[發明專利]全雙工大規模天線陣多長度導頻機制通信方法

有效

• 申請號: 201610007850.3
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105656536B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 尚璟軒;俞暉;張智強;聶紅艷;華瑋
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;聯芯科技有限公司
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04J11/00;H04L25/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種全雙工大規模天線陣多長度導頻機制通信方法，其特征在于，包括如下步驟：

增長導頻長度步驟：在不改變原有導頻序列的基礎上，對選中的原有導頻序列增加一段附加導頻序列以增長原有導頻序列的長度；為了用以區別，稱增加了附加導頻序列的原有導頻序列為長導頻，稱原有導頻序列為短導頻；

相干時間內信道使用步驟：將使用長導頻的用戶歸為長導頻組用戶，將使用短導頻的用戶歸為短導頻組用戶；根據長導頻組用戶在傳送附加導頻序列時對基站上、下行鏈路的選擇，采用第一時序或者第二時序：

所述第一時序，具體為：在長導頻組用戶傳送附加導頻序列階段時，基于基站天線陣的全雙工能力，基站向短導頻組用戶發送下行數據；在附加導頻序列全部傳送完成后，長導頻組用戶與短導頻組用戶同時與基站進行上行、下行數據傳送；

所述第二時序，具體為：在長導頻組用戶傳送附加導頻序列階段時，短導頻組用戶向基站傳送上行數據；在附加導頻序列全部傳送完成后，基于基站天線陣的全雙工能力，基站同時與長導頻組用戶、短導頻組用戶進行交錯的數據傳送；

下行波束賦形向量構建步驟：通過基站與基站之間的測量信道，得到基站與基站的信道矩陣；根據信道估計結果，使用波束賦形方法得到下行波束賦形向量；通過將下行波束賦形向量投影到基站與基站視線信道的信道矩陣的零空間，得到新的波束賦形向量。

2.根據權利要求1所述的全雙工大規模天線陣多長度導頻機制通信方法，其特征在于，在所述增長導頻長度步驟中：

根據附加導頻序列的內積，使每一個選中的短導頻通過增加不同的附加導頻序列從而構成兩個相互正交的長導頻，使不同的短導頻通過增加附加導頻序列所構成的長導頻之間也正交；

針對同一個短導頻的兩個附加導頻序列的內積為短導頻自身內積的相反數；

針對不同短導頻的附加導頻序列內積為0；

附加導頻序列長度為選中短導頻的數目。

3.根據權利要求1所述的全雙工大規模天線陣多長度導頻機制通信方法，其特征在于，在所述增長導頻長度步驟，選擇短導頻的方法是：

構造導頻質量系數，該導頻質量系數正比于使用短導頻的用戶自身信道質量，反比于該短導頻所受污染的情況；

經過排序，選擇導頻質量系數最大的一組短導頻。

4.根據權利要求3所述的全雙工大規模天線陣多長度導頻機制通信方法，其特征在于，所述短導頻所受污染的情況，是指：相鄰小區使用同樣短導頻的用戶到本小區基站信道質量之和；

所述信道質量對于平坦衰落信道而言，是指慢衰落系數的平方。

5.根據權利要求1所述的全雙工大規模天線陣多長度導頻機制通信方法，其特征在于，所述交錯的數據傳送，是指：當短導頻組用戶發送上行數據時，長導頻組用戶接收下行數據；當短導頻組用戶接收下行數據時，長導頻組用戶發送上行數據。

6.根據權利要求1所述的全雙工大規模天線陣多長度導頻機制通信方法，其特征在于，所述基站與基站的信道矩陣，是指：非滿秩的視線信道矩陣與滿秩的非視線信道矩陣之和。

7.根據權利要求1所述的全雙工大規模天線陣多長度導頻機制通信方法，其特征在于，對原有導頻序列增加附加導頻序列的方法，包括：

假設每個小區內用戶數為K，即短導頻數目為K，所有短導頻有內積，即：

其中，表示短導頻矩陣，φ_s(i)表示短導頻矩陣φ_s的第i列，即第i個用戶使用的短導頻，φ_s(j)表示短導頻矩陣φ_s的第j列，即第j個用戶使用的短導頻，上標表示矩陣的共軛轉置；

附加導頻序列滿足如下矩陣：

其中，表示附加導頻序列矩陣，上標表示矩陣的共軛轉置，T表示附加導頻序列長度以及被選中的短導頻數目，T＜K；

假設被選中的短導頻的序號分別為k₁,k₂,...,k_T，

添加附加導頻序列的操作如下：

i＝1,2,...,T

k_i∈{k₁,k₂,...,k_T}

其中，表示長導頻矩陣，φ_l(i)表示長導頻矩陣第i列，即第i個長導頻；φ_s(k_i)表示短導頻矩陣第k_i列，即第k_i個短導頻，符號表示將符號右側向量以順序的形式添加到符號左側向量的末尾，φ_a(i)表示附加導頻序列矩陣第i列，φ_l(2T+1-i)表示長導頻矩陣第2T+1-i列，即第2T+1-i個長導頻，φ_a(2T+1-i)表示附加導頻序列矩陣第2T+1-i列，即第2T+1-i個附加導頻序列，i表示序號，k_i表示選中的短導頻的序號。