CN106464346A

CN106464346A - 在无线宽带系统中用于多用户信道估计的方法

Info

Publication number: CN106464346A
Application number: CN201480079871.5A
Authority: CN
Inventors: 陈晋辉; 蔡立羽; 吴克颖
Original assignee: Alcatel Lucent Shanghai Bell Co Ltd
Current assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd
Priority date: 2014-06-23
Filing date: 2014-06-23
Publication date: 2017-02-22
Anticipated expiration: 2034-06-23
Also published as: WO2015196337A1; CN106464346B

Abstract

本发明涉及一种在无线宽带系统中用于多用户信道估计的方法和装置，根据本发明的第一方面提出了一种在无线宽带系统中的基站中用于多用户信道估计的方法，包括：A.为各个用户端设定头导频序列索引；B.向所述各个用户端发送为其设定的所述头导频序列索引；C.接收从所述各个用户端发送的头导频序列，并基于所述头导频序列估计所述基站与所述各个用户端之间的路径延迟的情况；D.根据所述路径延迟的情况，为各个用户端设定主导频序列索引；E.向所述各个用户端发送为其设定的所述主导频序列索引；以及F.接收从所述各个用户端发送的主导频序列，并基于所述主导频序列估计所述各个用户端的信道状态信息。与现有技术相比，本发明所提供的系统和方法可以支持更多的用户终端，并且用户端间的导频污染被成功避免。

Description

在无线宽带系统中用于多用户信道估计的方法技术领域

本发明涉及无线通信领域，更具体地，涉及一种在无线宽带系统中用于多用户信道估计的方法和装置。背景技术

在无线宽带系统的多用户信道估计中，估计每个用户的相应的频率选择性信道的现有最佳解决方案如下：

1 )为每个用户端分配一个导频序列，每个导频序列是一个具有良好自相关特性的，循环偏移的，基础导频序列。该循环偏移后的导频序列是相互正交的，用户端通过循环前缀发送该导频。

2 ) 为了减少用户间的干扰，相应的偏移被以固定的偏移间隔设定，例如，用户端 A与基站之间有 3条路径延迟，该 3条路径的时间延迟分别对应 5、 10、 50 的偏移量，那么这三个偏移量的导频序列就被分配给用户 A以用于信道估计，而其他用户端的导频序列偏移将设定在大于 50并间隔一定距离的位置，以防对用户端 A的导频造成污染。通过该设定可以在一定程度上减少由延迟路径产生的用户间干扰。

3 )通过对接收到的信号实施序列相关，该用户端相应的频率选择性信道可以被基站估计出来。

谊方案并不理想，因为用户信道的最大延迟时间可能很大，然而显著的延迟路径的个数可能很少；当无线宽带系统中用户的数量相对较大时，固定的偏移间隔将相对较小；那么如果用户在偏移间隔外的延迟路径上传输他的导频序列将会干扰其他用户端的导频的传输，这最终会造成导频污染，谚污染使得在信噪比增加的情况下，信道估算误差仍然无法被消除。

因此，急需一种方法以解决当无线宽带系统中用户的数量相对较大时，如何避免用户端之间导频传输的污染的问题。发明内容

根据上述对背景技术以及存在的技术问题的理解，本发明的公开旨在提出一种新的技术方案以解决如何在没有导频污染的情况下在无线宽带系统中支持更多用户。

本发明的第一方面提出了一种在无线宽带系统中的基站中用于多用户信道估计的方法，包括： A. 为各个用户端设定头导频序列索引； B. 向所述各个用户端发送为其设定的所述头导频序列索引； C. 接收从所述各个用户端发送的头导频序列，并基于所述头导频序列估计所述基站与所述各个用户端之间的路径延迟的情况； D. 根据所述路径延迟的情况，为各个用户端设定主导频序列索引； E. 向所述各个用户端发送为其设定的所述主导频序列索引；以及 F. 接收从所述各个用户端发送的主导频序列，并基于所述主导频序列估计所述各个用户端的信道状态信息。

特别的，在多个相干时间的周期内，向所述各个用户端发送一个头导频序列索引；在每一个相千时间的周期内，向所述各个用户端至少发送一个主导频序列索引。

特别的，所述头导频序列索引包括头导频序列循环偏移量 /^.,,,和时间资源块索引值 j_k,„；相同时间资源块中传愉的任何两个头导频序列间的相对偏移必须大于或至少等于最大路径延迟值。

特别的，步骤 A包括：根据以下公式设定所述循环偏移量 /_H，_A.,„和所述块索引值 ,,

其中， lw和，„分别表示用户端的第"个头导频序列的循环偏移量和块索引值； ^^是用户端的头导频序列的数量， ^_H是基础头导频序列的长度， △„是偏移间隔。特别的， Δ/_Η是循环偏移的长度。

特别的，步骤 C 包括：基于所接收到的所述头导频序列，通过信道估计来获得所述路径延迟的情况；其中，所述路径延迟的情况通过延迟路径集合表示；当延迟路径上的信道增益超过预定的阈值时，则谚条延迟路径被包含在所述延迟路径集合中。

特别的，根据以下公式获得所述延迟路径集合 { }：

， 0≤τ≤ΑΙ

= { > θ_τ }

其中， Μ表示基站的天线数量。 Y_HJ 表示接收到的索引 ,„的尺寸为 Mx _p._H的数据块； h_A„(r)表示对应于延迟路径的信道矩阵，且第个头导频序列在读信道上传输具有延迟 τ , »表示 »的信道评估； r_H(0)表示头导频序列；表示给定的阈值。

特别的，步骤 D 包括： dl. 根据所述路径延迟的情况，确定所述各个用户端的各个主导频偏移设定的要求，并生成偏移要求集合 U ; d2. 确认当前剩余的序列偏移资源是否满足所述偏移要求集合 U 中的一个元素的偏移设定要求；如果满足，则实施步骤 i: 为对应所述元素的用户端设定主导频序列索引； ii: 更新当前剩余的序列偏移资源情况； iii: 从所述偏移要求集合 U中删除读元素； d3. 确认偏移要求集合 U中否是还有未确认过的元素：如果有，则返回至步骤 d2。

特别的，步骤 d2具体包括：从所述元素所对应的路径延迟^,„中获取最大延迟；确定当前剩余的序列偏移资源中是否存在 r_{max ll} <| b J , 其中， b_(/是一堆可用的偏移资源段，并且是连续的 Λ, 间被不可用偏移所隔开， | |是 b„的偏移数；当存在 ^,, Ι Ι^ Ι时， 4巴的起始偏移资源分配给所述元素。

本发明的另一方面提出了一种在无线宽带系统中的用户端中用于多用户信道估计的方法，包括： I. 接收由基站发送的头导频序列索引； Π. 基于所述头导频序列索引和基础头导频序列，生成头导频序列； III. 向所述基站发送所述头导频序列； IV. 接收由所述基站发送的主导频序列索引； V. 基于所述主导频序列索引和基础主导频序歹' J , 生成主导频序列；以及 VI. 向所述基站发送所述主导频序列。

特别的，在多个相干时间的周期内，向所述基站发送一个头导频序列；在每一个相干时间的周期内，向所述基站发送至少一个主导频序列。

特别的，所述头导频序列索引中包括头导频序列循环偏移量

{ } , 所述用户端对所述基础头导频序列 1^(0)偏移{ /^, }后获得该用户端的头导频序列 { p_{H n} }，其中， P_{I k},_n = r_H(/_H,_Av,)。

特别的，所述主导频序列索引中包括主导频序列循环偏移量 { _Μ ,所述用户端对所述基础主导频序列 ½(0)偏移 {/_Μ ； [后获得谚用户端的主导频序列 { p_M,_k,_n }，其中， P_M， = r_M (/_M, )。

本发明的另一方面提出了一种在无线宽带系统中的基站中用于多用户信道估计的设备，其特征在于包括：头导频资源分配模块，其用于为各个用户端设定头导频序列索引；路径延迟评估模块，其用于接收从所述各个用户端发送的头导频序列，并基于所述头导频序列估计所述基站与所述各个用户端之间的路径延迟的情况；主导频资源设定模块，其用于根据所述路径延迟的情况，为各个用户端设定主导频序列索引；以及信道评估模块，其用于接收从所述各个用户端发送的主导频序列，并基于所述主导频序列估计所述各个用户端的信道状态信息。

本发明的另一方面提出了一种在无线宽带系统中的用户端中用于多用户信道估计的设备，其特征在于包括：头导频序列生成模块，其用于基于所接收到的头导频序列索引和基础头导频序列，生成头导频序列；主导频序列生成模块，其用于基于所接收到的主导频序列索引和基础主导频序列，生成主导频序列。

与现有技术相比，本发明所提供的系统和方法可以支持更多的用户终端；当导频开销被最小化之后，用户间的导频污染被成功避免；另外，因为路径延迟变化慢，头导频序列被发送的频率小于主导频序列，所以头导频传输开销可以忽略不计。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图 1示出了根椐本方法所公开的传输序列示意图；

图 2 示出了根据本方法所公开的基站端设备模块图和用户端设备模块图；

图 3 示出了根据本方法所公开的在无线宽带系统中用于多用户信道估计的方法流程图；

图 4示出了根据本发明所公开的导频序列的传输格式示意图；图 5-a 示出了根据本方法所公开的用于头导频序列传输的资源示意图；图 5-b示出了根据本方法所公开的用于主导频序列传输的资源示意图；

图 6 示出了根据本方法所公开的基站端中头导频资源分配模块的处理过程图；

图 7 示出了根据本方法所公开的用户端中头导频序列生成块的处理过程图；

图 8 示出了根据本方法所公开的基站端中路径延迟评估模块的处理过程图；

图 9 示出了根椐本方法所公开的基站端中主导频设定模块的处理模块图；

图 10示出了根据本方法所公开的基站端中搜索模块的搜索操作过程图；

图 1 1示出了根据本方法所公开的基站端中基于子块偏移设定模块的处理过程图；

图 12示出了根据本方法所公开的，在主导频资源设定模块的处理之后的示例结果示意图；处理过程图；

图 14示出了根据本方法所公开的基站端中信道评估模块的处理过程图；以及

图 15示出了仿真后的均方差对信噪比的信道估算的散点图。在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置（模块）或步骤。具体实施方式

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。

从背景技术中的例子可以发现偏移量在 10到 50之间的导频循环偏移资源被浪费了。本发明通过利用这些偏移资源来解决当无线宽带系统中用户的数量相对较大时，避免用户端之间导频传输污染的问题。

根据谅发明构思本发明提供了一个用于在无线宽带中的多用户信道估计的避免导频污染（PCA ) 的系统和方法。在基站上实施的该方法包括：为每一个用户端或移动站（为了便于说明，以下将统一以用户端为例）计算头导频序列索引；向每个用户端发送为其设定的头导频序列索引信息；处理接收到的头导频序列以用于基站和用户端间的路径延迟估计；根据路径延迟估计的结果为用户端分配主导频序列索引；向每个用户端通知其主导频序列索引；以及处理接收到的主导频序列以评估各个用户端的信道（例如， CSI ) 。在用户端实施的谅方法包括：基于所分配的头导频序列索引和基础头导频序列，生成头导频序列；发送用于路径延迟估算的该头导频序列；基于所分配的主导频序列索引和基础主导频序列生成主导频序列；以及发送用于信道估算的该主导频序列。其中，所述头导频序列用以估计所述基站和所述用户端之间的路径延迟，所述主导频序列用以估计所述基站和所述用户端之间的信道。

根据本发明所公开的实施例，头和主导频序列被定义在时域中，并且被通过循环前缀发送。具有良好自相关特性的序列被用作基础序列，其可以是例如 Zadoff— Chu(ZC)序列。具有良好自相关特性的序列是指该序列与他们的循环偏移后的序列正交。

由于路径延迟的变化很慢，头导频序列被发送的频率远小于主导频序列被发送的频率。为了高效地使用相干时间的长度，头导频序列比主导频序列更长。任何两个头导频序列间的偏移间隔应读足够大以避免当路径延迟未知时来自所有可能的延迟路径的干扰。

根据本发明所公开的实施例，基站可以基于所接收到的头导频序列，通过信道估计来得到基站和用户端之间的路径延迟的情况。当延迟路径上的信道增益超过预定的阈值时，该延迟路径被包含在该用户端的延迟路径集合中。

基于路径延迟的估计，基站为每个用户端设定主导频序列索引。设定原则是：在基站实施序列相关后，用户端的延迟路径将不会造成用户端间的干扰。谅设定确保了导频资源的使用效率。在为用户端分配主导频后，在导频序列偏移的使用情况图示上将会产生一个紧凑的序列偏移的导频图案。实施本发明所公开的方法后，两个主导频序列间的序列间隔不必再大于前一个用户端的最大路径延迟所 ^"应的间隔。

以下本文将通过更具体的示例来介绍本发明。

图 1示出了根据本方法所公开的实施例中的传输序列 100。用户端在发送主导频序列和数据之前会发送头导频序列。基站 C BaseStation M吏用接收到的谅头导频序列来为每个用户端估算基站和该用户之间的路径延时。因为路径延时的变化远远慢于路径增益的变化，所以用于确认路径延时的头导频序列被发送的频率可以远小于用于确认路径增益的主导频序列被发送的频率。头导频的传输间隔可以是长达数百的相干时间（此处，相干时间可以被理解为路径增益没有发生明显变化的时间段）。主导频序列用以在基站端估计基站和用户端之间的信道状态信息（Channel State Information ： CSI ) 。在每一个相干时间的周期内，每个用户端发送至少一个主导频序列。估计出的信道状悉信息被之后的数据传输用于用户调度，数据解调或者预编码。

头导频序列和主导频序列分别基于各自的基础导频序列而生成，其各自循环偏移后的序列之间相互正交，基础导频序列可以是例如， Zadoff-Chu 根序列。分别用 r_H(0)和 r_M(0)表示基础头导频序列和基础主导频序列。他们偏移 p -chip(chip是偏移量的单位)后的序列被分别表示为 r_H O)和 r_M (p)。

图 2 示出了根据本方法所公开的实施例中的基站模块图和用户端模块图。图 3 示出了根据本方法所公开的在无线宽带系统中用于多用户信道估计的方法流程图。尽管图 2和 3 中只标示了一个用户端，但是本发明所公开的方法并不仅限于一个用户端，多个用户端中的每一个用户端的模块图的方法流程图都可以参考图 2和图 3 中所公开的内容。

图 4 示出了根据本发明所公开的导频序列的传输格式。为了避免符号间的干扰，导频序列被随着其循环前缀发送。假设最大路径延时是 ^rmax Chips ₀循环前綴部分和导频序列的长度被分别表示为 L_cp 和。循环前綴长度必须大于或至少等于最大路径延迟，即

L_CP≥ r_max , 为了确保传输的导频序列之间的正交，导频序列和他的循环前缀的整个长度必须小于相干时间: T_c (相干时间内信道可以视为是不变的 ) , 即^^ +^^ ^。

以下将结合图 2和图 3进行介绍。

基站 200在接收到各个用户端 250的接入请求之后，基站 200 中的头导频序列资源分配模块 205 在步骤 S310 中为每一个用户端 250分配一个头导频资源，并把该分配的资源通知给各个用户端 250。在本发明所公开的实施例中，基站 200是通过向用户端 250告知头导频序列索引来向用户端 250通知为其所分配的头导频序列资源的。为所有用户端分配的头导频偏移资源在导频资源图上形成头导频图案，从该图中可以容易看出哪些资源还未被使用。示意图。传输给不同用户端 250 的头导频必须在不同的时间块中传输，计算完各个用户端的头导频的资源后，相应的偏移量和时间块通过基站来通知给各个用户端。与之不同，主导频序列可以共享相同的时间块并被通过循环偏移区分，图 5-b示出了根据本方法所公开的用于头导频序列传输的资源示意图。

具体的，头导频资源分配模块 205为各个用户端 250分配偏移量和时间块索引。分别用 p _H, 和，，，表示用户端的第"个头导频序列和他的时间块。相对于 r_H(0)的 p_H，_k,_n的循环偏移被表示为 /_H， , 即， Ρ_Η, = _η(/_ηλ„)。为了避免因路径延时而造成的用户间的干扰，相同时间块中传输的任何两个头导频序列间的相对偏移必须大于或至少等于最大路径延迟，即当 „= ^时，图 6 示出了根据本方法所公开的在基站中的头导频资源分配模块 205中的处理方式。对于用户端^的第"个头导频序列，其循环偏移量，和块索引 ,,是通过以下表达式计算出的：

其中 ^H，₉是用户端的头导频序列的数量 > _P,H是基础头导频序列的长度，并且△/„是偏移间隔。在一个优选的实施例中， Δ/_Η可以是循环偏移的长度，例如 = 1^。

用户端 250 可以有一个或多个天线。头导频序列生成模块 255 在步骤 S315中通过从基站接收到的指示信息，基于一个基础头导频序列，生成一个或多个头导频序列。其中，该指示信息中含有头导频序列索引，该头导频序列索引指示了基站 200为该用户端 250所分配的头导频序列资源。在本发明所公开的实施例中，一个具有 N 个天线的用户端可以生成一个或多个头导频序列。在生成头导频序列之后，用户端 250向基站 200发送读头导频序列，以便让基站 200 根据该头导频序列估计基站 200和用户端 250之间的路径延迟的情况。

图 7示出了根据本方法所公开的在各个用户端 250 中的头导频序列生成块 255中的处理过程。通过循环偏移基础头导频序列 r_H(0)生成用户端的第"个头导频序列，并且其被在时间块 ,„从天线 n中传输。即，所述用户端对所述基础头导频序列 r_H(0)偏移 { /_H }后获得该用户端的头导频序列 { p_H,_k,_n }，其中， P_H,_k,_n = r_H (/_{H iv},)。

在步骤 S320中，基站 200在接收到各个用户端 250发送的头导频序列之后 ,路径延迟评估模块 210根据接收到的由各个用户端 250 发送的头导频序列和从头导频资源分配模块 205 获得的对应的头导频序列，估算出基站 200和每个用户端 250之间信道的路径延迟。

图 8示出了根椐本方法所公开的在基站 200 中的路径延迟评估模块 210中的处理模块图。用 M表示基站的天线数量。 Y_H, ,是接收到的块，该块的索引 7 尺寸为 ΜχΑ« _Η个。路径信道评估模块 822为每个延迟路径评估信道矩阵。 h _A„ (r)表示对应于信道的延迟路径的信道矩阵，第个头导频序列在该信道上传输具有延迟 r。他的信道评估^，„(1：)通过接收到数据块（用户端发送的头导频序列）和已知的头导频序列（从头导频资源分配模块处获得的）来计算获得。计算公式如下：

Y _H ,A ,, ^rH^H L, + ' ≤τ≤Δ/

然后，在路径信道评估模块 822 中计算获得的输出被输入到增益计算模块 824 中以通过以下公式计算相应延迟路径上的平均增益随后，路径延迟过滤模块 826根据获得的平均增益 g_A.(r)标记出增益大于给定的阈值的路径延迟，路径延迟过滤模块 826的输出是路径延迟的集合 {τ_Α.}。

在步骤 S330中，路径延迟估算模块 210的输出被传输至主导频设定模块 215中，主导频设定模块 215用于使用导频设定算法为各个用户端 250计算主导频序列索引。导频设定算法保证了主导频资源的有效使用。通常，一个具有 Ν个天线的用户端可以被分配 Ν个主导频索引。

图 9示出了根据本方法所公开的在基站 200 中的主导频设定模块 215 中的处理模块。初始化模块 932从路径延迟过滤模块 826获得路径延迟的集合 {^}之后，为每个子信道的路径延迟，偏移资源子模块索引 i , 第 0个子块的起始偏移，主导频设定需求的集合 U , 以及可用偏移资源块 B实施初始化。需求的集合 U中包含各个用户端对主导频的设定需求。 3(0 = 0表示循环偏移是可用于分配的偏移资源，而 S (/) = 1表示循环偏移是不可用于分配的偏移资源。基于子块偏移设定模块 934 ( sub-block-wise shift assignment block ) 用于设定在第 z'个偏移资源子块^上的主导频偏移并且更新设定需求集合 U 。在可用资源判断模块 938 中通过公式匪, ·· " , <| B卜 ( ^ + A - 1)， ( ") e ί/} = 0？来判断：剩余偏移资源是否足够实施另一个基于子块的设定。如杲仍有设定需求并且剩余偏移资源足够进行另一个基于子块的设定，那么偏移子块索引逐渐增加（模块 740 ) 并且第个偏移子块的起始偏移量被在计算模块 942 中通过公式： ^. = + 1^来计算获得。如果仍然存在设定需求但是剩余偏移资源不足够进行另一个基于子块的设定（ sub-block- wise assignment ) ，那么在搜索模块 944中可用偏移资源块 B中实施彻底的搜索从而为剩余设定需求寻找主导频索引。如果所有设定需求被满足或者彻底的搜寻已在搜索模块 944 中被实施，主导频设定模块 215 终止谅运行并输出主导频索引 {/_M， }，其对应于 B中最终的导频图案。图 10示出了根据本方法所公开的搜索模块 944中的搜索操作过程。为所有用户端分配的主导频偏移资源在导频资源图上形成主导频图案，从该图中可以容易看出哪些资源还未被使用。

图 11示出了根据本方法所公开的，基于子块偏移设定模块 934 的处理过程。对于每个偏移设定需求从其对应的路径延迟 τ 中获取最大延迟 ^ax^。偏移资源子块 Β,·的长度等于 {r_ma; ,,,}中的最大值加 1(过程 1104) , 即： ,=ma_X({r_maxA„}) + l。偏移资源子数据块 Β,.从偏移开始并且长度是 ^可用偏移段表示一堆可用的偏移资源，其值是连续的。 (0的值是在中的第 Z'个偏移的值。通过观察 B,.，我们可以发现 2个可用偏移段（过程 1108) ，从处理 b。开始（过程 1110)。在 8_;的导频图案中，间被多个不可用偏移隔开。 |b_g|是中的偏移的个数。如果我们不能找到满足 r_maxA.，„<lb_g|的 r_max , 以及尚未检查所有的段，那么索引被逐渐递增并且反复进行谅判断。如具有满足，^^!^的 r_max，，那么找出其对应的 _ax> 是小于 |bj值的最大值（过程 1114) 。设定的开始偏移为需求（ )， /_{M i} = ¾(0), 并且从需求集合 U中删除该需求索引（过程 1116) 。标记与谅需求相关的偏移为非可用的（过程 1118) , 该相关的偏移包括被设定的偏移和对应于相关的延迟路径的偏移。当偏移资源块 B 的导频图案被更新，提示偏移资源子块 Β,·的导频图案被更新。根据 Β,- 的新导频图案，重复过程 1108的操作以重复生成可用的偏移段。当没有更多的需求可以被设定在任何中时，基于子块偏移设定操作结束，并且输出设定的主导频索引 {/_Μ,_Α,} ,偏移资源块 Β的导频图案，以及剩余设定需求 U的集合。

图 12示出了根据本方法所公开的，在主导频资源设定模块的处理之后的示例结果示意图。假设示例中有 4 个单天线的用户端，其具有的路径延迟分别为 {0,10,100}, {0,5,80}，{0，5,8}和 {0,10, 70}。即每个用户有 3 条延迟路径，从中可以^观第一个用户的延迟路径之间的延迟差表较大。因此这些路径对应的序列偏移之间的差也很大。如图所示，在使用了本发明所公开的方法后，第一个用户的延迟路径对应的序列偏移之间的偏移资源得到了充分的利用。

在基站 200为各个用户端 250设定主导频序列索引后，基站 200 把主导频序列索引发送给各个用户端 250。

主导频序列生成模块 260在步骤 S335中通过从基站接收到的信息，基于一个基础主导频序列，生成一个或多个主导频序列。其中，谅信息中含有主导频序列索引，谅主导频序列索引指示了基站 200 为该用户端 250 所分配的主导频序列资源。在本发明所公开的实施例中，一个具有 N个天线的用户端可以生成一个或多个主导频序列。在生成主导频序列之后，用户端 250 把该主导频序列发送给基站 200，以便让基站 200根据该主导频序列估计基站 200和用户端 250 之间的信道状态信息，其包括信道质量和信道方向信息。图 13示出了根据本方法所公开的在各个用户端 250 中的主导频序列生成块 260中的处理过程。

在步骤 S340中，信道评估模块 220通过接收到的主导频序列和从主导频资源设定模块 215 获得的对应的主导频序列，根据公式：

= = 0,..,| TJ -I '估计出基站和用户端之

间的信道状态信息。之后，信道评估模块 220 的输出被传输至基站中的其他模组 225以用于之后的数据传输。图 14示出了根据本方法所公开的，信道评估模块 220中的处理过程图。

以下是根据本发明所做的仿真结果分析。

假设在具有 128个天线的基站和 100个具有单天线用户端的多用户带宽无线通信系统中。传输带宽是 20MHz 并且载波频率是 2GHz。为了评估均方差对信噪比，所有用户的接收信噪比假设一样。其他数值模拟假设和参数如表 -1所示：

表 -1 模拟假设

参数值

信道模式空间信道模型（SCM) 衰落情况城市宏角扩散 8 degree 芯片时间 0.05 us 用户速度 120 m/h 天线元件数（基站用户） (128, 1) 天线分离（基站） 0.5 用户数 100 基础序列 Zadoff-Chu

11867

Η,Ρ

Μ,Ρ 2039 图 15示出了均方差对信噪比的信道估算的散点图。根据仿真结果可知，所推荐的避免导频污染的多用户信道估算方法显著地改进了信道估算在低信噪比上的性能，并且当信噪比增加，信道估算误差趋于 0。然而，在现有技术中。归咎于用户间的干扰，谅值恒大于 0. 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的， "包括 "一词不排除其他元素和步骤，并且措辞"一个"不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims

权利要求书

1. 一种在无线宽带系统中的基站中用于多用户信道估计的方法，包括：

A. 为各个用户端设定头导频序列索引；

B. 向所述各个用户端发送为其设定的所述头导频序列索引；

C. 接收从所述各个用户端发送的头导频序列，并基于所述头导频序列估计所述基站与所述各个用户端之间的路径延迟的情况；

D. 根据所述路径延迟的情况，为各个用户端设定主导频序列索引；

E. 向所述各个用户端发送为其设定的所述主导频序列索引；以及

F. 接收从所述各个用户端发送的主导频序列，并基于所述主导频序列估计所述各个用户端的信道状态信息。
2. 根据权利要求 1所述的方法，其中，在多个相干时间的周期内，向所述各个用户端发送一个头导频序列索引；在每一个相干时间的周期内，向所述各个用户端至少发送一个主导频序列索引。
3. 根据权利要求 1所述的方法，其中：

所述头导频序列索引包括头导频序列循环偏移量 l_{H n}和时间资源块索引值 J ；相同时间资源块中传输的任何两个头导频序列间的相对偏移必须大于或至少等于最大路径延迟值。
4. 根据权利要求 3所述的方法，其中，步骒 A包括：根据以下公式设定所述循环偏移量 /H Α.„和所述块索引值 „

其中 , 和 ,„分别表示用户端的第"个头导频序列的循环偏移量和块索引值； WH,是用户端的头导频序列的数量，， _H是基础头导频序列的长度， Δ/_Η是偏移间隔。
5. 根据权利要求 4所述的方法，其中， Δ/Η是循环偏移的长度。
6. 根据权利要求 4所述的方法，其中，步骤 C包括：

基于所接收到的所述头导频序列，通过信道估计来获得所述路径延迟的情况；

其中，所述路径延迟的情况通过延迟路径集合表示；当延迟路径上的信道增益超过预定的阈值时，则该条延迟路径被包含在所述延迟路径集合中。
7. 根据权利要求 6所述的方法，其中，根据以下公式获得所述延迟路径集合 { ：

其中， Μ表示基站的天线数量； Υ_Η,_Λ„表示接收到的索引 Λ,„的尺寸为 Mx _{P H}的数据块； „ ：)表示对应于延迟路径的信道矩阵，且第

(：,«)个头导频序列在该信道上传输具有延迟 τ , )表示1^，,, ：)的信道评估； r_H(0)表示头导频序列；表示给定的阈值。
8. 根据权利要求 1或 7所述的方法，其中，步骤 D包括： dl . 根据所述路径延迟的情况，确定所述各个用户端的各个主导频偏移设定的要求，并生成偏移要求集合 U ;

d2. 确认当前剩佘的序列偏移资源是否满足所述偏移要求集合

U中的一个元素的偏移设定要求；

如果满足，则实施步骤：

i: 为对应所述元素的用户端设定主导频序列索引； ii: 更新当前剩余的序列偏移资源情况；

iii: 从所述偏移要求集合 U中删除该元素；

d3. 确认偏移要求集合 U中否是还有未确认过的元素：如果有，则返回至步骤 d2。
9. 根据权利要求 8所述的方法，其中，步骤 d2具体包括：从所述元素所对应的路径延迟 τΑ,„中获取最大延迟 max ；确定当前剩余的序列偏移资源中是否存在 rmaxA„ <| b 1 ,其中，是一堆可用的偏移资源段，并且 b¾是连续的， b(/间被不可用偏移所隔开， 1 |是 bq的偏移数；

当存在 <1 1时，把 b<,的起始偏移资源分配给所述元素。
10. 一种在无线宽带系统中的用户端中用于多用户信道估计的方法，包括：

I. 接收由基站发送的头导频序列索引；
11. 基于所述头导频序列索引和基础头导频序列，生成头导频序列；

III. 向所述基站发送所述头导频序列；

IV. 接收由所述基站发送的主导频序列索引；

V. 基于所述主导频序列索引和基础主导频序列，生成主导频序列；以及

VI. 向所述基站发送所述主导频序列。
11. 根据权利要求 10所述的方法，其中，在多个相干时间的周期内，向所述基站发送一个头导频序列；在每一个相干时间的周期内，向所述基站发送至少一个主导频序列。
12. 根据权利要求 10所述的方法，其中，所述头导频序列索引中包括头导频序列循环偏移量 { /H, }，所述用户端对所述基础头导频序列 rH (0)偏移 { lM i n }后获得谅用户端的头导频序列 { pH,k,n } , 其中，

PH,k,n ^{= r}H(Z|-I,A',' 。
13. 根椐权利要求 10所述的方法，其中，所述主导频序列索引中包括主导频序列循环偏移量 {/Μ， } ,所述用户端对所述基础主导频序列 rM (0)偏移 {/M 后获得该用户端的主导频序列 { pM }，其中，
14. 一种在无线宽带系统中的基站中用于多用户信道估计的设备，其特征在于包括：

头导频资源分配模块，其用于为各个用户端设定头导频序列索引；

路径延迟评估模块，其用于接收从所述各个用户端发送的头导频序列，并基于所述头导频序列估计所述基站与所述各个用户端之间的路径延迟的情况；

主导频资源设定模块，其用于根据所述路径延迟的情况，为各个用户端设定主导频序列索引；以及

信道评估模块，其用于接收从所述各个用户端发送的主导频序列，并基于所述主导频序列估计所述各个用户端的信道状态信息。
15. 一种在无线宽带系统中的用户端中用于多用户信道估计的设备，其特征在于包括：

头导频序列生成模块，其用于基于所接收到的头导频序列索引和基础头导频序列，生成头导频序列；

主导频序列生成模块，其用于基于所接收到的主导频序列索引和基础主导频序列，生成主导频序列。