[發(fā)明專利]信道估計(jì)方法和設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210101406.X
• 申請(qǐng)日: 2012-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103368876A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)閎中;王昕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 富士通株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H04L25/02
• 分類號(hào): H04L25/02;H04L25/03
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;陳煒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于無(wú)線通信系統(tǒng)中的基于信道狀態(tài)指示-參考信號(hào)(Channel?State?Indicator-Reference?Signal，CSI-RS)的信道估計(jì)方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

在無(wú)線通信系統(tǒng)中，由于具有良好的抗多徑性能和較高的頻譜效率，因此正交頻分復(fù)用(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，OFDM)被IEEE?P802.16m以及通用移動(dòng)通信系統(tǒng)-長(zhǎng)期演進(jìn)(Universal?Mobile?Telecommunication?System-Long?Term?Evolution，UMTS-LTE)在內(nèi)的4G和準(zhǔn)4G技術(shù)采用作為主要的傳輸技術(shù)。在OFDM系統(tǒng)中，為了在接收端實(shí)現(xiàn)資源調(diào)度并支持鏈路自適應(yīng)技術(shù)，一般采用基于RS的信道估計(jì)技術(shù)來(lái)追蹤信道時(shí)域和頻域的變化。

在LTE的R8版本中，小區(qū)特定參考信號(hào)(Cell?specific?RS，CRS)被用來(lái)支持鏈路自適應(yīng)技術(shù)，且被設(shè)置為最多支持4個(gè)端口。為了提高頻譜效率，R8的升級(jí)版本R10提出了CSI-RS。與CRS相比，CSI-RS最多可以支持8個(gè)端口，這也符合在R10版本中基站最多可以使用8根發(fā)送天線的配置。此外，與CRS相比，CSI-RS具有更加稀疏的時(shí)頻域粒度，這使得其能夠在支持閉環(huán)傳輸?shù)耐瑫r(shí)提高資源效率。

然而，時(shí)頻域中RS的稀疏分布會(huì)使得傳統(tǒng)的信道估計(jì)方法的性能惡化。例如，對(duì)于基于離散傅立葉變換(DFT)的時(shí)域信道估計(jì)方法，由于RS的數(shù)量有限，因此難以通過(guò)在時(shí)域中挑選主要路徑來(lái)抑制噪聲影響。而對(duì)于另一些通過(guò)在頻域加固定的平滑窗的方法，在具有較大時(shí)延擴(kuò)展的信道中也會(huì)導(dǎo)致比較大的性能損失。

在常用的基于RS的信道估計(jì)方法中，傳統(tǒng)的先對(duì)RS進(jìn)行迫零(Zero?Forcing，ZF)估計(jì)再進(jìn)行線性插值的方法無(wú)法獲得檢測(cè)所需的性能(尤其是在低信噪比的情況下)。基于線性最小均方誤差(Linear?Minimum?Mean?Square?Error，LMMSE)的方法被認(rèn)為是基于RS的最優(yōu)估計(jì)方法。為了采用LMMSE，需要獲得信道相關(guān)性以及信噪比(SNR)等信息以構(gòu)造LMMSE平滑矩陣。然而，即使獲得了信道相關(guān)性以及SNR等信息，由于涉及到對(duì)矩陣的求逆運(yùn)算，因此計(jì)算較復(fù)雜。比較實(shí)際的方法是通過(guò)查找表選擇適當(dāng)?shù)腖MMSE平滑矩陣來(lái)實(shí)現(xiàn)LMMSE平滑濾波。因而，如何在無(wú)線通信系統(tǒng)中針對(duì)CSI-RS來(lái)高效地實(shí)現(xiàn)LMMSE平滑濾波是需要考慮的問(wèn)題之一。

在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，用戶常常會(huì)受到來(lái)自鄰小區(qū)的干擾的影響。考慮到軟頻率復(fù)用等技術(shù)，這種干擾可能是頻率選擇性的，這意味著對(duì)于用戶而言，不同的子頻帶中的干擾水平是不同的。因此，當(dāng)執(zhí)行具有多個(gè)子頻帶的聯(lián)合處理時(shí)，需要保證干擾水平低的子頻帶中的信道估計(jì)不會(huì)被干擾水平高的子頻帶中的信道估計(jì)所污染。

發(fā)明內(nèi)容

在下文中給出了關(guān)于本發(fā)明的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。但是，應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖用來(lái)確定本發(fā)明的關(guān)鍵性部分或重要部分，也不是意圖用來(lái)限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡(jiǎn)化的形式給出關(guān)于本發(fā)明的某些概念，以此作為稍后給出的更詳細(xì)描述的前序。

因此，鑒于以上情形，本發(fā)明的目的是提供一種用于無(wú)線通信系統(tǒng)中的基于CSI-RS的信道估計(jì)方法和設(shè)備，其不僅能夠在無(wú)線通信系統(tǒng)中針對(duì)CSI-RS高效地實(shí)現(xiàn)LMMSE平滑濾波，而且能夠避免高干擾子頻帶中的CSI-RS的最小二乘(LS)估計(jì)值在LMMSE平滑過(guò)程中污染低干擾子頻帶中的CSI-RS的LS估計(jì)值。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一方面，提供了一種無(wú)線通信系統(tǒng)中的信道估計(jì)方法，其可以包括：LS估計(jì)步驟，用于根據(jù)所接收的CSI-RS來(lái)計(jì)算信道的LS估計(jì)值；信噪比估計(jì)步驟，用于估計(jì)信道的信噪比；信道參數(shù)估計(jì)步驟，用于估計(jì)與信道的時(shí)延擴(kuò)展相關(guān)的信道參數(shù)；平滑矩陣選擇步驟，用于根據(jù)所估計(jì)的信噪比和所估計(jì)的信道參數(shù)而選擇LMMSE平滑矩陣；LMMSE平滑步驟，用于使用所選擇的LMMSE平滑矩陣對(duì)LS估計(jì)值進(jìn)行LMMSE平滑濾波；以及輸出步驟，用于將濾波結(jié)果作為信道估計(jì)信息輸出。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，平滑矩陣選擇步驟還可以包括：平滑窗長(zhǎng)度確定子步驟，用于根據(jù)所估計(jì)的信噪比和所估計(jì)的信道參數(shù)，確定LMMSE平滑矩陣的平滑窗長(zhǎng)度，并且在LMMSE平滑步驟中，根據(jù)所確定的平滑窗長(zhǎng)度，使用所選擇的LMMSE平滑矩陣進(jìn)行LMMSE平滑濾波。