[发明专利]一种巨连接下的导频分配和信道估计方法

权利要求书

1.一种巨连接下的导频分配和信道估计方法，其特征在于，包括如下步骤：

基站对用户进行分组；基站根据用户的到达角信息进行分组，将到达角信息相近的用户分为一组；或根据用户的物理位置进行分组，将物理位置相近的用户分为一组；

根据预先设定的规则，基站为不同的用户组分配导频序列，并将分组信息，以及导频序列模式，导频发射的时隙告知用户；具体包括如下步骤：

对于下标为j的用户，基站将在相干时隙的第j个子时隙进行导频序列匹配；在第t个相干时隙的第j个子时隙上，第l个导频序列的匹配结果为：

其中，l＝1,2,…,L，δ([i,j]-l)为狄拉克δ函数，定义其中||·||₂表示2范数，为第t个相干时隙内，从第i组的第j个用户到基站的信道，为第i个组的第j个用户使用的导频序列；(·)^T表示转置；为第i组的第z个用户在第t个相干时隙的第j个子时隙上发射的信号向量，假设的每个元素为均值为0，方差为1的随机变量；为噪声矩阵，并且的每一列为复高斯随机变量，均值为0；p_u,(i,j)为导频的平均发射功率；p_d,(i,z)为发射数据时的平均发射功率；G为总的用户组数，L为上行导频序列的长度；每组支持Z个用户交错发射导频序列；为基站接收到的信号；

用户发射上行数据、以及在相应的时隙内发射导频序列；

基站根据导频信息对各个用户的信道进行估计，包括：

基站进行角度估计；

进行导频模式判断，并确定活跃用户；具体包括如下步骤：

基站根据超过门限的情况，确定在每个导频时隙内用户发射的导频序列；然后，基站根据判断的导频序列与预先设定的导频模式确定活跃的用户；

基站确定估计的到达角与用户的对应关系，确定直达径分量；具体包括如下步骤：

根据导频模式，包含第一组的第j个用户的信道信息；将投影到与估计的到达角相对应的导向矢量上得到相应的系数为：

定义与相对应的U个时隙内的平均投影系数为：

那么，第一组的第j个用户直达径分量对应的到达角可以根据以下准则确定为：

其中

相应的直达径分量的估计可以表示为：

其中，U为时隙数量，k＝1,…,K₀，K₀为到达角数量，为估计的到达角，φ_(1,j)为第一组的第j个用户直达径分量对应的到达角；

基站对用户发射的上行数据进行检测；

基站估计用户信道的非直达径分量，更新信道估计结果。

2.根据权利要求1所述的巨连接下的导频分配和信道估计方法，其特征在于，还包括以下步骤：

基站基于更新的信道估计结果，对上行数据进行检测；

基站利用上行信道估计的结果进行下行预编码传输。

3.根据权利要求1所述的巨连接下的导频分配和信道估计方法，其特征在于，相同组的用户使用相同的导频序列或使用不同的导频序列。

4.根据权利要求1所述的巨连接下的导频分配和信道估计方法，其特征在于，组内用户采用交错时隙发射导频，每组的用户数量受到相干时间的限制。

5.根据权利要求1所述的巨连接下的导频分配和信道估计方法，其特征在于，用户根据自己的状态确定是否发射数据。

6.根据权利要求1所述的巨连接下的导频分配和信道估计方法，其特征在于，基站确定估计的到达角与用户的对应关系，确定直达径分量的步骤具体包括：

基站对用户的到达角进行估计，根据估计得到达角生成相应的导向矢量；将每个相干时隙内的信道估计投影到导向矢量上，根据投影系数和预先设定的导频序列模式，判断估计的到达角与用户的对应关系；根据到达角与用户的对应关系，以及相应的投影系数，构造信道状态信息，得到信道直达径分量的估计。

7.根据权利要求1所述的巨连接下的导频分配和信道估计方法，其特征在于，所述巨连接下的导频分配和信道估计方法适用于莱斯信道。