在多用戶大規(guī)模mimo系統(tǒng)中進行信道估計的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明總體上設(shè)及大規(guī)模多輸入多輸出（MIMO)通信系統(tǒng)。特別地，本發(fā)明設(shè)及在 多用戶（MU)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中進行信道估計的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于各種優(yōu)點，例如，大的波束成形增益和空間復(fù)用增益W及高空間分辨率，大規(guī) 模MIMO通信在下一代蜂窩系統(tǒng)的將來部署中已經(jīng)引起了極大的興趣。在大規(guī)模MIMO系統(tǒng) 中，發(fā)射器具有大量發(fā)射天線，例如，多于100個。大規(guī)模MIMO系統(tǒng)可W提供低維數(shù)的有效 信道、空間維數(shù)減少的信道估計（CE) W及最佳的訓練信號。
[0003] 對于具有許多用戶設(shè)備扣巧的頻分雙工（抑D)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的下行鏈路的信 道估計來說，當使用LTE標準給出的小區(qū)專用參考信號（CR巧時，訓練信號的數(shù)量與天線的 數(shù)量大致相同。當使用每個UE的專用導頻執(zhí)行信道估計時，訓練信號的數(shù)量與UE的數(shù)量 大致相同。上述兩種方法都將消耗大量的資源來訓練信號。
[0004] US8837621設(shè)及一種將離散導頻插入到正交頻分復(fù)用（OFDM)系統(tǒng)的發(fā)射信號中 W在離散導頻的基礎(chǔ)上估計信道性能的方法、多天線OFDM系統(tǒng)和OFDM接收器。該發(fā)明使用 傳統(tǒng)的MIMO信道估計（C巧方法，包括：僅在天線的子集上發(fā)射導頻參考信號W減少開銷， W及進行空間內(nèi)插W獲得其他天線的信道估計。然而，當空間相關(guān)性不足夠高時，估計誤差 大。 陽0化]US20150016379設(shè)及一種MIMO傳輸方法，包括：基于與預(yù)定的特定組相關(guān)矩陣和 之間的信道空間相關(guān)性W及預(yù)定闊值，對用戶進行分組；W及使用特定組相關(guān)矩陣的本征 向量作為導頻來為分組用戶執(zhí)行信道估計。然而，每個組的導頻可能不能覆蓋每個分組用 戶的所有空間方向，從而降低了信道估計的精度。
[0006] US20130163544公開了一種用于波束成形和信息反饋的方法。該發(fā)明使用預(yù)定的 波束成形向量，例如，DFT列。為每個UE選擇具有最高增益的單個波束成形向量作為數(shù)據(jù) 傳輸?shù)念A(yù)編碼器。由于不需要進行信道估計，所W節(jié)省了許多計算。然而，如果不能獲得瞬 時信道狀態(tài)信息，就不能完全實現(xiàn)波束成形增益和空間復(fù)用增益。
[0007] 本領(lǐng)域需要一種高精度并且對訓練信號資源的需求減少的用于估計大規(guī)模MIMO 信道的方法。該方法在下行鏈路信道估計期間存在很多肥的情況下特別有用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 因此，本發(fā)明提供了一種在多用戶（MU)大規(guī)模多輸入多輸出（MIMO)系統(tǒng)中進行 信道估計的方法。本發(fā)明還提供了利用運種信道估計方法的基站度巧。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種用于在多用戶（MU)MIMO系統(tǒng)中進行信道估計的方法， 包括：由基站度巧獲得或者生成多個候選導頻，其中，每個候選導頻被分配有索引W便識 另IJ ;獲得每個肥的空間相關(guān)矩陣；從單個UE的空間相關(guān)矩陣獲得所述單個UE的主導空間 相關(guān)矩陣；基于所述單個UE的主導空間相關(guān)矩陣，計算所述單個UE的對應(yīng)于單個候選導頻 的平均接收信號強度；為所述單個UE選擇用于信道估計的候選導頻的子集，其中，如果對 應(yīng)于所述單個候選導頻的所述平均接收信號強度高于闊值，則將所述單個候選導頻確定為 位于所述子集中；將用于信道估計的所述候選導頻的子集進行組合W形成用于UE的導頻 的并集；將屬于所述導頻的并集的候選導頻的索引廣播至UE ;將導頻的并集從所述BS發(fā)送 到UE ; W及基于接收的導頻的并集和廣播的候選導頻的索引，在UE執(zhí)行信道估計。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種用于與多用戶（MU)大規(guī)模多輸入多輸出（MIMO)系統(tǒng) 的多個用戶設(shè)備扣巧通信的基站度巧，該BS包括射頻（R巧發(fā)生器和被配置為執(zhí)行信道 估計進程的一個或多個處理器，其中所述信道估計進程包括：獲得或者生成多個候選導頻， 其中，每個候選導頻被分配有索引W便識別；通過單個肥的空間相關(guān)矩陣確定所述單個肥 的主導空間相關(guān)矩陣；基于所述單個UE的主導空間相關(guān)矩陣，計算所述單個UE的對應(yīng)于 單個候選導頻的平均接收信號強度；為所述單個UE選擇用于信道估計的候選導頻的子集， 其中，如果對應(yīng)于所述單個候選導頻的所述平均接收信號強度高于闊值，則將所述單個候 選導頻確定為位于所述子集中；將用于信道估計的所述候選導頻的子集進行組合W形成用 于肥的導頻的并集；將RF發(fā)生器配置成將屬于所述導頻的并集的候選導頻的索引廣播至 肥；將所述RF發(fā)生器配置成將導頻的并集發(fā)送到肥，從而可W基于接收的導頻的并集和廣 播的候選導頻的索引在肥實現(xiàn)信道估計。 W11] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種用于全維度（抑）多輸入多輸出（MIMO)系統(tǒng)的信道估 計方法，所述系統(tǒng)具有基站度巧和多個用戶設(shè)備扣巧，該BS具有天線陣列，所述天線陣列 具有代表仰角的多個行和代表方位的多個列，所述方法包括：由所述BS獲得或者生成候選 導頻的第一集合和第二集合，其中，每個候選導頻被分配有索引W便識別；獲得每個肥的 垂直信道相關(guān)矩陣；從單個肥的垂直信道相關(guān)矩陣獲得所述單個肥的第一主導空間相關(guān) 矩陣；基于所述單個UE的第一主導空間相關(guān)矩陣，計算所述單個UE的對應(yīng)于第一候選導 頻集合中的單個候選導頻的第一平均接收信號強度；從所述第一候選導頻集合中為所述單 個UE選擇用于信道估計的候選導頻的第一子集，其中，如果對應(yīng)于前述的單個候選導頻的 所述第一平均接收信號強度高于闊值，則將所述第一候選導頻集合中的所述單個候選導頻 確定為位于第一子集中；將用于信道估計的所述候選導頻的第一子集進行組合W形成用于 UE的導頻的第一并集；將屬于所述導頻的第一并集的候選導頻的索引廣播至UE ;獲得每個 肥的水平信道相關(guān)矩陣；從單個肥的水平信道相關(guān)矩陣獲得所述單個肥的第二主導空間 相關(guān)矩陣；基于所述單個UE的第二主導空間相關(guān)矩陣，計算所述單個UE的對應(yīng)于第二候 選導頻集合中的單個候選導頻的第二平均接收信號強度；從所述第二候選導頻集合中為所 述單個UE選擇用于信道估計的候選導頻的第二子集，其中，如果對應(yīng)于前述的單個候選導 頻的所述第二平均接收信號強度高于闊值，則將所述第二候選導頻集合中的所述單個候選 導頻確定為位于第二子集中；將用于信道估計的候選導頻的第二子集進行組合W形成用于 UE的導頻的第二并集；將屬于所述導頻的第二并集的候選導頻的索引廣播至UE ;由所述BS 基于導頻的所述第一并集和第二并集獲得所述天線陣列的導頻；將所述天線陣列的導頻從 所述BS發(fā)送到UE ; W及基于接收的導頻和廣播的屬于所述第一并集和第二并集中的每一 個的候選導頻的索引，在UE執(zhí)行信道估計。
[0012] 本發(fā)明的方法能夠提供高信道估計精度并且能夠降低對訓練信號資源的需求。
【附圖說明】
[0013] 下面參考附圖詳細描述本發(fā)明的實施例，其中：
[0014] 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的在MU大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中進行信道估計的方法 的流程圖；
[0015] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的將導頻發(fā)送到多個肥的BS ;
[0016] 圖3A描述了根據(jù)本發(fā)明的實施例的將導頻發(fā)送到S個肥的BS ;
[0017] 圖3B是示出對應(yīng)于根據(jù)圖3A的設(shè)置的S個UE的不同候選導頻的平均信號強度 值的曲線圖；
[001引圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的將導頻的并集發(fā)送到S個肥的BS ;
[0019] 圖5是描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的MU大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的流程圖；及
[0020] 圖6描述了根據(jù)本發(fā)明的實施例的全維度MIMO系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[002U 在下面的描述中，W優(yōu)選實例的方式闡述了在MU大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中進行信道估 計的方法及相應(yīng)的設(shè)備。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的是，在不背離本發(fā)明的范圍 和精神的情況下，可W做出包括增加和/或替換在內(nèi)的修改。為了不混淆本發(fā)明，某些具體 細節(jié)可能被忽略；然而，撰寫本公開是為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在無須過度實驗的情況 下實施本教導。
[0022] 圖1是示出根據(jù)當前要求保護的發(fā)明的實施例的對MU大規(guī)模MIMO系統(tǒng)進行信道 估計的方法的流程圖。在步驟101，BS獲得或生成用于信道估計的多個候選導頻，并且每個 候選導頻被分配有索引W便識別。候選導頻可W是一些預(yù)定的導頻，或者通過特定算法生 成的導頻。一般情況下，候選導頻是在不需要考慮肥的信道狀態(tài)信息的情況下而獲得或生 成的導頻。然而，本發(fā)明并不僅限于在執(zhí)行步驟101時不考慮該信息的情況。從候選導頻 中選擇將用于每個單獨肥的信道估計的導頻或訓練信號。在步驟102,獲得多個UE中的每 個肥的空間相關(guān)矩陣。在步驟103,從單個肥的空間相關(guān)矩陣獲得單個肥的主導空間相 關(guān)矩陣。在步驟104,基于單個UE的主導空間相關(guān)矩陣，計算對應(yīng)于單個UE的單個候選導 頻的平均接收信號強度。在步驟105,為單個UE選擇用于