无线通信系统中的信道估计方法、通信单元、终端和通信系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于无线通信系统中的信道估计的方法。通信系统包括被提供有多个天线的通信单元以及一个或多个终端。首先，从每个天线朝向一个或多个终端发射导频信号。在终端处，对发射的导频信号执行相关编码以形成相关编码的导频信号。然后从一个或多个终端向通信单元的多个天线重传相关编码的导频信号。通信单元然后基于相关编码的导频信号来估计一个或多个终端与多个天线之间的上行链路信道。最后，基于所估计的上行链路信道来获得对多个天线与一个或多个终端之间的下行链路信道的估计。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线通信系统中的信道估计方法、通信单元、终端和通信系统
本专利技术的实施例涉及一种用于在无线通信系统中的信道估计的方法，该无线通信系统包括通信单元和一个或多个终端。本专利技术的实施例还涉及一种用于与通信系统中的一个或多个终端的通信的通信单元。本专利技术的实施例还涉及一种用于与通信系统中的被提供有多个天线的通信单元的通信的终端。最后，本专利技术的实施例涉及包括通信单元和一个或多个终端的通信系统。
技术介绍
本部分介绍可以有助于更好地理解本专利技术的各方面。因此，本部分的陈述应当鉴于此来阅读，而不应当被理解为对本领域已知的内容的认可。在大规模多输入多输出(MIMO)通信系统中，大规模MIMO中心节点(有时也称为大规模MIMO基站)被提供有天线阵列，天线阵列包括用于使用空间复用在相同的时间/频率资源上服务于多个(例如，K个)终端的多个(例如，M个)天线。在大规模MIMO通信系统中成功操作复用操作的关键因素涉及获得足够准确的信道状态信息(CSI)。特别地，大规模MIMO基站需要获得其M个天线中的每个天线与K个终端中的每个终端之间的传播信道的频率响应的足够准确的估计。对于采用时分双工(TDD)的大规模MIMO通信系统来说，获得这样的CSI相对容易，其中相同的频带被用于上行链路和下行链路数据发射两者。可以通过K个终端对正交导频序列到M个基站天线的同时发射来获取CSI，由此估计M个基站天线中的每个和K个终端中的每个之间的上行链路传播信道状态。由于互易性，上行链路信道等于下行链路信道。采样持续时间与基站天线的数目无关，并且执行训练方案以获得所需要的传播信道状态估计是相对较快的，因为K个终端的整个过程需要K个资源采样，并且在典型的MIMO系统中，终端的数目与基站天线的数目相比相对较低。然而，在欧洲和北美，大多数无线通信系统使用频分双工(FDD)来操作，其中上行链路信道和下行链路信道通常位于不同的频带中。在FDD下，上行链路正交导频序列的发射仍然足以使MIMO基站估计上行链路传播信道的状态。然而，MIMO基站需要另外的方法来获得下行链路传播信道的状态的足够准确的估计，这通常是耗时的。考虑到具有M个基站天线和K个单天线终端的系统，已知的用于获得下行CSI的方式是K个终端朝向M个基站天线发送导频信号，这使得MIMO基站能够获得上行链路信道的CSI。另外，为了获得下行链路CSI，M个基站天线在下行链路上同时发射正交导频序列，并且K个终端中的每个通过传播信道接收导频组合。然后，每个终端实时地同时在上行链路上将其接收的模拟复合导频信号发射回基站。通过信号处理及其对上行链路信道的了解，基站然后可以可靠地估计下行链路信道状态。整个过程需要至少2M+K个资源采样。由于基站天线的数目M通常远高于大规模MIMO系统中的终端K的数目，因此获得采用FDD的MIMO系统中的上行链路和下行链路传播信道的可靠的CSI比获得采用TDD的MIMO系统中的这样的CSI要麻烦得多。由Li等人在IEEECommunicationsLetters的第13卷的第11期的第826-828页中发表的题为“Pilot-AssistedChannelEstimationMethodforOFDMASystemsoverTime-VaryingChannels”的文章描述了对于所涉及的每个用户用时间频率块以线性模型来近似一个符号周期中的频域发射函数的时间变化。美国专利申请公开号2014/0219377描述了用于超大规模MIMO系统的信道估计，其中发射器包括间隔开的多个天线，使得相邻天线之间的间隔提供大于门限水平的空间相关系数。发射器选择用于向接收器发射导频参考信号的发射天线的子集。导频参考信号仅从所选择的子集来发射。接收器包括被配置为使用所接收的导频参考信号以及发射天线之间的已知或估计的空间相关来导出所有发射天线的信道估计的信道估计器。希望减少获得FDD系统中的CSI的时间，特别是对于具有相对较大数目的终端的MIMO系统。
技术实现思路
本专利技术的实施例的目的是减少获得信道状态信息的时间，特别是对于具有相对较大数目的终端并且采用FDD的MIMO系统。为此目的，本专利技术的实施例涉及一种用于在无线通信系统中的信道估计的方法，该无线通信系统包括通信单元和一个或多个终端的，其中通信单元包括多个天线，该方法包括：从多个天线中的每个天线朝向一个或多个终端发射导频信号；在一个或多个终端处对发射的导频信号执行相关编码以形成相关编码的导频信号，如果一个或多个终端包括多于一个天线，则相关编码的导频信号被提供有终端特定的相关签名或天线特定的相关签名；从一个或多个终端向多个天线重传相关编码的导频信号；基于相关编码的导频信号来估计一个或多个终端与多个天线之间的上行链路信道；以及基于所估计的上行链路信道来获得对多个天线与一个或多个终端之间的下行链路信道的估计。在包括M个天线和K个终端的通信系统中，这个估计方法需要最少2M个资源样本。因此，该方法独立于K，并且因此对于包括被配置为由通信单元服务的相对大量的终端的通信系统而言是具有高度吸引力的。上述方法导致对上行链路信道的估计以及针对在终端索引的未知置换之前(或者在终端相对于天线索引具有多于一个天线的情况下)充分已知的下行链路信道而获得的估计。虽然足够用于下行链路中的诸如广播传输等各个终端使用共轭波束形成的场景，但是这种不明确性可能在一些其他场景中引起问题。为此目的，在一些实施例中，该方法还包括从一个或多个终端向多个天线发射数据信号，每个数据信号包括与数据信号所源自的发射源的身份相关的信息；以及使用发射源身份信息将上行链路信道和下行链路信道链接到相应的终端。如果一个或多个终端设置有单个天线，则发射源身份信息可以是终端特定的信息，或者如果一个或多个终端设置有多于一个天线，则发射源身份信息可以是天线特定的信息。在一些实施例中，相关编码包括通过自回归模型、优选地是1阶自回归模型来对所接收的导频信号进行滤波。这种自回归模型、特别是1阶自回归模型容易实现。它在创建频谱多样性方面相对简单且高效。在一些其他实施例中，相关编码包括对导频信号执行循环卷积操作。对导频信号执行循环卷积操作可以实现协方差矩阵估计准确度的提高，并且因此可以导致提高的性能。在一些实施例中，估计一个或多个用户终端与多个天线之间的上行链路信道利用二阶盲标识算法。二阶盲标识算法在本领域中是已知的，并且因此相对容易实现。另外，本专利技术的实施例涉及用于与通信系统中的一个或多个终端的通信的通信单元，通信单元包括：多个天线；以及至少一个信道估计模块；其中通信单元被配置为：从多个天线中的每个天线朝向通信系统中的一个或多个终端发射导频信号；在多个天线处从一个或多个终端接收相关编码的导频信号，如果一个或多个终端包括多于一个天线，则相关编码的导频信号被提供有终端特定的相关签名或天线特定的相关签名；由至少一个信道估计模块基于编码的导频信号来估计一个或多个终端与多个天线之间的上行链路信道；以及由至少一个信道估计模块基于所估计的上行链路信道来获得对多个天线与一个或多个用户终端之间的下行链路信道的估计。在一些实施例中，由于以上阐述的原因，通信单元进一步包括解码模块，并且进一步被配置为：经由多个天线从一个或多个终端接收数据信号，数据信号包括与数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在无线通信系统中的信道估计的方法，所述无线通信系统包括通信单元和一个或多个终端，其中所述通信单元包括多个天线，所述方法包括：‑从所述多个天线中的每个天线朝向所述一个或多个终端发射导频信号；‑在所述一个或多个终端处对发射的所述导频信号执行相关编码以形成相关编码的导频信号，如果所述一个或多个终端包括多于一个天线，则所述相关编码的导频信号被提供有终端特定的相关签名或天线特定的相关签名；‑从所述一个或多个终端向所述多个天线重传所述相关编码的导频信号；‑基于所述相关编码的导频信号来估计所述一个或多个终端与所述多个天线之间的上行链路信道；以及‑基于估计的所述上行链路信道来获得对所述多个天线与所述一个或多个终端之间的下行链路信道的估计。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.08 EP 15306583.41.一种用于在无线通信系统中的信道估计的方法，所述无线通信系统包括通信单元和一个或多个终端，其中所述通信单元包括多个天线，所述方法包括：-从所述多个天线中的每个天线朝向所述一个或多个终端发射导频信号；-在所述一个或多个终端处对发射的所述导频信号执行相关编码以形成相关编码的导频信号，如果所述一个或多个终端包括多于一个天线，则所述相关编码的导频信号被提供有终端特定的相关签名或天线特定的相关签名；-从所述一个或多个终端向所述多个天线重传所述相关编码的导频信号；-基于所述相关编码的导频信号来估计所述一个或多个终端与所述多个天线之间的上行链路信道；以及-基于估计的所述上行链路信道来获得对所述多个天线与所述一个或多个终端之间的下行链路信道的估计。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：-从所述一个或多个终端向所述多个天线发射数据信号，每个数据信号包括与所述数据信号所源自的发射源的身份相关的信息；以及-使用所述发射源身份信息将上行链路信道和下行链路信道链接到相应的终端。3.根据权利要求2所述的方法，其中如果所述一个或多个终端被提供有单个天线，则所述发射源身份信息是终端特定的信息，或者如果所述一个或多个终端被提供有多于一个天线，则所述发射源身份信息是天线特定的信息。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中相关编码包括通过自回归模型、优选地是1阶自回归模型来对接收的导频信号进行滤波。5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中相关编码包括对所述导频信号执行循环卷积操作。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中估计所述一个或多个用户终端与所述多个天线之间的上行链路信道利用二阶盲标识算法。7.一种用于与通信系统中的一个或多个终端(UE1-UE4；SC1-SC2)的通信的通信单元(10；50)，所述通信单元包括：-多个天线(30-1，...，30-m；70-1，...，70-m)；以及-至少一个信道估计模块(20；60)；其中所述通信单元被配置为：-从所述多个天线中的每个天线朝向所述通信系统中的所述一个或多个终端发射导频信号；-在所述多个天线处从所述一个或多个终端接收相关编码的导频信号，如果所述一个或多个终端包括多于一个天线，则所述相关编码的导频信号被提供有终端特定的相关签名或天线特定的相...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·韦泽曼，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯，
类型：发明
国别省市：法国,FR