一种用于ToA信息估计以及信道估计的方法、设备与系统技术方案

本发明专利技术的目的是提供一种用于ToA信息估计以及基于所述ToA信息估计来进行信道估计的方法、装置与系统。与现有技术相比，本发明专利技术提供了一种ToA盲估技术，即用户设备端无需获取下行信号所对应的数值，仅利用这种未知数值的下行信号即可对ToA进行估计；进一步地，本发明专利技术还提供了根据所述ToA盲估后的ToA估计信息来进行信道估计的技术。上述ToA盲估技术以及基于所述ToA信息估计来进行信道估计的技术，在实际系统中，解决了在整个频带上难以获取频域样本的巨大难点，且并不需要任何额外参考信号，能够显著提高导频辅助信道估计的性能和/或减少导频开销。

A method, apparatus and system for ToA information estimation and channel estimation

The object of the present invention is to provide a method, apparatus and system for ToA information estimation and channel estimation based on the said ToA information estimation. Compared with the prior art, the invention provides a ToA blind estimation technique, namely the end user equipment without numerical required corresponding to the downstream signal, for the estimation of ToA using only the downlink signal to the unknown value; furthermore, the invention also provides for channel estimation techniques based on the blind estimation of ToA after the ToA estimation. The ToA technology and the blind estimation of the ToA information to estimate channel estimation based on the technology, in the actual system, solve the difficulty in obtaining huge samples in the frequency domain on the whole frequency band, and does not require any additional reference signal, can significantly improve the pilot aided channel estimation performance and / or reduce the pilot overhead.

【技术实现步骤摘要】
一种用于ToA信息估计以及信道估计的方法、设备与系统
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种ToA信息估计以及基于所述ToA信息估计来进行信道估计的技术。
技术介绍
对于OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交频分复用)系统的导频辅助(pilot-aided)信道估计而言，传播路径的ToA(TimeofArrival，到达时间)信息非常重要。ToA能够提供信道的频域相关矩阵的估计，利用这种估计可以减少在频域中插入的导频而不会影响信道估计的准确性，换言之，在不增加导频开销的基础上，提高信道估计的准确性。由于在适度导频开销下获取信道状态信息，是获取大规模MIMO(Multiple-InputMultiple-Output，多入多出)增益的前置条件，因此在大规模MIMO系统中，ToA信息特别重要。在实际系统中，ToA估计的难点在于缺少在整个带宽上的频域信道响应样本，这是由以下两方面造成的：1.每个终端仅被分配了整个带宽上的一小部分；2.UE特定(UserEquipment-Specific)导频被广泛应用，这种UE特定导频利用和其所在的无线资源块上的数据载波同样的预编码矩阵/向量来进行预编码。现有的ToA估计技术大多采用导频信号，所述导频信号预先被用户所知晓以估计ToA，同时，还需假设在整个带宽上充足的导频样本。然而如前所述，由于以下两个因素：每个终端通常被分配到整个带宽中的一小部分；特定UE导频被广泛应用，其利用预编码矩阵/向量来进行预编码，而该矩阵或向量总是在不同的无线资源块上变化；因此，在整个带宽上，导频并非总是可用的。缺少足够的频域导频导致了在实际系统中，现有ToA估计技术存在巨大的挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于ToA信息估计以及基于所述ToA信息估计来进行信道估计的方法、装置与系统。根据本专利技术的第一个方面，提供了一种在用户设备端用于估计ToA信息的方法，其中，该方法包括：x获取基站所发送的下行信号，其中，所述下行信号包括系统消息、控制信令以及其他用户设备的数据信号中的至少任一项，所述下行信号所对应的数值在所述用户设备端是未知的；y根据所述下行信号，对ToA信息进行估计，以获取ToA估计信息。优选地，所述步骤y包括：-根据所述下行信号，获取具有不同时间间隔的两个下行信号的信号相关性信息；-当所述信号相关性信息大于预定义阈值时，获取所述信号相关性信息所对应的一个或多个时间间隔；-根据所述时间间隔，获取一个或多个ToA估计信息，其中，所述ToA估计信息之间的差值等于所述时间间隔。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种用于下行信道的信道估计的方法，其中，该方法包括：-用户设备获取基站所发送的下行信号，其中，所述下行信号包括系统消息、控制信令以及其他用户设备的数据信号中的至少任一项，所述下行信号所对应的数值在所述用户设备端是未知的；-用户设备根据所述下行信号，对ToA信息进行估计，以获取ToA估计信息；-所述基站将导频信号发送至所述用户设备；-所述用户设备根据所述ToA估计信息以及所述导频信号，对所述下行信道进行信道估计。优选地，所述方法应用于TDD系统和/或FDD系统中。根据本专利技术的第三个方面，提供了一种用于上行信道的信道估计的方法，其中，该方法包括：-用户设备获取基站所发送的下行信号，其中，所述下行信号包括系统消息、控制信令以及其他用户设备的数据信号中的至少任一项，所述下行信号所对应的数值在所述用户设备端是未知的；-用户设备根据所述下行信号，对ToA信息进行估计，以获取ToA估计信息；-所述用户设备将导频信号以及所述ToA估计信息发送至所述基站；-所述基站根据所述ToA估计信息以及所述导频信号，对所述上行信道进行信道估计。优选地，所述方法应用于TDD系统中。根据本专利技术的第四个方面，提供了一种用于估计ToA信息的用户设备，其中，该设备包括：获取装置，用于获取基站所发送的下行信号，其中，所述下行信号包括系统消息、控制信令以及其他用户设备的数据信号中的至少任一项，所述下行信号所对应的数值在所述用户设备端是未知的；估计装置，用于根据所述下行信号，对ToA信息进行估计，以获取ToA估计信息。优选地，所述估计装置用于：-根据所述下行信号，获取具有不同时间间隔的两个下行信号的信号相关性信息；-当所述信号相关性信息大于预定义阈值时，获取所述信号相关性信息所对应的一个或多个时间间隔；-根据所述时间间隔，获取一个或多个ToA估计信息，其中，所述ToA估计信息之间的差值等于所述时间间隔。根据本专利技术的第五个方面，提供了一种用于信道估计的用户设备，其中，该设备包括：获取装置，用于获取基站所发送的下行信号，其中，所述下行信号包括系统消息、控制信令以及其他用户设备的数据信号中的至少任一项，所述下行信号所对应的数值在所述用户设备端是未知的；估计装置，用于根据所述下行信号，对ToA信息进行估计，以获取ToA估计信息；第一信道估计装置，用于根据当前信道类型，执行以下步骤中的任一项：-若所述当前信道类型为下行信道，则获取所述基站所发送的导频信号；根据所述ToA估计信息以及所述导频信号，对所述下行信道进行信道估计；-若所述当前信道类型为上行信道，则将所述ToA估计信息以及导频信号发送至所述基站。优选地，若所述当前信道类型为下行信道，则所述方法应用于TDD系统和/或FDD系统中；若所述当前信道类型为上行信道，则所述方法应用于TDD系统中。根据本专利技术的第六个方面，提供了一种用于信道估计的基站，其中，该基站包括：发送装置，用于向用户设备发送下行信号，其中，所述下行信号包括系统消息、控制信令以及其他用户设备的数据信号中的至少任一项，所述下行信号在所述用户设备端是未知的；第二信道估计装置，用于根据当前信道类型，执行以下步骤中的任一项：-若所述当前信道类型为下行信道，则将导频信号发送至所述用户设备；-若所述当前信道类型为上行信道，则获取所述用户设备所发送的所述ToA估计信息以及导频信号；根据所述ToA估计信息以及所述导频信号，对所述上行信道进行信道估计。优选地，若所述当前信道类型为下行信道，则所述方法应用于TDD系统和/或FDD系统中；若所述当前信道类型为上行信道，则所述方法应用于TDD系统中。根据本专利技术的第七个方面，提供了一种用于信道估计的系统，其中，所述系统包括如上述所述的用户设备，以及如上述所述的基站。与现有技术相比，本专利技术提供了一种ToA盲估技术，即用户设备端无需获取下行信号所对应的数值，仅利用这种未知数值的下行信号即可对ToA进行估计，其中，所述下行信号包括系统消息、控制信令以及其他用户设备的数据信号中的至少任一项；进一步地，本专利技术还提供了根据所述ToA盲估后的ToA估计信息来进行信道估计的技术。上述ToA盲估技术以及基于所述ToA信息估计来进行信道估计的技术，具有以下优点：1)该技术能够显著提高导频辅助信道估计的性能和/或减少导频开销。仿真结果显示其能够在没有性能损耗的前提下，减少50％的导频开销。在此，当该技术被用于TDD的上行信道估计时，需要从用户设备发送至基站的附加反馈，以报告ToA估计信息；但由于ToA估计信息更新周期较长、变化缓慢，因此，相关开销很小。2)该技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在用户设备端用于估计ToA信息的方法，其中，该方法包括：x获取基站所发送的下行信号，其中，所述下行信号包括系统消息、控制信令以及其他用户设备的数据信号中的至少任一项，所述下行信号所对应的数值在所述用户设备端是未知的；y根据所述下行信号，对ToA信息进行估计，以获取ToA估计信息。

【技术特征摘要】
1.一种在用户设备端用于估计ToA信息的方法，其中，该方法包括：x获取基站所发送的下行信号，其中，所述下行信号包括系统消息、控制信令以及其他用户设备的数据信号中的至少任一项，所述下行信号所对应的数值在所述用户设备端是未知的；y根据所述下行信号，对ToA信息进行估计，以获取ToA估计信息。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤y包括：-根据所述下行信号，获取具有不同时间间隔的两个下行信号的信号相关性信息；-当所述信号相关性信息大于预定义阈值时，获取所述信号相关性信息所对应的一个或多个时间间隔；-根据所述时间间隔，获取一个或多个ToA估计信息，其中，所述ToA估计信息之间的差值等于所述时间间隔。3.一种用于下行信道的信道估计的方法，其中，该方法包括：-用户设备获取基站所发送的下行信号，其中，所述下行信号包括系统消息、控制信令以及其他用户设备的数据信号中的至少任一项，所述下行信号所对应的数值在所述用户设备端是未知的；-用户设备根据所述下行信号，对ToA信息进行估计，以获取ToA估计信息；-所述基站将导频信号发送至所述用户设备；-所述用户设备根据所述ToA估计信息以及所述导频信号，对所述下行信道进行信道估计。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法应用于TDD系统和/或FDD系统中。5.一种用于上行信道的信道估计的方法，其中，该方法包括：-用户设备获取基站所发送的下行信号，其中，所述下行信号包括系统消息、控制信令以及其他用户设备的数据信号中的至少任一项，所述下行信号所对应的数值在所述用户设备端是未知的；-用户设备根据所述下行信号，对ToA信息进行估计，以获取ToA估计信息；-所述用户设备将导频信号以及所述ToA估计信息发送至所述基站；-所述基站根据所述ToA估计信息以及所述导频信号，对所述上行信道进行信道估计。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述方法应用于TDD系统中。7.一种用于估计ToA信息的用户设备，其中，该设备包括：获取装置，用于获取基站所发送的下行信号，其中，所述下行信号包括系统消息、控制信令以及其他用户设备的数据信号中的至少任一项，所述下行信号所对应的数值在所述用户设备端是未知的；估计装置，用于根据所述下行信号，对ToA信息进行估计，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴克颖，
申请(专利权)人：上海贝尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31