信道估计方法、装置以及通信系统制造方法及图纸

本申请公开了一种信道估计方法、装置以及通信系统，属于通信技术领域。应用于AP，该方法包括：获取AP与用户终端STA之间的通信质量；根据通信质量，确定本轮时域平滑信道估计TSCE所需执行的信道估计次数；获取AP与STA之间的信道状态信息CSI，CSI由信道估计设备根据确定的信道估计次数，执行本轮TSCE后得到的信道估计结果确定。本申请通过AP根据通信质量实时调整每轮TSCE所需执行的信道估计次数，解决了相关技术中信道估计的可靠性较低的问题。技术中信道估计的可靠性较低的问题。技术中信道估计的可靠性较低的问题。

【技术实现步骤摘要】
信道估计方法、装置以及通信系统


[0001]本申请涉及通信
，特别涉及一种信道估计方法、装置以及通信系统。

技术介绍

[0002]无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)，通常被称为无线高保真(Wireless Fidelity，Wi
‑
Fi)通信网络，采用的标准为电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers；IEEE)802.11系列标准。WLAN系统一般由分布式系统、接入点(Access Point，AP)、无线介质和用户终端(Station，STA)组成。其中，分布式系统位于骨干网络(一般将以太网作为骨干网络)中，用于转发AP之间的数据；无线介质是指从发送端到接收端所形成的传播路径，即无线信道；AP的一端通过有线网络与分布式系统连接，另一端通过无线网络与STA连接，AP用于在有线网络和无线网络之间提供桥接功能；STA指配置有无线接入功能的终端设备，例如智能手机和笔记本电脑等。
[0003]由于WLAN采用分时复用(Time division multiple access，TDMA)的接入方式，以及载波监听多址访问及碰撞避免(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance，CSMA/CA)的信道接入机制，其吞吐量受到了较大的限制。目前通常采用多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)技术增加系统信道容量，以适应宽带无线环境下数据的高速传输。MIMO技术是指在发送端和/或接收端配置多个天线，通过不同的天线发送和接收信号，在不增加频率资源和天线发射功率的前提下利用空间复用增益提升系统信道容量的技术。MIMO系统能够采用自适应波束成形技术或多用户检测技术对共道干扰进行有效抑制或消除。理论上当发射端有N(N为正整数)根天线时，发射端就可以通过该N根天线同时向N个接收端发射互不干扰的电磁信号，通过N根天线发射的电磁信号的叠加，能够实现空域联合分集和/或干扰对消，目前通过预编码的方式能够实现该理论分析。由于预编码基于信道状态信息(Channel State Information，CSI)实现，CSI是接收端利用与发送端之间传输的数据进行信道估计得到的，因此信道估计的准确性直接影响了预编码的可靠性，进而影响了整个WLAN的系统性能。
[0004]相关技术中一般采用基于训练序列的信道估计方法获取CSI，该方法要求发送端在正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)调制信号的所有子载波上发送已知信息(训练序列)，接收端根据已知信息的变化估计出训练序列所在的子载波信道的频域特性(包括信号幅度和相位)。目前常用的基于训练序列的信道估计算法包括最小二乘(Least Square，LS)算法。但是基于LS算法的信道估计方法对信道噪声的敏感度较高，当信道的信噪比较低时，信道估计的误差较大，例如采用LS算法对噪声干扰较多的Wi
‑
Fi通信网络中的无线信道进行估计时，信道估计的可靠性较低。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种信道估计方法、装置以及通信系统，可以解决相关技术中信道估计的可靠性较低的问题。所述技术方案如下：
[0006]第一方面，提供了一种信道估计方法，应用于AP，方法包括：
[0007]获取AP与用户终端STA之间的通信质量；
[0008]根据通信质量，确定本轮时域平滑信道估计TSCE所需执行的信道估计次数；
[0009]获取AP与STA之间的信道状态信息CSI，CSI由信道估计设备根据确定的信道估计次数，执行本轮TSCE后得到的信道估计结果确定。
[0010]需要说明的是，本申请实施例提供的信道估计方法，AP根据通信质量确定一轮TSCE所需执行的信道估计次数，信道估计的灵活性较高。
[0011]可选的，获取AP与STA之间的通信质量，包括：
[0012]基于老化时间段内AP与STA之间的通信后验信息，确定AP与STA之间的通信质量，老化时间段为相邻两轮TSCE的间隔时间段，通信后验信息包括丢包率和吞吐量中的至少一种。
[0013]在一种可能的实现方式中，确定本轮时域平滑信道估计TSCE所需执行的信道估计次数，包括：
[0014]当上一个老化时间段内的通信质量未达到通信质量标准时，增加本轮TSCE所需执行的信道估计次数。
[0015]需要说明的是，信道噪声具有高斯特性，也即是信道噪声在时序上服从均值为0的高斯分布，由于信道在短时间内能够保持恒定，因此在一轮TSCE中可以视为变化的仅为信道噪声。当上一个老化时间段内的通信质量未达到通信质量标准时，说明上一个老化时间段内的信道估计的准确度较低，通过增加本轮TSCE所需执行的信道估计次数，可以在时域上增加对信道噪声的平均，减小信道噪声对信道估计的影响，以提高信道估计的准确度。
[0016]可选的，当上一个老化时间段内的通信质量未达到通信质量标准时，方法还包括：
[0017]将通信质量的合格次数清零，合格次数表示在连续的老化时间段内通信质量达到通信质量标准的次数。
[0018]在另一种可能的实现方式中，确定本轮时域平滑信道估计TSCE所需执行的信道估计次数，包括：
[0019]当上一个老化时间段内的通信质量达到通信质量标准时，使通信质量的合格次数加1，得到更新后的合格次数，合格次数表示在连续的老化时间段内通信质量达到通信质量标准的次数；
[0020]当更新后的合格次数达到标准合格次数时，减少本轮TSCE所需执行的信道估计次数，并将通信质量的合格次数清零。
[0021]需要说明的是，当前每轮TSCE执行的信道估计次数得到的CSI的准确度能够支撑稳定通信时，可以减少本轮TSCE所需执行的信道估计次数，以在保证信道估计的准确度的同时，尽可能减少空口占用的时间开销，提高信道利用率。
[0022]在又一种可能的实现方式中，根据通信质量，确定本轮时域平滑信道估计TSCE所需执行的信道估计次数，包括：
[0023]当上一个老化时间段内的通信质量达到通信质量标准时，使通信质量的合格次数加1，得到更新后的合格次数，合格次数表示在连续的老化时间段内通信质量达到通信质量标准的次数；
[0024]当更新后的合格次数未达到标准合格次数时，确定本轮TSCE所需执行的信道估计
次数与上一轮TSCE执行的信道估计次数相同。
[0025]需要说明的是，在噪声干扰较多的通信系统，例如Wi
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Fi通信网络中，通过对空口的无线信道进行单轮的多次信道估计，并在时序上对信道估计结果进行平均，相对于LS算法，大大降低了噪声对信道估计结果的影响，提高了信道估计的准确度，进而提高了预编码的可靠性，提升了通信系统的性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信道估计方法，其特征在于，包括：接入点设备AP向用户终端STA发送第一帧，所述第一帧中携带有本轮信道估计所需执行的信道估计次数N，N为正整数；其中，所述本轮信道估计包括一次或多次信道估计；接收所述STA发送的训练数据包，所述训练数据包由所述STA基于所述第一帧生成，所述训练数据包中包括N组训练字段；对所述N组训练字段分别进行信道估计，得到N个信道矩阵；对所述N个信道矩阵进行平均计算，得到所述AP与所述STA之间的CSI。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述STA的发射天线个数，生成所述第一帧，所述第一帧中携带有每组所述训练字段中训练符号的个数，每组所述训练字段中训练符号的个数与所述STA的发射天线个数相同。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述训练数据包为基于信道估计的空数据包，所述信道估计的空数据包中包括N组重复的训练字段。4.一种信道估计方法，其特征在于，包括：接入点设备AP生成训练数据包，所述训练数据包中包括N组训练字段；向用户终端STA发送所述训练数据包；向所述STA发送CSI反馈请求，所述CSI反馈请求用于请求所述STA上报所述AP与所述STA之间的CSI，所述CSI是所述STA对所述N组训练字段分别进行信道估计得到N个信道估计矩阵后，对所述N个信道矩阵进行平均计算得到的；接收所述STA上报的CSI。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：每组所述训练字段中训练符号的个数与所述AP的发射天线个数相同。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在所述向所述STA发送所述训练数据包之前，所述方法还包括：向所述STA发送第二帧，所述第二帧用于指示所述STA进入训练数据包接收状态，所述第二帧中携带有本轮信道估计所需执行的信道估计次数N。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二帧为基于信道估计的空数据包通告帧，所述信道估计的空数据包通告帧携带有所述信道估计次数N。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述信道估计次数N承载于所述空数据包通告帧的信道估计域。9.一种信道估计方法，其特征在于，包括：用户终端STA接收接入点设备AP发送的第一帧，所述第一帧中携带有本轮信道估计所需执行的信道估计次数N，N为正整数；其中，所述本轮信道估计包括一次或多次信道估计；基于所述第一帧生成训练数据包，所述训练数据包中包括N组训练字段；向所述AP发送所述训练数据包。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一帧中携带有每组所述训练字段中训练符号的个数，每组所述训练字段中训练符号的个数与所述STA的发射天线个数相同；
所述基于所述第一帧生成训练数据包，包括：根据每组所述训练字段中训练符号的个数以及所述本轮信道估计所需执行的信道估计次数N，生成目标映射矩阵；采用所述目标映射矩阵对训练符号进行映射处理，得到所述N组训练字段。11.一种信道估计装置，其特征在于，应用于接入点设备AP，所述装置包括：收发模块，用于向用户终端STA发送第一帧，所述第一帧中携带有本轮信道估计所需执行的信道估计次数N，N为正整数；其中，所述本轮信道估计包括一次或多次信道估计；所述收发模块接收所述STA发送的训练数据包，所述训练数据包由所述STA基于所述第一帧生成，所述训练数据包中包括N组训练字段；处理模块，用于对所述N组训...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁方超，陈鹏，杨博，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：