信道特征参数，再根据所述长期信道特征参数，重新配置所述目标UE的上行导频资源，并再次接收所述目标UE的导频信号，对所述目标UE的上行信道进行瞬时信道估计，将估计结果作为所述目标用户设备的上行信道估计值。在此过程中，首先根据所述预设区域内预设个数的UE的上行信道估计值，估计出了所述目标UE上行信道的长期信道特征参数，因此可以反映所述UE上行信道的长期特征，并据此重新配置所述目标UE的上行导频资源并再次估计得出所述目标UE的上行信道估计值，因此可以避免一次测量导致的不准确问题，提高上行信道估计的精确性及估计质量。

为使本领域技术人员更好地理解和实现本发明实施例，以下通过更多的应用场景进行详细说明。

例如，有一个小区的基站BS 0，安装了M根天线组成的线阵，其所覆盖的小区中有两个UE：UE 0和UE 1，BS0需要根据UE 0和UE 1的导频信号SRS 0和SRS 1对UE0和UE1进行上行信道估计，可以采用如下的估计方法，参照图2，具体步骤如下：

整个过程可以分为如下三个阶段：

阶段1：基于正交的SRS进行信道估计，包括步骤S21～S23。

S201，为UE 0、UE 1的导频信号SRS 0、SRS 1分别配置相互正交的上行导频资源。

S202，UE 0、UE1分别按照BS 0所配置的上行导频资源配置导频信号SRS 0和SRS 1。

S203，BS 0接收小区内UE发送的与其他UE正交的SRS。

在具体实施中，可以采用第一类传输帧传输与小区内其他UE正交的SRS。所述第一类传输帧内导频信号的密度大于预设的第一导频信号密度阈值。

BS 0所接收到的导频信号可以表示为：

y＝h₀s₀+h₁s₁ (1)

其中，y表示BS 0接收到的导频信号，h₀与h₁表示UE0与UE 1的上行信道，s₀与s₁表示SRS 0与SRS 1。

在具体实施中，考虑到BS 0接收端的加性噪声，BS 0所接收到的导频信号可以表示为：

y＝h₀s₀+h₁s₁+n (2)

其中，y表示BS 0接收的上行导频信号，h₀与h₁表示UE0与UE 1的上行信道，s₀与s₁表示SRS 0与SRS 1，n表示BS 0的接收端加性噪声。

s₀与s₁相互正交，满足如下关系：

S204，BS 0基于接收到的SRS及基站侧已知的SRS 0和SRS1对UE 0和UE 1的上行信道进行信道估计。

在本发明一实施例中，BS 0采用最小二乘法进行信道估计：

从式(5)和式(6)可知，由于与正交，h₀的估计值中并没有来自s₁的干扰，h₁的估计值中也没有来自的s₀干扰。

阶段2：估计目标UE上行信道的长期信道特征参数，并重新配置目标UE的上行导频资源，包括步骤S205～S207。

在本发明一实施例中，BS 0对目标UE的相对位置参数进行估计，具体如下：

S205，BS 0根据L个基于正交的SRS得到的上行信道估计值，对对应的UE的相对位置进行粗估计。

在本发明一实施例中，所述UE的相对位置参数包括UE上行信道的中心到达角及角度扩展。

首先，为描述方便，用UEk表示上述L个相互正交的SRS所对应的UE中的标识为k的UE，可以采用如下方法对UEk上行信道的中心到达角及角度扩展进行估计：

1)对采用步骤S204的估计方法得到的与所述基站BS 0具有通信链路的上行信道估计值M×1的做傅立叶变换得到其角度域形式：

其中，表示UEk的第l个基于正交SRS的上行信道估计值。

2)计算上行信道角度域估计的模平方均值

3)将UEk的上行信道中心到达角估计值定为值最大的元素所在的角度，即：

4)根据相对中心增益的衰减值，采用以下公式计算UEk的上行信道角度扩展估计值δ_k：

其中，λ为衰减系数，λ的取值与相对中心增益的衰减值有关。例如，当相对中心增益的衰减值为3db时，λ＝1/2。

BS 0根据各UE的中心到达角估计值及角度扩展估计值对各UE的相对位置进行估计，然后根据各UE的相对位置参数配置下一阶段的上行导频资源。具体而言，BS 0基于UE k的中心到达角估计值和角度扩展估计值得到UE k上行信道的相对位置参数估计值为

根据目标UE：UE 0、UE 1的相对位置区域之间的关系，可以为二者分别重新配置适当的上行导频资源。

例如，UE 0与UE 1的相对位置区域之间的有交集，即：则为了避免信号干扰，BS 0可以配置UE 0与UE 1的上行信道继续使用之前的相互正交的上行导频资源配置，也可以配置UE 0与UE 1的上行信道使用新的相互正交的上行导频资源。

如果UE 0与UE 1的相对位置区域之间的无交集，即：则说明二者之间相距较远，二者之间无相互干扰，为了扩展SRS容量，BS 0可以为UE 0和UE 1分配非正交的上行导频资源。

在具体实施中，可以为二者配置不同参数实现二者的上行导频资源非正交。例如，BS 0为SRS 0和SRS 1的分配相同的时频资源但不同的虚拟小区标识(ID)，从而可以产生两个相关度低于预设阈值如10％的随机序列，分别作为在相同时频资源上的UE 0和UE 1的上行导频序列。

以下以为UE 0和UE 1配置了非正交的SRS为例进行说明。

S206，将所述目标UE发送与其他UE非正交的SRS配置信息。

S207，UE 0和UE 1分别采用接收到的配置信息配置自身的导频资源SRS 0和SRS 1。

以上步骤S205～S207实现了根据估计得到的目标UE的相对位置参数这一长期信道特征参数来为目标UE重新配置上行导频资源。

阶段3：基于非正交的SRS进行信道估计，包括步骤S208～S209。

S208，BS 0接收UE 0和UE 1发送的非正交的导频信号SRS 0和SRS 1。

在具体实施中，可以采用第二类传输帧传输与小区内其他UE非正交的SRS。所述第二类传输帧的导频信号的密度小于预设的第二导频信号密度阈值，所述第一导频信号密度阈值大于或等于所述第二导频信号密度阈值。

使用导频信号密度较高的第一类传输帧传输正交的导频资源，可以扩展SRS的容量。而在信道估计过程中，在根据第一类传输帧获得上行信道长期信道特征参数的基础上，采用导频信号密度较低的第二类传输帧作进一步的细估计，可以在提高信道估计质量的同时节约传输资源。

在具体实施中，为节约传输资源并兼顾信道估计质量，可以设置导频信号密度较高的第一类传输帧的传输周期大于导频信号密度较低的第二类传输帧的传输周期。

S209，对接收到的与其他UE非正交的SRS进行空间滤波处理得到信道估计结果。

在具体实施中，可以在BS 0端设置空间滤波接收机对接收到的导频信号进行空间滤波处理。

设接收到的目标UE 0、UE 1的上行信道估计值分别为对其进行傅立叶变换得到其角度域形式：

然后对其进行反傅立叶变换即可得到空间滤波后的估计值：

其中，表示UE 0所对应的上行信道的估计值，表示UE 1所对应的上行信道的估计值。

采用上述方式可以提高信道的信干噪比，故可以进一步提高其信道估计质量。

可以理解的是，在具体实施中，也可以采用空间滤波方式对接收到的正交的SRS进行空间滤波以提高其信干噪比，从而进一步提高信道估计质量。

在具体实施中，上述信道估计方法可以对任意一个UE作为目标UE，对其上行信道进行信道估计。所述任意一个UE可以是新加入的UE，也可以是已在所述小区内的UE，基站可以根据需要，配置所述目标UE的上行导频资源并进行上行信道估计，所述目标UE的上行导频资源可以和与所述基站所覆盖的小区内的一个UE或多个UE正交或非正交。

例如，有一个小区有一个基站BS 0，其安装了M根天线组成的线阵，其所覆盖的小区中有多个用户设备：UE 0，UE 1，…UE k。BS0需要基于UE 0的上行导频信号SRS 0对UE 0的上行信道进行信道估计，仍分为三个阶段，具体步骤如下：

阶段1：基于正交的上行导频信号做信道估计

基站BS 0为UE 0分配与其他UE正交的上行导频资源SRS 0，BS 0接收到SRS 0之后对UE 0进行上行信道估计。

考虑到接收端加性噪声，基站BS 0的接收信号可以表示为：

其中，y表示BS 0接收的上行导频信号，h_k表示UEk的上行信道，s₀表示SRS 0，s_k表示SRS对应的上行导频序列(上行导频信号)，n表示BS 0的接收端加性噪声。

SRS 0与其他UE的SRS相互正交，即满足：

BS 0基于上行导频接收信号及基站端已知的SRS 0对UE 0的上行信道进行信道估计。

例如，BS 0使用Least-squared法的方式估计UE 0的上行信道：

由上式可见，由于s₀与s_k(k≠0)正交，故UE 0的上行估计值中并没有来自其他UE上行导频的干扰。

阶段2：基站BS 0对UE0进行相对位置的粗估计并调整UE上行SRS

BS 0根据L个基于正交的SRS得到的上行信道估计值，对UE 0的相对位置进行粗估计。

在本发明一实施例例中，对UE 0相对位置粗估计可以通过对UE 0上行信道的中心到达角及角度扩展：

1)对上行信道估计值M×1的做傅立叶变换变换得到其角度域形式：

其中，表示UE0的第l个基于正交SRS的上行信道估计值。

2)计算上行信道角度域估计的模平方均值

3)将UE 0的上行信道中心到达角估计定为值最大的元素所在的角度，即：

4)按以下表达式根据相对中心增益的衰减值(比如3dB)计算UE 0的上行信道角度扩展估计δ₀：

其中，λ为衰减系数，λ的取值与相对中心增益的衰减值有关。例如，当相对中心增益的衰减值为3db时，λ＝1/2。

BS 0根据UE 0的中心到达角估计值和角度扩展估计值δ₀得到UE0上行信道的相对位置参数估计值为

根据目标UE：UE 0与小区内其他UE的相对位置参数之间的关系，可以为UE 0重新配置适当的上行导频资源。

在本发明一实施例中：

1)若则BS 0使用与SRS k正交的上行导频资源配置，或者使用新的与SRS k正交的上行导频资源。

2)若则BS 0可以分配与SRS k非正交的上行导频资源给UE 0。

分配非正交上行导频资源的一种方法是使用与SRS k相同时频资源，但使用另外一个虚拟小区ID以产生一个低相关的随机就序列。

阶段3：基于非正交的上行导频信号做信道估计

假设UE0根据前述方法被配置了与UEk(k≠0)非正交的上行导频信号SRS 0，基站BS 0可以采用空间滤波方式，基于UE0的上行导频信号SRS 0对UE 0对应的上行信道进行瞬时信道估计。

需要说明的是，该空间滤波不仅可应用于与其他SRS非正交的情况，用以减少来自其他非正交上行导频的干扰，也适用于基于互相正交的上行导频信道估计提高信噪比。

可以理解的是，上述方法也适用于配置有面阵天线或双极化天线的基站。在信道估计过程中，对于配置有面阵天线的基站，分为垂直方向和水平方向两个维度进行处理。对于配置有双极化天线的基站，分别在两个极化方向进行计算即可。例如，对于任意目标UE：UEk，首先可以分别得到其相对位置参数如：分别在垂直方向和水平方向的中心到达角估计值和角度扩展估计值。如：对于一个面阵，对UE 0的上行信道取一组基站水平方向的天线元素所对应的信道作为得到水平方向的中心到达角和角度扩展；然后取基站垂直方向的天线元素所对应的信道作为得到垂直方向的中心到达角和角度扩展。其相对位置参数估计值也包括垂直方向和水平方向两个维度。BS 0基于各UE的中心到达角估计及角度扩展估计对UE 0进行地理位置粗估计，然后根据各UE的相对位置参数估计值制定下一阶段的上行导频资源的分配。

可以理解的是，在上行信道估计过程中，预设区域不限于所述基站所覆盖的小区。在上行导频资源配置时，不限于仅根据小区内部UE的上行导频资源进行配置，也可以根据多个小区内部UE的上行导频资源进行配置，即可以配置目标UE的上行导频资源与包含所述基站所覆盖小区的多个小区的UE的上行导频资源正交或非正交，不同小区的基站之间可以通过回传通信的方式获取其他小区的UE的上行导频资源，并基于自身所覆盖小区的UE的上行导频资源和其他小区UE的上行导频资源，对所述目标UE的上行导频资源进行配置，对目标UE的上行信道进行信道估计。上述方案，能够考虑到周围小区的上行导频资源对所辖小区内目标用户设备的上行信道的干扰情况，故可以进一步提高信道估计精度，尤其是对小区交界处的用户设备。

以上通过具体实施例对采用探测导频信号(SRS)进行上行信道估计的方法进行了详细的说明，可以理解的是，上述信道估计方法也适用于基于其他类型的导频信号的信道估计，具体方法可参照上述实施例，这里不再赘述。

本发明实施例还提供了一种导频信号传输方法，具体包括如下步骤：

S301，采用第一类传输帧传输相互正交的导频信号。

S302，采用第二类传输帧传输非正交的导频信号。

其中，所述第一类传输帧内导频信号密度大于所述第二类传输帧内导频信号密度。

使用导频信号密度较高的第一类传输帧传输正交的导频资源，可以扩展导频信号的容量。而在信道估计过程中，在根据第一类传输帧获得上行信道长期信道特征参数的基础上，采用导频信号密度较低的第二类传输帧作进一步的细估计，可以在提高信道估计质量的同时节约传输资源。

在具体实施中，为节约传输资源并兼顾信道估计质量，可以设置导频信号密度较高的第一类传输帧的传输周期大于导频信号密度较低的第二类传输帧的传输周期。

可以理解的是，在具体实施中，步骤S301与S302之间并没有执行顺序的限制。

在具体实施中，所述导频信号传输方法适用于包括探测导频信号(SRS)在内的各种导频信号。

为使本领域技术人员更好地理解和实现本发明，本发明实施例还提供了能够实现上述上行信道估计方法的基站，以下参照图3，对所述基站的结构进行详细描述。

如图3所示，基站30包括如下组成部分：

第一配置单元31，适于为目标UE配置上行导频资源，所述目标UE位于预设区域内；

第一接收单元32，适于接收所述预设区域内UE的导频信号；

第一估计单元33，适于基于接收到的所述预设区域内UE的导频信号，分别计算所述预设区域内UE的上行信道估计值；

第二估计单元34，适于基于所述预设区域内预设个数的UE的上行信道估计值，估计所述目标UE上行信道的长期信道特征参数；

第二配置单元35，适于基于所述第二估计单元34估计得到的所述目标UE上行信道的长期信道特征参数，配置所述目标UE的上行导频资源；

第二接收单元36，适于接收所述第二配置单元35配置后所述目标UE的导频信号；

第三估计单元37，适于基于所述第二接收单元36接收到的导频信号，对所述目标UE的上行信道进行瞬时信道估计，将估计结果作为所述目标UE的上行信道估计值。

在具体实施中，所述预设区域可以为所述基站所覆盖小区或者为包含所述基站所覆盖小区的多个小区。

在本发明一实施例中，所述第一配置单元31，适于为所述目标用户设备配置与所述预设区域内其他用户设备正交的上行导频资源。

在具体实施中，所述目标UE上行信道的长期信道特征参数，可以包括：所述目标UE的相对位置参数或者所述目标UE对应的上行信道的信道强度，其中，所述相对位置参数可以用于确定所述目标UE相对基站的相对位置区域。通过计算获得所述目标用户设备的相对位置参数或者所述目标用户设备对应的上行信道的信道强度，可以反映所述目标用户设备的长期信道特征，故可以提高信道估计的质量。

在具体实施中，所述目标UE的相对位置参数包括：所述目标UE的上行信道的中心到达角及上行信道角度扩展。

在具体实施中，所述第二估计单元34可以包括如下组成部分：

角度域估计子单元341，适于对所述目标UE的上行信道估计值进行傅立叶变换得到其角度域估计值；

均值计算子单元342，适于计算所述目标UE的上行信道角度域估计值的模平方均值；

到达角估计子单元343，适于将所述目标UE的上行信道角度域估计值的模平方均值最大的元素所在的角度作为所述目标UE的上行信道中心到达角估计值；

角度扩展估计子单元344，适于根据相对中心增益的衰减值，计算所述目标UE的上行信道角度扩展估计值。

在具体实施中，所述第二配置单元35，可以包括以下其中一种或多种：

第一配置子单元351，适于所述目标UE的相对位置区域与所述预设区域内其他UE的相对位置区域有交集时，保持为所述目标UE配置的与其他UE正交的上行导频资源不变，或为所述目标UE重新配置与其他UE正交的上行导频资源。

第二配置子单元352，适于当所述目标UE的相对位置区域与所述预设区域内其他UE的相对位置区域无交集时，为所述目标UE分配与所述预设区域内其他UE非正交的上行导频资源。

在具体实施中，所述第二配置子单元352，适于为所述目标UE与所述预设区域内的其他UE分配不同的虚拟小区标识以产生与所述预设区域内其他UE相关度低于预设阈值的随机序列作为所述目标UE的上行导频资源。

在本发明一实施例中，所述第三估计单元37适于采用空间滤波方式对所述目标UE的上行信道进行瞬时信道估计。

在具体实施中，所述基站30可以配置有线阵天线或面阵天线。

在具体实施中，所述导频信号为探测导频信号。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。