一种交叉信道增益估计方法
【专利摘要】本发明属于移动通信领域，尤其涉及两层异构网络中的交叉信道增益估计。本发明在接收端采用多个样本点，计算平均信噪比，抵消多径衰落的影响。下行链路传输中，M-UE位置是变化的，则M-UE与M-BS之间的距离l也会变化。不同的l会引起M-UE接收信噪比的变化，从而影响M-BS选择不同的调制方式。S-BS通过识别调制方式，且进行相关信号处理估计出M-BS与M-UE之间的距离l。上行链路传输中，由于下行时隙已估计出l，比较M-BS与S-BS的接收信噪比可估计出m，继而可估计出路径损耗。本发明提出的方法，无需反馈链路为S-BS提供CSI，同时也可避免主动式信道增益估计所带来对M-UE的附加干扰，这样就可以极大的简化系统复杂性，同时也可进一步提升系统的性能，方便了两层异构网络系统的实际应用。
【专利说明】-种交叉信道增益估计方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于移动通信领域，尤其涉及两层异构网络中的交叉信道增益估计。
【背景技术】
[0002] 在异构网络中化eterogeneous Networks, HetNet)中，系统通过在宏蜂窝覆盖下 配置小基站（Small Base Station, S-B巧，并应用频谱共享技术W提供更高的通信容量和 传输速率。虽然频谱共享能够是S-BS接入宏基站（Macro Base Station, M-B巧正在使用 的频段，但是S-BS的接入会对宏用户（Macro Base Station, M-B巧造成干扰。因此，需要 S-BS对交叉信道中你故意进行估计，调整S-BS的发射功率，对干扰进行管理。
[0003] 传统交叉信道估计方法需要为S-BS提供反馈链路，W便获取S-BS和M-肥链路的 信道状态信息（化annel State In化rmation，CSI)。S-BS利用该些CSI调整自身的发射 功率，W减少对M-肥的干扰。然而，在实际系统应用中，由于S-BS与M-肥隶属于不同网络 层，S-BS获取CSI是非常困难的，该在很大程度上阻碍了认知无线电技术的发展与应用。
[0004] 为解决传统交叉信道的缺陷，有研究者提出了主动式交叉信道增益的估计方法。 但所述主动式交叉信道增益的估计方法需要发射探测信号，该些探测信号会对M-UE造成 额外的干扰。
【发明内容】
[0005] 为了方便地描述本发明的内容，首先对本发明中所使用的术语和模型进行介绍：
[0006] 宏基站（Macro Base Station, M-B巧：主系统中的信号发射端。
[0007] 宏用户（Macro Base Station, M-肥）；主系统中的信号接收端。
[000引小基站（Small Base station, S-B巧；次级系统中具有认知功能的信号发射端。
[0009] 信噪比（Si即al Noise Ratio, SNR):信号功率与噪声功率的比值。
[0010] 自适应调制（Adaptive Modulation, AM) ;M-BS根据M-UE的接收信噪比来调整调 制方式，而从确保M-UE的接收不中断，使吞吐量最大化。其中，不同的调制方式是W不同的 信噪比口限来划分的。
[0011] 闭环功率控制（Closed Loop Power Control,CLPC):发射端根据接收端信噪比的 变化来调整自身的发射功率，从而保证接收端的接收质量。
[0012] 时分双工（Time-Divison-Duplex，TDD):上、下行通信分别采用同一频率信道的 不同时隙进行工作。
[0013] 交叉信道增益（Cross-Channel Gain, CCG) ;S-BS与M-UE之间的信道增益。
[0014] 本发明采用模型：
[0015] 本发明采用模型包括一个主系统和一个次级系统。其中，主系统包括M-BS、M-肥； 次级系统包括S-BS和次级用户。
[0016] 模型中，用1表示M-BS与M-肥的距离，用d表示M-BS与S-BS之间的距离，用m 表示S-BS与M-肥之间的距离，用表示M-BS到M-肥之间的信道的路径损耗，用hi表 示M-BS的下行链路到M-肥之间的信道的多径衰落，tv表示M-肥的上行链路到M-BS之间 的信道的多径衰落，^表示M-BS到S-BS之间的信道的路径损耗，hd表示M-BS到S-BS 之间的信道的多径衰落，，表示M-UE到S-BS之间的信道的路径损耗，hm表示M-UE到 S-BS之间的信道的多径衰落。
[0017] 在下行链路传输中，M-BS使用f频段下行时隙，在信道上采用自适应调制 方式，W恒定发射功率向M-UE发送数据。
[0018] 上行链路传输中，M-肥使用f频段上行时隙，在信道上采用闭环功率控制 方式向M-BS发送数据
[0019] 本发明针对现有技术的不足，提供一种交叉信道增益估计方法。该方法中，不需要 为S-BS提供反馈链路来获取CSI，也不需要发射探测信号，只需要被动监听信号。
[0020] 本发明的原理：信道主要受多径衰落和路径损耗的影响，其中，路径损耗携带有通 信距离的信息。在接收端采用多个样本点，计算平均信噪比，抵消多径衰落的影响。下行链 路传输中，M-肥位置是变化的，则M-肥与M-BS之间的距离1也会变化。由于信道主要受 路径损耗的影响，而路径损耗取决于1，因此不同的1会引起M-肥接收信噪比的变化，从而 影响M-BS选择不同的调制方式。该样，S-BS通过识别调制方式，且进行相关信号处理即可 估计出M-BS与M-肥之间的距离1。上行链路传输中，由于下行时隙已估计出1，在上行可 作为已知条件，因此只需比较M-BS与S-BS的接收信噪比可估计出m，继而可估计出路径损 耗。而路径损耗作为信道增益的主要决定部分，因此信道增益可近似为路径损耗。
[0021] 一种交叉信道增益估计方法，具体步骤如下：
[0022] S1、下行链路传输中，M-BS采用自适应调制方式，从直定发射功率地向M-UE发送 数据；
[0023] S2、S-BS对下行时隙M-BS的传输信号进行监听，通过识别传输信号的调制方式来 估计M-UE处的接收信噪比，估计出M-BS于M-UE之间的距离1 ;
[0024] S3、上行链路传输中，M-肥W闭环功率控制的方式向M-BS发送数据；
[002引 S4、S-BS对上行时隙M-肥的传输信号进行监听，通过监听到的接收信噪比，估计 出S-BS于M-UE之间的距离m，从而估计出S-BS与M-肥的信道增益。
[0026] 进一步地，S1所述M-BS采用自适应调制方式，故直定发射功率地向M-UE发送数 据具体为：
[0027] S11、W恒定功率Pm_cs向M-UE发送单位能量信号X 化)，其中，k为信号采样的序 号，1《k《K，K为最大采样数；
[002引 S12、M-肥接收到 M-BS 的f日可为.V'…（A)=々/ (K)>/执^m-bs.、、i-iis (A.) + "M-ui.; (K)，其 中，％_UE化）为M-肥的接收噪声，所述n"_uE化）是服从均值为0,方差为口是_阳的高斯白噪声；
[002引S13、M-肥的接收信噪比为rivMJE
【权利要求】
1. 一种交叉信道增益估计方法，其特征在于，包括如下步骤： 51、 下行链路传输中，M-BS采用自适应调制方式，以恒定发射功率地向M-UE发送数据； 52、S-BS对下行时隙M-BS的传输信号进行监听，通过识别传输信号的调制方式来估计 M-UE处的接收信噪比，估计出M-BS于M-UE之间的距离1 ; 53、 上行链路传输中，M-UE以闭环功率控制的方式向M-BS发送数据； 54、S-BS对上行时隙M-UE的传输信号进行监听，通过监听到的接收信噪比，估计出 S-BS于M-UE之间的距离m，从而估计出S-BS与M-UE的信道增益。
2. 根据权利要求1所述一种交叉信道增益估计方法，其特征在于：S1所述M-BS采用自 适应调制方式，以恒定发射功率地向M-UE发送数据具体为： S11、以恒定功率pM_BS向M-UE发送单位能量信号xM_BS(k)，其中，k为信号采样的序号， 1彡k彡K，K为最大采样数；
【文档编号】H04L25/03GK104486268SQ201410841763
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月30日 优先权日:2014年12月30日
【发明者】黄小柠, 赵国栋, 陈智, 李立英 申请人:电子科技大学