在多用户大规模mimo系统中进行信道估计的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明总体上设及大规模多输入多输出（MIMO)通信系统。特别地，本发明设及在 多用户（MU)大规模MIMO系统中进行信道估计的方法和设备。
【背景技术】
[0002] 由于各种优点，例如，大的波束成形增益和空间复用增益W及高空间分辨率，大规 模MIMO通信在下一代蜂窝系统的将来部署中已经引起了极大的兴趣。在大规模MIMO系统 中，发射器具有大量发射天线，例如，多于100个。大规模MIMO系统可W提供低维数的有效 信道、空间维数减少的信道估计（CE) W及最佳的训练信号。
[0003] 对于具有许多用户设备扣巧的频分双工（抑D)大规模MIMO系统的下行链路的信 道估计来说，当使用LTE标准给出的小区专用参考信号（CR巧时，训练信号的数量与天线的 数量大致相同。当使用每个UE的专用导频执行信道估计时，训练信号的数量与UE的数量 大致相同。上述两种方法都将消耗大量的资源来训练信号。
[0004] US8837621设及一种将离散导频插入到正交频分复用（OFDM)系统的发射信号中 W在离散导频的基础上估计信道性能的方法、多天线OFDM系统和OFDM接收器。该发明使用 传统的MIMO信道估计（C巧方法，包括：仅在天线的子集上发射导频参考信号W减少开销， W及进行空间内插W获得其他天线的信道估计。然而，当空间相关性不足够高时，估计误差 大。 阳0化]US20150016379设及一种MIMO传输方法，包括：基于与预定的特定组相关矩阵和 之间的信道空间相关性W及预定阔值，对用户进行分组；W及使用特定组相关矩阵的本征 向量作为导频来为分组用户执行信道估计。然而，每个组的导频可能不能覆盖每个分组用 户的所有空间方向，从而降低了信道估计的精度。
[0006] US20130163544公开了一种用于波束成形和信息反馈的方法。该发明使用预定的 波束成形向量，例如，DFT列。为每个UE选择具有最高增益的单个波束成形向量作为数据 传输的预编码器。由于不需要进行信道估计，所W节省了许多计算。然而，如果不能获得瞬 时信道状态信息，就不能完全实现波束成形增益和空间复用增益。
[0007] 本领域需要一种高精度并且对训练信号资源的需求减少的用于估计大规模MIMO 信道的方法。该方法在下行链路信道估计期间存在很多肥的情况下特别有用。
【发明内容】
[0008] 因此，本发明提供了一种在多用户（MU)大规模多输入多输出（MIMO)系统中进行 信道估计的方法。本发明还提供了利用运种信道估计方法的基站度巧。
[0009] 根据本发明的实施例，一种用于在多用户（MU)MIMO系统中进行信道估计的方法， 包括：由基站度巧获得或者生成多个候选导频，其中，每个候选导频被分配有索引W便识 另IJ ;获得每个肥的空间相关矩阵；从单个UE的空间相关矩阵获得所述单个UE的主导空间 相关矩阵；基于所述单个UE的主导空间相关矩阵，计算所述单个UE的对应于单个候选导频 的平均接收信号强度；为所述单个UE选择用于信道估计的候选导频的子集，其中，如果对 应于所述单个候选导频的所述平均接收信号强度高于阔值，则将所述单个候选导频确定为 位于所述子集中；将用于信道估计的所述候选导频的子集进行组合W形成用于UE的导频 的并集；将属于所述导频的并集的候选导频的索引广播至UE ;将导频的并集从所述BS发送 到UE ; W及基于接收的导频的并集和广播的候选导频的索引，在UE执行信道估计。
[0010] 根据本发明的实施例，一种用于与多用户（MU)大规模多输入多输出（MIMO)系统 的多个用户设备扣巧通信的基站度巧，该BS包括射频（R巧发生器和被配置为执行信道 估计进程的一个或多个处理器，其中所述信道估计进程包括：获得或者生成多个候选导频， 其中，每个候选导频被分配有索引W便识别；通过单个肥的空间相关矩阵确定所述单个肥 的主导空间相关矩阵；基于所述单个UE的主导空间相关矩阵，计算所述单个UE的对应于 单个候选导频的平均接收信号强度；为所述单个UE选择用于信道估计的候选导频的子集， 其中，如果对应于所述单个候选导频的所述平均接收信号强度高于阔值，则将所述单个候 选导频确定为位于所述子集中；将用于信道估计的所述候选导频的子集进行组合W形成用 于肥的导频的并集；将RF发生器配置成将属于所述导频的并集的候选导频的索引广播至 肥；将所述RF发生器配置成将导频的并集发送到肥，从而可W基于接收的导频的并集和广 播的候选导频的索引在肥实现信道估计。 W11] 根据本发明的实施例，一种用于全维度（抑）多输入多输出（MIMO)系统的信道估 计方法，所述系统具有基站度巧和多个用户设备扣巧，该BS具有天线阵列，所述天线阵列 具有代表仰角的多个行和代表方位的多个列，所述方法包括：由所述BS获得或者生成候选 导频的第一集合和第二集合，其中，每个候选导频被分配有索引W便识别；获得每个肥的 垂直信道相关矩阵；从单个肥的垂直信道相关矩阵获得所述单个肥的第一主导空间相关 矩阵；基于所述单个UE的第一主导空间相关矩阵，计算所述单个UE的对应于第一候选导 频集合中的单个候选导频的第一平均接收信号强度；从所述第一候选导频集合中为所述单 个UE选择用于信道估计的候选导频的第一子集，其中，如果对应于前述的单个候选导频的 所述第一平均接收信号强度高于阔值，则将所述第一候选导频集合中的所述单个候选导频 确定为位于第一子集中；将用于信道估计的所述候选导频的第一子集进行组合W形成用于 UE的导频的第一并集；将属于所述导频的第一并集的候选导频的索引广播至UE ;获得每个 肥的水平信道相关矩阵；从单个肥的水平信道相关矩阵获得所述单个肥的第二主导空间 相关矩阵；基于所述单个UE的第二主导空间相关矩阵，计算所述单个UE的对应于第二候 选导频集合中的单个候选导频的第二平均接收信号强度；从所述第二候选导频集合中为所 述单个UE选择用于信道估计的候选导频的第二子集，其中，如果对应于前述的单个候选导 频的所述第二平均接收信号强度高于阔值，则将所述第二候选导频集合中的所述单个候选 导频确定为位于第二子集中；将用于信道估计的候选导频的第二子集进行组合W形成用于 UE的导频的第二并集；将属于所述导频的第二并集的候选导频的索引广播至UE ;由所述BS 基于导频的所述第一并集和第二并集获得所述天线阵列的导频；将所述天线阵列的导频从 所述BS发送到UE ; W及基于接收的导频和广播的属于所述第一并集和第二并集中的每一 个的候选导频的索引，在UE执行信道估计。
[0012] 本发明的方法能够提供高信道估计精度并且能够降低对训练信号资源的需求。
【附图说明】
[0013] 下面参考附图详细描述本发明的实施例，其中：
[0014] 图1是示出根据本发明的实施例的在MU大规模MIMO系统中进行信道估计的方法 的流程图；
[0015] 图2示出了根据本发明的实施例的将导频发送到多个肥的BS ;
[0016] 图3A描述了根据本发明的实施例的将导频发送到S个肥的BS ;
[0017] 图3B是示出对应于根据图3A的设置的S个UE的不同候选导频的平均信号强度 值的曲线图；
[001引图4示出了根据本发明的实施例的将导频的并集发送到S个肥的BS ;
[0019] 图5是描述根据本发明的实施例的MU大规模MIMO系统的流程图；及
[0020] 图6描述了根据本发明的实施例的全维度MIMO系统。
【具体实施方式】
[002U 在下面的描述中，W优选实例的方式阐述了在MU大规模MIMO系统中进行信道估 计的方法及相应的设备。对本领域技术人员来说是显而易见的是，在不背离本发明的范围 和精神的情况下，可W做出包括增加和/或替换在内的修改。为了不混淆本发明，某些具体 细节可能被忽略；然而，撰写本公开是为了使本领域技术人员能够在无须过度实验的情况 下实施本教导。
[0022] 图1是示出根据当前要求保护的发明的实施例的对MU大规模MIMO系统进行信道 估计的方法的流程图。在步骤101，BS获得或生成用于信道估计的多个候选导频，并且每个 候选导频被分配有索引W便识别。候选导频可W是一些预定的导频，或者通过特定算法生 成的导频。一般情况下，候选导频是在不需要考虑肥的信道状态信息的情况下而获得或生 成的导频。然而，本发明并不仅限于在执行步骤101时不考虑该信息的情况。从候选导频 中选择将用于每个单独肥的信道估计的导频或训练信号。在步骤102,获得多个UE中的每 个肥的空间相关矩阵。在步骤103,从单个肥的空间相关矩阵获得单个肥的主导空间相 关矩阵。在步骤104,基于单个UE的主导空间相关矩阵，计算对应于单个UE的单个候选导 频的平均接收信号强度。在步骤105,为单个UE选择用于