CN107819497A - 基于载波聚合的空分复用方法、装置及基站 - Google Patents

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CN107819497A CN201610821784.3A CN201610821784A CN107819497A CN 107819497 A CN107819497 A CN 107819497A CN 201610821784 A CN201610821784 A CN 201610821784A CN 107819497 A CN107819497 A CN 107819497A
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Abstract

本发明实施例提供一种基于载波聚合的空分复用方法、装置及基站，通过获取具有对应上行载波的第一下行载波的第一信道估计，然后根据载波之间具有关联性的特点，通过插值计算的方式从已知的第一信道估计插值获得第二下行载波的第二下行信道估计。从而获取到所有下行载波的信道估计，并根据获得的信道估计在所有下行载波上实现空分复用，避免了现有技术中因为无法得到全部下行载波空域特性而导致空分复用的范围变小，不能在所有下行载波的范围内实现空分复用的问题，提高了资源的利用率，优化了资源配置。

Description

基于载波聚合的空分复用方法、装置及基站
技术领域
本发明涉及无线通讯领域，尤其涉及基于载波聚合的空分复用方法、装置及基站。
背景技术
LTE(Long Term Evolution，长期演进)是第四代移动通信系统，LTE-A(LTE-Advanced，长期演进技术升级版)是在LTE基础上的进一步增强，具体的增强技术包括：载波聚合、上行MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put，多输入多输出系统)增强、下行MIMO增强、中继等。LTE-A系统需求要求在低速移动、热点覆盖场景下目标峰值速率达到1Gbps。但LTE系统中一个载波最大的带宽为20MHz，因此，在现有技术中，在20MHz带宽无法实现1Gbps的指标。为达到这个目标，需要更大的带宽。为此，LTE-A中引入载波聚合(CarrierAggregation，CA)技术，载波聚合技术功能可以支持连续或非连续载波聚合，其支持将最多5个LTE载波聚合使用，如图1所示。
MIMO是LTE的基础性关键技术之一，Massive MIMO(Massive Multiple InputMultiple Output，大规模多输入多输出)是则MIMO技术的扩展和延伸，在现有MIMO技术基础上，Massive MIMO进一步提升了频谱效率、提高了波束赋形的灵活性，在对覆盖灵活性要求高的场景下，提升了小区容量(吞吐量)、提供了对高层建筑的覆盖。MIMO支持的天线数一般不超过8，而Massive MIMO则支持几十甚至上百的天线数。随着天线数的增大，天线阵列能够更精细地分辨空间不同方向的信号，可以通过MU-MIMO(Multiple User MIMO，多用户MIMO)技术实现频谱效率的提升，从而在有限的带宽内，提供更大的容量。
Massive MIMO的核心技术是利用不同用户信号的空域分布特性，对多个在空域互不干扰(即空域正交)用户信号，在基站发射信号时，将这些空域正交的用户信号分配在相同的信道资源，即MU-MIMO，这种技术也称为空分多址。MU-MIMO实现了频谱资源的多倍利用，大幅提升了频谱效率。Massive MIMO的上述操作需要基站能获得用户信号的空域特性，对于TDD(Time Division Duplex，时分双工)的LTE-A系统，由于上行与下行使用的是相同的载波频率，因此，基站可以利用上行信道与下行信道具有互易性的特点，由基站对接收用户发射的上行信号并进行分析，获得用户的上行空域信号特性作为下行的空域信号特性，然后在下行的时候采用空分复用技术将多个用户的信号在相同的信道资源上互不干扰地发送给各个用户。
但是在载波聚合技术与Massive MIMO组合使用时，会存在如下问题：
载波聚合的配置分为下行载波聚合和上行载波聚合，下行载波聚合是基站对终端发射多个聚合的载波，上行载波聚合则是终端对基站发射多个聚合的载波。相较于单载波发射，发射多个载波需要更复杂的硬件，以及更严格的发射机指标要求，所以对发射端的性能要求非常高。虽然基站作为运营商的基础设施，对成本并不十分敏感，但是终端是用户设备，价格是用户影响用户选购的一个重要因素，所以对于用户来说，终端的成本非常敏感。因此，对于载波聚合的配置，受限于终端的成本因素，实际配置是下行支持两个或3个载波的聚合，低成本终端上行仅支持一个载波发射，高端终端支持两个载波的聚合。
所以，由于上述上行聚合载波数通常小于下行聚合载波数，例如下行配置3个载波聚合，而上行只有2个载波聚合，在使用Massive MIMO技术时，基站接收的上行总带宽只有2个载波，而下行则有3个载波发射。这种情况下，基站只能获取到那些具有对应上行载波的下行载波的空域特性，从而只能在这两个载波上进行MU-MIMO操作实现空分复用，无法发挥全部下行载波的性能，影响了资源的利用率。
发明内容
本发明实施例提供的基于载波聚合的空分复用方法、装置及基站，主要解决的技术问题是：解决现有技术中受限于终端配置的影响，载波聚合场景下上行载波数目少于下行载波数目，从而导致基站无法充分利用多于下行载波，降低了济源利用率，不利于资源的优化配置。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于载波聚合的空分复用方法，包括：
获取第一下行载波对应的第一信道估计，所述第一下行载波为频段与上行载波频段匹配的下行载波；
根据所述第一下行载波与第二下行载波之间的关系对所述第一信道估计进行插值计算获取所述第二下行载波的第二信道估计，所述第二下行载波为频段与上行载波频段不匹配的下行载波；
基于所述第一信道估计和所述第二信道估计确定在各下行载波上进行空分复用的策略。
本发明实施例还提供一种基于载波聚合的空分复用装置，包括：
获取模块，用于获取第一下行载波对应的第一信道估计，所述第一下行载波为频段与上行载波频段匹配的下行载波；
计算模块，用于根据所述第一下行载波与第二下行载波之间的关系对所述第一信道估计进行插值计算获取所述第二下行载波的第二信道估计，所述第二下行载波为频段与上行载波频段不匹配的下行载波；
复用模块，用于基于所述第一信道估计和所述第二信道估计确定在各下行载波上进行空分复用的策略。
本发明实施例还提供一种基站，包括如上所述的基于载波聚合的空分复用装置。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行前述的任一项的基于载波聚合的空分复用方法。
本发明的有益效果是：
根据本发明实施例提供的基于载波聚合的空分复用方法、装置、基站以及计算机存储介质，通过获取具有对应上行载波的第一下行载波的第一信道估计，然后根据载波之间具有关联性的特点，通过插值计算的方式从已知的第一信道估计插值获得第二下行载波的第二下行信道估计。从而获取到所有下行载波的信道估计，并根据获得的信道估计在所有下行载波上实现空分复用，避免了现有技术中因为无法得到全部下行载波空域特性而导致空分复用的范围变小，不能在所有下行载波的范围内实现空分复用的问题，提高了资源的利用率，优化了资源配置。
附图说明
图1为五个载波聚合的一种示意图；
图2为本发明实施例一提供的基于载波聚合的空分复用方法的一种流程图；
图3为本发明实施例一种获取上行信道估计的一种流程图；
图4为本发明实施例二提供的基于载波聚合的空分复用装置的一种结构示意图；
图5为本发明实施例二提供的基于载波聚合的空分复用装置的另一种结构示意图；
图6为本发明实施例二提供的基站的一种结构示意图；
图7为本发明实施例二提供的服务器的一种硬件结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。
实施例一：
为了解决现有技术中，因为受限于终端配置的影响而导致载波聚合场景下上行载波与下行载波不匹配，致使基站不能根据上行载波与下行载波互易性的原理获取到所有下行载波的空域特性，从而无法发挥全部下行载波性能的问题，本实施例提供一种基于载波聚合的空分复用方法，该方法可以由基于载波聚合的空分复用装置来执行，下面将结合图2对本实施例提供的基于载波聚合的空分复用方法进行说明：
S202、基于载波聚合的空分复用装置获取第一下行载波对应的第一信道估计。
第一下行载波是指那些具备与之频段相匹配的上行载波的下行载波。最典型的匹配时值两个载波的频段范围完全相同，例如，终端A向基站发送信息所使用的上行载波f1、f2的频段为0～20MHz、20～40MHz，而基站向终端A发送信息所使用的两个下行载波f3和f4的频段范围也是分别为0～20MHz、20～40MHz，那么下行载波f3和f4就具有与之频段相匹配的上行载波，所以f3和f4都是第一下行载波。
另外，由于受终端本身的配置影响，所以终端能够支持的载波数目通常没有基站所能支持的载波数目多，假定一个终端B仅能够支持一个载波，基站通过在终端B接入基站之后对其进行控制，保证其支持的载波为频段在20～40MHZ之间的f2，而基站本身能够支持对3个载波进行载波聚合，这三个载波f3、f4和f5的频段分别为0～20MHz、20～40MHz和40～60MHz。所以在各个下行载波当中，只有载波f4具有与之频段相匹配的上行载波，因此，只有f4是第一下行载波，而f3与f5因为不具备频段匹配的上行载波，所以不属于第一下行载波的范畴，而是第二下行载波。第二下行载波就是不具备与之频段相匹配的上行载波的下行载波。
本实施例中，相匹配除了相等以外，也还包括一些并不完全相等的，一个载波的频谱带宽通常为20MHz，如果一个载波的频段本应该为40MHz～60MHz，但是由于发射设备的性能而导致了一些误差，从而使得实际频段变为了40.0001MHz～60MHz，这种也应当属于本实施例中所说的频段相匹配的范畴。
对于上述第一下行载波的信道估计，可以利用上行载波与下行载波件具有互易性的特点，获取各上行载波的上行信道估计，然后将各上行载波的上行信道估计作为与之对应的第一下行载波的第一下行信道估计。
获取各个上行载波的信道估计时，可以利用SRS(Sounding Reference Signal，探测参考信号)进行。SRS由终端周期性发送给基站，用于基站对上行信道的信道质量进行参考，其是位于一个子帧的最后一个SC-FDMA(Single-carrier Frequency-DivisionMultiple Access，单载波频分多址)符号。和DM-RS(Demodulation reference signal，解调参考信号)不同，SRS和与上行数据的传输无关，因其是周期上报，除了为上行资源调度提供参考外，基站还可以检测终端的时间对齐状态。而DM-RS虽然也可以为基站提供信道估计，但它主要用于为基站的相干解调提供参考，所以说，DM-RS是在终端与基站之间开始进行通信的过程中才会发送，其与上行信道PUSCH(Physical Uplink Shared Channel，物理上行共享信道)或PUCCH(Physical Uplink Control CHannel，物理上行链路控制信道)占用同一个资源区。而本实施例中需要保证在终端接基站时就确定出各上行载波的信道估计，因此，DM-RS显然是不符合条件的，所以本实施例采用可以周期性发送的SRS。下面结合图3对本实施例中通过SRS获取各上行信道估计的过程进行说明：
S302、基于载波聚合的空分复用装置接收经上行载波传输的SRS。
终端通过其支持的各上行载波向基站发送SRS，基于载波聚合的空分复用装置可以从基站侧获取到经过上行载波传输之后的SRS。
S304、基于载波聚合的空分复用装置根据上行载波传输的SRS信号计算获得上行载波的上行信道估计。
载波在传输信息的时候必然会对信号有一些影响，例如导致信号衰减等，所以在发送端发送的信号和在接收端接收到的信号必定有所不同，例如，在发送端发送的原始信号是S，那么经过载波传输之后，这个信号到了接收端可能就变成了S’。载波对其传输的所有信号都有基本一致的影响，因此，我们可以采用一个发送端与接收端都了解其原始状态的信号作为参考信号，由发送端向接收端发送参考信号，然后接收端在接收到该参考信号之后将其接收时的状态和原始状态进行比对，得到在载波的信道估计。
现在假定传输信号S的载波是线性的，那么在接收端接收到S’后，接收端知道该参考信号在未经传输的原始状态下为S，因此，接收端用S’/S，就可以得到信道估计。所以如果信道是线性的话，那么信道估计就是对系统冲激响应进行估计。对于非线性载波的信道估计可能会比较复杂，但总体来说，现有信道估计算法成熟，这里不再距离赘述。
在获取到各个上行载波的信道估计之后，根据互易性原理，可以将这些信道估计视作与上行信道对应的第一下行载波的第一下行信道估计。
S204、基于载波聚合的空分复用装置根据第一下行载波与第二下行载波之间的关系对第一信道估计进行插值计算获取第二下行载波的第二信道估计。
在离散数据的基础上补插连续函数，使得这条连续曲线通过全部给定的离散数据点，这就是插值计算的过程。插值是离散函数逼近的重要方法，利用它可通过函数在有限个点处的取值状况，估算出函数在其他点处的近似值。
在本实施例当中，可以对各个第一下行载波与各个第二下行载波之间的关系进行分析，假定现在基站能够支持3个下行载波，而终端只能支持两个上行载波，那么基站在进行插值计算之前先控制终端将其所支持的两个上行载波f1和f3的频段分别设置为0～20MHz和40～60MHz，则对应的第一下行载波f4和f6的载波频段也分别为0～20MHz、40～60MHz。
假定通过上行载波f1和f3向基站发送SRS后，基于载波聚合的空分复用装置计算获得两个上行载波的信道估计分别为h(f1)、h(f3)，则对应的第一下行载波f4和f6的第一下行信道估计：
h(f4)＝h(f1)，h(f6)＝h(f3)；
现在为了计算得到基站所支持的另一个下行载波f5的信道估计，这里提供一种典型的插值算法：
h(f5)＝1/2*(h(f4)+h(f6))＝1/2(h(f1)+h(f3))。
在上述示例中，终端支持两个上行载波，且这两个上行载波对应的第一下行载波在需要进行插值的第二下行载波的两侧，可以将f4、f6以及需要插值的f5视作自变量，其中f4和f6对应的函数h(f4)和h(f6)是已经确定的，f5介于f4和f6之间，因此为了得到h(f5)，在上述示例中采用了内插算法。如果当前终端仅支持一个上行载波，例如该载波为f1，对应的第一下行载波为f4，那么在得到对应第二下行载波f5和f6时，已知函数自变量位于未知函数自变量的一侧，这时候就需要采用外插算法，外插算法又称为外扩算法或外推算法。
从实质上来说，外插算法与内插算法之间并没有任何区别，仅仅是需要插值的未知函数的自变量和已知函数自变量之间的位置关系不同而已。
S206、基于所述第一信道估计和所述第二信道估计确定在各下行载波上进行空分复用的策略。
当基于载波聚合的空分复用装置通过上述方法获取到各终端全部下行载波的信道估计之后，就可以对这个多个终端的下行空域特性进行更加全面的分析与考虑，确定在各下行载波上进行空分复用的策略，获取到最优的空分复用方案，然后利用相应的空分复用方案将多个终端的信号通过相同的信道资源互不干扰地进行发送。
根据LTE相关协议的规定，终端在接入基站的时候，无论其对上行载波的支持能力如何，都只能通过一个载波接入。在终端接入基站之后，基站根据终端对上行载波的支持能力为其进行载波聚合。假定Massive MIMO基站发射3个下行载波，按照载波的频率从到高的顺序，记为f1、f2、f3。虽然终端可以通过与f1、f2、f3对应的上行载波f1’、f2’、f3’中的任意一个接入基站都是符合协议规定的，但是为了后续进行载波聚合的操作更为便利，基站设置载波f1的优先级高于载波f2、f3，使所有的终端都通过上行载波f1’接入，f1’即为初始上行载波。基站通过载波f1’能够获取到各个终端对上行载波的支持能力，如果其中一部分终端具有支持两个上行载波的支持能力，这时候，基站可以通过载波聚合技术将载波f3’作为辅助上行载波与载波f1’聚合之后供终端上行使用。
在上述示例当中，如果基站不设置各个载波的优先级，则会出现部分终端通过f1’接入，部分终端通过f2’接入，剩下部分的终端通过f3’接入的情况。在这种情况下，基站确定各个终端对上行载波的支持能力时，发现通过f1’接入的终端甲、通过f2’接入的终端乙和通过f3’接入的终端丙，都可以支持两个上行载波，因此，可能需要将f2’和f3’中的一个与f1’进行聚合后供终端甲使用，需要将f1’和f3’中的一个与f2’进行聚合后供终端乙使用，将f1’和f2’中的一个与f3’进行聚合后供终端丙使用。可见，这些过程相当麻烦，给基站带来了比较大的负担，但是如果按照上述示例中提供的方法，基站控制让各个终端通过同一个初始上行载波接入，则在载波聚合的过程中会减少麻烦，例如，基站确定接入f1’的部分终端具有支持两个上行载波的能力，则基站可以直接控制具有这种支持能力的各终端激活上行载波f3’作为辅助上行载波，并将辅助上行载波f3’与初始上行载波f1’聚合后供对应的终端使用。这种方案在对上行载波聚合的过程中所花费的时间会比不设置初始上行载波的方案短很多。
本发明实施例提供的基于载波聚合的空分复用方法，通过终端想基站发送的探测参考信号获得终端各上行载波的上行信道估计，然后利用上行信道与下行信道互易性的原理获取与各个上行载波对应的第一下行载波的第一信道估计，并利用第一信道估计对无法直接得到的第二下行载波的第二信道估计进行插值计算，以得到所有下行载波的信道估计，从而在所有下行载波的基础上实现空分复用，本实施例提供的这种方案扩大了空分复用的范围，能够让基站根据各个终端的下行载波的信道估计分配出更多更好的空分复用方案，提高了资源的利用率。
实施例二：
本实施例提供一种基于载波聚合的空分复用装置，在该装置可以运行实施例一提供的基于载波聚合的空分复用方法，下面，请参考图4：
基于载波聚合的空分复用装置40包括获取模块402、计算模块404和复用模块406。
获取模块402用于获取第一下行载波对应的第一信道估计。
第一下行载波为频段与上行载波频段匹配的下行载波，即第一下行载波是指那些具备与之频段相匹配的上行载波的下行载波。最典型的匹配时值两个载波的频段范围完全相同，例如，终端A向基站发送信息所使用的上行载波f1、f2的频段为0～20MHz、20～40MHz，而基站向终端A发送信息所使用的两个下行载波f3和f4的频段范围也是分别为0～20MHz、20～40MHz，那么下行载波f3和f4就具有与之频段相匹配的上行载波，所以f3和f4都是第一下行载波。
另外，由于受终端本身的配置影响，所以终端能够支持的载波数目通常没有基站所能支持的载波数目多，假定一个终端B仅能够支持一个载波，基站通过在终端B接入基站之后对其进行控制，保证其支持的载波为频段在20～40MHZ之间的f2，而基站本身能够支持对3个载波进行载波聚合，这三个载波f3、f4和f5的频段分别为0～20MHz、20～40MHz和40～60MHz。所以在各个下行载波当中，只有载波f4具有与之频段相匹配的上行载波，因此，只有f4是第一下行载波，而f3与f5因为不具备频段匹配的上行载波，所以不属于第一下行载波的范畴，而是第二下行载波。第二下行载波就是不具备与之频段相匹配的上行载波的下行载波。
本实施例中，相匹配除了相等以外，也还包括一些并不完全相等的，一个载波的频谱带宽通常为20MHz，如果一个载波的频段本应该为40MHz～60MHz，但是由于发射设备的性能而导致了一些误差，从而使得实际频段变为了40.0001MHz～60MHz，这种也应当属于本实施例中所说的频段相匹配的范畴。
对于上述第一下行载波的信道估计，获取模块402可以利用上行载波与下行载波件具有互易性的特点，获取各上行载波的上行信道估计，然后将各上行载波的上行信道估计作为与之对应的第一下行载波的第一下行信道估计。
获取模块402获取上行载波的信道估计时，可以利用SRS(Sounding ReferenceSignal，探测参考信号)进行。SRS由终端周期性发送给基站，用于基站对上行信道的信道质量进行参考，其是位于一个子帧的最后一个SC-FDMA(Single-carrier Frequency-Division Multiple Access，单载波频分多址)符号。和DM-RS(Demodulation referencesignal，解调参考信号)不同，SRS和与上行数据的传输无关，因其是周期上报，除了为上行资源调度提供参考外，基站还可以检测终端的时间对齐状态。而DM-RS虽然也可以为基站提供信道估计，但它主要用于为基站的相干解调提供参考，所以说，DM-RS是在终端与基站之间开始进行通信的过程中才会发送，其与上行信道PUSCH(Physical Uplink SharedChannel，物理上行共享信道)或PUCCH(Physical Uplink Control CHannel，物理上行链路控制信道)占用同一个资源区。而本实施例中需要保证在终端接基站时就确定出各上行载波的信道估计，因此，DM-RS显然是不符合条件的，所以本实施例中采用终端向基站周期性发送的SRS作为计算上行载波信道估计的依据。
获取模块402接收经上行载波传输的SRS。
终端通过其支持的上行载波向基站发送SRS，获取模块402可以从基站侧获取到经过上行载波传输之后的SRS。
获取模块402根据上行载波传输的SRS信号计算获得上行载波的上行信道估计。
载波在传输信息的时候必然会对信号有一些影响，例如导致信号衰减等，所以在发送端发送的信号和在接收端接收到的信号必定有所不同，例如，在发送端发送的原始信号是S，那么经过载波传输之后，这个信号到了接收端可能就变成了S’。载波对其传输的所有信号都有基本一致的影响，因此，我们可以采用一个发送端与接收端都了解其原始状态的信号作为参考信号，由发送端向接收端发送参考信号，然后接收端在接收到该参考信号之后将其接收时的状态和原始状态进行比对，得到在载波的信道估计。
现在假定传输信号S的载波是线性的，那么在接收端接收到S’后，接收端知道该参考信号在未经传输的原始状态下为S，因此，接收端用S’/S，就可以得到信道估计。所以如果信道是线性的话，那么信道估计就是对系统冲激响应进行估计。对于非线性载波的信道估计可能会比较复杂，但总体来说，现有信道估计算法成熟，这里不再距离赘述。
在获取到上行载波的信道估计之后，根据互易性原理，可以将这些信道估计视作与上行信道对应的第一下行载波的第一下行信道估计。
计算模块404根据第一下行载波与各第二下行载波之间的关系对第一信道估计进行插值计算获取第二下行载波的第二信道估计。
在离散数据的基础上补插连续函数，使得这条连续曲线通过全部给定的离散数据点，这就是插值计算的过程。插值是离散函数逼近的重要方法，利用它可通过函数在有限个点处的取值状况，估算出函数在其他点处的近似值。
在本实施例当中，可以对第一下行载波与第二下行载波之间的关系进行分析，假定现在基站能够支持3个下行载波，而终端只能支持两个上行载波，那么基站在进行插值计算之前先控制终端将其所支持的两个上行载波f1和f3的频段分别设置为0～20MHz和40～60MHz，则对应的第一下行载波f4和f6的载波频段也分别为0～20MHz、40～60MHz。
假定通过上行载波f1和f3向基站发送SRS后，获取模块402计算获得两个上行载波的信道估计分别为h(f1)、h(f3)，则对应的第一下行载波f4和f6的第一下行信道估计：
h(f4)＝h(f1)，h(f6)＝h(f3)；
现在计算模块404为了计算得到基站所支持的另一个下行载波f5的信道估计，这里为计算模块404提供一种典型的插值算法：
h(f5)＝1/2*(h(f4)+h(f6))＝1/2(h(f1)+h(f3))。
在上述示例中，终端支持两个上行载波，且这两个上行载波对应的第一下行载波在需要进行插值的第二下行载波的两侧，可以将f4、f6以及需要插值的f5视作自变量，其中f4和f6对应的函数h(f4)和h(f6)是已经确定的，f5介于f4和f6之间，因此为了得到h(f5)，在上述示例中计算模块404采用了内插算法。如果当前终端仅支持一个上行载波，例如该载波为f1，对应的第一下行载波为f4，那么在得到对应第二下行载波f5和f6时，已知函数自变量位于未知函数自变量的一侧，这时候计算模块404就需要采用外插算法，外插算法又称为外扩算法或外推算法。
从实质上来说，外插算法与内插算法之间并没有任何区别，仅仅是需要插值的未知函数的自变量和已知函数自变量之间的位置关系不同而已。
复用模块406根据第一信道估计和第二信道估计在各下行载波上进行空分复用。
当获取模块402和计算模块404通过上述方式获取到终端全部下行载波的信道估计之后，复用模块406就可以对这个多个终端的下行空域特性进行更加全面的分析与考虑，确定在各下行载波上进行空分复用的策略，获取到最优的空分复用方案，然后利用相应的空分复用方案将多个终端的信号通过相同的信道资源互不干扰地进行发送。
本实施例还提供另一种基于载波聚合的空分复用装置40，请参考图5，其包括获取模块402、计算模块404和复用模块406以及聚合控制模块408。
由于根据LTE相关协议的规定，终端在接入基站的时候，无论其对上行载波的支持能力如何，都只能通过一个载波接入。在终端接入基站之后，基站根据终端对上行载波的支持能力为其进行载波聚合。假定Massive MIMO基站发射3个下行载波，按照载波的频率从到高的顺序，记为f1、f2、f3。虽然终端可以通过与f1、f2、f3对应的上行载波f1’、f2’、f3’中的任意一个接入基站都是符合协议规定的，但是为了后续进行载波聚合的操作更为便利，聚合控制模块408设置载波f1的优先级高于载波f2、f3，使所有的终端都通过上行载波f1’接入，f1’即为初始上行载波。基站通过载波f1’能够获取到各个终端对上行载波的支持能力，如果其中一部分终端具有支持两个上行载波的支持能力，这时候，基站可以通过载波聚合技术将载波f3’作为辅助上行载波与载波f1’聚合之后供终端上行使用。
在上述示例当中，如果聚合控制模块408不设置各个载波的优先级，则会出现部分终端通过f1’接入，部分终端通过f2’接入，剩下部分的终端通过f3’接入的情况。在这种情况下，基站确定各个终端对上行载波的支持能力时，发现通过f1’接入的终端甲、通过f2’接入的终端乙和通过f3’接入的终端丙，都可以支持两个上行载波，因此，可能需要将f2’和f3’中的一个与f1’进行聚合后供终端甲使用，需要将f1’和f3’中的一个与f2’进行聚合后供终端乙使用，将f1’和f2’中的一个与f3’进行聚合后供终端丙使用。可见，这些过程相当麻烦，给基站带来了比较大的负担，但是如果按照上述示例中提供的方案，聚合控制模块408控制让各个终端通过同一个初始上行载波接入，则在载波聚合的过程中会减少麻烦，例如，基站确定接入f1’的部分终端具有支持两个上行载波的能力，则基站可以直接控制具有这种支持能力的各终端激活上行载波f3’作为辅助上行载波，并将辅助上行载波f3’与初始上行载波f1’聚合后供对应的终端使用。这种方案在对上行载波聚合的过程中所花费的时间会比不设置初始上行载波的方案短很多。
如图6所示，本实施例还提供一种基站6，该基站6包括如图4或者图5所示出的载波聚合的空分复用装置40，对于载波聚合的空分复用装置40，可以通过设置在基站的服务器来实现，本实施例中提供一种服务器，如图7所示：
服务器7至少包括：输入输出(IO)总线71、处理器72、存储器73、内存74和通信装置75。其中，
输入输出(IO)总线71分别与自身所属的服务器的其它部件(处理器72、存储器73、内存74和通信装置75)连接，并且为其它部件提供传送线路。
处理器72通常控制自身所属的服务器的总体操作。例如，处理器72执行计算和确认等操作。其中，处理器72可以是中央处理器(CPU)。
通信装置75，通常包括一个或多个组件，其允许自身所属的服务器与无线通信系统或网络之间的无线电通信。
内存74存储处理器可读、处理器可执行的软件代码，其包含用于控制处理器72执行本文描述的功能的指令(即软件执行功能)。
其中，本发明提供的基于载波聚合的空分复用装置40中，实现获取模块402的功能需要由服务器7的通信装置75、输入输出总线71和处理器72共同实现；而计算模块404以及复用模块406的功能则可以由处理器72实现，对于聚合控制模块408，其功能可以由处理器72、输入输出总线71和通信装置75共同实现。
下面结合图7提供的服务器，对实现本实施例中基于载波聚合空分复用装置40的硬件结构进行进一步说明：
处理器72通过输入输出总线71控制通信装置75向终端发送控制信息，让终端通过基站确定的初始上行载波接入基站，在终端接入基站后，通信装置75接收终端周期性发送的SRS，并通过输入输出总线71传输给处理器72。处理器72获取到接收到的SRS后，计算获得上行信道的信道估计，然后将这些上行信道估计作为对应第一下行信道的信道估计，然后利用下行信道估计插值计算获得第二下行信道的第二下行信道估计，最后根据第一信道估计和第二信道估计计算分析出对应的空分复用方案，在此后基站与终端的通信过程中，处理器控制通信装置75按照其获取的空分复用方案向终端发送下行信息。
本发明实施例提供的基于载波聚合的空分复用装置，通过终端想基站发送的探测参考信号获得终端各上行载波的上行信道估计，然后利用上行信道与下行信道互易性的原理获取与各个上行载波对应的第一下行载波的第一信道估计，并利用第一信道估计对无法直接得到的第二下行载波的第二信道估计进行插值计算，以得到所有下行载波的信道估计，从而在所有下行载波的基础上实现空分复用，本实施例提供的这种方案扩大了空分复用的范围，能够让基站根据各个终端的下行载波的信道估计分配出更多更好的空分复用方案，提高了资源的利用率。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在计算机存储介质(ROM/RAM、磁碟、光盘)中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明实施例所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于载波聚合的空分复用方法，包括：
获取第一下行载波对应的第一信道估计，所述第一下行载波为频段与上行载波频段匹配的下行载波；
根据所述第一下行载波与第二下行载波之间的关系对所述第一信道估计进行插值计算获取所述第二下行载波的第二信道估计，所述第二下行载波为频段与上行载波频段不匹配的下行载波；
基于所述第一信道估计和所述第二信道估计确定在各下行载波上进行空分复用的策略。
2.如权利要求1所述的基于载波聚合的空分复用方法，其特征在于，所述获取第一下行载波对应的第一信道估计包括：
对上行载波进行上行信道估计；
获取所述上行载波对应的上行信道估计作为频段匹配的第一下行载波的第一下行信道估计。
3.如权利要求2所述的基于载波聚合的空分复用方法，其特征在于，所述对上行载波进行上行信道估计包括：
获取经上行载波传输的探测参考信号；
根据所述上行载波传输的探测参考信号与原始信号计算获得所述上行载波的上行信道估计，所述原始信号为终端侧未经所述上行载波传输的探测参考信号。
4.如权利要求1所述的基于载波聚合的空分复用方法，其特征在于，所述获取第一下行载波对应的第一信道估计之前还包括：
控制所述终端采用初始上行载波接入，所述初始上行载波为基站从各所述上行载波中确定出的一个；
确定接入的所述终端对上行载波的支持能力；
根据所述终端的支持能力采用载波聚合技术为所述终端激活对应数目的辅助上行载波，所述辅助上行载波的数目大于等于0。
5.如权利要求1-4任一项所述的基于载波聚合的空分复用方法，其特征在于，对所述第一信道估计进行插值计算获取所述第二下行载波的第二信道估计包括：
采用内插算法或者外插算法获取所述第二下行载波的第二信道估计。
6.如权利要求5所述的基于载波聚合的空分复用方法，其特征在于，所述下行载波的数目为3，所述采用内插算法或者外插算法获取所述第二下行载波的第二信道估计包括：
当所述终端能支持上行载波的数目为2时，控制所述第二下行载波的频段介于两个第一下行载波的频段之间；采用内插算法计算获取所述第二下行载波的第二信道估计；
当所述终端能支持上行载波的数目为1时，采用外插算法进行插值计算获取所述第二下行载波的第二信道估计。
7.一种基于载波聚合的空分复用装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取第一下行载波对应的第一信道估计，所述第一下行载波为频段与上行载波频段匹配的下行载波；
计算模块，用于根据所述第一下行载波与第二下行载波之间的关系对所述第一信道估计进行插值计算获取所述第二下行载波的第二信道估计，所述第二下行载波为频段与上行载波频段不匹配的下行载波；
复用模块，用于基于所述第一信道估计和所述第二信道估计确定在各下行载波上进行空分复用的策略。
8.如权利要求7所述的基于载波聚合的空分复用装置，其特征在于，所述获取模块用于对上行载波进行上行信道估计，并获取所述上行载波对应的上行信道估计作为与之对应的第一下行载波的第一下行信道估计。
9.如权利要求7或8所述的基于载波聚合的空分复用装置，其特征在于，所述计算模块根据所述第一下行载波与所述第二下行载波之间的关系采用内插算法或者外插算法获取所述第二下行载波的第二信道估计。
10.一种基站，其特征在于，包括如权利要求7-9任一项所述的基于载波聚合的空分复用装置。
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