CN107005498B - 信道估计方法、基站、用户设备和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及信道估计方法、基站、用户设备UE和系统，该方法包括：基站与用户设备UE建立连接；向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息，所述通知信息用于指示所述UE采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计，其中，所述信道估计算法用于对来自多个射频拉远单元RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计。UE能够采用合适的信道估计算法进行信道估计，能够有效提高信道估计的精确度，进而有效提高UE的下行数据吞吐量。

Description

信道估计方法、基站、用户设备和系统
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及信道估计方法、基站、用户设备(UserEquipment，UE)和系统。
背景技术
随着科技的发展，用户在高速场景下进行通信的需求也日益增加，例如，用户在行进中的高铁列车上进行通信。当UE在高速移动状态下进行通信时，会出现吞吐率低、切换频繁、切换失败率高、无线链路失败率高等多种问题。
现有技术中，针对高铁移动通信切换频繁，吞吐量低等问题，一种解决方案是采用带状拓扑，即一个基带处理单元(Base Band Unit，BBU)下面挂载着多个射频拉远单元(Radio Remote Unit，RRU)，RRU沿铁路轨道沿线布置，为描述方便，将这种拓扑下的通信场景称为射频拉远场景。在射频拉远场景下，多个RRU同属于一个物理小区，共享相同小区标识(identity，ID)，同时为小区中的UE服务，传输同样的无线信号。在UE侧看来，小区的半径得到很大幅度的扩大，有效的减少了UE高速移动过程中的切换次数，减少了网络切换信令开销，降低了切换失败率。并且，由于多个RRU同时为UE传输下行信号，因此UE侧接收到的信号的信号与干扰加噪声比(Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR)也有很大程度的提升。
射频拉远部署虽然可以有效减少切换次数，提高UE接收信号的SINR，但是在上述射频拉远场景中，由于多个RRU同时为UE传输下行信号，因此UE接收到的信号较为复杂，信道估计结果十分不理想，从而影响UE的下行数据吞吐量。
发明内容
本发明实施例提供了信道估计方法、装置和系统，能够有效提高信道估计的精确度，进而有效提高UE的下行数据吞吐量。
第一方面，提供了一种信息发送方法，所述方法包括：
基站与UE建立连接；
向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息，所述通知信息用于指示所述UE采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计，其中，所述信道估计算法用于对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计，包括：
确定来自多个RRU中的每个RRU的下行信号的时延与多普勒频偏；
根据所述时延与所述多普勒频偏对所述每个RRU的下行信号进行时延和频率补偿；
针对补偿后的信号确定维纳系数，利用所述维纳系数进行信道估计。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息，包括：
向所述UE发送无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)专有信令，所述RRC专有信令中的第一指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，
向所述UE发送系统消息，所述系统消息中的第二指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，向所述UE发送系统消息，所述系统消息中携带射频拉远覆盖小区的小区标识。
结合第一方面或第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息之前，所述方法还包括：
确定所述UE处于高速移动状态。
第二方面，提供了一种信道估计方法，所述方法包括：
UE接收通知信息，所述通知信息指示所述UE处于射频拉远场景；
根据所述通知信息，采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计，其中，所述信道估计算法用于对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述对来自多个RRU中下行信号叠加之后的信号进行信道估计，包括：
确定来自多个RRU中的每个RRU的下行信号的时延与多普勒频偏；
根据所述时延与所述多普勒频偏对所述每个RRU的下行信号进行时延和频率补偿；
针对补偿后的信号确定维纳系数，利用所述维纳系数进行信道估计。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述UE接收通知信息，所述通知信息指示所述UE处于射频拉远场景，包括：
所述UE接收RRC专有信令，所述RRC专有信令中的第一指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，
所述UE接收系统消息，所述系统消息中的第二指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，所述UE接收系统消息，所述系统消息中携带射频拉远覆盖小区的小区标识。
第三方面，提供了一种基站，所述基站包括：
处理单元，用于控制发送单元与UE建立连接；
所述发送单元，还用于向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息，所述通知信息用于指示所述UE采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计，其中，所述信道估计算法用于对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计。
结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述发送单元指示的所述对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计，包括：
确定来自多个RRU中的每个RRU的下行信号的时延与多普勒频偏；
根据所述时延与所述多普勒频偏对所述每个RRU的下行信号进行时延和频率补偿；
针对补偿后的信号确定维纳系数，利用所述维纳系数进行信道估计。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式，在第三方面的第二种可能的实现方式中，所述发送单元，具体用于向所述UE发送RRC专有信令，所述RRC专有信令中的第一指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，向所述UE发送系统消息，所述系统消息中的第二指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，向所述UE发送系统消息，所述系统消息中携带射频拉远覆盖小区的小区标识。
结合第三方面或第三方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第三方面的第三种可能的实现方式中，所述处理单元，还用于在所述发送单元向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息之前，确定所述UE处于高速移动状态。
第四方面，提供了一种UE，所述UE包括：
接收单元，用于接收通知信息，所述通知信息指示所述UE处于射频拉远场景；
处理单元，用于根据所述接收单元接收的通知信息，采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计，其中，所述信道估计算法用于对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计。
结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实现方式中，所述处理单元，具体用于确定来自多个RRU中的每个RRU的下行信号的时延与多普勒频偏；根据所述时延与所述多普勒频偏对所述每个RRU的下行信号进行时延和频率补偿；针对补偿后的信号确定维纳系数，利用所述维纳系数进行信道估计。
结合第四方面或第四方面的第一种可能的实现方式，在第四方面的第二种可能的实现方式中，所述接收单元，具体用于接收RRC专有信令，所述RRC专有信令中的第一指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，接收系统消息，所述系统消息中的第二指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，接收系统消息，所述系统消息中携带射频拉远覆盖小区的小区标识。
第五方面，提供了一种基站，所述基站包括：
通信接口；
存储器；
处理器；
所述存储器，用于存储程序指令；
所述处理器，用于根据所述存储器中存储的程序指令执行以下操作：
通过所述通信接口使所述基站与UE建立连接；
通过所述通信接口向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息，所述通知信息用于指示所述UE采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计，其中，所述信道估计算法用于对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计。
结合第五方面，在第五方面的第一种可能的实现方式中，所述处理器执行指示所述UE对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计的操作，包括：
确定来自多个RRU中的每个RRU的下行信号的时延与多普勒频偏；
根据所述时延与所述多普勒频偏对所述每个RRU的下行信号进行时延和频率补偿；
针对补偿后的信号确定维纳系数，利用所述维纳系数进行信道估计。
结合第五方面或第五方面的第一种可能的实现方式，在第五方面的第二种可能的实现方式中，所述处理器执行所述通过所述通信接口向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息的操作，包括：
通过所述通信接口向所述UE发送RRC专有信令，所述RRC专有信令中的第一指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，
通过所述通信接口向所述UE发送系统消息，所述系统消息中的第二指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，通过所述通信接口向所述UE发送系统消息，所述系统消息中携带射频拉远覆盖小区的小区标识。
结合第五方面或第五方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第五方面的第三种可能的实现方式中，所述处理器还用于根据所述存储器中存储的程序指令执行以下操作：
在通过所述通信接口向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息之前，确定所述UE处于高速移动状态。
第六方面，提供了一种UE，所述UE包括：
通信接口；
存储器；
处理器；
所述存储器，用于存储程序指令；
所述处理器，用于根据所述存储器中存储的程序指令执行以下操作：
通过所述通信接口接收通知信息，所述通知信息指示所述UE处于射频拉远场景；
根据所述通知信息，采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计，其中，所述信道估计算法用于对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计。
结合第六方面，在第六方面的第一种可能的实现方式中，所述处理器执行所述对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计的操作，包括：
确定来自多个RRU中的每个RRU的下行信号的时延与多普勒频偏；
根据所述时延与所述多普勒频偏对所述每个RRU的下行信号进行时延和频率补偿；
针对补偿后的信号确定维纳系数，利用所述维纳系数进行信道估计。
结合第六方面或第六方面的第一种可能的实现方式，在第六方面的第二种可能的实现方式中，所述处理器执行所述通过所述通信接口接收通知信息，所述通知信息指示所述UE处于射频拉远场景的操作，包括：
通过所述通信接口接收RRC专有信令，所述RRC专有信令中的第一指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，
通过所述通信接口接收系统消息，所述系统消息中的第二指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，通过所述通信接口接收系统消息，所述系统消息中携带射频拉远覆盖小区的小区标识。
第七方面，提供了一种通信系统，所述系统包括：
基站，用于与UE建立连接；向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息，所述通知信息用于指示所述UE采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计，其中，所述信道估计算法用于对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计；
所述UE，用于从所述基站接收所述通知信息，所述通知信息指示所述UE处于射频拉远场景；根据所述通知信息，采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计，其中，所述信道估计算法用于对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计。
结合第七方面，在第七方面的第一种可能的实现方式中，所述UE，具体用于确定来自多个RRU中的每个RRU的下行信号的时延与多普勒频偏；根据所述时延与所述多普勒频偏对所述每个RRU的下行信号进行时延和频率补偿；针对补偿后的信号确定维纳系数，利用所述维纳系数进行信道估计。
结合第七方面或第七方面的第一种可能的实现方式，在第七方面的第二种可能的实现方式中，所述基站，具体用于向所述UE发送RRC专有信令，所述RRC专有信令中的第一指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，向所述UE发送系统消息，所述系统消息中的第二指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，向所述UE发送系统消息，所述系统消息中携带射频拉远覆盖小区的小区标识。
结合第七方面或第七方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第七方面的第三种可能的实现方式中，所述基站，还用于在所述向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息之前，确定所述UE处于高速移动状态。
本发明实施例中，由于基站向UE发送了该UE处于射频拉远场景的通知信息，因此可以使UE在接收到该通知信息后更换采用的信道估计算法，针对射频拉远场景下UE会接收到多个RRU为UE传输的下行信号的特点，在信道估计时采用合适的信道估计算法对多个下行信号叠加之后的信号进行信道估计，能够有效提高信道估计的精确度，进而有效提高UE的下行数据吞吐量。
附图说明
图1为本发明实施例的网络架构示意图；
图2为本发明实施例的应用场景示意图；
图3为本发明实施例一提供的信号流图；
图4为本发明实施例二提供的信号流图；
图5为本发明实施例三提供的信号流图；
图6为本发明实施例四提供的基站结构图；
图7为本发明实施例五提供的UE结构图；
图8为本发明实施例六提供的基站结构图；
图9为本发明实施例七提供的UE结构图；
图10为本发明实施例八提供的通信系统结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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描述，显然，所描述的实施例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。
图1为本发明实施例提供的网络架构示意图，本发明实施例可以应用于第三代移动通信技术(3rd-Generation，3G)网络，也可以应用于长期演进(Long Term Evolution，LTE)网络，为方便描述，以下以LTE网络为例进行说明。在LTE网络中的演进的通用陆面无线接入网络(Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network，E-UTRAN)通信系统100中，参照图1，E-UTRAN通信系统100包括若干基站110和其他网络实体，用以支撑若干UE120进行通信，其中，有一些UE120处于高速行进的高铁列车(High Speed Train，HST)中，对于这些UE120可以采用本发明实施例提供的方法对从基站110接收到的下行数据进行解调。
基站110，可以是LTE中的演进型基站(evolved NodeB，eNB)。一个基站110可能支持/管理一个或多个小区，UE120需要和网络通信时，它将选择一个小区发起接入。
UE120也可称之为移动终端(Mobile Terminal，MT)、移动台(Mobile Station，MS)等，可以经无线接入网(Radio Access Network，RAN)与一个或多个核心网进行通信。
核心网设备130与一个或多个基站110连接，核心网设备130包括移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)。
本发明实施例可以应用到不同的通讯系统中，对应于不同的通讯系统，基站的具体设备也不一样，具体的可以是基站控制器(Base Station Controller，BSC)、无线网络控制器(Radio Network Controller，RNC)、演进型基站(eNB)或基站(Node B)。
本发明实施例可以应用于高速条件下多节点共同传输场景，下面仅以采用射频拉远场景的高铁移动通信为例进行说明。
图2为本发明实施例的应用场景示意图，该场景为射频拉远场景，采用带状拓扑，一个BBU下面挂载着多个RRU，RRU沿铁路轨道沿线布置，其中，上述多个为至少两个，RRU的数目可根据需要来设定，图中所示RRU的数目为4，该数目仅为举例说明，而不用于对本发明实施例的限定。射频拉远场景中的BBU相当于基站的基带单元，RRU相当于基站的射频单元。在射频拉远场景下，多个RRU同属于一个物理小区，共享相同小区ID，同时为小区中的UE服务，传输同样的无线信号。在UE侧看来，小区的半径得到很大幅度的扩大，有效的减少了UE高速移动过程中的切换次数，减少了网络切换信令开销，降低了切换失败率。并且，由于多个RRU同时为UE传输下行信号，因此UE侧接收到的信号的SINR也有很大程度的提升。
射频拉远部署虽然可以有效减少切换，提高UE接收信号的SINR，但是由于传统信道估计算法在射频拉远场景下的效果较差，因此下行信号解调性能不佳，吞吐率低。
通常地，UE具有自动时频跟踪功能，在传统宏网低速场景下，UE能够维持对接收信号的良好跟踪性能，能够准确的进行信道估计，但是在高铁专网射频拉远场景中，UE接收到的信号较为复杂，假设UE同时服务于两个RRU，UE接收的信号中存在两条主径，两条主径的功率、相对时延及多普勒频偏随时间变化，且多普勒频偏符号相反，这种情况下，传统的信道估计结果不准确，从而影响终端的下行吞吐量。
在高铁专网射频拉远场景下，UE接收到的信号是来自多个RRU的下行信号的叠加，而各个RRU下行到达信号之间具有不同的功率、相对时延以及多普勒频偏，针对该场景下UE接收的下行信号的特点，本发明实施例采用了专门适用于该场景的信道估计算法进行信道估计，能够提高该场景下信道估计的精确度，进而提升UE吞吐量。
图3为本发明实施例一提供的信号流图，由基站向UE发送处于射频拉远场景的通知信息，UE接收到通知信息后可以更换信道估计算法，参照图3，该方法包括：
步骤301，基站与UE建立连接。
其中，基站为采用射频拉远部署的基站，当UE与该基站建立连接后，该UE处于射频拉远场景，基站与UE建立连接的过程可以但不限于下述三种情况：处于空闲态的UE通过小区选择、小区重选与基站建立连接；处于连接态的UE通过切换与基站建立连接；UE通过无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)重建与基站建立连接。
步骤302，基站向UE发送该UE处于射频拉远场景的通知信息。
该通知信息用于指示UE采用适用于射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计，其中，该信道估计算法用于对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计。
本发明实施例中，基站可以将通知信息携带在RRC专有信令中发送给UE，也可以将通知信息携带在系统消息中发送给UE。
由于当UE处于高速移动状态时更容易出现信道估计不准确的问题，因此基站可以先判断UE是否处于高速移动状态，当判断出UE处于高速移动状态时，向UE发送该UE处于射频拉远场景的通知信息，否则不发送通知信息。其中，当UE移动速度超过预设的速度阈值时，可以认为UE处于高速移动状态，例如，可以设定速度阈值为200km/h。其中，上述判断UE是否处于高速移动状态的步骤为可选步骤。
步骤303，UE接收通知信息，该通知信息指示该UE处于射频拉远场景。
具体地，UE接收RRC专有信令，该RRC专有信令中的第一指示位用于指示该UE处于射频拉远场景；或者，UE接收系统消息，该系统消息中的第二指示位用于指示该UE处于射频拉远场景。
步骤304，UE根据通知信息，采用适用于射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计。
其中，该信道估计算法用于对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行进行信道估计。具体地，确定来自每个RRU的下行信号的时延与多普勒频偏，根据时延与多普勒频偏确定维纳(Wiener)系数，利用维纳系数进行信道估计。
本发明实施例中，由于基站向UE发送了该UE处于射频拉远场景的通知信息，因此可以使UE在接收到该通知信息后更换采用的信道估计算法，针对射频拉远场景下UE会接收到多个RRU为UE传输的下行信号的特点，在信道估计时对多个下行信号叠加之后的信号进行信道估计，能够有效提高信道估计的精确度，进而有效提高UE的下行数据吞吐量。
图4为本发明实施例二提供的信号流图，由基站通过RRC专有信令向UE发送处于射频拉远场景的通知信息，参照图4，该方法包括：
步骤401，基站与UE建立连接。
步骤402，UE向基站发送指示信息，该指示信息用于指示该UE支持适用于射频拉远场景的信道估计算法。
步骤403，基站判断该UE是否处于高速移动状态。
当判断结果为该UE处于高速移动状态时，执行步骤404，否则不进行任何处理。
其中，基站可以先获取UE的移动速度，然后根据预设的速度阈值，判断UE的移动速度是否大于速度阈值，当UE的移动速度大于速度阈值时，确认该UE处于高速移动状态。
本发明实施例中基站还可以采取如下任一种方式来判断该UE是否处于高速移动状态：
方式一，UE向基站上报移动状态，例如，支持移动状态上报的UE在接入基站时，在向基站发送的信令里携带UE移动状态的消息元素(Information Element，IE)，基站可从中读取UE的速度档位，该信令具体可以为RRC连接建立完成消息。
方式二，基站获取UE在预设时间内的切换数目，根据单位时间内UE发生的切换数目，为该UE划分速度档位，例如，UE在1分钟时间内发生了5次以上切换，定义为高速。
方式三，基站根据接收的UE的上行信号的多普勒频偏(Doppler shift)判断UE的速度档位，例如，多普勒频偏达到1000Hz以上为高速。
方式四，基站通过网络侧定位获取UE位置信息，根据UE位置变化可获得UE速度信息，从而可以为UE速度划分档位，例如，UE速度达到200km/h以上为高速。
方式五，基站从包含速度信息的应用层获取UE速度数据信息。
其中，步骤403为可选步骤，本发明实施例中，也可以不包括步骤403，步骤402执行完毕后，直接执行步骤404。
步骤404，基站向UE发送RRC专有信令，该RRC专有信令中的第一指示位用于指示该UE处于射频拉远场景。
具体可以通过布尔变量指示UE是否处于射频拉远场景，例如，0代表不处于射频拉远场景，1代表处于射频拉远场景。
步骤405，UE根据RRC专有信令的指示，采用适用于射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计。
其中，该信道估计算法用于对来自多个RRU中的每个RRU的下行信号进行时频跟踪，确定来自每个RRU的下行信号的时延与多普勒频偏，根据时延与多普勒频偏确定维纳(Wiener)系数，利用维纳系数进行信道估计。
UE进入射频拉远场景后，通过接收RRC专有信令中的上述指示，启用适用于上述场景的信道估计算法，提高了UE在上述场景下的信道估计的精确性，进而能够提高UE的下行吞吐量，提高网络性能。
图5为本发明实施例三提供的信号流图，由基站通过系统消息向UE发送处于射频拉远场景的通知信息，参照图5，该方法包括：
步骤501，基站与UE建立连接。
步骤502，UE判断自身是否处于高速移动状态。
本发明实施例中，UE可以但不限于采用如下方式判断自身是否处于高速移动状态：
方式一，通过自带全球定位系统(Global Positioning System，GPS)测速，如300km/h以上视为高速。
方式二，通过单位时间内发生的切换次数，如每分钟5次以上的切换视为高速。
方式三，通过单位时间内发生小区重选的次数，如每分钟5次以上的小区重选视为高速。
方式四，通过历史小区停留时间判断，如在前几个小区中平均停留时间小于10秒则视为高速。
步骤503，当UE判断出自身处于高速移动状态时，向基站发送该UE处于高速移动状态的指示信息。
同时，还可以发送该UE支持适用于射频拉远场景的信道估计算法的指示信息。
步骤504，基站向UE发送系统消息，该系统消息中的第二指示位用于指示该UE处于射频拉远场景。
步骤505，UE根据系统消息的指示，采用适用于射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计。
其中，该信道估计算法用于确定来自多个RRU中的每个RRU的下行信号的时延与多普勒频偏，根据时延与多普勒频偏对每个RRU的下行信号进行时延和频率补偿，针对补偿后的信号确定维纳(Wiener)系数，利用维纳系数进行信道估计。
UE接入射频拉远场景后，通过读取系统消息中的上述指示，启用适用于上述场景的信道估计算法，提高了UE在上述场景下的信道估计的精确性，进而能够提高UE的下行吞吐量，提高网络性能。
此外，针对射频拉远场景，基站还可以通过隐式指示UE处于射频拉远场景，例如，可以在系统消息中携带指示某些小区为射频拉远覆盖小区的指示信息，UE若判断出自身属于射频拉远覆盖小区，则启用适用于射频拉远场景的信道估计算法。
下面以UE同时服务于两个共享相同小区ID的RRU为例，对本发明实施例中采用的适用于射频拉远场景的信道估计算法进行简单说明。
信道估计算法包括4个主要的步骤：时延估计、多普勒估计、时延和频率补偿、信道估计，在这几个步骤中均需针对射频拉远场景来选择合适的方法进行处理。
步骤一：时延估计，对信号进行快速傅里叶逆变换(Inverse Fast FourierTransform，IFFT)，得到每条主径的首达径峰值位置，从而可以得到两条主径的时延
Figure GPA0000238864060000171
和
Figure GPA0000238864060000172
步骤二：多普勒估计，多普勒估计即多普勒频偏估计，传统信道估计算法中所用到的多普勒估计是基于相邻导频符号的信号相位偏转计算得出。利用同一子载波上相邻公共参考信号(Common ReferenceSignal，CRS)导频信号位置的信号相位差，除以间隔时间得出多普勒频偏，但是在射频拉远场景下，由于存在来自多个RRU的下行信号，每条信号的多普勒频偏不等，而且随着信号功率变化，起主导主要的信号也将随时间改变，传统的多普勒估计方法不能够准确估计出多普勒频偏。本发明实施例中采用从噪声中估计多个谐波的多普勒频偏的方法，例如，非线性LS估计法。
可以通过非线性LS方法、高阶Yule-Walker方程等方法估计来自多个RRU的信号的频偏。这里以UE同时服务于两个RRU为例，采用非线性LS方法求出两径的多普勒频偏：
接收信号的时域互相关函数为：
Figure GPA0000238864060000181
上述时域互相关函数可简写为：
Figure GPA0000238864060000182
在上述时域互相关函数中，各参数的含义如下：
Figure GPA0000238864060000183
时频位置(x，1)与(k，k+Δk)之间的互相关函数；
E()：期望；
HLS(k，x)：时频位置(k，x)上的LS信道估计；
n：噪声；
p＝0或1：代表第0个RRU和第1个RRU信号；
N：所用的子载波个数；
Figure GPA0000238864060000191
第p个RRU信号上的功率；
G()：矩形方波的FFT变换，即
Figure GPA0000238864060000192
fd，p：第p个RRU信号的多普勒频偏；
Fd，p＝fd，p/Δf：其中Δf为子载波间隔；
Figure GPA0000238864060000193
来自第p个RRU信号的时延；
Ts：时间单位；
上式期望可以通过在频率上的求平均得出：
Figure GPA0000238864060000194
当两径功率相差较大时，例如相差5dB以上：
Figure GPA0000238864060000195
当两径功率相近时，例如相差5dB以内：
Figure GPA0000238864060000196
由上可知，当两径相近时，公式中存在不能消除的交叉项(后两项)。由于在射频拉远场景中，只有列车位于两个RRU中间位置时，才会出现两径相近的情况，此时两径的多普勒频偏几乎不随时间改变，可以通过在时间上的平均去抑制交叉项，记
Figure GPA0000238864060000201
所以平均互相关函数可以表示为：
Figure GPA0000238864060000202
为简化公式，记：
Figure GPA0000238864060000203
可得：
Figure GPA0000238864060000204
进而可从下式求出两径的多普勒频偏：
Figure GPA0000238864060000205
其中：
Figure GPA0000238864060000206
Figure GPA0000238864060000207
式中m表示每个子帧中所在OFDM符号位置：
m1：#0 and #4，#7 and #11，m2：#0 and #7，#4 and #11，m3：#4 and #7，m4：#0and #11
步骤三：时延和频率补偿，时延补偿可以采取通用的方法。对于频率补偿，本发明实施例中，先要判断两条径的功率，若两径功率相差很大，例如5dB以上，则按照强径去做频率补偿；若两者功率相当，则可以分别对两条径进行多普勒频偏和时延估计，按照估计的值进行维纳系数的计算，通过调整UE本地振荡器基带中心频率位于两径多普勒频偏的中心，可以降低载波间干扰。
步骤四：信道估计，本发明实施例中，对于非导频位置的信道估计可以基于导频位置的信道估计计算得出。
具体地，非导频位置的信道估计通过维纳系数矩阵乘以导频位置的信道估计得出。
HEst＝WMMSEHLS；
其中，HEst代表非导频位置的信道估计，WMMSE代表维纳系数矩阵，HLS代表导频位置的信道估计。维纳系数矩阵基于时域与频域互相关函数求得。
Figure GPA0000238864060000211
Figure GPA0000238864060000212
HLS是导频符号的信道估计，利用接收序列除以本地序列即可求出，与传统方法无异。WMMSE可以通过两次一维的线性滤波求出，即先在频率上做Wiener滤波，再进行时域上的滤波。频域相关函数如下：
Figure GPA0000238864060000213
时域相关函数如下：
Figure GPA0000238864060000214
所以频率滤波可以表示为：
Figure GPA0000238864060000221
时域滤波可以表示为：
Figure GPA0000238864060000222
通过实验可以发现，传统的信道估计方法不准确，UE吞吐量低下，而且尽管大幅提高信噪比，却仍然存在吞吐量的瓶颈。而本发明实施例提供的信道估计算法下UE下行吞吐量的增益明显。
图6为本发明实施例四提供的基站结构图，该基站用于执行本发明实施例提供的信道估计方法，该基站包括：
处理单元601，用于控制发送单元602与UE建立连接；
所述发送单元602，还用于向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息，所述通知信息用于指示所述UE采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计，其中，所述信道估计算法用于对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计。
可选地，所述发送单元602指示的所述对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计，包括：
确定来自多个RRU中的每个RRU的下行信号的时延与多普勒频偏；
根据所述时延与所述多普勒频偏对所述每个RRU的下行信号进行时延和频率补偿；
针对补偿后的信号确定维纳系数，利用所述维纳系数进行信道估计。
可选地，所述发送单元602，具体用于向所述UE发送RRC专有信令，所述RRC专有信令中的第一指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，向所述UE发送系统消息，所述系统消息中的第二指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景。
可选地，所述处理单元601，还用于在所述发送单元602向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息之前，确定所述UE处于高速移动状态。
图7为本发明实施例五提供的UE结构图，该UE用于执行本发明实施例提供的信道估计方法，该UE包括：
接收单元701，用于接收通知信息，所述通知信息指示所述UE处于射频拉远场景；
处理单元702，用于根据所述接收单元701接收的通知信息，采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计，其中，所述信道估计算法用于对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计。
可选地，所述处理单元702，具体用于确定来自多个RRU中的每个RRU的下行信号的时延与多普勒频偏；根据所述时延与所述多普勒频偏对所述每个RRU的下行信号进行时延和频率补偿；针对补偿后的信号确定维纳系数，利用所述维纳系数进行信道估计。
可选地，所述接收单元701，具体用于接收RRC专有信令，所述RRC专有信令中的第一指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，接收系统消息，所述系统消息中的第二指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景。
图8为本发明实施例六提供的基站结构图，该基站用于执行本发明实施例提供的信道估计方法，该基站包括：
通信接口801；
存储器802；
处理器803；
所述存储器802，用于存储程序指令；
所述处理器803，用于根据所述存储器802中存储的程序指令执行以下操作：
通过所述通信接口801使所述基站与UE建立连接；
通过所述通信接口801向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息，所述通知信息用于指示所述UE采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计，其中，所述信道估计算法用于对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计。
可选地，所述处理器803执行指示所述UE对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计的操作，包括：
确定来自多个RRU中的每个RRU的下行信号的时延与多普勒频偏；
根据所述时延与所述多普勒频偏对所述每个RRU的下行信号进行时延和频率补偿；
针对补偿后的信号确定维纳系数，利用所述维纳系数进行信道估计。
可选地，所述处理器803执行所述通过所述通信接口801向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息的操作，包括：
通过所述通信接口801向所述UE发送RRC专有信令，所述RRC专有信令中的第一指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，
通过所述通信接口801向所述UE发送系统消息，所述系统消息中的第二指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景。
可选地，所述处理器803还用于根据所述存储器802中存储的程序指令执行以下操作：
在通过所述通信接口801向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息之前，确定所述UE处于高速移动状态。
图9为本发明实施例七提供的UE结构图，该UE用于执行本发明实施例提供的信道估计方法，该UE包括：
通信接口901；
存储器902；
处理器903；
所述存储器902，用于存储程序指令；
所述处理器903，用于根据所述存储器902中存储的程序指令执行以下操作：
通过所述通信接口901接收通知信息，所述通知信息指示所述UE处于射频拉远场景；
根据所述通知信息，采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计，其中，所述信道估计算法用于对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计。
可选地，所述处理器903执行所述对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计的操作，包括：
确定来自多个RRU中的每个RRU的下行信号的时延与多普勒频偏；
根据所述时延与所述多普勒频偏对所述每个RRU的下行信号进行时延和频率补偿；
针对补偿后的信号确定维纳系数，利用所述维纳系数进行信道估计。
可选地，所述处理器903执行所述通过所述通信接口901接收通知信息，所述通知信息指示所述UE处于射频拉远场景的操作，包括：
通过所述通信接口901接收RRC专有信令，所述RRC专有信令中的第一指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，
通过所述通信接口901接收系统消息，所述系统消息中的第二指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景。
图10为本发明实施例八提供的通信系统结构图，该系统用于执行本发明实施例提供的信道估计方法，该系统包括：
基站1001，用于与UE1002建立连接；向所述UE1002发送所述UE1002处于射频拉远场景的通知信息，所述通知信息用于指示所述UE1002采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计，其中，所述信道估计算法用于对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计；
所述UE1002，用于从所述基站1001接收所述通知信息，所述通知信息指示所述UE处于射频拉远场景；根据所述通知信息，采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计，其中，所述信道估计算法用于对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计。
可选地，所述UE1002，具体用于确定来自多个RRU中的每个RRU的下行信号的时延与多普勒频偏；根据所述时延与所述多普勒频偏对所述每个RRU的下行信号进行时延和频率补偿；针对补偿后的信号确定维纳系数，利用所述维纳系数进行信道估计。
可选地，所述基站1001，具体用于向所述UE1002发送RRC专有信令，所述RRC专有信令中的第一指示位用于指示所述UE1002处于射频拉远场景；或者，向所述UE1002发送系统消息，所述系统消息中的第二指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景。
可选地，所述基站1001，还用于在所述向所述UE1002发送所述UE1002处于射频拉远场景的通知信息之前，确定所述UE1002处于高速移动状态。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令处理器完成，所述的程序可以存储于计算机可读存储介质中，所述存储介质是非短暂性(英文：non-transitory)介质，例如随机存取存储器，只读存储器，快闪存储器，硬盘，固态硬盘，磁带(英文：magnetic tape)，软盘(英文：floppy disk)，光盘(英文：optical disc)及其任意组合。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种信息发送方法，其特征在于，所述方法由基站执行，所述基站包括多个射频拉远单元RRU，所述多个RRU同属于一个物理小区，共享相同小区ID，同时为所述小区中的用户设备UE服务，传输同样的无线信号，所述方法包括：
基站与所述UE建立连接；
向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息，所述通知信息用于指示所述UE采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计；
其中，所述向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息，包括：
向所述UE发送无线资源控制RRC专有信令，所述RRC专有信令中的第一指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，向所述UE发送系统消息，所述系统消息中的第二指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，向所述UE发送系统消息，所述系统消息中携带射频拉远覆盖小区的小区标识。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息之前，所述方法还包括：
确定所述UE处于高速移动状态。
3.一种信道估计方法，其特征在于，所述方法由用户设备UE执行，在射频拉远场景下，所述UE接收由基站中的多个射频拉远单元RRU发送的无线信号，所述多个RRU同属于一个物理小区，共享相同小区ID，同时为所述小区中的UE服务，传输同样的无线信号，所述方法包括：
所述UE接收通知信息，所述通知信息指示所述UE处于射频拉远场景；
根据所述通知信息，采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计，其中，所述信道估计算法用于对来自所述多个RRU中的下行信号叠加之后的信号进行信道估计；
其中，所述UE接收通知信息，所述通知信息指示所述UE处于射频拉远场景，包括：所述UE接收无线资源控制RRC专有信令，所述RRC专有信令中的第一指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，所述UE接收系统消息，所述系统消息中的第二指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，所述UE接收系统消息，所述系统消息中携带射频拉远覆盖小区的小区标识。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对来自多个RRU中的下行信号叠加之后的信号进行信道估计，包括：
确定来自多个RRU中的每个RRU的下行信号的时延与多普勒频偏；
根据所述时延与所述多普勒频偏对所述每个RRU的下行信号进行时延和频率补偿；
针对补偿后的信号确定维纳系数，利用所述维纳系数进行信道估计。
5.一种基站，其特征在于，所述基站包括多个射频拉远单元RRU，所述多个RRU同属于一个物理小区，共享相同小区ID，同时为所述小区中的用户设备UE服务，传输同样的无线信号，还包括：
处理单元，用于控制发送单元与用户设备UE建立连接；
所述发送单元，还用于向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息，所述通知信息用于指示所述UE采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计；
所述发送单元，具体用于向所述UE发送无线资源控制RRC专有信令，所述RRC专有信令中的第一指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，向所述UE发送系统消息，所述系统消息中的第二指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，向所述UE发送系统消息，所述系统消息中携带射频拉远覆盖小区的小区标识。
6.如权利要求5所述的基站，其特征在于，所述处理单元，还用于在所述发送单元向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息之前，确定所述UE处于高速移动状态。
7.一种用户设备UE，其特征在于，在射频拉远场景下，所述UE接收由基站中的多个射频拉远单元RRU发送的无线信号，所述多个RRU同属于一个物理小区，共享相同小区ID，同时为所述小区中的UE服务，传输同样的无线信号，所述UE包括：
接收单元，用于接收通知信息，所述通知信息指示所述UE处于射频拉远场景；
处理单元，用于根据所述接收单元接收的通知信息，采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计，其中，所述信道估计算法用于对来自多个射频拉远单元RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计；
其中所述接收单元，具体用于接收无线资源控制RRC专有信令，所述RRC专有信令中的第一指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，接收系统消息，所述系统消息中的第二指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，接收系统消息，所述系统消息中携带射频拉远覆盖小区的小区标识。
8.如权利要求7所述的UE，其特征在于，所述处理单元，具体用于确定来自多个RRU中的每个RRU的下行信号的时延与多普勒频偏；根据所述时延与所述多普勒频偏对所述每个RRU的下行信号进行时延和频率补偿；针对补偿后的信号确定维纳系数，利用所述维纳系数进行信道估计。
9.一种通信系统，其特征在于，所述系统包括：
基站，包括多个射频拉远单元RRU，所述多个RRU同属于一个物理小区，共享相同小区ID，同时为所述小区中的用户设备UE服务，传输同样的无线信号，用于与用户设备UE建立连接，向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息，所述通知信息用于指示所述UE采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计；
所述UE，用于从所述基站接收所述通知信息，所述通知信息指示所述UE处于射频拉远场景；根据所述通知信息，采用适用于所述射频拉远场景的信道估计算法进行信道估计，其中，所述信道估计算法用于对来自多个RRU的下行信号叠加之后的信号进行信道估计；
其中，所述基站，具体用于向所述UE发送无线资源控制RRC专有信令，所述RRC专有信令中的第一指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，向所述UE发送系统消息，所述系统消息中的第二指示位用于指示所述UE处于射频拉远场景；或者，向所述UE发送系统消息，所述系统消息中携带射频拉远覆盖小区的小区标识。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述UE，具体用于确定来自多个RRU中的每个RRU的下行信号的时延与多普勒频偏；根据所述时延与所述多普勒频偏对所述每个RRU的下行信号进行时延和频率补偿；针对补偿后的信号确定维纳系数，利用所述维纳系数进行信道估计。
11.如权利要求9至10中任意一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述基站，还用于在所述向所述UE发送所述UE处于射频拉远场景的通知信息之前，确定所述UE处于高速移动状态。
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