一种探测参考信号资源分组的方法和装置

本发明涉及通信，尤其涉及一种探测参考信号资源分组的方法和装置。

背景技术：

1、无处不在的无线服务需求对现有5g通信系统提出了巨大挑战。对无线服务的需求一直在快速增长，保守估计流量每年增长40％至70％。在未来几十年内，通信系统可能需要提供比当前水平高1000倍的容量。由于低频段资源受限，6g通信系统将会采用比5g通信系统更高的频段。毫米波具有传输速率高、方向性强等特点，因而成为极具竞争力的候选频段。这种巨大的潜力导致了学术界和工业界对毫米波的极大兴趣，人们相信毫米波将在6g通信系统发挥重要作用。通过使用高维阵列，基站和用户可以产生高度定向的传输链路，以克服毫米波高频段上较大路径损耗的缺点。随着通信频率和天线阵列规模的增加，使得波束在传播过程中阻挡效应十分频繁，这严重影响了毫米波作为数据传输载体的实际应用。因此，如何构建具有广度和深度覆盖的立体致密无线网络，成为推动6g通信技术研发的主要瓶颈之一。

2、通过调整信道环境以改善覆盖范围和覆盖质量，智能反射面被认为是解决上述瓶颈问题的潜力技术。基于智能反射面的波束传输机制被用于重新配置无线传播环境，从而提高通信系统的性能。对比现有的基站和用户无线链路，智能反射面通过高度可控的智能信号反射主动地修改它们之间的无线信道，为无线链路提供了新的自由度。如图1所示，智能反射面通过控制基站发出信号的反射方向以改善信道特性以实现传输信号补盲，提升通信系统的容量。由于智能反射面具有上述优点，目前智能反射面已成为学术界和产业界研究的重点。研究智能反射面辅助立体致密无线传输关键理论与方法，将成为提升6g无线通信传输性能的研究热点。

3、准确的信道估计是智能反射面中需要解决的基本问题。信道估计中自激效应使得无线链路质量不能被准确评估，从而难以有效利用智能反射面构建立体致密无线网络。自激效应例子可以参考图2和图3。图2给出了波束阻挡情况下接收天线为4时候接收端星座图。可以看到星座图比较混乱，估计的信干噪比较低。图3给出了波束阻挡情况下接收天线为128时候接收端星座图。可以看到星座图比较清晰，估计的信干噪比较高。自激效应导致不能准确判断波束是否被阻挡，从而及时通过智能反射面进行传输信号补盲。从上面的介绍可以看到解决信道估计中自激效应，对智能反射面系统的理论研究和工程应用都十分重要。本发明提出了一种探测参考信号资源分组的方法和装置，用以解决信道估计中自激效应，提升智能反射面系统性能。

4、现有技术中，专利一种低复杂度信干噪比近似估计方法(作者：赵宏志、郑博文、唐友喜；申请号：cn201210454212.8)的步骤和缺陷是：在接收天线数目较多的时候估计得到的信干噪比会有明显的平底现象。

技术实现思路

1、本发明提供了一种探测参考信号资源分组的方法和装置，旨在提高信干噪比估计的准确度，解决信道估计中自激效应，提升智能反射面系统性能。

2、本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

3、一种探测参考信号资源分组的方法，包括以下步骤：

4、s1、接收探测参考信号，并将其划分为y组相互正交的正交信号，y组相互正交的信号表示为集合r＝{r1,r2,…ry}，其中rk表示第k组正交信号，k＝1,2,…,y；

5、s2、根据第k组正交信号rk得到均衡权值，进而对信号mk进行均衡得到均衡之后数据dk，其中r等于{r1,r2,…ry}，r/rk是r除掉第k组正交信号之后剩余的正交信号，表示子集运算，/表示差集运算；

6、s3、通过对均衡之后数据a计算误差向量幅度(error vector magnitude，evm)来估计信干噪比，其中

7、进一步地，步骤s1中，y是大于等于2的整数。

8、进一步地，步骤s2中，mk可能为空。

9、进一步地，步骤s2中，dk可能为空。

10、进一步地，步骤s2中，根据第k组正交信号rk得到均衡权值，具体包括以下步骤：

11、s2.1、根据探测参考信号选择信道估计方法进行信道估计；

12、s2.2、根据信道估计结果选择均衡方法获得均衡权值。

13、进一步地，步骤s2.1中，所述信道估计方法包括最小二乘(least square，ls)信道估计、最小均方误差(minimum mean squared error，mmse)信道估计或基于离散傅里叶变换(discrete fourier transform，dft)信道估计，如文献1和文献2所示。

14、[文献1]y.liu,z.tan,h.hu,l.j.cimini and g.y.li,"channel estimation forofdm",ieee commun.surveys tuts.,vol.16,no.4,pp.1891-1908,4th quart.2014.[文献2]m.k.ozdemir and h.arslan,"channel estimation for wireless ofdm systems",ieee commun.surveys tuts.,vol.9,no.2,pp.18-48,2nd quart.2007.

15、进一步地，步骤s2.2中，所述均衡方法包括迫零(zero force，zf)均衡、最小均方误差(minimum mean squared error，mmse)均衡或最大似然(maximum likelihood,ml)均衡，如文献3所示。

16、[文献3]d.tse and p.viswanath,fundamentals of wireless communication,cambridge univ.press,2005.

17、进一步地，步骤s3中，计算误差向量幅度(error vector magnitude，evm)定义为物理层规范定义的信号和实际传输信号之间的差值大小，如文献4和文献5所示。

18、[文献4]3gpp ts 36.104,"evolved universal terrestrial radio access(e-utra)；base station(bs)radio transmission and reception(release 15),"v15.8.0,sep.2019.

19、[文献5]s.sesia,i.toufik and m.baker,lte-the umts long term evolution:from theory to practice,wiley,2009.

20、进一步地，还包括步骤s4：根据估计的信干噪比进行通信，具体如下：

21、当估计的信干噪比低于门限threshold的时候，判断波束被阻挡，这个时候利用智能反射面来进行辅助通信；

22、当估计的信干噪比高于等于门限threshold的时候，判断波束没有被阻挡，这个时候不利用智能反射面来进行辅助通信；threshold是取值范围在[-40db,40db]的一个实数。

23、一种探测参考信号资源分组的装置，包括分组模块，均衡模块和信干噪比估计模块；

24、其中，分组模块用于将接收的探测参考信号划分为y组相互正交的正交信号；均衡模块用于根据第k组正交信号rk得到的权值对信号mk进行均衡得到均衡之后数据dk，其中r＝{r1,r2,…ry}，表示子集运算，/表示差集运算；信干噪比估计模块用于根据均衡之后数据a计算evm来估计信干噪比，其中

25、相比于现有技术，本发明的优点在于：

26、本发明通过将探测参考信号进行分组，消除均衡权值噪声和接收数据噪声的相关性，能够以很低的复杂度提高信干噪比估计的准确程度，解决信道估计中自激效应，提升智能反射面系统性能。