[发明专利]多天线系统的信道估计方法及信道估计装置

说明书

技术领域

本申请涉及多天线系统技术领域，尤其涉及一种多天线系统信道估计方法及信道估计装置。 

背景技术

近年来，多天线系统已经从理论研究阶段转到在现代无线蜂窝系统中的大规模应用。在当今的无线通信领域，无论是在实际系统中还是在理论研究中，小区间的干扰早已经成为一个瓶颈，这个瓶颈严重限制了通信系统的信道容量和吞吐率。为了减少小区间干扰，目前的研究热点是多用户多入多出(MIMO，Multiple-Input Multiple-Output)干扰对齐技术，以及协作网络。这些技术已经被证明可以有效减少小区间干扰。然而，面对呈指数增长的数据量，包括无线电话业务，以及不断增长的无线数据需求，这些技术并不能从根本上带来系统容量的飞跃，也无法满足用户的需求。 

大规模MIMO(Massive MIMO)是在基站安装大量天线以提高空间分辨率以及天线阵列增益的新型技术，该技术以较低的功耗提供了较高的数据率，使得频谱利用率达到了空前的水平，因此成为了第五代蜂窝网络非常有潜力的候选技术。 

大规模MIMO的主要问题是瞬时信道状态信息(CSI，Channel State Information)的获取。在这种无线传输方案中，基站端有数量巨大的低功率小天线，天线数目远远超过同时调度的单天线用户数量。大规模MIMO可以使无线通信系统达到很高的吞吐率，当基站的天线数趋近于无穷，信道容量应该是无限大。但是在实际应用的场景中，这并不成立。唯一的限制因素就是导频污染(Pilot Contamination)。 在具有理想的信道互易性的时分复用(TDD,Time-Division Duplex)系统中，可通过上行导频辅助训练获得CSI。由于有限长度的相干时间，可用的正交导频序列的数量是有限的。因此，在几个小区之间将复用导频序列，相邻小区的用户发送相同的导频序列将导致基站进行信道估计的结果并非期望用户和基站之间的信道，而是被其他小区的用户发送的训练序列污染之后的估计。由于天线的数量趋近于无穷，导频污染成为系统性能(下行传输性能)的瓶颈。 

发明内容

本申请的目的在于提供一种多天线系统信道估计方案。 

根据本申请的第一方面，提供一种多天线系统的信道估计方法，所述系统中包括L个小区，每个小区包括具有M根天线的基站以及K个单天线用户，所述方法包括： 

在每个训练周期，根据导频信号确定当前训练周期第l个小区的基站期望信道的第一功率延迟分布估计； 

根据一预设门限以及之前各训练周期期望信道的功率延迟分布估计，确定所述当前训练周期期望信道的多径分量； 

确定所述当前训练周期期望信道的信道估计； 

其中，L、M、以及K均为正整数，k＝(0,…,K-1)，l＝(0,…,L-1)。 

根据本申请的第二方面，提供一种多天线系统的信道估计装置，所述系统中包括L个小区，每个小区包括具有M根天线的基站以及K个单天线用户，所述装置包括： 

一第一确定模块，用于在每个训练周期，根据导频信号确定当前训练周期第l个小区的基站期望信道的第一功率延迟分布估计； 

一第二确定模块，用于根据一预设门限以及之前各训练周期期望信道的功率延迟分布估计，确定所述当前训练周期期望信道的多径分量； 

一第三确定模块，用于确定所述当前训练周期期望信道的信道估计； 

其中，L、M、以及K均为正整数，k＝(0,…,K-1)，l＝(0,…,L-1)。 

本申请实施例的方法及装置能够通过利用预设门限以及之前各训练周期期望信道的功率延迟分布估计确定期望信道的多径分量，进而能够实现消除导频污染的准确的信道估计。 

附图说明

图1是本申请实施例的多天线系统信道估计方法的流程图； 

图2是本申请实施例的多天线系统信道估计装置的第一种实现方式的框图； 

图3是本申请实施例的多天线系统信道估计装置的第一确定模块的一种实现方式的框图； 

图4是本申请实施例的多天线系统信道估计装置的第二确定模块的一种实现方式的框图； 

图5本申请实施例的多天线系统信道估计装置的第二种实现方式的框图； 

图6是本申请各实施例的一种应用场景示意图； 

图7为图6所示的实例中导频分配示意图； 

图8(a)为图6所示实例中第0个训练周期内的第一功率延迟分布示意图；