意图；
[0084] 图8是本发明实施例提供的一种上行系统的结构示意图；
[0085] 图9是本发明实施例提供的一种用户设备的导频信号的分布示意图。
【具体实施方式】
[0086] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0087] 应理解，本发明实施例的技术方案可W应用于各种通信系统，例如：全球移动通 讯（GlobalSystemofMobilecommunication,简称为"GSM")系统、码分多址（Code DivisionMultipleAccess,简称为"CDMA")系统、宽带码分多址（WidebandCode DivisionMultipleAccess,简称为"WCDMA")系统、通用分组无线业务（GeneralPacket RadioService,简称为"GPRS")、长期演进化ongTermEvolution,简称为"LTE")系统、LTE 频分双工化requen巧DivisionDuplex,简称为"FDD")系统、LTE时分双工（TimeDivision Duplex,简称为"TOD")、通用移动通信系统（UniversalMobileTelecommunication System,简称为"UMTS")或全球互联微波接入（WorldwideInteroper油ilityfor MicrowaveAccess,简称为"WiMAX")通信系统等。
[0088] 在本发明实施例中的下行系统中，发送端是基站，接收端是用户设备，相反地，在 上行系统中，发送端是用户设备，接收端是基站。下面，将对用户设备和基站分别作出W下 定义：
[0089]-，用户设备OJserEquipment,简称为"肥"）可称之为终端（Terminal)、移动台 (MobileStation,简称为"MS")或移动终端（MobileTerminal)等，该用户设备可W经无 线接入网（RadioAccess化twork，简称为"RAN")与一个或多个核必网进行通信，例如，用 户设备可W是移动电话（或称为"蜂窝"电话）或具有移动终端的计算机等，例如，用户设 备还可W是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置，它们与无线接入 网交换语音和/或数据。
[0090] 二，基站可W是GSM或CDMA中的基站度aseTransceiverStation,简称为 "BTS")，也可W是WCDMA中的基站（NodeB，简称为"NB"),还可W是LTE中的演进型基站 巧volutionalNodeB,简称为"eNB"),本发明并不限定。
[0091] 另外，为了更好实现本发明实施例中的具体算法，可W对大规模MIMO系统作出如 下配置：
[0092] 大规模MIMO系统考虑在小区的基站放置大规模天线阵列，每个基站所配置的大 规模天线阵列有多个扇面，每个扇面由大量的天线单元构成，当各天线单元采用全向天线 或120度扇区天线时，相邻天线单元的间距可设计为1/2A和，其中A为载波波长。 大规模天线阵列也可W采用圆阵列、板阵列或其它阵列结构。
[0093] 大规模天线阵列中各天线单元通过各自的收发射频单元、模数/数模转换单元、 数字光模块及光纤传输通道与数字基带处理单元相连，通过数字域多波束成形实现小区的 大规模波束覆盖。大规模天线阵列也可W通过模拟多波束成形网络实现小区的大规模波束 覆盖，并将各波束收发信号端口通过收发射频单元、模数/数模转换单元、数字光模块及光 纤传输通道与数字基带处理单元相连。不同于传统无线通信系统中的小区覆盖，将基站所 覆盖的小区通过大量的波束进行空域细化，W挖掘利用空间维度无线资源。
[0094] 需要指出的是，本发明实施例中的大规模MIMO系统的传输过程在波束域中实施。 通过数字域多波束成形或模拟域多波束成形将空间域信号转化为波束域信号。每个波束上 的信号经过波束处理单元进行发送后处理或接收预处理，处理过的信号经过交换处理单元 将各用户的信号分配给各用户的处理单元，用户处理单元完成用户频域发送信号的生成和 接收信号的处理。交换处理单元由空分用户调度模块控制，空分用户调度根据统计信道信 息，选择可W使用同一时频资源通信的用户，并为其中各用户分配互不重叠的波束集合。各 用户与基站侧不同的波束进行波束域传输。
[0095] 图1是本发明实施例中一种获取信道状态信息的方法。如图所示本实施例中的获 取信道状态信息的方法的流程可W包括：
[0096] S101，接收发送端发送的用户设备的导频信号，所述用户设备的导频信号是通过 ZC序列构造的。
[0097] 所述导频信号又称作参考信号，用于估计发送端和接收端之间信道的状态，估计 结果可用信道状态信息表示，信道状态信息对于数据传输的可靠性起着至关重要的作用。 所述ZC序列，即Zadoff-化U序列，具有非常好的自相关性和较低的互相关性，送种良好的 性能可W被用来产生同步信号，作为对时间和频率的相关运送。因此，为了得到最优的导 频信号，本发明实施例通过ZC序列来构造导频信号，可W是人为构造也可W是通过设备构 造，送里不做限定。
[0098] 进一步地，构造好的导频信号需要同时保存在发送端和接收端。请参阅图7所示 的一种下行系统的结构示意图，在下行系统中，发送端是基站，接收端是用户设备，相反地， 请参阅图8所示的一种上行系统的结构示意图，在上行系统中，发送端是用户设备，接收端 是基站。可选地，导频信号可W是先保存在基站，基站再通过无线传输的方式告知用户设 备。
[0099] 可选的一实施方式，通过ZC序列构造导频信号的具体方法可W根据公式（1)来实 (1) 现，其中，所述表示第k个用户设备在第b个波束上的时域导频信
[0101] 号，所述N表示导频信号的长度，所述B表示分配给各用户设备的波束个数，所 述In/b表示N/B阶单位阵，所述diag{l，Wn化），...，Wn((N-I)Id)I表示主对角线元素为 1，胖,化)，...，Ww((N-I)b)的对角阵，所述表示长度为N/B且根序为r,的ZC序列，所述Wn。）=0邱。2。1/…。可选的一实施方式，ZC序列afB满足公式似，其中，
(2)
[010引WnQ) =exp(j2ni/N)，（N/B)2表示对N/B进行2的取模运算，&e:R:，R家是由 小于N且与其互质的正整数构成的集合，并且集合中任意两个元素的差与N的最大公约数 不大于^/}病。更进一步地，下面将针对下行系统和上行系统分别介绍发送端发送^1 4>的方 式：
[0104] 其一，在下行系统中，基站为发送端，xf表示基站在第b个波束上发送给第k个用 户设备的时域导频信号；
[0105] 其二，在上行系统中，用户设备为发送端，X!"表示第k个用户设备在第b个波束 上发送给基站的时域导频信号。
[0106] 需要指出的是，为了提高信道估计的准确性，降低用户设备之间的信号交叉干扰， 构造的导频信号需要满足最佳的自相关性，即满足公式（3)，其中，
[0107] (皆-广皆')=t ( 3 )
[010引表示对宅49进行共辆转置运算后的矩阵，k'为不同于k的用户设备的标识。另外， 构造的不同用户设备之间的导频信号的相关性还应尽可能低，可定义不同用户设备之间的 导频信号的最大相关性满足公式（4)，其中，[?L，表示矩阵的第（i，j)
(4)
[0110] 个元素，为了获得更多的可用导频信号，可适当增大0的取值。
[0111] 具体的，接收端接收发送端发送来的用户设备的导频信号。一方面，在下行系统 中，基站在给定的时频资源上将各用户设备的导频信号映射到相应波束集合上进行发射， 每个用户设备的导频信号不同，由用户设备接收其对应的导频信号；另一方面，在上行系统 中，各用户设备在给定的时频资源上发送导频信号，不同用户设备之间的导频信号不要求 正交，可W复用导频信号，同一用户设备在不同天线之间的导频信号要求正交，由基站接收 各用户设备发送的导频信号。
[0112]S102,根据所述用户设备的导频信号，基于最小二乘法获取信道冲击响应的第一 估计值。
[0113] 假设某个小区（cell)共有K个用户设备同时通信，N个子载波，时频资源由OFDM 符号和子载波构成，郝么，在每个相干时间的初始，利用第一个OFDM符号发送导频信号，各 用户设备的导频信号分布可如图9所示。接收端接收的时域导频信号可如公式（5)所示， 其中，一方面，在下行系统中，yk表示第k个
(5 }
[0115] 用户设备接收到的基站发送的时域导频信号，为基站将导频信号发送到第k' 个用户设备的发射功率；另一方面，在上行系统中，yk表示基站接收到的第k个用户设备发 送的时域导频信号，为第k'个用户设备将导频信号发送到基站的发射功率。另外，B为 基站发送导频信号所用的波束个数，hf为第k'个波束到第k个用户的等效信道，rik为加 性白高斯噪声。
[0116] 进一步地，接收端接收的频域接收信号可如公式（6)所示，其中，一方面，
(6)
[0118] 在下行系统中，Yk,1表示第k个用户设备在第1个子载波上接收的信号，Xk,1为第k个用户在第1个子载波上接收的导频信号，即皆'1在第1个子载波上的频域表达；另一方 面，在上行系统中，YkJ表示基站接收到的第k个用户设备在第1个子载波上的信号，Xk,1为 基站接收到的第k个用户在第1个子载波上的导频信号，即xi"在第1个子载波上的频域表 达。另外，Hk,1为波束域的等效信道冲激响应，为信道的加性高斯白噪声。
[0119] 更进一步地，接收端将公式化）中的各个信号排列为矩阵形式，如公式（7)
[0120] ^ +N* ( 7 ) 杉单k
[0121]所示，其中，占，...:，Yi；A^T，上标T表示矩阵转置， X* =航巧巧山：馬=[HL，HL，...，HLgf。需要指出的是，送里的Xk实质上 就是上述xf的频域表达式，Xk的主对角线元素是由所述：4"的频域表达构成的对角阵，Nc表W子载波个数。
[0122] 具体的，接收端根据公式（8)获取所述信道冲击响应的第一估计值，其中，
[0123] Haj=XfY* (8)
[0124] Hu.,表示第k个用户设备的信道冲击响应的第一估计值，Xf表示对Xk进行共辆 转置运算后的矩阵。
[01巧]S103,将所述信道冲击响应的第一估计值在DCT域进行单点滤波W获取信道冲击 响应的第二估计值。
[0126] 具体的，接收端根据公式（9)将信道冲击响应的第一估计值变换到DCT
[0127] d*=础W (身）
[0128] 域，其中，dk表示DCT域的信道冲击响应的第一估计值，C表示预设的第一DCT变 换矩阵。
[0129] 可选的，预设的第一DCT变换矩阵可W是第II类DCT变换矩阵，其定义式为公式 (10)，其中，Ui的定义式为公式（11)，i和j分别为矩阵的横纵坐标。
no): (11)
[0132] 进一步地，接收端根据公式（12)对变换到DCT域的信道冲击响应的第一
[013引 4=投洗. (12)
[0134] 估计值进行单点滤波，其中，屯表示单点滤波后的变换到DCT域的信道冲击响应 的第一估计值，Gk表示对角阵。
[0135] 更进一步地，接收端根据公式（13)获取信道冲击响应的第二估计值，其
[0136] Hj-C-'a, (13)
[0137] 中，成表示第k个用户设备的信道冲击响应的第二估计值，甘表示预设的第二 DCT变换矩阵。
[013引可选的，预设的第二DCT变换矩阵可W是扩展的第II类DCT变换矩阵，其定义式 为公式（14)。
(14)
[0140] 需要指出的是，在DCT域中对信道冲击响应的第一估计值进行单点滤波，可W进 一步提高信道冲击响应估计的精度，得到估计精度更高的信道冲击响应的第二估计值。
[0141] S104,根据所述用户设备的导频信号和所述信道冲击响应的第二估计值，基于残 差计算获取干扰协方差阵的第一估计值。
[0142] 具体的，接收端可直接根据公式（15)获取干扰协方差阵的第一估计值，
[0143] 武y二(Y。--卑,A-)(心--卑,疋丫 （15 )
[0144] 其中，裝表示第k个用户设备在第1个子载波上的干扰协方差阵的第一估计值， H,_,,表示表示第k个用户设备在第1个子载波上的H,，Xk, 1表示第k个用户设备在第1个 子载波上的xf的频域表达式。具体实现过程中：
[0145] 首先，接收端基于用户设备在各个子载波上的导频符号和上述获取的信道冲击响 应的第二估计值，计算得到导频信号通过导频位置的信道冲激响应的第二估计值所描述的 信道到达接收端的信号SkJ,如公式（16)所示。
[0146] %y=K义W (16)
[0147] 然后，接收端将其从上述获取的频域接收信号中减去，得到干扰和噪声信号的初 始估计值.起，^，如公式（17)所示。
[0148] 起.,=Yw--Fy (17)
[0149] 最后，接收端将干扰和噪声信号的初始估计值与其共辆转置相乘，从而获得干扰 协方差阵的第一估计值各^，如公式（18)所示。
[0150] .疫 W=(私)传,广 （IS)
[0151] S105,将所述干扰协方差阵的第一估计值在DFT域进行加窗滤波W获取干扰协方 差阵的第二估计值。
[0152] 具体的，接收端根据公式（19)获取所述干扰协方差阵的第二估计值，其
(19)
[0154] 中，表示第k个用户设备在第1个子载波上的干扰协方差阵的第二估计值，L 表示最大路径延时，
表示H角窗函数。
[0155] 具体实现过程中，首先，接收端对