控制方法及控制装置与流程

本发明涉及一种控制方法及控制装置，特别涉及一种用于控制无线通信基站的控制方法及控制装置。

背景技术：

无线通信基站通常利用上行传输的导频信号估计信道信息，并利用估计的信道信息优化下行传输的信道。相互正交的导频信号的数量是有限的，相邻小区之间可能需要使用相同的导频信号进行信道估计，从而可能导致导频污染。导频污染会造成呼通率降低、掉话率上升及系统容量降低等问题，限制无线通信系统的性能提升。扩展导频信号的长度可以增加相互正交的导频信号的数量，然而，如此，传输导频信号将占用传输时隙更多的传输时间，导致传输效率降低。因此目前没有成熟的方案解决导频污染问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提供一种无线信能同传的资源公平分配方法及其优化方法。

本发明实施方式的控制方法，用于控制无线通信基站，其特征在于，所述控制方法包括：

利用过往时隙的信道信息及导频信号估计当前时隙的信道以得到当前时隙的信道信息，所述当前时隙的信道信息用于描述所述当前时隙的信道的传输特性；

控制所述无线通信基站利用所述当前时隙的信道传输原始数据以得到第一接收信号；

利用所述原始数据更新所述导频信号以得到所述当前时隙的长导频信号；及

利用所述当前时隙的长导频信号和所述第一接收信号重新估计所述当前时隙的信道信息以得到所述当前时隙的更新信道信息，所述当前时隙的更新信道信息用于更新迭代下一时隙的过往时隙的信道信息以估计所述下一时隙的信道信息。

在某些实施方式中，所述控制方法包括更新当前时隙下的激活用户的集合。

在某些实施方式中，所述利用过往时隙的信道信息及导频信号估计当前时隙的信道以得到当前时隙的信道信息包括以下子步骤：

利用所述当前时隙的信道传输所述导频信号以得到第二接收信号；

利用所述第二接收信号及所述过往时隙的信道信息得到所述当前时隙的信道变化部分的信息；

线性估计所述当前时隙的信道变化部分的信息以得到所述当前时隙的信道变化部分的衰落系数；及

利用过往时隙的信道信息和所述衰落系数重构出当前时隙的信道信息。

在某些实施方式中，所述线性估计当前时隙的信道变化部分的信息包括基于最小均方误差准则的线性估计。

在某些实施方式中，所述控制所述无线通信基站利用所述当前时隙的信道传输原始数据包括利用信道编码或混合自动重传请求传输原始数据。

在某些实施方式中，所述控制所述无线通信基站利用所述当前时隙的信道传输原始数据包括对所述第一接收信号进行数据检测以得到原始数据。

在某些实施方式中，所述数据检测包括基于最小均方误差准则的数据检测。

在某些实施方式中，所述利用所述当前时隙的长导频信号和所述第一接收信号重新估计所述当前时隙的信道信息包括基于最小均方误差准则的信道估计。

本发明实施方式的控制装置，用于控制无线通信基站，其特征在于，所述控制装置包括第一估计模块、控制模块、更新模块级第二估计模块。所述第一估计模块用于所述第一估计模块用于利用过往时隙的信道信息及导频信号估计当前时隙的信道信息，所述控制模块用于控制所述无线通信基站利用所述当前时隙的信道传输原始数据以得到第一接收信号，所述更新模块所述更新模块用于利用所述原始数据更新所述导频信号以得到所述当前时隙的长导频信号，所述第二估计模块利用所述当前时隙的长导频信号和所述第一接收信号重新估计所述当前时隙的信道信息以得到所述当前时隙的更新信道信息。

本发明实施方式的基站系统包括无线通信基站及控制装置。

在某些实施方式中，所述控制装置还包括获取模块。所述获取模块用于获取所述当前时隙的所述无线通信基站服务的激活用户的集合。

在某些实施方式中，所述第一估计模块包括传输模块、第一计算模块、第二计算模块及第三计算模块。所述传输模块用于利用所述当前时隙的信道传输所述导频信号以得到第二接收信号，所述第一计算模块用于利用所述第二接收信号及所述过往时隙的信道信息得到所述当前时隙的信道变化部分的信息。所述第二计算模块用于线性估计所述当前时隙的信道变化部分的信息以得到所述当前时隙的信道变化部分的衰落系数，所述第三计算模块用于利用过往时隙的信道信息和所述衰落系数重构出当前时隙的信道信息。

本发明实施方式中的控制方法和控制装置利用相邻近时隙的信道之间的相关性进行信道估计，且利用原始数据更新导频信号得到长导频信号，并利用该长导频信号对信道进行二次估计，可以降低导频污染，提高信道估计的准确性。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的控制方法的流程示意图。

图2是本发明实施方式的控制装置的功能模块示意图。

图3是本发明实施方式的控制方法的上行传输的帧结构示意图。

图4是本发明实施方式的控制方法的另一流程示意图。

图5是本发明实施方式的控制装置的另一功能模块示意图。

主要元件符号说明：

控制装置10、获取模块11、第一估计模块12、传输模块122、第一计算模块124、第二计算模块126、第三计算模块128、控制模块14、更新模块16、第二估计模块18、无线通信基站20、基站系统100。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1，本发明实施方式的控制方法用于控制无线通信基站。控制方法包括以下步骤：

S12：利用过往时隙的信道信息及导频信号估计当前时隙的信道以得到当前时隙的信道信息，所述当前时隙的信道信息用于描述所述当前时隙的信道的传输特性；

S14：控制所述无线通信基站利用所述当前时隙的信道传输原始数据以得到第一接收信号；

S16：利用所述原始数据更新所述导频信号以得到所述当前时隙的长导频信号；及

S18：利用所述当前时隙的长导频信号和所述第一接收信号重新估计所述当前时隙的信道信息以得到所述当前时隙的更新信道信息，所述当前时隙的更新信道信息用于更新迭代下一时隙的过往时隙的信道信息以估计所述下一时隙的信道信息。

请参阅图2，本发明实施方式的控制方法可以由本发明实施方式的控制装置10实施，并用于控制无线通信基站20。

在某些实施方式中，控制装置10可以与无线通信基站20构成基站系统100。

控制装置10包括第一估计模块12、控制模块14、更新模块16及第二估计模块18。第一估计模块12用于利用过往时隙的信道信息及导频信号估计当前时隙的信道信息。控制模块14控制所述无线通信基站利用所述当前时隙的信道传输原始数据以得到第一接收信号。更新模块16用于利用所述原始数据更新所述导频信号以得到所述当前时隙的长导频信号。第二估计模块18用于所述第二估计模块利用所述当前时隙的长导频信号和所述第一接收信号重新估计所述当前时隙的信道信息以得到所述当前时隙的更新信道信息。

也即是说，步骤S12可以由第一估计模块12实现，步骤S14可以由控制模块14实现，步骤S16可以由更新模块16实现，步骤S18可以由第二估计模块18实现。

无线通信过程中，相邻的传输时隙之间的信道信息存在一定的相关性，特别是基站系统100内的移动终端处于静止或者低速移动状态时，相邻传输时隙之间的信道信息的相关性更强。因此，本发明实施方式的控制方法、控制装置10及基站系统100利用过往时隙的信道信息及导频信号来估计当前时隙的信道信息，可以得到较为准确的当前时隙的信道信息。另外，再用原始数据更新导频信号得到长导频信号，利用长导频信号重新估计当前时隙的信道信息，并作为下一时隙的过往时隙的信道信息可以降低导频污染，进一步提高信道信息估计的准确性。这是由于相互正交的导频信号数量是有限的，当处于通信状态的移动终端的数量较多时，相邻小区间可能需要利用相同的导频信号进行信道估计，导频信号的复用影响信道估计的准确性。当更新导频信号后，长导频信号与原来的导频信号相比多了一段原始数据的序列，使得长导频信号与原来的导频信号之间的相关性减小，即便在多个移动终端复用原来的导频信号的情况下，由于每个移动终端传输的原始数据不同，最终构成的长导频信号也相应不同，因此不会对无线通信基站20的信道估计造成干扰。

任意一个时隙的信道信息用于描述对应时隙的信道的传输特性即信道响应。信号在信道中传输时，会受到多径衰落、噪声的干扰，因此，需要对任意时隙的信道信息即信道响应进行准确估计，以方便无线通信基站20正确解调出移动终端发送的原始数据。

过往时隙是指当前时隙的前n个时隙，前n个时隙可以是当前时隙的前一个时隙或者当前时隙的前多个时隙。

请参阅图3，上行传输的任一时隙内，均要对相应时隙中的信道进行两次信道估计以及一次导频信号的更新。任一时隙的帧结构中原始的导频信号是相同的，各个时隙传输的原始数据及得到的更新后的长导频信号则是不同的。

请参阅图4，在某些实施方式中，控制方法还包括以下步骤：

S11：获取所述当前时隙的所述无线通信基站服务的激活用户的集合。

请参阅图5，本发明实施方式的控制装置10包括获取模块11。获取模块11用于获取当前时隙的无线通信基站20服务的激活用户的集合。

由于无线通信基站20在同一时隙下会收到多个用户的通信请求，该时隙下用户的通信请求数甚至会大于无线通信基站20所能负荷的最大通信数量。因此，在每一个传输时隙中，需要利用获取模块11从所有的请求通信的用户中调度出一定数量的用户，获取这些用户的集合并允许该集合中的用户进行通信。

请再参阅图4,在某些实施方式中，控制方法中的步骤S12包括以下子步骤：

S122：利用所述当前时隙的信道传输所述导频信号以得到第二接收信号；

S124：利用所述第二接收信号及所述过往时隙的信道信息得到所述当前时隙的信道变化部分的信息；

S126：线性估计所述当前时隙的信道变化部分的信息以得到所述当前时隙的信道变化部分的衰落系数；及

S128：利用过往时隙的信道信息和所述衰落系数重构出当前时隙的信道信息。

请再参阅图5，在某些实施方式中，控制装置10中的第一估计模块12包括传输模块122、第一计算模块124、第二计算模块126、第三计算模块128。传输模块122用于利用所述当前时隙的信道传输所述导频信号以得到第二接收信号，第一计算模块124用于利用所述第二接收信号及所述过往时隙的信道信息得到所述当前时隙的信道变化部分的信息，第二计算模块126用于线性估计所述当前时隙的信道变化部分的信息以得到所述当前时隙的信道变化部分的衰落系数，第三计算模块128用于利用过往时隙的信道信息和所述衰落系数重构出当前时隙的信道信息。

也即是说，步骤S122可以由传输模块122实现，步骤S124可以由第一计算模块124实现，步骤S126可以由第二估计模块12实现，步骤S128可以由第三计算模块128实现。

第一估计模块12估计出的当前时隙n的信道信息是一个较为精确的估计值，这是由于对于正在通信的用户，两个相邻近的时隙之间信道存在一定的相关性，且可用相关系数描述二者的关联程度，特别是当用户处于静止或低速移动的状态时，两个相邻近时隙之间的相关性更强，相关系数也更大。根据两个相邻时隙间信道具有相关性的特点，可将当前时隙的信道信息看作是由未变化部分的信道信息与变化部分的信道信息所构成的。其中，未变化部分的信道信息是由过往时隙的信道信息与相关系数的乘积所得到的。由于过往时隙的信道信息已经是一个较为准确的估计值，因此，当利用步骤S12描述的信道估计方法进行当前时隙的信道估计，得到的信道信息中已包含一部分较为准确的信道信息值，存在较大误差的部分仅在于信道变化部分的信息，因而最后得到的信道信息的误差相对较小。而传统的信道估计方法直接利用导频信号进行信道估计，得到的信道信息未包含一部分较为准确的信道信息值，因而得到的整体的信道信息的误差也较大。

在某些实施方式中，线性估计当前时隙的信道变化部分的信息包括基于最小均方误差准则的信道估计。

由于信道中存在高斯白噪声，且传输过程中的多径效应会产生子载波间的干扰ICI。因此采用基于最小均方误差准则的信道估计方法，对ICI和高斯白噪声有很好的抑制作用，可以得到更准确的信道信息。

在某些实施方式中，控制无线通信基站20利用当前时隙的信道传输原始数据包括利用信道编码或混合自动重传请求传输原始数据。

由于信道的时变特性、多径衰落以及各种人为和自然噪声的干扰，数据在信道中传输时会受到不同幅度的衰落和相移，导致接收端接收到错误的信息。因此，可以在传输的数据的码流中增加冗余码和校验码，降低信号的误码率，提高传输的数据的抗干扰能力及传输的可靠性。也可以利用混合自动重传请求技术进行数据传输。混合自动重传请求技术包括前向纠错和自动重传请求等差错控制方法，可以降低系统的误码率确保数据传输的质量，提升系统吞吐量且提高数据传输效率。

在某些实施方式中，控制无线通信基站40利用所述当前时隙的信道传输原始数据包括对第一接收信号进行数据检测以得到原始数据。

无线通信基站20接收到的第一接收信号是一个未解调的信号，需要对该第一接收信号进行数据检测以得到原始数据。

在某些实施方式中，所述数据检测包括基于最小均方误差准则的数据检测。

基于最小均方误差准则的数据检测可以抑制子载波间的干扰及高斯白噪声，从而得到较为准确的原始数据。

在某些实施方式中，利用当前时隙的长导频信号和第一接收信号重新估计当前时隙的信道信息包括基于最小均方误差准则的信道估计。

信道存在的多径效应及高斯白噪声会对无线通信基站20的信道估计造成干扰。可以利用最小均方误差准则进行信道估计，从而抑制干扰，提高信道估计的准确性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在本发明的各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施实施进行变化、修改、替换和变型。