一种利用序贯导频序列进行信道估计的方法
【专利摘要】本发明提供了一种利用序贯导频序列进行信道估计的方法。在这种方式下，用户采取序贯的导频发送方式，即不同的用户在不同的时隙交错发送导频。基站在某个时隙中，仅须对一个用户的信道进行估计，而后基站对该用户形成波束。在下个时隙中，基站对另一用户的信道进行估计。本发明能够有效解决传统的信道估计办法中导频序列须进行复杂的正交设计的问题，而且能够显著减小所需的导频序列的长度，并能够提升系统的吞吐量。
【专利说明】一种利用序贯导频序列进行信道估计的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于大规模多天线无线通信【技术领域】，更具体地，涉及一种利用序贯导频 序列进行信道估计的方法。
【背景技术】
[0002] 大规模多输入多输出（Massive Multiple-Input Multiple-Output，Massive ΜΙΜΟ)技术的提出使频谱利用率达到了空前的水平，在这种传输方案中，基站端有数量巨大 的低功率天线，天线数目远远超过同时调度的单天线用户数量。大规模ΜΙΜΟ技术可以使无 线通信系统达到很高的吞吐量。传统的信道估计方法中，用户同时发送导频序列，基站在同 一时刻对所有的用户进行信道估计。传统方法需要设计复杂的正交导频序列，且导频序列 的设计依赖于用户的数目。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种多用户序贯发送导频进 行信道估计和数据通信的方法。可以在不进行复杂的导频正交序列的情况下对用户的信道 进行估计，且几乎不损失系统性能。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供了一种利用序贯导频序列进行信道估计的方法，包 括：
[0005] 步骤1，小区中的Κ个用户以序贯的方式向基站发送导频：小区中的Κ个用户在同 一个信道上同时向基站发送信号，基站采用大规模ΜΙΜΟ技术同时为这Κ个用户提供数据传 输服务；所述Κ个用户序贯地向基站发送导频，在一个时间点上，仅有一个用户向基站发送 导频，其他Κ-1用户同时向基站发送上行数据；
[0006] 步骤2,基站在序贯导频发送方式下进行信道估计：基站在一个信道上同时为Κ个 用户提供服务；在某个时间点上，仅有用户k向基站发送导频，其余Κ-1个用户均向基站发 送上行数据，且其余K-1个用户的信道已经在之前的发送导频和信道估计阶段中得到；基 站接收到K个用户发送的信号之后，对用户k的信道进行估计。
[0007] 在本发明的一个实施例中，所述步骤2中基站接收到K个用户发送的信号之后对 用户k的信道进行估计，具体为采用投影法进行信道估计：
[0008] 计算
【权利要求】
1. 一种利用序贯导频序列进行信道估计的方法，其特征在于，所述方法包括： 步骤1，小区中的K个用户以序贯的方式向基站发送导频：小区中的K个用户在同一个 信道上同时向基站发送信号，基站采用大规模MMO技术同时为这K个用户提供数据传输 服务；所述K个用户序贯地向基站发送导频，在一个时间点上，仅有一个用户向基站发送导 频，其他K-1用户同时向基站发送上行数据； 步骤2,基站在序贯导频发送方式下进行信道估计：基站在一个信道上同时为K个用户 提供服务；在某个时间点上，仅有用户k向基站发送导频，其余K-1个用户均向基站发送上 行数据，且其余K-1个用户的信道已经在之前的发送导频和信道估计阶段中得到；基站接 收到K个用户发送的信号之后，对用户k的信道进行估计。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中基站接收到K个用户发送的信 号之后对用户k的信道进行估计，具体为采用投影法进行信道估计： 计算Y，= Y-0,-(0?f0fY，而后用Y，对用户k的信道gk进行直接估计； 其中：Y'为Y在与的列向量所张成的空间垂直的空间6,丨上的分量， 0八贫4丫1纪￥为￥在4的列向量所张成的空间上的投影，0^纪0)^107为4的列向 量所张成的空间的投影矩阵，fit ···§" i+1为基站已经估计得到的其他K-ι个 用户的信道组成的信道矩阵，gi是用户i到基站的NX 1维的信道向量，是用户i的信道 的估计值，i = 1.....K，y为基站收到K个用户发送的信号矩阵Y进行向量化算子之后得 到的向量，N为基站的天线数目。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站接收到K个用户发送的信号之后对 用户k的信道进行估计，具体为采用线性最小均方误差法进行信道估计： 估计得到的用户信道为 ^ = (s. (K (h +? (lM ?Gk)(llxl ?G,f +σ2ΙΗχΜ) ' y , 其中：sk为用户发送的长度为L的导频序列，pd为用户发送数据的功率，σ 2为高斯白 噪声的功率，=[& ···§" §?+1 ···§」为基站已经估计得到的其他Κ-1个用户的信道组成 的信道矩阵，κ是信道gk的二阶矩，ΙΝΧΝ是NXΝ维的单位矩阵，1^^是LX L维的单位矩 阵，y为基站收到K个用户发送的信号矩阵Y进行向量化算子之后得到的向量，N为基站的 天线数目，?表示Kronecker乘积运算。
4. 如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述序贯导频发送方式为分 组序贯导频发送方式，具体为：将用户进行分组，不同组的用户在不同的时隙内发送导频， 需满足KXLST，其中K为用户的组数，每组用来发送导频的时隙长度为L个符号周期， 信道的相关时间为T ;同一组的用户使用简单的正交导频在同一时隙内发送导频，即同一 组中的用户i和k发送的导频序列^，_/ = 〇,1，...丄-1}和[^,_/ = 0，1，...丄-1}满足正交关系 Σ4^?) =0,其中L为导频序列的长度。 ]=〇
5.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述序贯导频发送方式为多小区 中的用户分组序贯导频发送方式，具体为：将相邻小区的用户进行分组，每个组包含来自不 同小区的多个用户，不同组的用户在不同的时隙内发送导频，同组的用户在相同时隙发送 导频，同组的用户的导频序列相互正交。
【文档编号】H04B7/06GK104113496SQ201410275875
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】屈代明, 孔德莹, 江涛 申请人:华中科技大学