FDD系统下行信道估计方法及基站、可读存储介质及设备技术方案

一种FDD系统下行信道估计方法及基站、可读存储介质及设备，所述FDD系统下行信道估计方法包括：当存在下行信道估计需求时，生成下行导频信号；所述下行导频信号对应的每一根发射天线的导频参数的取值为0～N‑1之内的随机整数，且每一根天线对应的导频参数的取值各不相同，N为所述下行导频信号对应的子载波的总数，且N＞1；向用户终端发送下行导频信号；接收所述用户终端上传的反馈信息；根据所述反馈信息，对所述用户终端对应的下行信道进行估计。上述方案能够提高下行信道估计的精确度。

Downlink Channel Estimation Method for FDD System and Base Station, Readable Storage Media and Equipment

A downlink channel estimation method for FDD system and a base station, a readable storage medium and a device. The downlink channel estimation method for FDD system includes: generating downlink pilot signal when there is a downlink channel estimation requirement; taking the pilot parameters of each transmitting antenna corresponding to the downlink pilot signal as a random integer in the range of 0 to N 1, and the pilot parameters corresponding to each antenna. The values of N are different. N is the total number of subcarriers corresponding to the downlink pilot signal, and N > 1. The downlink pilot signal is sent to the user terminal, the feedback information uploaded by the user terminal is received, and the downlink channel corresponding to the user terminal is estimated according to the feedback information. The above scheme can improve the accuracy of downlink channel estimation.

【技术实现步骤摘要】
FDD系统下行信道估计方法及基站、可读存储介质及设备
本专利技术涉及无线通信领域，尤其涉及一种FDD系统下行信道估计方法及基站、可读存储介质及设备。
技术介绍
在频分双工(FrequencyDivisionDual，FDD)多输入多输出(Multiple-InputMultiple-Output，MIMO)系统中，上下行信道不具备时分双工(TimeDivisionDual，TDD)系统的信道互易性。基站在获取用户终端(UserEquipment，UE)信道状态信息时，需要对用户终端(UE)进行单独的下行信道估计。现有技术中，基站在进行下行信道估计时，先向UE发送下行导频信号。每个UE根据接收到的导频信号来进行信道估计，并将将估计得到的信道状态信息反馈给基站。传统的FDD系统下行导频设计中，通常只针对一个特定的UE，这样的导频设计方法可以使得一个特定的UE的下行信道估计较为准确。但是由于所有用户共享同一个下行导频，且不同的UE的最优下行导频不同，因此其他的UE的下行信道估计的精确度可能较差。
技术实现思路
本专利技术实施例解决的是如何提高不同的UE的下行信道估计的精确度。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种FDD系统下行信道估计方法，包括：当存在下行信道估计需求时，生成下行导频信号；所述下行导频信号对应的每一根发射天线的导频参数的取值为0～N-1之内的随机整数，且每一根天线对应的导频参数的取值各不相同，N为所述下行导频信号对应的子载波的总数，且N＞1；向用户终端发送下行导频信号；接收所述用户终端上传的反馈信息；根据所述反馈信息，对所述用户终端对应的下行信道进行估计。可选的，所述FDD系统下行信道估计方法还包括：向所述用户终端发送下行信道的信道支撑集以及下行的离去角。可选的，所述接收用户终端上传的反馈信息，包括：接收所述用户终端上传的经过压缩之后的反馈信息；所述经过压缩之后的反馈信息为：所述用户终端根据所述信道支撑集的互易性以及下行的离去角，对估计得到的反馈信息进行压缩得到的。可选的，所述接收所述用户终端上传的反馈信息，包括：采用卡尔曼滤波器接收所述用户终端上传的经过压缩之后的反馈信息。可选的，所述用户终端上传的经过压缩之后的反馈信息为：其中，Q[n]H为Q[n]的共轭转置，为时域重叠信道；Q[n]为第n个时刻设计的用于压缩观测值的矩阵：Q[n]＝BU(:,0:L-1)；其中，U(:,0:L-1)为矩阵C的前L个最大特征值对应的特征向量，C＝BΘ[n]M[n|n-1]2Θ[n]HB，L为预先设定的反馈量，M[n|n-1]是卡尔曼滤波器第n-1时刻的预测MSE矩阵；为所述用户终端与发射天线之间的信道冲激响应对应的信道支撑集；Π为转置矩阵，适于将一个MP×MP的单位矩阵的顺序重排得到，为克罗内克积，1P表示一个长度为P的全1列向量，1M表示一个长度为M的全1列向量。本专利技术实施例还提供了一种基站，包括：生成单元，用于当存在下行信道估计需求时，生成下行导频信号；所述下行导频信号对应的每一根发射天线的导频参数的取值为0～N-1之内的随机整数，且每一根天线对应的导频参数的取值各不相同，N为所述下行导频信号对应的子载波的总数，且N＞1；第一发送单元，用于向用户终端发送下行导频信号；接收单元，用于接收所述用户终端上传的反馈信息；估计单元，用于根据所述反馈信息，对所述用户终端对应的下行信道进行估计。可选的，所述基站还包括：第二发送单元，用于向所述用户终端发送下行信道的信道支撑集以及下行的离去角。可选的，所述接收单元，用于接收所述用户终端上传的经过压缩之后的反馈信息，所述经过压缩之后的反馈信息为：所述用户终端根据所述信道支撑集的互易性以及下行的离去角，对估计得到的反馈信息进行压缩得到的。可选的，所述接收单元，用于采用卡尔曼滤波器接收所述用户终端上传的经过压缩之后的反馈信息。可选的，所述用户终端上传的经过压缩之后的反馈信息为：其中，为时域重叠信道，Q[n]H为Q[n]的共轭转置，Q[n]为第n个时刻设计的用于压缩观测值的矩阵：Q[n]＝BU(:,0:L-1)；其中，U(:,0:L-1)为矩阵C的前L个最大特征值对应的特征向量，C＝BΘ[n]M[n|n-1]2Θ[n]HB，L为预先设定的反馈量，M[n|n-1]是卡尔曼滤波器第n-1时刻的预测MSE矩阵；为所述用户终端与发射天线之间的信道冲激响应对应的信道支撑集；Π为转置矩阵，适于将一个MP×MP的单位矩阵的顺序重排得到，为克罗内克积，1P表示一个长度为P的全1列向量，1M表示一个长度为M的全1列向量。本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述任一种所述的FDD系统下行信道估计方法的步骤。本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行上述任一种所述的FDD系统下行信道估计方法的步骤。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：在每一次生成下行导频信号时，下行导频信号对应的每一根天线的导频参数的取值均是随机的，且每一根天线对应的导频参数各不相同，从而可以避免不同的天线的信道冲激响应的抽头长时间处于重叠的情况发生，故可以提高用户终端的下行信道估计的精确度。进一步，用户终端在估计得到下行信道的反馈信息后，对反馈信息进行压缩，使得基站接收到经过压缩之后的反馈信息，从而可以降低上行开销。附图说明图1是一种时域重叠信道的示意图；图2是本专利技术实施例中的一种FDD系统下行信道估计方法的流程图；图3是本专利技术实施例中的一种基站的结构示意图。具体实施方式针对一个FDD系统，设定基站的天线数为M，用户终端的天线数为1。基站使用正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)调制方式，子载波个数为N。基站在第m根天线上发送的频域导频信号为：其中，Sm为基站在第m根天线上发送的频域导频信号；S0为基序列，是一个对角阵，对角元素是零均值且幅值为1的随机数，S0由基站随机产生，作用是将其他小区的干扰随机化；τm为第m根天线上发送的频域导频信号对应的导频参数。导频参数τm的直观效果是将第m根发射天线的信道冲激响应循环移位τm后再与基站的其他发射天线移位后的信道冲激响应叠加。第k个用户终端，也即用户终端k接收到的频域信号为：其中，yk为第k个用户终端接收到的频域信号，F为FFT矩阵，hm,k为基站的第m根天线到用户终端k的时域信道冲激响应，ωk～CN(0,I)为用户终端k对应的频域噪声。将hmk转换到时域，得到时域重叠信道：其中，为hm,k对应的时域重叠信道，FH为F的共轭转置矩阵，为S0的共轭转置矩阵；Θm为循环移位矩阵，第一列为Θm(:,0)＝[0,…0,1,0,…,0]T，第一列的第1个1之前存在τm个0。在上式(1)中，导频参数τm的直观效果是将第m根发射天线的信道冲激响应循环移位τm后再与基站的其他发射天线移位后的信道冲激响应叠加。在做下行信道估计时，可能会存在不同的发射天线对应的信道冲激响应的抽头重叠的情况。参照图1，给出了时域重叠信道的示意图。图1中，基站的发射天线TX1的信道冲激响应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种FDD系统下行信道估计方法，其特征在于，包括：当存在下行信道估计需求时，生成下行导频信号；所述下行导频信号对应的每一根发射天线的导频参数的取值为0～N‑1之内的随机整数，且每一根天线对应的导频参数的取值各不相同，N为所述下行导频信号对应的子载波的总数，且N＞1；向用户终端发送下行导频信号；接收所述用户终端上传的反馈信息；根据所述反馈信息，对所述用户终端对应的下行信道进行估计。

【技术特征摘要】
1.一种FDD系统下行信道估计方法，其特征在于，包括：当存在下行信道估计需求时，生成下行导频信号；所述下行导频信号对应的每一根发射天线的导频参数的取值为0～N-1之内的随机整数，且每一根天线对应的导频参数的取值各不相同，N为所述下行导频信号对应的子载波的总数，且N＞1；向用户终端发送下行导频信号；接收所述用户终端上传的反馈信息；根据所述反馈信息，对所述用户终端对应的下行信道进行估计。2.如权利要求1所述的FDD系统下行信道估计方法，其特征在于，还包括：向所述用户终端发送下行信道的信道支撑集以及下行的离去角。3.如权利要求2所述的FDD系统下行信道估计方法，其特征在于，所述接收用户终端上传的反馈信息，包括：接收所述用户终端上传的经过压缩之后的反馈信息；所述经过压缩之后的反馈信息为：所述用户终端根据所述信道支撑集的互易性以及下行的离去角，对估计得到的反馈信息进行压缩得到的。4.如权利要求3所述的FDD系统下行信道估计方法，其特征在于，所述接收所述用户终端上传的反馈信息，包括：采用卡尔曼滤波器接收所述用户终端上传的经过压缩之后的反馈信息。5.如权利要求4所述的FDD系统下行信道估计方法，其特征在于，所述用户终端上传的经过压缩后的反馈信息为：其中，Q[n]H为Q[n]的共轭转置，为时域重叠信道；Q[n]为第n个时刻设计的用于压缩观测值的矩阵：Q[n]＝BU(:,0:L-1)；其中，U(:,0:L-1)为矩阵C的前L个最大特征值对应的特征向量，C＝BΘ[n]M[n|n-1]2Θ[n]HB，L为预先设定的反馈量，M[n|n-1]是卡尔曼滤波器第n-1时刻的预测MSE矩阵；为所述用户终端与发射天线之间的信道冲激响应对应的信道支撑集；Π为转置矩阵，适于将一个MP×MP的单位矩阵的顺序重排得到，为克罗内克积，1P表示一个长度为P的全1列向量，1M表示一个长度为M的全1列向量。6.一种基站，其特征在于，包括：生成单元，用于当存在下行信道估计需求时，生成下行导频信号；所述下行导频信号对应的每一根发射天线的导频参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗喜良，潘振岗，
申请(专利权)人：上海科技大学，北京展讯高科通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31