[发明专利]多小区协调大规模MIMO导频复用传输方法

权利要求书

1.一种多小区协调大规模MIMO导频复用传输方法，其特征在于该方法包括以下内容：

将多个小区构成一个小区簇,小区簇内的各个小区基站分别配备由n根天线构成的大规模天线阵列，各基站在同一时频资源上与多个用户进行无线通信，其中n大于等于64；

各小区基站获取所述多个用户统计信道信息，其中所述统计信道信息通过用户反馈或基站直接估计来获取，或者通过上行探测信号获得；

各小区基站将所述统计信道信息通过回程链路交予中央控制单元(负责协调小区簇内所有小区)，中央控制单元综合利用所有统计信道信息按照给定的准则,如信道估计均方误差之和最小准则,通过联合穷举最优或多小区协调导频复用分配算法对小区簇内所有用户进行联合导频分配，并将各小区导频分配结果通过回程链路发送给相应基站； 

各基站依据中央控制单元返回的本小区用户导频分配情况为本小区用户分配相应导频，各小区用户在同一时频资源上周期性发送各自分配到的导频给本小区基站，各基站依据接收到的导频信号对各用户进行信道估计；

各小区用户在同一时频资源上发送上行数据，各基站基于最小均方误差准则利用信道估计以及估计误差的统计特性生成鲁棒接收矩阵，并对上行链路信号进行鲁棒接收从而获得发送信号估计值，进而获得发送比特数据流；

各小区基站在同一时频资源上基于泄漏准则利用信道估计以及估计误差的统计特性生成鲁棒预编码矩阵并对将要发送给本小区用户设备的数据进行鲁棒预编码并发送，各用户设备对接收的信号进行处理获得下行发送比特数据流；

在各用户移动过程中，随着各基站与各用户间信道长时统计特性的变化，各基站周期性获得更新后的统计信道信息，并将统计信道信息通过回程链路发送给中央控制单元，中央控制单元根据更新后的小区簇内所有用户统计信道信息动态实施3)中所述导频分配方案，形成更新后的导频复用模式，并进而实施1中所述的导频复用传输方法。

2.根据权利要求1所述的基于多小区协调的多用户大规模MIMO导频复用传输方法，其特征在于：

所述大规模天线阵列采用线阵列或圆阵列等多种阵列结构之一，每个天线阵列包含n个天线单元，其中n大于等于64；

各天线单元可采用单极化或多极化天线以及全向或扇区天线，当采用全向天线时，天线间间距为1/2波长，当采用120度或60度扇区天线时，天线间间距分别为                                                波长及1个波长；

用户与基站间通信采用TDD技术；

调制采用OFDM技术；

通信过程中同一时频资源上用户与基站间通信信号包括上行链路信号与下行链路信号，其中上行链路信号又分为上行导频信号和上行数据信号，下行链路信号则只包含下行数据信号；通信过程包含统计信道信息获取、中央控制单元分配导频、上行信道训练、上行鲁棒接收数据传输以及下行鲁棒预编码数据传输五个阶段。

3.根据权利要求1所述的基于多小区协调的多用户大规模MIMO导频复用传输方法，其特征在于：同一时频资源上，同小区用户不要求使用完全正交导频，不同小区也不要求完全复用同一套导频，各小区各用户使用导频决定于用户统计信道信息，根据实际情况，允许同小区或不同小区的两个或多个用户使用同一导频。

4.根据权利要求1所述的基于多小区协调的多用户大规模MIMO导频复用传输方法，其特征在于：统计信道信息通过在用户端对通信过程中所估计的瞬时信道状态信息进行统计并反馈给基站的方式获得，或通过直接在基站端对所估计的瞬时信道状态信息反馈值进行统计的方式获得，或者通过用户端发送上行探测信号的方式获得。

5.根据权利要求1所述的基于多小区协调的多用户大规模MIMO导频复用传输方法，其特征在于：基站根据中央控制单元返回的本小区用户导频分配结果为本小区用户分配相应导频，各小区用户在同一时频资源上周期性发送各自分配到的导频给本小区基站，基站通过接收到的导频信号获得用户的信道估计及信道估计误差统计信息。