[发明专利]一种巨连接下的导频分配和信道估计方法

说明书

本发明提供一种巨连接下的导频分配和信道估计方法，包括：基站对用户进行分组；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；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。本发明方法利用用户的空间特性，对用户进行分组，并且同组用户在时间上交错发射导频序列，能够有效减小巨连接场景下的用户间的导频干扰，提高信道估计的可靠性，从而提高系统的传输速率。本发明提出的导频分配和信道估计方法特别适用于有直达径分量的莱斯信道。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及导频分配和信道估计方法，更为具体的说，是涉及一种巨连接下的导频分配、信道估计方法。

背景技术

在大规模多输入多输出无线通信系统中，基站配置大量的天线(几百根)，用户端配置较少的天线(几根或1根)。大规模多输入多输出技术是未来移动通信中的关键技术之一。与传统的多输入多输出无线通信相比，大规模多输入多输出无线通信系统有着显著的优点：1.具有更大的信道容量，从而支持高速数据传输；2.具有较窄的波束，可以通过波束赋形来实现多用户之间的无干扰传输；3.有效的抗衰落性能，大规模天线可以使得信道出现硬化，从而减小快衰落带来的影响。为了实现上述优点，大规模多输入多输出系统中的基站往往需要知道下行的信道状态信息。在时分双工系统中，基站在上行传输过程中进行信道估计。基于上下行信道的互易性，基站利用上行估计得到的信道进行下行的预编码处理，从而可以获得大规模多输入多输出技术的优点。在时分双工系统中，上、下行信道在同一相干时间内才具有互易性；而相干实现受到信道变化的限制，往往有限，所以分配给上行导频传输的时间也就有限。如果为每个用户分配一个特定的、相互正交的导频，在固定的导频时间内，基站所能服务的用户数量将有限。

巨连接是未来移动通信的典型应用场景之一。在巨连接场景下，基站将为大规模的用户提供服务，此时在相干时间内将很难为每个用户分配特定的、相互正交的导频。目前，尚缺乏针对巨连接移动通信场景下有效的导频分配和信道估计方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明根据巨连接无线通信场景下用户数据业务的特点，提出一种高效的导频分配方法，从而实现有效的信道估计，提高系统的传输速率。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种巨连接下的导频分配和信道估计方法，包括如下步骤：

基站对用户进行分组；

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；

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。

进一步的，所述基站根据导频信息对各个用户的信道进行估计的步骤具体包括：

基站进行角度估计；进行导频模式判断，并确定活跃用户；

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；

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。

进一步的，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。

进一步的，所述分组方式包括以下两种：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；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。

进一步的，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。