一种基于位置的信道估计方法及装置与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于位置的信道估计方法及装置。
背景技术：
：在ofdm(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing，正交频分复用)系统中，信道估计算法可以纠正因为载波频偏而造成的系统子载波的正交性破坏。现有的大部分信道估计算法主要是基于上行参考信号进行信道估计。设终端发送的上行参考信号为x，基站接收信号为y，信道响应为h，三者之间的关系如公式(1)至公式(4)所示：x＝diag(x1,x2,...,xn)(1)y＝(y1,y2,...,yn)t(2)h＝(h1,h2,...,hn)t(3)y＝xh+n(4)其中，n为高斯白噪声矩阵。信道估计就是已知x和y，求解信道响应矩阵h的过程。信道估计算法的研究是ofdm系统研究的一个热点，精确的信道估计能够提高ofdm系统的性能。技术实现要素：本发明实施例提供了一种基于位置的信道估计方法及装置，用以实现对信道进行估计。本发明实施例提供的基于位置的信道估计方法，包括：接收终端发送的上行参考信号；获取所述终端的位置；根据所述位置所在的区域，确定所述区域对应的信道二阶矩；其中，所述区域对应的信道二阶矩是根据针对所述区域内的终端的上行信道估计结果的历史数据得到的；根据所述上行参考信号和所述区域对应的信道二阶矩，对所述终端的上行信道进行估计。优选地，该方法还包括：在对所述终端的上行信道进行估计之后，根据上行信道估计结果对所述区域对应的信道二阶矩进行更新；或者按照设定周期，根据所述区域内的终端发送的上行参考信号进行上行信道估计所得到的历史数据，更新所述区域对应的信道二阶矩。具体地，针对一个区域，根据该区域内的终端的上行信道估计结果的历史数据，更新该区域对应的信道二阶矩的过程，包括：获取基于所述区域内的终端发送的上行参考信号进行上行信道估计所得到的上行信道估计结果的历史数据；根据获取到的历史数据，更新所述区域对应的信道二阶矩；其中，所获取的历史数据包括：上行参考信号发送时间在设定时间范围内的历史数据，所述设定时间范围是从当前时间开始向前推演设定时间长度得到的；或者，上行参考信号发送时间与当前时间最接近的n条历史数据，n为预设的大于1的整数。优选地，根据获取到的历史数据，确定所述区域对应的信道二阶矩，包括：根据以下公式更新所述区域对应的信道二阶矩：aj＝{i:l(i)∈ωj,t(i)∈(t0-δt，t0)}其中，rhh[j]表示第j区域内的信道二阶矩，表示第i条上行信道估计结果的历史数据，aj表示用于确定第j区域对应的信道二阶矩的历史数据的集合，|aj|表示该集合中的历史数据的数量，ωj表示第j区域，t0表示当前时间，δt表示预设时长；l(i)表示终端的位置，t(i)表示该终端发送上行参考信号时的时间，基于该位置的终端在该时间发送的上行参考信号所得到的上行信道估计结果为第i条历史数据。可选地，所述获取所述终端的位置，包括：根据终端上报的位置信息，得到所述终端的位置；或者与其他基站配合对所述终端的位置进行测量，得到所述终端的位置。本发明实施例提供的基于位置的信道估计装置，包括：接收模块，用于接收终端发送的上行参考信号；获取模块，用于获取所述终端的位置；确定模块，用于根据所述位置所在的区域，确定所述区域对应的信道二阶矩；其中，所述区域对应的信道二阶矩是根据针对所述区域内的终端的上行信道估计结果的历史数据得到的；估计模块，用于根据所述上行参考信号和所述区域对应的信道二阶矩，对所述终端的上行信道进行估计。优选地，该装置还包括：更新模块，用于在对所述终端的上行信道进行估计之后，根据上行信道估计结果对所述区域对应的信道二阶矩进行更新；或者按照设定周期，根据所述区域内的终端发送的上行参考信号进行上行信道估计所得到的历史数据，更新所述区域对应的信道二阶矩阵。具体地，所述更新模块，具体用于：获取基于所述区域内的终端发送的上行参考信号进行上行信道估计所得到的上行信道估计结果的历史数据；根据获取到的历史数据，更新所述区域对应的信道二阶矩；其中，所获取的历史数据包括：上行参考信号发送时间在设定时间范围内的历史数据，所述设定时间范围是从当前时间开始向前推演设定时间长度得到的；或者，上行参考信号发送时间与当前时间最接近的n条历史数据，n为预设的大于1的整数。优选地，所述更新模块，具体用于：根据以下公式更新所述区域对应的信道二阶矩：aj＝{i:l(i)∈ωj,t(i)∈(t0-δt，t0)}其中，rhh[j]表示第j区域内的信道二阶矩，表示第i条上行信道估计结果的历史数据，aj表示用于确定第j区域对应的信道二阶矩的历史数据的集合，|aj|表示该集合中的历史数据的数量，ωj表示第j区域，t0表示当前时间，δt表示预设时长；l(i)表示终端的位置，t(i)表示该终端发送上行参考信号时的时间，基于该位置的终端在该时间发送的上行参考信号所得到的上行信道估计结果为第i条历史数据。可选地，所述获取模块，具体用于：根据终端上报的位置信息，得到所述终端的位置；或者与其他基站配合对所述终端的位置进行测量，得到所述终端的位置。在本发明上述实施例中，通过获取终端所在位置，确定该位置所在的区域所对应的信道二阶矩，并根据终端发送的上行参考信号和该信道二阶矩，对该终端的上行信道进行估计。由于信道二阶矩是基于该区域内的终端的上行信道估计结果的历史数据得到的，而非仅根据该终端接入该基站后的信道估计结果的历史数据得到，因此，对刚接入该基站的终端进行信道估计时，所使用的信道二阶矩也是根据历史数据迭代而得到的，能够保证信道估计结果的精度。进一步地，还可以对不同区域的信道状态进行特性统计，根据终端的位置进行资源调度。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的基于位置的信道估计方法的流程示意图之一；图2为本发明实施例提供的基于位置的信道估计方法的流程示意图之二；图3为现有技术中mmse算法的流程示意图；图4为本发明实施例提供的基于位置的信道估计装置的结构示意图；图5为本发明实施例提供的另一种基于位置的信道估计装置的结构示意图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供了一种基于位置的信道估计方法，用于解决现有技术中当终端刚接入基站时，信道估计结果精度较低的问题。该方法可以由基站来执行。本发明实施例是基于上行参考信号利用mmse(minimummeansquareerror，最小均方误差)算法对信道进行估计。mmse信道估计算法属于统计估计，需要根据信道的二阶统计量进行估计，二阶统计量即二阶矩，是随机变量方差的期望，例如功率延迟谱、噪声方差等，通常采用信道二阶矩rhh进行信道估计。具体计算方法如下述公式所示：其中，表示之前该终端发送至该小区的n个上行参考信号的信道估计结果中的第i个信道估计结果。利用mmse信道估计算法对高斯白噪声有很好的抑制作用。在本发明实施例中，基站根据终端的位置所在的区域，以及区域与信道二阶矩之间的对应关系，可以快速查找出信道二阶矩，从而更快速准确地实现基于mmse算法的信道估计。优选地，预先建立区域与信道二阶矩之间的对应关系表，该对应关系表可以如表1所示。表1区域信道二阶矩ω1rhh1ω2rhh2……ωmrhhm其中，ω1，ω2，…，ωm表示预先对基站的覆盖范围划分的m个区域，rhh1，rhh2，…，rhhm表示与区域对应的信道二阶矩。具体地，针对每个区域计算信道二阶矩rhh时，通过对该区域内的终端的上行信道估计结果的历史数据进行统计，得到该区域的信道二阶矩，并建立区域与信道二阶矩之间的对应关系表，以使基站可以根据终端位置所在的区域，通过查询区域与信道二阶矩之间的对应关系表，快速获取与该区域相应的信道二阶矩，以完成信道估计。其中，一条历史数据中至少包括信道估计结果h，优选地，一条历史数据中还可以包括终端发送上行参考信号的时间以及终端发送上行参考信号时的位置。例如，一条历史数据可表示为[hi,li,ti]，其中hi表示终端在时刻ti、位置li向基站发送上行参考信号，基站根据此上行参考信号进行信道估计的结果。具体地，在对每个区域内的终端的上行信道估计结果的历史数据进行统计时，可以通过以下方式中的一种获取上述历史数据：方式1、获取上行参考信号发送时间在设定时间范围内的历史数据，其中，设定时间范围是从当前时间开始向前推演设定时间长度得到的。方式2、获取上行参考信号发送时间与当前时间最接近的n条历史数据，其中，n为预设的大于1的整数。在按照方式1获取从当前时间开始，至向前推演设定时间δt时间范围内的历史数据时，优选地，根据以下公式确定所述区域对应的信道二阶矩：aj＝{i:l(i)∈ωj,t(i)∈(t0-δt，t0)}(8)其中，rhh[j]表示第j区域内的信道二阶矩，表示第i条上行信道估计结果的历史数据，aj表示用于确定第j区域对应的信道二阶矩的历史数据的集合，|aj|表示该集合中的历史数据的数量，ωj表示第j区域，t0表示当前时间，δt表示预设时长；l(i)表示终端的位置，t(i)表示该终端发送上行参考信号时的时间，基于该位置的终端在该时间发送的上行参考信号所得到的上行信道估计结果为第i条历史数据。参见图1，为本发明实施例提供的基于位置的信道估计方法的流程示意图，如图所示，该方法具体包括以下步骤：步骤101：基站接收终端发送的上行参考信号。上行参考信号可用于上行信道估计。终端发送的上行参考信号，即上述公式(1)至公式(7)中的x；而基站接收到的上行参考信号，为上述公式(1)至公式(7)中的y。步骤102：基站获取终端的位置。具体地，在上述步骤102中，基站获取终端的位置可以通过多种方式实现。可选地，基站可以根据终端上报的位置信息，得到所述终端的位置。终端能够利用gps(globalpositioningsystem，全球定位系统)等定位工具，获得其自身的位置，然后通过上行控制信道将其位置信息发送至基站。可选地，基站还可以与其他基站配合对所述终端的位置进行测量，得到所述终端的位置。通过测量终端分别与附近的多个基站之间的距离，确定终端的位置。当然，基站还可以通过其他方式获取终端的位置信息，本发明对此不做限制。步骤103：基站根据终端位置所在的区域，确定该区域对应的信道二阶矩；其中，该区域对应的信道二阶矩是根据针对该区域内的终端的上行信道估计结果的历史数据得到的。具体地，基站可以根据终端位置所在的区域，通过查询前述区域与信道二阶矩之间的对应关系表，快速获取进行信道估计所用的信道二阶矩。步骤104：基站根据该上行参考信号和该区域对应的信道二阶矩，对终端的上行信道进行估计。基站在获取到终端所在区域的信道二阶矩后，可根据上述公式(6)求得信道响应矩阵h。优选地，基站还可以对上述区域与信道二阶矩之间的对应关系表进行更新，以保证二阶矩的有效性和精度。针对每个区域，基站可以按照设定周期，根据前述获取历史数据的方法获取历史数据，根据前述公式(8)更新该区域对应的信道二阶矩，并在区域与信道二阶矩之间的对应关系表中，对该区域对应的信道二阶矩进行更新。或者，基站还可以在每次执行完上述步骤104之后，对区域与信道二阶矩之间的对应关系表进行更新。为了更直观了解本发明实施例提供的基于位置的信道估计方法，可参见图2，基站根据终端的位置所在的区域从区域与信道二阶矩之间的对应关系表中获取用于进行信道估计的信道二阶矩；根据查询到的信道二阶矩和接收到的上行参考信号进行信道估计，得到的信道估计结果用于上行数据的解调及下行数据的发送，并将信道估计的结果、终端发送上行参考信号的时间及位置存入终端位置所在区域的历史数据中；基站可以按照设定周期，根据信道估计结果的历史数据重新对信道二阶矩进行计算，并根据得到的信道二阶矩更新区域与信道二阶矩之间的对应关系表。图3为现有技术中的利用mmse算法进行信道估计的流程图。基站接收终端发送的上行参考信号后，根据存储的该终端接入该基站后的信道估计结果得到信道二阶矩，再利用该信道二阶矩对上行信道进行估计。本法实施例与现有技术相比，基站除了接收终端发送的上行参考信号，还获取了终端的位置信息，增加了区域与信道二阶矩之间的对应关系表，基站根据位置信息维护及信道估计结果对表进行维护。基站通过获取终端所在位置，确定该位置所在的区域所对应的信道二阶矩，并根据终端发送的上行参考信号和该信道二阶矩，对该终端的上行信道进行估计。由于信道二阶矩是基于该区域内的终端的上行信道估计结果的历史数据得到的，因此，对刚接入该基站的终端进行信道估计时，所使用的信道二阶矩已经是根据历史数据迭代而得到的，能够保证信道估计结果的精度。此外，由于信道估计的复杂度随天线数的增加而线性增加，而本发明实施例可通过查表快速获取信道二阶矩，较现有实时计算的方法复杂度大幅下降，提高了对信道进行估计的速度，降低处理时延。进一步地，数据库经过一段时间的学习和更新，知道了不同区域的信道状态，包括某一个区域上的所有频带的状态，基站在调度的时候，对于每一个用户，可以根据用户上报的地理位置信息选取该位置信道状态较好的时频资源分配给该用户。基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种基于位置的信道估计装置。参见图4，为本发明实施例提供的基于位置的信道估计装置的结构示意图，如图所示，该装置包括：接收模块401、获取模块402、确定模块403和估计模块404，进一步地，该装置还可以包括更新模块405。接收模块401，用于接收终端发送的上行参考信号。获取模块402，用于获取该终端的位置。确定模块403，用于根据终端位置所在的区域，确定该区域对应的信道二阶矩；其中，该区域对应的信道二阶矩是根据针对该区域内的终端的上行信道估计结果的历史数据得到的。估计模块404，用于根据所述上行参考信号和所述区域对应的信道二阶矩，对所述终端的上行信道进行估计。更新模块405，用于在对所述终端的上行信道进行估计之后，根据上行信道估计结果对所述区域对应的信道二阶矩进行更新；或者，按照设定周期，根据所述区域内的终端发送的上行参考信号进行上行信道估计所得到的历史数据，更新所述区域对应的信道二阶矩。具体地，上述获取模块402具体用于：根据终端上报的位置信息，得到所述终端的位置；或者，与其他基站配合对所述终端的位置进行测量，得到所述终端的位置。具体地，上述更新模块405具体用于：获取基于上述区域内的终端发送的上行参考信号进行上行信道估计所得到的上行信道估计结果的历史数据；根据获取到的历史数据，更新所述区域对应的信道二阶矩。其中，所获取的历史数据可以是通过以下方式中的一种获得的：方式1、获取上行参考信号发送时间在设定时间范围内的历史数据，其中，设定时间范围是从当前时间开始向前推演设定时间长度得到的。方式2、获取上行参考信号发送时间与当前时间最接近的n条历史数据，其中，n为预设的大于1的整数。可选地，当更新模块405根据方式1获取历史数据时，可以根据上述公式(8)更新上述区域对应的信道二阶矩。在本发明上述实施例中，通过获取终端所在位置，确定该位置所在的区域所对应的信道二阶矩，并根据终端发送的上行参考信号和该信道二阶矩，对该终端的上行信道进行估计。由于信道二阶矩是基于该区域内的终端的上行信道估计结果的历史数据得到的，而非仅根据该终端接入该基站后的信道估计结果的历史数据得到，因此，对刚接入该基站的终端进行信道估计时，所使用的信道二阶矩已经是根据历史数据迭代而得到的，能够保证信道估计结果的精度。此外，由于信道估计的复杂度随天线数的增加而线性增加，而本发明实施例可通过查表快速获取信道二阶矩，较现有实时计算的方法复杂度大幅下降，提高了对信道进行估计的速度，降低处理时延。进一步地，数据库经过一段时间的学习和更新，知道了不同区域的信道状态，包括某一个区域上的所有频带的状态，基站在调度的时候，对于每一个用户，可以根据用户上报的地理位置信息选取该位置信道状态较好的时频资源分配给该用户。基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种装置，该装置可以实现本发明实施例基于位置的信道估计的流程。参见图5，为本发明实施例提供的装置的结构示意图，该装置可包括：处理器501、存储器502、收发机503以及总线接口。处理器501负责管理总线架构和通常的处理，存储器502可以存储处理器501在执行操作时所使用的数据。收发机503用于在处理器501的控制下接收和发送数据。总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器501代表的一个或多个处理器和存储器502代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机503可以是多个元件，即包括发送机和收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器501负责管理总线架构和通常的处理，存储器502可以存储处理器501在执行操作时所使用的数据。本发明实施例揭示的基于位置的信道估计的流程，可以应用于处理器501中，或者由处理器501实现。在实现过程中，基于位置的信道估计的流程的各步骤可以通过处理器501中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。处理器501可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器502，处理器501读取存储器502中的信息，结合其硬件完成基于位置的信道估计流程的步骤。具体地，处理器501，用于读取存储器502中的程序，执行下列过程：接收终端发送的上行参考信号；获取该终端的位置；根据上述位置所在的区域，确定该区域对应的信道二阶矩；其中，该区域对应的信道二阶矩是根据针对该区域内的终端的上行信道估计结果的历史数据得到的；根据上述上行参考信号和所述区域对应的信道二阶矩，对终端的上行信道进行估计。优选地，按照设定周期，根据每个区域内的终端发送的上行参考信号进行上行信道估计所得到的历史数据，更新该区域对应的信道二阶矩；或者，在对终端的上行信道进行估计之后，根据上行信道估计结果对终端所在区域对应的信道二阶矩进行更新。具体地，针对一个区域，根据该区域内的终端的上行信道估计结果的历史数据，确定该区域对应的信道二阶矩的过程中，获取基于该区域内的终端发送的上行参考信号进行上行信道估计所得到的上行信道估计结果的历史数据；根据获取到的历史数据，确定所述区域对应的信道二阶矩；其中，所获取的历史数据包括：上行参考信号发送时间在设定时间范围内的历史数据，所述设定时间范围是从当前时间开始向前推演设定时间长度得到的；或者，上行参考信号发送时间与当前时间最接近的n条历史数据，n为预设的大于1的整数。优选地，根据获取到的历史数据，根据上述公式(8)确定一个区域对应的信道二阶矩。可选地，根据终端上报的位置信息，得到所述终端的位置；或者，与其他基站配合对所述终端的位置进行测量，得到所述终端的位置。本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页12