CN102404258B - 一种下行信道估计方法及系统、移动终端 - Google Patents

Abstract

一种下行信道估计方法及系统、移动终端，在该方法中第一移动终端位于小区中心区域，第二移动终端位于小区边缘区域，第二移动终端资源块与第一移动终端资源块相邻，因此第一移动终端可以利用基站发送给第二移动终端的数据信号来进行下行信道估计，从而提高下行信道估计精度，增强下行信道估计性能。

Description

一种下行信道估计方法及系统、移动终端

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种下行信道估计方法及系统、移动终端。

背景技术

长期演进(Long Term Evolution，LTE)网络是第三代合作伙伴计划(The3rd Generation Partnership Project，3GPP)的长期演进项目，它作为一种即将被广泛应用的通信标准，要求具有更高的传输速率和更好的传输质量。为了达到这些要求，精确的下行信道估计是不可缺少的一个环节。

现有技术一阐述了一种LTE网络中的下行信道估计方法，该方法概述为：基站(Node B)通过分配给移动终端的资源块(Resource Block，RB)的资源粒子(Resource Element，RE)，将参考信号(Reference signal，RS)发送给移动终端；而移动终端在RE上收到接收信号后，可以结合通用RS估计出RE信道响应；移动终端估计出RE信道响应后，可以进一步通过插值方式来获得RB的其余RE信道响应，从而完成下行信道估计。其中，RE是RB的最小单位，一个RE通常包含一个正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM)符号以及一个子载波(Sub-carrier)。具体来说，在现有技术一阐述的方法中，基站发送的RS是稀疏地分散在移动终端的RB上的，一种RS的分布图如图1所示，图1画出了RS分布在相邻2个RB上的场景。其中，RS分散在每一个RB的4个RE上，栅格表示RE，l表示RB索引符。假设移动终端在图1中的某一个RE上收到信号为y＝hs+n；其中，h表示RE信道响应，s表示RS，n为加性噪声。如果h和n的统计特性未知，则移动终端可以通过迫零对h进行估计：如果h或n的统计特性通用，则移动终端可以通过最小均方误差(Minimum Mean Square Error，MMSE)对h进行估计。这里假设h均值为零，方差为n的方差为N₀，那么估计值为其中，||s||表示RS的绝对值。移动终端在估计出RE信道响应后，可以通过插值方式获得其余RE信道响应。在现有技术一阐述的方法中，信道估计的误差来源主要有两方面，一方面是RE信道响应的估计误差另一方面是插值造成的误差。

现有技术二在现有技术一的基础上阐述了另一种LTE网络中的下行信道估计方法，该方法概述为：移动终端先按照现有技术一阐述的方法初步估计出分配给它的RE信道响应，然后再利用初步估计出的信道响应去解调出数据信号，其中，解调出的数据信号可以是检测差错概率较小的RE上的数据信号；最后移动终端可以将解调出的数据信号作为新RS重新对RE信道响应进行估计，从而可以提高信道估计的精度。但是实际应用中，如果移动终端位于小区中心区域时，基站向移动终端发送数据信号的发射功率就比较小(一般要比通用RS的发射功率小3dB)，此时如果移动终端仍将解调出的数据信号作为RS去重新估计RE信道响应，将会引入较大的误差，从而降低了下行信道估计精度。

因此，在移动终端位于小区中心区域时，如何提高下行信道估计精度是本领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种下行信道估计方法及系统、移动终端，能够在移动终端位于小区中心区域时，提高下行信道估计精度。

一种下行信道估计方法，包括：

位于小区中心区域的第一移动终端接收基站发送的第一信号，所述第一信号是基站发送的参考信号经过所述基站到所述第一移动终端的信道后形成的；

所述第一移动终端利用所述第一信号以及所述参考信号估计出所述第一信号对应的资源粒子上的所述基站到所述第一移动终端的信道响应估计值；

所述第一移动终端利用所述信道响应估计值在第二移动终端资源块上进行插值，以获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述第一移动终端的粗信道响应估计值h’；所述第二移动终端位于小区边缘区域，并且所述第二移动终端资源块与所述第一移动终端资源块相邻；

所述第一移动终端接收所述基站发送的第二信号，所述第二信号是所述基站发送的第二移动终端数据信号经过所述第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述第一移动终端的信道后形成的；从所述第二信号中解调解码并恢复出数据信号；

所述第一移动终端将所述数据信号作为新参考信号并结合所述第二信号更新所述粗信道响应估计值h’，以获得所述第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述第一移动终端的精细信道响应估计值h”；

所述第一移动终端利用所述信道响应估计值和所述精细信道响应估计值h”在所述第一移动终端资源块上进行插值，以获得所述第一移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述第一移动终端的信道响应估计值。

一种移动终端，所述移动终端位于小区中心区域，所述移动终端包括：

第一接收单元，用于接收基站发送的第一信号，所述第一信号是基站发送的参考信号经过所述基站到所述移动终端的信道后形成的；

估计单元，用于利用所述第一信号以及所述参考信号估计出所述第一信号对应的资源粒子上的所述基站到所述移动终端的信道响应估计值

第一插值单元，用于利用所述信道响应估计值在第二移动终端资源块上进行插值，以获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述移动终端的粗信道响应估计值h’；所述第二移动终端位于小区边缘区域，并且所述第二移动终端资源块与所述移动终端资源块相邻；

所述第一接收单元，还用于接收所述基站发送的第二信号，所述第二信号是所述基站发送的第二移动终端数据信号经过所述第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述移动终端的信道后形成的；

解调解码单元，用于从所述第一接收单元接收到的第二信号中解调解码并恢复出数据信号；

更新单元，用于将所述数据信号作为新参考信号并结合所述第二信号更新所述粗信道响应估计值h’，以获得所述第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述移动终端的精细信道响应估计值h”；

第二插值单元，用于利用所述信道响应估计值和所述精细信道响应估计值h”在所述移动终端资源块上进行插值，以获得所述移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述移动终端的信道响应估计值。

一种下行信道估计系统，包括基站以及上述位于小区中心区域的移动终端；

其中，所述基站用于发送参考信号，所述参考信号经过所述基站到所述移动终端的信道后形成第一信号；以及用于发送第二移动终端数据信号，所述第二移动终端数据信号经过所述第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述移动终端的信道后形成第二信号。

本发明实施例中，位于小区中心区域的第一移动终端可以先估计出第一信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的信道响应估计值其中，第一信号是基站发送的参考信号经过基站到第一移动终端的信道后形成的；进而可以利用在第二移动终端资源块进行插值以获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的粗信道响应估计值h’；在此基础上，第一移动终端可以接收基站发送的第二信号，并从第二信号中解调解码并恢复出数据信号作为新参考信号，其中，第二信号是基站发送的第二移动终端数据信号经过第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的信道后形成；第一移动终端可以利用新参考信号和第二信号更新h’获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的精细信道响应估计值h”；第一移动终端可以利用和h”对第一移动终端资源块进行插值，以获得第一移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的信道响应估计值，从而实现对第一移动终端的下行信道估计。上述方案中，第一移动终端位于小区中心区域，而第二移动终端位于小区边缘区域，所以基站发送给第二移动终端的数据信号强度要远大于基站发送给第一移动终端的数据信号强度，第一移动终端从第二信号中解调解码并恢复出基站发送给第二移动终端的数据信号，并将该数据信号作为新参考信号来更新h’后，获得的第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的精细信道响应估计值h”将更加精确，进而第一移动终端利用和h”对第一移动终端资源块进行插值时可以提高下行信道估计精度，增强下行信道估计性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有RS在移动终端RB上的一种分布图；

图2是本发明实施例提供的一种下行信道估计方法的流程图；

图3是位于小区中心区域的第一移动终端与位于小区边缘区域的第二移动终端的资源块交错影射图；

图4是本发明实施例提供的一种线性关系图；

图5是本发明实施例提供的一种移动终端的结构图；

图6是本发明实施例提供的另一种移动终端的结构图；

图7是本发明实施例提供的又一种移动终端的结构图；

图8是本发明实施例提供的一种下行信道估计系统的结构图；

图9是本发明与现有下行信道估计方法在均方误差上的仿真性能比较图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种应用于LTE网络的下行信道估计方法及系统、移动终端，用于在移动终端位于小区中心区域时，提高下行信道估计精度，增强下行信道估计性能。以下分别进行详细说明。

实施例一：

请参阅图2，图2是本发明实施例提供的一种下行信道估计方法的流程图，应用于LTE网络。如图2所示，该下行信道估计方法可以包括以下步骤：

201、位于小区中心区域的第一移动终端接收基站发送的第一信号，该第一信号是基站发送的参考信号经过基站到第一移动终端的信道后形成的。

本发明实施例中，小区中心区域以及后续提到的小区边缘区域均是一种相对概念。举例来说，如果小区覆盖半径为1000米，那么可以将到达小区中心的物理距离小于400米的区域称为小区中心区域，而将到达小区中心的物理距离大于等于400米的区域称为小区边缘区域。再举例来说，如果小区覆盖半径为500米，那么可以将到达小区中心的物理距离小于250米的区域称为小区中心区域，而将到达小区中心的物理距离大于等于250米的区域称为小区边缘区域。可见，小区中心区域以及后续提到的小区边缘区域的划分需要参考小区覆盖半径的大小，而本发明实施例对小区覆盖半径的大小不作具体限定。

本发明实施例中，第一移动终端可以是小区中心区域内的静态的或移动的用户设备(User Equipment，UE)。UE可以称为终端(terminal)，移动台(mobile station)，用户单元(subscriber unit)，站台(station)等。UE可以为蜂窝电话(cellular phone)，个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)，无线调制解调器(modem)，无线通信设备，手持设备(handheld)，膝上型电脑(laptop computer)，无绳电话(cordless phone)，无线本地环路(WirelessLocal Loop，WLL)台等。UE可以与宏基站、皮(pico)基站，毫微微蜂窝(femto)基站等进行通信。

其中，在下行信道估计中，基站发送的参考信号通常是基站与第一移动终端之间协商好的，也即是说，基站发送的参考信号对于第一移动终端来说是已知的。因此，基站发送的参考信号也可以称为已知参考信号或通用参考信号。

202、第一移动终端利用第一信号以及参考信号估计出第一信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的信道响应估计值

举例来说，假设第一移动终端在其资源块的资源粒子上接收到基站发送的第一信号y＝hs+n；其中，h表示第一信号对应的资源粒子(RE)上的基站到第一移动终端的信道响应，s表示参考信号(RS)，而n为加性噪声。如果h和n的统计特性未知，则第一移动终端可以通过迫零对h进行估计，获得第一信号对应的RE上的基站到第一移动终端的信道响应估计值即如果h或n的统计特性通用，则第一移动终端可以通过MMSE对h进行估计，获得第一信号对应的RE上的基站到第一移动终端的信道响应估计值这里假设h均值为零，方差为n的方差为N₀，那么为：其中，||s||表示RS的绝对值。

其中，由于基站发送的参考信号通常是稀疏地分散在第一移动终端资源块的多个RE上的，因此，相应地第一移动终端可以估计出多个RE上的基站到第一移动终端的信道响应估计值

203、第一移动终端利用上述信道响应估计值在第二移动终端资源块上进行插值，以获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的粗信道响应估计值h’；其中，第二移动终端位于小区边缘区域，并且第二移动终端资源块与第一移动终端资源块相邻。

请一并参阅图3，图3是位于小区中心区域的第一移动终端与位于小区边缘区域的第二移动终端的资源块交错影射图。在图3中，白色栅格表示第一移动终端资源块，而黑色表示第二移动终端资源块。从图3所示的资源块交错影射图可以清楚看出，本发明实施例中第二移动终端资源块与第一移动终端资源块是相邻的，而第一信号对应的资源粒子可以是第一移动终端资源块的资源粒子，因此，第一移动终端可以利用上述的信道响应估计值对第二移动终端资源块进行插值，以获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的粗信道响应估计值h’。

本发明实施例中，基站在进行下行资源调度时，可以按照图3所示的资源块交错影射图将位于小区中心区域的第一移动终端的资源块的相邻资源块调度给位于小区边沿区域的第二移动终端。由于基站调度下行资源的具体实现过程属于本领域的技术人员所公知的常识，因此，本发明实施例此处不作赘述。

举例来说，第一移动终端可以利用上述的信道响应估计值对第二移动终端资源块进行线性插值、多项式插值、样条曲线插值、三角插值、有理插值以及小波插值中的任一种插值，以获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的粗信道响应估计值h’。

以线性插值为例，如图4所示假设第一移动终端已估计出其资源块中x0、x1的数值分别为y0和y1，其中，x0和x1可以看作是资源块索引符，而y0和y1可以看作是第一移动终端已估计出的两个资源粒子的信道响应估计值那么由(x0，y0)和(x1，y1)可以确定以下线性关系，即：

$y=y0+(x-x0)\frac{y1-y0}{x1-x0}$

在上述线性关系的基础上，可以将第二移动终端的资源块索引符x代入根据上述线性关系，从而可以估计出y，y即可以看作是在上述线性关系上的第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的粗信道响应估计值h’，从而实现了利用上述的信道响应估计值对第二移动终端资源块进行插值，以获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的粗信道响应估计值h’的目的。

204、第一移动终端接收基站发送的第二信号，该第二信号是基站发送的第二移动终端数据信号经过第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的信道后形成的；从第二信号中解调解码并恢复出数据信号。

由于第一移动终端位于小区中心区域，而第二移动终端位于小区边缘区域，因此基站发送给第二移动终端的数据信号的强度要远大于基站发送给第一移动终端的数据信号的强度。实践表明，基站发送给第二移动终端的数据信号的强度至少比基站发送给第一移动终端的数据信号的强度大10dB以上。

205、第一移动终端将上述数据信号作为新参考信号并结合第二信号更新粗信道响应估计值h’，以获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的精细信道响应估计值h”。

其中，第一移动终端将上述数据信号作为新参考信号，并结合第二信号估计出获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的精细信道响应估计值h”的过程与上述步骤202类似，本发明实施例不作复述。

在LTE网络的下行方向上，位于小区中心区域的第一移动终端接收到基站发送给位于小区边沿区域的第二移动终端的数据信号强度要远高于基站发送给第一移动终端的数据信号强度。因为，位于小区边沿区域的第二移动终端距离基站比较远，为了保证第二移动终端接收到下行的数据信号强度足够进行正常的解调解码，基站对发送给第二移动终端的数据信号的路损补偿通常会大于发送给第一移动终端的数据信号的路损补偿。假设小区是覆盖半径为500m的宏小区，位于小区中心区域的第一移动终端到基站的距离为80m，而位于小区边沿区域的第二移动终端到基站的距离为200m，那么可以参考第三代合作伙伴计划(3GPP)的TR36.814标准中的路损模型128.1+37.6log10(R)，计算出第一移动终端与第二移动终端之间的路损补偿差为15dB，那么基站对第二移动终端的发射功率至少比对第一移动终端的发射功率10dB以上；其中，R的单位是km，表示基站到移动终端的距离。由于基站发送给第二移动终端的数据信号强度要远大于基站发送给第一移动终端的数据信号强度，因此第一移动终端从第二信号中解调出基站发送给第二移动终端的数据信号并将该数据信号作为新参考信号来更新上述粗信道响应估计值h’后，获得的第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的精细信道响应估计值h”将更加精确。

206、第一移动终端利用上述信道响应估计值和精细信道响应估计值h”在第一移动终端资源块上进行插值，以获得第一移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的信道响应估计值。

举例来说，第一移动终端可以利用上述信道响应估计值和精细信道响应估计值h”对第一移动终端资源块进行线性插值、多项式插值、样条曲线插值、三角插值、有理插值以及小波插值中的任一种插值，以获得第一移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的信道响应估计值，从而实现下行信道估计。

本发明实施例中，上述步骤204中第一移动终端可以从第二信号中解调出数据信号的前提是，第一移动终端可以预先获悉第二移动终端的调制编码信息(Modulation and coding scheme，MCS)。以下分别通过两种不方案来详细介绍第一移动终端如何预先获悉第二移动终端的MCS。

方案一：增加基站到第一移动终端的第一控制消息，该第一控制消息用于说明第二移动终端的MCS。

方案一具体实现过程如下：

1、第一移动终端接收基站发送的第一控制消息，其中，该第一控制消息携带有第二移动终端的MCS。

2、第一移动终端解析上述第一控制消息，获得第二移动终端的MCS。

相应地，第一移动终端可以利用第二移动终端的MCS从第二信号中解调解码出数据信号对应的数据，并根据该数据恢复出基站发送给第二移动终端的数据信号。

作为一种可选的实施方式，上述方案一中基站发送的第一控制消息还可以携带有第二移动终端的循环冗余校验码(Cyclic redundancy check，CRC)信息。相应地，第一移动终端可以解析基站发送的第一控制消息，获得第二移动终端的CRC信息；进而第一移动终端可以采用该CRC信息对解调解码并恢复出的数据信号进行CRC校验，若校验正确，再执行上述步骤205和步骤206；反之，若校验错误，则第一移动终端利用上述步骤202中估计出的信道响应估计值对第一移动终端资源块进行插值，以获得第一移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的信道响应估计值，实现下行信道估计。

本发明实施例中，第一移动终端对解调解密并恢复出的数据信号先进行CRC校验，若校验正确再将该数据信号作为新参考信号，可以大大增加新参考信号的正确率，使得第一移动终端执行上述步骤205和步骤206后可以有效提高第一移动终端的下行信道估计精度，增强下行信道估计性能。

方案二：增加基站到第一移动终端的第二控制消息，该第二控制消息的目的是将第二移动终端的扰码信息通知第一移动终端，使第一移动终端获悉第二移动终端的MCS。

方案二具体实现过程如下：

1、第一移动终端接收基站发送的第二控制消息，其中，第二控制消息携带有第二移动终端的扰码信息。

2、第一移动终端利用上述扰码信息解读第二移动终端的物理下行控制信号，以获得第二移动终端的MCS。

相应地，第一移动终端可以利用第二移动终端的MCS从第二信号中解调解码出数据信号对应的数据，并根据该数据恢复出基站发送给第二移动终端的数据信号。

作为一种可选的实施方式，上述方案二中第一移动终端利用上述扰码信息解读第二移动终端的物理下行控制信号还可以进一步获得第二移动终端的CRC信息。相应地，第一移动终端可以采用该CRC信息对解调解码并恢复出的数据信号进行CRC校验，若校验正确，再执行上述步骤205和步骤206；反之，若校验错误，则第一移动终端利用上述步骤202中估计出的信道响应估计值对第一移动终端资源块进行插值，以获得第一移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的信道响应估计值，实现下行信道估计。

作为一种可选的实施方式，第一移动终端也可以在对基站发送给第二移动终端的信号的模式进行识别，以推测出第二移动终端的数据信号的调制编码信息，本发明实施例不作限定。

作为一种可选的实施方式，第一移动终端在第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的检测差错概率小于或等于预设阈值。也即是说，第一移动终端解调解码并恢复出的数据信号是选择第二移动终端资源快中的那些检测差错概率小于或等于预设阈值的资源粒子上的。实际应用中，第一移动终端可以通过第二移动终端资源块的资源粒子上的信号对数似然比来评估该资源粒子的检测差错概率的大小。其中，第一移动终端将第二移动终端资源块中的检测差错概率小于或等于预设阈值的资源粒子上解调解码并恢复出来的数据信号作为新参考信号更新粗信道响应估计值h’，可以提高获得的第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的精细信道响应估计值h”的精度，进而后续利用和h”对第一移动终端资源块进行插值时可以提高下行信道估计精度。

本发明实施例一中，位于小区中心区域的第一移动终端可以先估计出第一信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的信道响应估计值其中，第一信号是基站发送的参考信号经过基站到第一移动终端的信道后形成的；进而可以利用在第二移动终端资源块进行插值以获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的粗信道响应估计值h’；在此基础上，第一移动终端可以接收基站发送的第二信号，并从第二信号中解调解码并恢复出数据信号作为新参考信号，其中，第二信号是基站发送的第二移动终端数据信号经过第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的信道后形成；第一移动终端可以利用新参考信号和第二信号更新h’获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的精细信道响应估计值h”；第一移动终端可以利用和h”对第一移动终端资源块进行插值，以获得第一移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的信道响应估计值，从而实现对第一移动终端的下行信道估计。上述方案中，第一移动终端位于小区中心区域，而第二移动终端位于小区边缘区域，所以基站发送给第二移动终端的数据信号强度要远大于基站发送给第一移动终端的数据信号强度，第一移动终端从第二信号中解调解码并恢复出基站发送给第二移动终端的数据信号，并将该数据信号作为新参考信号来更新h’后，获得的第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的精细信道响应估计值h”将更加精确，进而第一移动终端利用和h”对第一移动终端资源块进行插值时可以提高下行信道估计精度，增强下行信道估计性能。

实施例二：

请参阅图5，图5是本发明实施例提供的一种移动终端的结构图，可以应用于LTE网络。本发明实施例提供的移动终端位于小区中心区域。如图5所示，该移动终端可以包括以下单元：

第一接收单元501，用于接收基站发送的第一信号，该第一信号是基站发送的参考信号经过基站到移动终端的信道后形成的。

估计单元502，用于利用上述的第一信号以及参考信号估计出第一信号对应的资源粒子上的基站到移动终端的信道响应估计值

第一插值单元503，用于利用上述的信道响应估计值在第二移动终端资源块上进行插值，以获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到移动终端的粗信道响应估计值h’；其中，第二移动终端位于小区边缘区域，并且第二移动终端资源块与移动终端资源块相邻。

其中，第一接收单元501还用于接收基站发送的第二信号，该第二信号是基站发送的第二移动终端数据信号经过第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到移动终端的信道后形成的。

解调解码单元504，用于从第一接收单元501接收的第二信号中解调解码并恢复出数据信号。

更新单元505，用于将解调解码单元504解调出的数据信号作为新参考信号并结合第二信号更新粗信道响应估计值h’，以获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到移动终端的精细信道响应估计值h”。

第二插值单元506，用于利用上述的信道响应估计值和精细信道响应估计值h”在移动终端资源块上进行插值，以获得移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到移动终端的信道响应估计值。

请一并参阅图6，图6是本发明实施例提供的另一种移动终端的结构图。其中，图6所示的移动终端是由图5所示的位于小区中心区域的移动终端进行优化得到。与图5所示的移动终端相比，图6所示的移动终端还包括以下单元：

第二接收单元507，用于接收基站发送的第一控制消息，该第一控制消息携带有第二移动终端的调制编码信息。

解析单元508，用于解析第一控制消息，获得第二移动终端的调制编码信息并输出给解调解码单元504。

相应地，解调解码单元504具体用于利用上述调制编码信息从第一接收单元501接收的第二信号中解调解码出数据信号对应的数据，并根据该数据恢复出基站发送给第二移动终端的数据信号。

作为一种可选的实施方式，若上述的第一控制消息还携带有第二移动终端的CRC信息，则图6所示的移动终端还可以包括：

校验单元509，用于采用该CRC信息对解调解码单元504解调解码并恢复出的的数据信号进行CRC校验，若校验正确，则通知更新单元505执行将数据信号作为新参考信号并结合第二信号更新粗信道响应估计值h’，以获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到移动终端的精细信道响应估计值h”；若校验错误，则通知第一插值单元503执行利用信道响应估计值在移动终端资源块上进行插值，以获得移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到移动终端的信道响应估计值。

相应地，更新单元505还用于根据校验单元609的通知将数据信号作为新参考信号并结合第二信号更新粗信道响应估计值h’，以获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到移动终端的精细信道响应估计值h”。

相应地，第一插值单元503还用于根据校验单元609的通知利用信道响应估计值在移动终端资源块上进行插值，以获得移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到移动终端的信道响应估计值，以实现下行信道估计。

相应地，解析单元508还用于从第一控制消息中解析出第二移动终端的CRC信息并输出给校验单元509。

请一并参阅图7，图7是本发明实施例提供的另一种移动终端的结构图。其中，图7所示的移动终端是由图5所示的位于小区中心区域的移动终端进行优化得到。与图5所示的移动终端相比，图7所示的移动终端还包括以下单元：

第三接收单元510，用于接收基站发送的第二控制消息，该第二控制消息携带有第二移动终端的扰码信息。

解读单元511，用于利用上述的扰码信息解读第二移动终端的物理下行控制信号，以获得第二移动终端的调制编码信息并输出给解调解码单元508。

相应地，解调解码单元508具体用于利用上述调制编码信息从第一接收单元501接收的所述第二信号中解调解码出数据信号对应的数据，并根据所述数据恢复出基站发送给第二移动终端的数据信号。

作为一种可选的实施方式，若解读单元511利用上述的扰码信息解读第二移动终端的物理下行控制信号还进一步获得第二移动终端的CRC信息，则图7所示的移动终端还可以包括：

校验单元512，用于采用该CRC信息对解调解码单元508解调解码并恢复出的数据信号进行CRC校验，若校验正确，则通知更新单元505执行将数据信号作为新参考信号并结合第二信号更新粗信道响应估计值h’，以获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到移动终端的精细信道响应估计值h”；若校验错误，则通知第一插值单元503利用信道响应估计值在移动终端资源块上进行插值，以获得移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到移动终端的信道响应估计值。

相应地，更新单元505还用于根据校验单元512的通知将数据信号作为新参考信号并结合第二信号更新粗信道响应估计值h’，以获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到移动终端的精细信道响应估计值h”。

相应地，第一插值单元503还用于根据校验单元512的通知利用信道响应估计值在移动终端资源块上进行插值，以获得移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到移动终端的信道响应估计值，以实现下行信道估计。

本发明实施例中，上述插值的方式包括线性插值、多项式插值、样条曲线插值、三角插值、有理插值以及小波插值中的任一种。

作为一种可选的实施方式，移动终端在第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的检测差错概率小于或等于预设阈值。也即是说，解调解码单元504解调解码并恢复出的数据信号是选择第二移动终端资源快中的那些检测差错概率小于或等于预设阈值的资源粒子上的。实际应用中，移动终端可以通过第二移动终端资源块的资源粒子上的信号对数似然比来评估该资源粒子的检测差错概率的大小。其中，解调解码单元504将第二移动终端资源块中的检测差错概率小于或等于预设阈值的资源粒子上解调解码并恢复出来的数据信号作为新参考信号更新粗信道响应估计值h’，可以提高获得的第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到移动终端的精细信道响应估计值h”的精度，进而后续利用和h”对移动终端资源块进行插值时可以提高下行信道估计精度。

本发明实施例二中，由于本发明实施例提供的移动终端位于小区中心区域，而第二移动终端位于小区边缘区域，所以基站发送给第二移动终端的数据信号强度要远大于基站发送给本发明实施例提供的移动终端的数据信号强度，本发明实施例提供的移动终端从第二信号中解调解码并恢复出基站发送给第二移动终端的数据信号，并将该数据信号作为新参考信号来更新上述粗信道响应估计值h’后，获得的第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的精细信道响应估计值h”将更加精确，进而本发明实施例提供的移动终端利用和h”对其资源块进行插值时可以提高下行信道估计精度，增强下行信道估计性能。

实施例三：

请参阅图8，图8是本发明实施例提供的一种下行信道估计系统的结构图。如图8所示，该下行信道估计系统可以包括基站801以及位于小区中心区域的移动终端802。

其中，位于小区中心区域的移动终端802的结构、功能可以分别于图5～图7中的移动终端的结构、功能相同，本发明实施例不作复述。

其中，基站801用于发送参考信号，该参考信号经过基站801到移动终端802的信道后形成第一信号；以及用于发送第二移动终端数据信号，该第二移动终端数据信号经过第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站801到移动终端802的信道后形成第二信号。

作为一个可选的实施方式，基站801还用于发送第一控制消息给移动终端802，该第一控制消息携带有第二移动终端的调制编码信息。

作为一个可选的实施方式，上述的第一控制消息还可以携带有第二移动终端的CRC信息。

作为一个可选的实施方式，基站801还用于发送第二控制消息给移动终端802，该第二控制消息携带有第二移动终端的扰码信息。

作为一个可选的实施方式，上述的第二控制消息还携带有第二移动终端的CRC信息。

本发明实施例三中，位于小区中心区域的移动终端802可以先估计出第一信号对应的资源粒子上的基站801到移动终端802的信道响应估计值其中，第一信号是基站801发送的参考信号经过基站801到移动终端802的信道后形成的；进而可以利用在第二移动终端资源块进行插值以获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站到第一移动终端的粗信道响应估计值h’；在此基础上，移动终端802可以接收第二信号，并从第二信号中解调解码并恢复出数据信号作为新参考信号，其中，第二信号是基站801发送的第二移动终端数据信号经过第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站801到移动终端802的信道后形成；移动终端802可以利用新参考信号和第二信号更新h’获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站801到移动终端802的精细信道响应估计值h”；移动终端802可以利用和h”对移动终端802资源块进行插值，以获得移动终端802数据信号对应的资源粒子上的基站801到移动终端802的信道响应估计值，从而实现对移动终端802的下行信道估计。上述方案中，移动终端802位于小区中心区域，而第二移动终端位于小区边缘区域，所以基站801发送给第二移动终端的数据信号强度要远大于基站801发送给移动终端802的数据信号强度，移动终端802从第二信号中解调解码并恢复出基站801发送给第二移动终端的数据信号，并将该数据信号作为新参考信号来更新h’后，获得的第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的基站801到移动终端802的精细信道响应估计值h”将更加精确，进而移动终端802利用和h”对移动终端802资源块进行插值时可以提高下行信道估计精度，增强下行信道估计性能。

以上分别对本发明实施例提供的下行信道估计方法及系统、移动终端进行了详细论述。为了更加清楚地看出应用本发明在实现下行信道估计时带来的优点，下面再进一步对本发明实现下行信道估计的性能进行仿真，并将本发明的仿真结果与现有下行信道估计方法的性能进行比较。

请参阅图9，图9为本发明实现下行信道估计与现有下行信道估计在均方误差上的仿真性能比较图。其中，带圈的曲线表示本发明实现下行信道估计的性能图，不带圈的曲线表示现有下行信道估计的性能图。其中，纵坐标表示均方误差(单位可以为dB)；横坐标表示位于小区中心区域UE接收到的小区边缘区域UE的RS的信噪比(SNR)，一般SNR单位为dB。其中，本发明可以按照以下表1所示的仿真参数来实现对下行信道估计的性能仿真。

表1仿真参数假设

通过图9可以看出，本发明实现下行信道估计的性能要比现有下行信道估计的性能好得多。举例来说，在横坐标SNR＝5dB时，本发明实现下行信道估计的均方误差小于0.12dB，而现有下行信道估计的均方误差却比0.12dB大得多，由此可见，采用本发明可以增强下行信道估计性能。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(Random Access Memory，RAM)、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的下行信道估计方法和系统、移动终端进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (19)

1.一种下行信道估计方法，其特征在于，包括：

位于小区中心区域的第一移动终端接收基站发送的第一信号，所述第一信号是基站发送的参考信号经过所述基站到所述第一移动终端的信道后形成的；

所述第一移动终端利用所述第一信号以及所述参考信号估计出所述第一信号对应的资源粒子上的所述基站到所述第一移动终端的信道响应估计值

所述第一移动终端利用所述信道响应估计值在第二移动终端资源块上进行插值，以获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述第一移动终端的粗信道响应估计值h’；所述第二移动终端位于小区边缘区域，并且所述第二移动终端资源块与所述第一移动终端资源块相邻；

所述第一移动终端接收所述基站发送的第二信号，所述第二信号是所述基站发送的第二移动终端数据信号经过所述第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述第一移动终端的信道后形成的；从所述第二信号中解调解码并恢复出数据信号；

所述第一移动终端将所述数据信号作为新参考信号并结合所述第二信号更新所述粗信道响应估计值h’，以获得所述第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述第一移动终端的精细信道响应估计值h’’；

所述第一移动终端利用所述信道响应估计值和所述精细信道响应估计值h’’在所述第一移动终端资源块上进行插值，以获得所述第一移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述第一移动终端的信道响应估计值。

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：

所述第一移动终端接收所述基站发送的第一控制消息，所述第一控制消息携带有所述第二移动终端的调制编码信息；以及

所述第一移动终端解析所述第一控制消息，获得所述第二移动终端的调制编码信息；

所述第一移动终端从所述第二信号中解调解码并恢复出数据信号包括：

所述第一移动终端利用所述调制编码信息从所述第二信号中解调解码出数据信号对应的数据，并根据所述数据恢复出所述基站发送给所述第二移动终端的数据信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述第一控制消息还携带有所述第二移动终端的循环冗余校验码信息，则所述方法还包括：

所述第一移动终端解析所述第一控制消息，获得所述第二移动终端的循环冗余校验码信息；以及

所述第一移动终端采用所述循环冗余校验码信息对解调解码并恢复出的所述数据信号进行循环冗余校验，若校验正确，则执行将所述数据信号作为新参考信号并结合所述第二信号更新所述粗信道响应估计值h’，以获得所述第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述第一移动终端的精细信道响应估计值h’’的步骤；若校验错误，则利用所述信道响应估计值在所述第一移动终端资源块上进行插值，以获得所述第一移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述第一移动终端的信道响应估计值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第一移动终端接收所述基站发送的第二控制消息，所述第二控制消息携带有所述第二移动终端的扰码信息；

所述第一移动终端利用所述扰码信息解读所述第二移动终端的物理下行控制信号，以获得所述第二移动终端的调制编码信息；

所述第一移动终端从所述第二信号中解调解码并恢复出数据信号包括：

所述第一移动终端利用所述调制编码信息从所述第二信号中解调解码出所述数据信号对应的数据，并根据所述数据恢复出所述基站发送给所述第二移动终端的数据信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，若所述第一移动终端利用所述扰码信息对所述第二移动终端的物理下行控制信号进行解读还获得所述第二移动终端的循环冗余校验码信息，则所述方法还包括：

所述第一移动终端采用所述循环冗余校验码信息对解调解码并恢复出的所述数据信号进行循环冗余校验，若校验正确，则执行将所述数据信号作为新参考信号并结合所述第二信号更新所述粗信道响应估计值h’，以获得所述第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述第一移动终端的精细信道响应估计值h’’的步骤；若校验错误，则利用所述信道响应估计值在所述第一移动终端资源块上进行插值，以获得所述第一移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述第一移动终端的信道响应估计值。

6.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，所述插值的方式包括线性插值、多项式插值、样条曲线插值、三角插值、有理插值以及小波插值中的任一种。

7.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，所述第一移动终端在所述第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的检测差错概率小于或等于预设阈值。

8.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端位于小区中心区域，包括：

第一接收单元，用于接收基站发送的第一信号，所述第一信号是基站发送的参考信号经过所述基站到所述移动终端的信道后形成的；

估计单元，用于利用所述第一信号以及所述参考信号估计出所述第一信号对应的资源粒子上的所述基站到所述移动终端的信道响应估计值

第一插值单元，用于利用所述信道响应估计值在第二移动终端资源块上进行插值，以获得第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述移动终端的粗信道响应估计值h’；所述第二移动终端位于小区边缘区域，并且所述第二移动终端资源块与所述移动终端资源块相邻；

所述第一接收单元，还用于接收所述基站发送的第二信号，所述第二信号是所述基站发送的第二移动终端数据信号经过所述第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述移动终端的信道后形成的；

解调解码单元，用于从所述第一接收单元接收到的第二信号中解调解码并恢复出数据信号；

更新单元，用于将所述数据信号作为新参考信号并结合所述第二信号更新所述粗信道响应估计值h’，以获得所述第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述移动终端的精细信道响应估计值h’’；

第二插值单元，用于利用所述信道响应估计值和所述精细信道响应估计值h’’在所述移动终端资源块上进行插值，以获得所述移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述移动终端的信道响应估计值。

9.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，还包括：

第二接收单元，用于接收所述基站发送的第一控制消息，所述第一控制消息携带有所述第二移动终端的调制编码信息；

解析单元，用于解析所述第一控制消息，获得所述第二移动终端的调制编码信息并输出给所述解调解码单元；

所述解调解码单元具体用于利用所述调制编码信息从所述第一接收单元接收到的第二信号中解调解码出数据信号对应的数据，并根据所述数据恢复出所述基站发送给所述第二移动终端的数据信号。

10.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述解析单元还用于从所述第一控制消息中解析出所述第二移动终端的循环冗余校验码信息；

所述移动终端还包括：

校验单元，用于采用所述循环冗余校验码信息对所述解调解码单元解调解码并恢复出的所述数据信号进行循环冗余校验，若校验正确，则通知所述更新单元执行将所述数据信号作为新参考信号并结合所述第二信号更新所述粗信道响应估计值h’，以获得所述第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述移动终端的精细信道响应估计值h’’；若校验错误，则通知所述第一插值单元利用所述信道响应估计值在所述移动终端资源块上进行插值，以获得所述移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述移动终端的信道响应估计值。

11.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，还包括：

第三接收单元，用于接收所述基站发送的第二控制消息，所述第二控制消息携带有所述第二移动终端的扰码信息；

解读单元，用于利用所述扰码信息解读所述第二移动终端的物理下行控制信号，以获得所述第二移动终端的调制编码信息并输出给所述解调解码单元；

所述解调解码单元具体用于利用所述调制编码信息从所述第一接收单元接收到的第二信号中解调解码出数据信号对应的数据，并根据所述数据恢复出所述基站发送给所述第二移动终端的数据信号。

12.根据权利要求11所述的移动终端，其特征在于，所述解读单元还用于利用所述扰码信息解读所述第二移动终端的物理下行控制信号，获得所述第二移动终端的循环冗余校验码信息；

所述移动终端还包括：

校验单元，用于采用所述循环冗余校验码信息对所述解调解码单元解调解码并恢复出的所述数据信号进行循环冗余校验，若校验正确，则通知所述更新单元执行将所述数据信号作为新参考信号并结合所述第二信号更新所述粗信道响应估计值h’，以获得所述第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述移动终端的精细信道响应估计值h’’；若校验错误，则通知所述第一插值单元利用所述信道响应估计值在所述移动终端资源块上进行插值，以获得所述移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述移动终端的信道响应估计值。

13.根据权利要求8～12任一项所述的移动终端，其特征在于，所述插值的方式是线性插值、多项式插值、样条曲线插值、三角插值、有理插值以及小波插值中的任一种。

14.根据权利要求8～12任一项所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端在用于传输所述数据信号的所述第二移动终端的资源粒子上的检测差错概率小于或等于预设阈值。

15.一种下行信道估计系统，其特征在于，包括基站和权利要求8-14任一项所述的位于小区中心区域的移动终端；

其中，所述基站用于发送参考信号，所述参考信号经过所述基站到所述移动终端的信道后形成第一信号；以及用于发送第二移动终端数据信号，所述第二移动终端数据信号经过所述第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的所述基站到所述移动终端的信道后形成第二信号。

16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，

所述基站，还用于发送第一控制消息给所述移动终端，所述第一控制消息携带有所述第二移动终端的调制编码信息。

17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述第一控制消息还携带有所述第二移动终端的循环冗余校验码信息。

18.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，

所述基站，还用于发送第二控制消息给所述移动终端，所述第二控制消息携带有所述第二移动终端的扰码信息。

19.根据权利要求15-18任一项所述的系统，其特征在于，所述移动终端在所述第二移动终端数据信号对应的资源粒子上的检测差错概率小于或等于预设阈值。