[发明专利]一种导频信号发送和信道估计方法

说明书

技术领域

本发明属于多天线及无线通信技术领域，更具体地，涉及一种导频信号发送和信道估计方法。

背景技术

多天线无线蜂窝网络设计已经被运用于一些现代无线系统，这种技术不仅提高吞吐量而且能为大量用户提供高质量服务。但随着用户的迅速增长，无线系统中小区内部干扰已经制约了传输速率的提升，大规模MIMO技术的出现能缓解此类问题，进一步提升系统的吞吐量。

但面对现有蜂窝系统，多小区多用户的干扰问题是系统性能的一大制约。当前业界提出了许多方法，其中部分方法都含有对相邻小区某种形式的调整以达到构筑能减小干扰的信号，这是因为在小区基站得到准确地CSI是非常必要的。但至今为止提出的方法都未解决小区间导频污染等因素带来的小区间和内部干扰问题，这种干扰会引起系统的饱和效应，即吞吐量不随天线数而增加的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种在大规模多入多出(Multiple input Multiple output，MIMO)时分双工(Time Division Duplexing，TDD)无线系统下的导频发送和信道估计方法，该方法能有效解决以上提到的多小区多用户的干扰问题，从根本上解决导频污染等问题带来的用户体验劣化和吞吐量饱和效应，显著提升用户体验并增大系统的吞吐量。

为实现上述目的，本发明提供了一种在大规模MIMO TDD无线系统下的导频信号发送和信道估计方法，包括以下步骤：

(1)更新相邻小区的基站间信道信息；

(2)各相邻小区用户使用交错方式向各自基站发送导频信号；

(3)基站根据上述基站间信道信息及接收自本小区用户的导频信号对本小区用户进行信道估计；

(4)根据上述信道估计结果为用户提供服务，当到达时间周期时转步骤(1)。

在本发明的一个实施例中，所述步骤(1)具体包括：

相邻小区中的每两个小区的基站之间互相发送导频信号，各基站利用接收到的导频信号，估计出自己和各相邻小区中的基站之间的信道；

在使用列阵天线的情况下，各基站之间的相互信道最终可表示为已知的M_i^*M_j维矩阵，M_i和M_j分别是基站i和j天线数。

在本发明的一个实施例中，所述步骤(2)具体包括：

各相邻小区中的用户使用交错方式向各自基站发送导频信号，小区之间的上行和下行是交错安排的，在任何一个时间点，相邻小区中只有一个小区工作在上行状态。

在本发明的一个实施例中，所述步骤(3)具体包括：

根据上述基站间信道信息H_ij及接收自本小区用户的导频信号S，利用下式对本小区用户进行信道估计得到估计信道：