用于无线通信的装置和方法、电子设备及其方法_3

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变换点数,Ny为垂直方向的离散傅里叶变换点数。类似地,也可W不 进行离散傅里叶变换而采用基于卷积的滤波方式,在此不再寶述。
[0083] 应该理解,虽然在上述示例中采用了矩形窗,但是除此之外还可W使用其他窗函 数比如汉明窗、布莱克曼窗等。与之相应地,在基于卷积的滤波方式中,可W采用对上述窗 函数进行逆离散傅里叶变换得到的空域滤波器。
[0084] 装置300通过基于通信设备的地理位置进行信道估计,提高了信道估计的准确 性,减小了导频污染,从而提升了系统系能。此外,在通信设备向装置300发送数据的情况 下,装置300还可W包括解调模块(图中未示出),若通信设备在数据传输带宽内发送导频 序列(例如SR巧,则解调模块可W利用上述信道估计方式得到的信道估计结果对数据信号 进行解调,从而获得更准确的解调数据。
[00化]在本发明的一个可选示例中,装置300包括同步模块(图中未示出),同步模块将 装置300接收到的承载第一上行导频序列的信号和第一上行导频序列进行相关运算,确定 第一上行导频序列的偏移量,从而确定发送第一上行导频序列的通信设备的时间提前量信 息W提供给通信设备保持与装置300同步。在运个可选示例中,至少由于前期按小区分区 间的干扰来分配导频序列,同步模块为特定上行导频对应的通信设备所确定的时间提前量 将更加准确。
[0086] 此外,运里所述的小区可W包括宏小区和小小区。即本申请的实施例可W应用于 异构网的场景。在包括小小区的情况下,小小区的小区分区数目可W比宏小区的小区分区 数目少。或者,小小区不进行分区,而是整体作为一个小区分区。
[0087] 图7示出了单小区异构网一种可能的导频图样,其中,整个六边形表示宏小区,灰 色圆点表示小小区。假设相互正交的上行导频序列有12个,宏小区按照到接入点的水平方 向到达角平均划分为12个分区,同时宏小区内有4个小小区,每个小小区最多支持2个用 户。
[0088] 若采用传统方法,由于需要保证小小区内用户与宏小区内用户所用上行导频序列 的正交性,因此在小小区全部处于服务状态时,宏小区只能支持4个用户。而采用本实施例 的包括滤波的信道估计方法时,只需要保证小小区与使用和该小小区相同上行导频序列的 小区分区在到达角上可W区分开即可。
[0089] 在图7中,宏小区分区编号表示由导频确定单元102确定的该小区分区所使用的 上行导频序列编号,例如编号为1的小区分区使用上行导频序列1。编号为1的小小区使用 上行导频序列1、2,编号为2的小小区使用上行导频序列3、4,编号为3的小小区使用上行 导频序列5、6,编号为4的小小区使用上行导频序列7、8。运里所示的导频图样仅是一种示 例,并不限于此,导频图样只要满足如下条件即可:能够保证使用相同上行导频序列的小区 分区与小小区可W通过到达角区分,从而能够通过信道估计单元301的操作来降低小小区 和宏小区用户间的干扰。
[0090] 在该示例中,由于小小区和宏小区分区间复用了部分上行导频序列,宏小区所能 同时服务的用户数从4提高到了 12,因此系统的整体性能将会显著提高。
[0091] 此外,虽然本实施例仅给出了单小区异构网的导频分配方式,但是结论对于多小 区异构网络同样适用。 阳OW] <第四实施例〉
[0093] 在上文的实施方式中描述用于无线通信的装置的过程中,显然还公开了一些处理 或方法。下文中,在不重复上文中已经讨论的一些细节的情况下给出运些方法的概要,但是 应当注意,虽然运些方法在描述用于无线通信的装置的过程中公开,但是运些方法不一定 采用所描述的那些部件或不一定由那些部件执行。例如,用于无线通信的装置的实施方式 可W部分地或完全地使用硬件和/或固件来实现,而下面讨论的用于无线通信的方法可W 完全由计算机可执行的程序来实现,尽管运些方法也可W采用用于无线通信的装置的硬件 和/或固件。
[0094] 图8示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的方法的流程图,包括如下 步骤:确定通信设备的地理位置所对应的小区分区,每一小区包含多个小区分区(Sll) ;W 及将所述小区分区对应的上行导频序列确定为所述通信设备的上行导频序列(S12)。
[0095] 其中,通信设备的地理位置可WW如下至少之一方式表征:方向到达角、方向到达 角与距基站的距离、地理坐标与所在小小区ID。
[0096] 在一个示例中,在步骤Sll中确定通信设备的地理位置变化到其他小区分区时, 在步骤S12中将变换后的小区分区对应的上行导频序列确定为用户设备的上行导频序列。
[0097] 如图8中的虚线框所示,上述方法在步骤Sll之前还可W包括如下步骤:接收通信 设备发送的指示地理位置的信息(S21)。此外,在步骤S12之后,还可W包括如下步骤:将 上行导频序列的指示信息通过专用控制信令传输至通信设备,W便为通信设备分配上行导 频序列(S22)。
[0098] 在一个示例中,上述方法还包括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的步骤(图8中未示出),并且在步骤S12中基于该导频图 样信息来确定用户设备的上行导频序列。
[0099] 在另一个示例中,上述方法还可W包括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的步骤(图8中未示出),并且在步骤S12中基于其 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。
[0100] 返回参照图8,使相邻的小区分区对应的上行导频序列不同,上述方法还可W包括 如下步骤:接收承载第一上行导频序列的信号(S31);基于承载第一上行导频序列的信号 对分配到第一上行导频序列的通信设备进行信道估计(S32),在该信道估计过程中基于分 配到第一上行导频序列的通信设备的地理位置进行滤波,W得到匹配该通信设备的信道估 计结果。 阳101] 在一个示例中,步骤S32包括如下子步骤,如图9所示:基于承载第一上行导频序 列的信号和第一上行导频序列进行信道系数的粗估计(S321) ;W及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(S322)。 阳102] 其中,在步骤S322中,可W通过对信道系数的粗估计进行离散傅里叶变换并且对 变换的结果加窗来实现滤波。具体的方式已在第=实施例中进行了详细描述,在此不再重 复。 阳103] <第五实施例〉
[0104] 图10示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的装置400的结构框图,装 置400包括:分区单元401,被配置为将多个小区中的每个小区划分为多个小区分区;化及 导频图样生成单元402,被配置为将多个上行导频序列与各个小区分区对应来生成导频图 样,其中,基于对应相同上行导频序列的不同小区分区之间的导频干扰生成该导频图样。
[0105] 可W看出,装置400起到中央控制节点的作用,通过总体考虑其控制范围内的所 有小区分区的导频干扰来进行上行导频序列的分配。
[0106] 其中,分区单元401可W将各个小区划分为不同形状和大小的小区分区。例如, 对于接入点采用一维均匀间隔线性天线阵列的小区,可W采用图11所示的分区方法,即仅 按照到接入点的水平方向到达角将小区划分为不同的小区分区。运种方法简单易于实现, 主要考虑了水平方向的干扰。当接入点采用二维天线阵列比如均匀间隔面阵列(如图2所 示)时,接入点除具有水平方向的分辨率外,还将具有垂直方向的分辨率,此时的分区划分 可W同时考虑角度(水平方向到达角)与距离/垂直方向到达角而提高系统的精度。一种 可能的分区方法如图12所示。 阳107] 应该注意,图11和12仅示出了分区划分的两种特殊情形,实际的分区划分可W由 小区部署决定,并且基于例如用户设备地理位置的检测精度可W设计具有不规则的形状。
[0108] 在一个示例中,分区单元401被配置为根据小区中通信设备的分布状况来划分小 区分区,例如在特定小小区在预定时间内没有待服务的用户设备而休眠的情况下,分区单 元401可W重新划分小区分区而不再将该特定小小区作为一个小区分区。导频图样生成单 元402在小区分区的划分改变时重新生成导频图样。运里所述的改变可W是改变超过预定 程度,可通过各种标准来衡量。可W看出,在运种情况下,导频图样是动态更新的,并且可W 控制更新的频率。
[0109] 优选地,在划分好了小区分区之后,导频图样生成单元402基于对应相同上行导 频序列的不同小区分区之间的导频干扰来生成导频图样。
[0110] 例如,导频图样生成单元402可W通过最小化如下费用函数来生成导频图样。 阳111] Ri=fI(P)(5) 阳11引其中,P表示某种导频图样,费用函数为与平均小区间干扰成正比的函数,用于 衡量采用导频图样P时,系统所承受的平均小区间干扰。
[0113] 作为一个示例,当接入点采用一维均匀间隔线性天线阵列时,为最小化小区间干 扰,费用函数可选取为:
[011引其中,Rmd为用于衡量位于第1个小区中第S个小区分区中间的虚拟用户对第m个小区中第S个小区分区的干扰的度量;0msm为位于第m个小区中第S个小区分区中间 的虚拟用户对第m个小区中的接入点的方向到达角;0msl为位于第1个小区中第S个小区 分区中间的虚拟用户对第m个小区中的接入点的方向到达角;CLm为位于第m个小区中第S 个小区分区中间的虚拟用户距第m个小区中的接入点的距离;T为预先定义的路径损耗指 数;向量t(0) = [cos(0),sin(0)]T为单位长度的方向向量。本文所述的位于小区分区 中间例如指的是位于小区分区的几何重屯、处。
[0116] 在该式化)中,分子衡量了不同用户对某一接入点的方向到达角间的相关程度, 分母衡量了干扰小区分区与受干扰小区内接入点的距离。由于小区间干扰同时和干扰用户 的方向到达角与距离相关,因此上式(6)准确衡量了整个系统内所有用户所承受的小区间 干扰。
[0117] 另一方面,当接入点采用二维天线阵列(如图2所示)时,为最小化小区间干扰, 费用函数fi可选取为:
[0119] 其中,0msm为位于第m个小区中第S个小区分区中间的虚拟用户对第m个小区中 的接入点的水平方向视距到达角;0msl为位于第1个小区中第S个小区分区中间的虚拟用 户对第m个小区中的接入点的水平方向视距到达角;0msm为位于第m个小区中第S个小区 分区中间的虚拟用户对第m个小区中的接入点的垂直方向视距到达角;0msi为位于第1个 小区中第S个小区分区中间的虚拟用户对第m个小区中的接入点的垂直方向视距到达角; 单位长度方向向量由下式(8)表示: 阳120] t (目,0 ) = [cos (目)COS( 0 ) sin (目)COS( 0 ) sin ( 0 ) ]T (8) 阳121] W上给出了费用函数的一种具体形式,但是并不限于此,而是可W采用任何能够 反映系统所承受的小区间平均干扰的费用函数。此外,还可W通过最大化如下效用函数来 生成导频图样。 阳 122]Rz=f2 (P)巧)
[012引其中,函数f2为与小区和速率成正比的函数,用于衡量采用导频图样P时,系统所 能达到的性能。
[0124] W下讨论在使用费用函数的情况下,导频图样生成单元402如何生成导频图 样。可W理解,在不考虑复杂度的情况下,可W通过对所有小区分区遍历捜索来最小化费 用函数的方式来生成导频图样。然而,运样的计算复杂度很高。 阳1巧]作为一个示例,导频图样生成单元402可W被配置为对已经分配了上行导频序列 的小区分区计算其对所有邻近小区分区的干扰,并向干扰最小的邻近小区分区分配相同的 上行导频序列。 阳126] 返回参照图11,例如,已经对位于中屯、的小区(小区0)的12个小区分区分配了上 行导频序列,其中分别用数字1-12来代表小区分区和所分配的相互正交的上行导频序列 (或上行导频序列的组)。运些小区分区
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