用于无线通信的装置和方法、电子设备及其方法_2

文档序号:9648858阅读:来源:国知局
确定通信设备的地理位置变化到其他小区 分区时,导频确定单元102将变化后的小区分区对应的上行导频序列确定为通信设备的上 行导频序列。换言之,装置100可W为通信设备动态地确定上行导频序列。具体地,位置确 定单元101可W周期性地确定通信设备的地理位置W判断其是否变化到其他小区分区,也 可W在通信设备的地理位置变化超过一定程度时进行确定。在一些示例中,位置确定单元 101主动地检测通信设备的地理位置W进行确定,在另一些示例中,位置确定单元101通过 例如来自通信设备的地理位置报告确定该通信设备的地理位置。
[0051] 其中,通信设备的地理位置可W采用W下至少之一的方式表征:通信设备的方向 到达角、方向到达角结合通信设备距装置100的距离、通信设备的经缔度等地理坐标/大地 坐标,W及通信设备所在的小小区ID。具体地,在位置确定单元101主动检测通信设备的地 理位置的示例中,通信设备的地理位置可W采用例如方向到达角、方向到达角结合通信设 备距装置100的距离来表征。在位置确定单元101根据通信设备的地理位置报告确定的 示例中,通信设备的地理位置可W采用例如通信设备的经缔度、通信设备所在的小小区ID 来表征。
[0052] 实际的通信系统中,接入点可W采用一维均匀间隔线性天线阵列或者二维天线阵 列。图2示出了二维天线阵列的示例,其中,黑点表示所布置的天线,Di和〇2分别为水平方 向和垂直方向上的天线间隔,带箭头的实线代表了作为示例的接收信号的方向。图2仅示 出了 9个天线,但是运仅是示例,天线的规模并不限于此。另外,如果采用一维阵列,则可W 仅采用y轴上的天线。
[0053] 其中,角度0为水平方向到达角,角度0为垂直方向到达角。由于天线高度已知, 因此角度0还可W反映通信设备与装置100的距离。在本申请的一个示例中,接入点配置 有二维天线阵列,设置于接入点侧的位置确定单元101确定接收到的通信设备的信号的水 平方向到达角0和垂直方向到达角0,并根据水平及垂直方向到达角确定并表征通信设 备的地理位置(包括方向和距离信息)。在本申请的另一个示例中,接入点配置有一维天线 阵列,设置于接入点侧的位置确定单元101确定接收到的通信设备的信号的水平方向到达 角9,根据0确定并表征通信设备的地理位置(包括方向信息)。此外,配置一维天线阵 列的接入点还可W根据通信设备的时间提前量/信号的路径损耗等进一步估计通信设备 距接入点的距离并W0和估计的距离表征通信设备的地理位置。
[0054] 此外,在根据通信设备报告的地理位置进行确定的示例中,还可W使用经缔度等 大地坐标或者通信设备所在小小区的ID来代表通信设备的地理位置。具体地,通信设备例 如将其GI^模块确定的经缔度信息报告至装置100,W供位置确定单元101确定。此外,例 如装置100所在的接入点为宏基站,宏基站覆盖的范围内部署的较小覆盖范围的小小区信 息对于宏基站通常是预知的或者可W例如通过数据库查询的,运种情况下小小区ID可W 反映该小小区在宏小区范围内的地理位置。在通信设备位于小小区覆盖范围内的情况下可 接收小小区广播的小小区ID,并反馈给宏小区,位置确定单元101根据小小区IDW及宏小 区预知的小小区部署信息或查询数据库而获知通信设备位置。当装置100设置于宏基站之 外时也可W利用与宏基站的通信接口从宏小区获知该信息。 阳05引 < 第二实施例〉
[0056] 图3示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的装置200的结构框图, 除了与图1中的部件相同的部件之外,装置200还包括:接收单元201,被配置为接收通信 设备发送的指示地理位置的信息;W及发送单元202,被配置为将上行导频序列的指示信 息通过专用控制信令传输至所述通信设备,W便为通信设备分配上行导频序列。
[0057]运里所述的指示地理位置的信息可W是显式的位置信息(例如GI^定位信息), 也可W是隐式反映位置信息的普通信号,装置200可W根据该普通信号得到比如方向到达 角、时间提前量、路径损耗等信息,进而粗略推导得出通信设备的地理位置。
[0058] 在导频确定单元102确定了通信设备的上行导频序列之后,发送单元202将相应 的指示信息发送给通信设备,通信设备根据接收到的指示信息确定要使用的上行导频序 列。该指示信息可W是代表上行导频序列的索引,也可W是上行导频序列本身。作为一个 示例,该上行导频序列是在LTE标准中用于探测参考信号(SRS)的参考序列。
[0059] 其中,发送单元202可W使用专用控制信令(高层信令)比如使用LTE标准中的 无线资源控制(RRC)信令,来发送上述指示信息。具体地,例如在探测参考信号上行配置信 息元素(SoundingRS-IX-Config曲中包含上述指示信息,更具体地,指示信息例如是SRS 配置索引(SRS-ConfigIndex)O
[0060] 或者,还可W采用如下方式向通信设备通知其要使用的上行导频序列:基站(或 装置200)将每个小区分区的地理范围和对应的上行导频序列包含在广播信息中广播给所 有用户,各个用户根据自身的地理位置和接收的广播内容来确定其所在的小区分区W及要 使用的上行导频序列。在运种情况下,通信设备可W不必上报其地理位置。
[0061] 此外,接收单元201还可W被配置为从中央节点接收包含各个小区分区与其上行 导频序列的对应关系的导频图样信息,并且导频确定单元102被配置为基于该导频图样信 息来确定通信设备的上行导频序列。在运种情况下,由中央节点统一管理对所有小区分区 的上行导频分配。接收单元201可W定期从中央节点获取导频图样信息,也可W仅在中央 节点更新导频图样信息时重新获取导频图样信息,或者二种方式结合。中央节点为至少一 个小区提供其包含的多个小区分区的导频图样信息,优选地,中央节点是管理多个小区的 服务器等管理装置,例如核屯、网侧的服务器,或者是无边界网络解决方案(例如C-RAN)中 的超级控制器(SRC)/CloudBB(基带云)。在另一个示例中,接收单元201还可W被配 置为接收与通信设备所在的小区分区相邻的其他小区的小区分区的上行导频序列信息,并 且,导频确定单元102被配置为基于其他小区的小区分区的上行导频序列信息确定该通信 设备所在的小区分区对应的上行导频序列。具体地,在装置200设置于基站侧的例子中,接 收单元201通过例如X2接口与相邻的基站交互小区分区对应的上行导频序列信息。通过 考虑相邻小区的小区分区的上行导频序列信息,可W尽量避免位置相邻的小区分区使用相 同的上行导频序列。通过使相邻的小区分区对应不同的上行导频序列,可W减小导频污染 所带来的干扰。 阳06引 < 第;实施例〉
[0063] 下面参照图4描述根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的装置300的结构 框图,如图4所示,除了参照图3描述的各个部件之外,装置300还包括信道估计单元301。 在该实施例中,相邻的小区分区对应的上行导频序列不同,
[0064] 接收单元201还被配置为接收承载第一上行导频序列的信号,信道估计单元301 被配置为基于承载第一上行导频序列的信号对分配到该第一上行导频序列的通信设备进 行信道估计,其中,信道估计单元301基于分配到第一上行导频序列的通信设备的地理位 置在信道估计过程中进行滤波,W得到匹配该通信设备的信道估计结果。 阳0化]其中,由于同一时刻基站所服务的通信设备和上行导频序列在运些通信设备间的 分配对于基站而言是已知的,因此,基站可W通过上行导频序列的信息来自行确定导频由 哪个通信设备发送,从而信道估计单元301可W基于该通信设备的地理位置进行滤波。在 信道估计过程中进行滤波的目的是排除其他通信设备发送的相同导频的污染。
[0066] 图5示出了信道估计单元301的一个示例的结构框图。信道估计单元301包括: 信道粗估计模块3001,被配置为基于承载第一上行导频序列的信号W及第一上行导频序列 进行信道系数的粗估计;W及空间滤波模块3002,被配置为基于分配到第一上行导频序列 的通信设备的地理位置对信道系数的粗估计进行滤波。
[0067] 其中,信道粗估计模块3001可W使用已有的各种估计方式。由于导频确定单元 102为相邻的小区分区确定了不同的上行导频序列,因此,使用相同导频的不同用户基本 上不会具有相同的位置参数比如方向到达角或与基站的距离等。当然,为了保证运一点,也 可W通过专口设计使得相同导频的不同用户的位置参数不同。W下参照图6给出一个示 例,在图6中,每个六边形代表一个小区,且每个小区被划分为12个小区分区,每个小区分 区中标出的数字表示分配给该小区的导频序列索引。例如,位于中央的小区0的一个小区 分区的导频序列索引为2,在位置参数为水平方向到达角的情况下,小区0的相邻小区1的 部分小区分区与该索引为2的小区分区到小区0基站的水平方向到达角范围相同,则可W 通过专口设计使得小区1的上述部分小区分区(其中的部分或全部)对应的导频序列索引 取2W外的索引值,借此可W避免来自其他小区的具有相同位置参数的用户干扰。
[0068] 换言之,特定的小区分区内的用户的位置参数基本限制在一定范围内。因此,空间 滤波模块3002利用运一点进行基于通信设备的地理位置的空间滤波,可W显著降低信道 估计的均方误差。
[0069] 在一个示例中,空间滤波模块3002可W被配置为通过对信道系数的粗估计进行 离散傅里叶变换并且对变换的结果加窗来进行滤波。
[0070] 下面通过一个具体示例来描述信道粗估计模块3001和空间滤波模块3002的一种 实现。应该理解,信道粗估计模块3001和空间滤波模块3002的实现方式并不限于下述描 述。
[0071] 首先,信道粗估计模块3001将承载第一上行导频序列的信号和第一上行导频序 列相乘,得到信道系数的粗估计。然后,空间滤波模块3002对该粗估计作离散傅里叶变换, 并对变换的结果加矩形窗,最后,对加窗后的信号作逆离散傅里叶变换W得到最终的信道 系数估计。
[0072] 在一个例子中,接入点采用一维均匀间隔线性天线阵列,则所作的离散傅里叶变 换为一维变换,矩形窗的位置由通信设备的方向到达角范围决定,例如,矩形窗的最小索引 kmi。与最大索引kmax由下式(1)决定:
[0074] 其中,0mi。与0m。、分别为检测区间的最小与最大方向到达角(水平方向到达角),N为离散傅里叶变换的点数,一般大于接入点的天线数量;D与A分别为天线间距和接收信 号的波长;□为取整操作。
[00巧]可替选地,也可W不进行离散傅里叶变换,而直接采用如下滤波器对信道系数的 粗估计直接进行滤波:
[0077] 其中,各个参数具有与式(I)中相同的定义。相应地,滤波过程可W采用线性卷积 或循环卷积。若采用循环卷积,则滤波过程如下:1)根据方向到达角的检测区间计算滤波 器(如上式(2)所示);2)对接收信号补零使其长度与滤波器长度N相同;3)对补零后的 接收信号与滤波器进行循环卷积;4)设天线个数为M,截取循环卷积后信号的前M个分量作 为信道估计结果。若采用线性卷积,则滤波过程如下:1)根据方向到达角的检测区间计算 滤波器(如上式(2)所示);2)对接收信号与滤波器进行线性卷积;3)设天线个数为M,则 卷积后信号有N+M-1个分量,将后M-I个分量叠加到前M-I个分量上;4)截取前M个分量 作为信道估计结果。
[0078] 在另一个例子中,接入点采用均匀间隔二维天线阵列(例如如图2所示),则所作 的离散傅里叶变换为二维变换,矩形窗的位置由检测区间决定,例如,矩形窗在水平方向的 最小和最大索引分别为:
[0080] 矩形窗在垂直方向上的最小和最大索引分别为:
[00間其中,[0mi。,0mJ为水平方向到达角检测范围,Wmm,PmJ为垂直方向到达角 检测范围,Di为水平方向天线间隔,D2为垂直方向天线间隔,A为接收信号的波长,Nh为水 平方向的离散傅里叶
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