CN102014401B - 多天线下行***中的信道估计方法和***、及基站和终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多天线下行***中的信道估计方法、***及基站和终端，方法包括：由基本训练序列移位产生K个训练序列偏移，从K个训练序列偏移中选取K′个训练序列偏移分配给M个天线中的主天线；从剩余的训练序列偏移中为M个天线中M-1根辅天线各分配一个训练序列偏移；对来自主天线的信号，根据与各用户对应的训练序列偏移，计算各用户的信道估计；对来自辅天线的信号，根据分配给该辅天线的训练序列偏移，计算该辅天线上所有用户的信道估计总值；根据主天线上各用户的信道估计结果，得到各用户的发射功率比例，根据该发射功率比例及辅天线上所有用户的信道估计总值，计算各用户在辅天线上的信道估计。本发明公开的方案能提高***支持的用户数。

Description

多天线下行***中的信道估计方法和***、及基站和终端

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种时分复用（TDD）的多天线码分多址接入（CDMA）下行***中的信道估计方法和***、及基站和终端。

背景技术

在移动通信***中，由于发射信号在无线信道中传输时，将受到无线信道的影响，因此，接收端需要根据无线信道对发射信号的影响程度，由接收信号恢复出发射信号。无线信道对发射信号的影响程度表现为无线信道的信道冲激响应（CIR，channel impulse response）。由于无线信道存在着很大的随机性，因此将引起CIR的变化，并导致接收信号的幅度、相位、频率产生失真，因此，需要对信道的CIR进行估计，以实现由接收信号正确地恢复发射信号。其中，对信道的CIR进行估计的过程，称为信道估计。

在时分复用（TDD）的码分多址接入（CDMA）***中，信号帧的一个时隙格式如图1所示，数据域1和数据域2分别位于训练序列（Midamble）的两边，在时隙的末端是保护间隔（GP）。有些时隙格式中，数据域与训练序列之间还有其它信息，此处不再一一列举。TDD CDMA***的信道估计是基于训练序列进行的，之后根据信道估计的CIR对数据域1和数据域2的数据符号进行解调。

由于在无线信道中，发射信号并不是沿着单一的路径传播，而是会遇到各种物体阻挡，经反射、散射、折射和绕射等不同路径到达接收端，成为通过各个路径到达的合成信号。多径传播的结果导致同一发射信号的不同反射波到达接收端的时间不同（即时延不同），相位也不同。通常，***将设定其所支持的最大传输时延，在最大传输时延对应的时间内接收到的信号被认为是同一发射信号的不同反射波，因此，最大传输时延对应的时间可以形象地定义为信道估计窗，每一个信道估计窗包含若干个径。

由于通常情况下会有多个用户同时进行通信，因此接收端所接收的信号通常是多个用户的多条路径的叠加，之后从所接收的信号中分离出叠加的训练序列和叠加的用户数据部分，利用分离出的叠加训练序列与本地产生的训练序列进行信道估计，根据信道估计结果及本地产生的扩频及扰码序列对分离出的用户数据部分进行联合检测，估计出各用户的数据符号。

其中，进行信道估计时，由于接收的信号通常是多个用户的多条路径的叠加，因此需要对每个用户进行信道估计。现有技术中，为了提高信道估计速度，在单天线***中，通常利用一个基本训练序列按照一定规律构造出每个用户的训练序列，例如按照循环移位的方式构造出每个用户的训练序列，从而使得接收端的训练序列信道矩阵具有循环相关性。以长度为128码片的基本训练序列为例，若每次偏移8个码片，则可得到16个偏移后的训练序列（简称训练序列偏移），由于每个训练序列偏移对应一个用户，因此利用该训练序列分配方式的单天线***可支持16个用户。

但对于多输入多输出***，即多天线***，需要在每个天线上为同一个用户分配一个不同的训练序列，用于接收端对各用户在不同天线上的信道估计进行计算。此时，若在每个天线上均按照单天线***中的方式得到各用户的训练序列，则多天线***中能够支持的用户数将随着天线个数的增加而减少。以两根天线的情况为例，对于上述长度为128码片的训练序列，若依然每次偏移8个码片，则得到的16个训练序列偏移平均分配在两个天线上，每个天线上为用户分配一个不同的训练序列偏移，则此时支持的用户数为8，可见明显减少了所支持的用户数。

发明内容

有鉴于此，本发明中一方面提供一种多天线下行***中的信道估计方法，另一方面提供一种多天线下行***中的基站、终端及信道估计***，以提高多天线***可支持的用户数。

本发明所提供的多天线下行***中的信道估计方法，包括：

A、由基本训练序列进行移位产生K个训练序列偏移，从K个训练序列偏移中选取K'个训练序列偏移分配给M个天线中设定的主天线，该主天线上的每个用户各用一个训练序列偏移；从剩余的训练序列偏移中为M个天线中设定的M-1根辅天线各分配一个训练序列偏移，每根辅天线上的K'个用户共用一个训练序列偏移；其中，K、M和K'均为大于0的整数，且K′+M-1≤K；

B、对来自主天线的信号，根据K'个训练序列偏移中与各用户对应的训练序列偏移，计算主天线上各用户的信道估计；对来自每个辅天线的信号，根据分配给该辅天线的训练序列偏移，计算该辅天线上所有用户的信道估计总值；

根据主天线上各用户的信道估计结果，得到各用户的发射功率比例，根据所述发射功率比例及每个辅天线上所有用户的信道估计总值，计算各用户在每个辅天线上的信道估计。

较佳地，所述

其中，

表示取偶数值下确界；

或者，所述K'=K-M+1。

较佳地，步骤A之前进一步包括：设置针对不同的K′的奇数取值得到的各训练序列偏移与用于传输用户信号的扩频码资源的映射关系。

较佳地，所述步骤A在基站中执行，所述步骤B在终端中执行；

所述步骤A之前，进一步包括：基站控制器将M的取值和K′的取值指示给基站；

所述步骤B之前，进一步包括：基站控制器将M的取值和K′的取值指示给终端；

所述基站和所述终端按照公式

确定K的取值，其中，

表示取偶数值上确界。

较佳地，所述K'个训练序列偏移为：按顺序移位得到的K个训练序列偏移中的前K'个训练序列偏移。

本发明所提供的多天线下行***中的基站，包括：

训练序列分配模块，用于由基本训练序列进行移位产生K个训练序列偏移，从K个训练序列偏移中选取K'个训练序列偏移分配给M个天线中设定的主天线，该主天线上的每个用户各用一个训练序列偏移；从剩余的训练序列偏移中为M个天线中设定的M-1根辅天线各分配一个训练序列偏移，每根辅天线上的K'个用户共用一个训练序列偏移；其中，K、M和K'均为大于0的整数，且K'+M-1≤K；

信号传输模块，用于按照所述训练序列分配模块的分配结果，在所述M个天线上发送信号给终端，用于终端对来自主天线的信号，根据K'个训练序列偏移中与各用户对应的训练序列偏移，计算主天线上各用户的信道估计；根据主天线上各用户的信道估计结果，得到各用户的发射功率比例，对来自每个辅天线的信号，根据分配给该辅天线的训练序列偏移，计算该辅天线上所有用户的信道估计总值，根据所述信道估计总值及所述各用户的发射功率比例，计算各用户在该辅天线上的信道估计。

较佳地，该基站进一步包括：信息接收模块，用于接收来自基站控制器的包括M的取值和K'的取值的指示信息，将所述M的取值和K'的取值提供给所述训练序列分配模块。

较佳地，所述其中，表示取偶数值下确界；

或者，所述K'=K-M+1。

本发明所提供的多天线下行***中的终端，包括：

主天线信道估计模块，用于对来自主天线的信号，根据与各用户对应的训练序列偏移，计算主天线上各用户的信道估计；

辅天线信道估计模块，用于根据主天线上各用户的信道估计结果，得到各用户的发射功率比例；对来自每个辅天线的信号，根据分配给该辅天线的训练序列偏移，计算该辅天线上所有用户的信道估计总值，根据所述信道估计总值及所述各用户的发射功率比例，计算各用户在该辅天线上的信道估计；

所述来自主天线的信号和来自每个辅天线的信号由基站根据下列方法产生：由基本训练序列进行移位产生K个训练序列偏移，从K个训练序列偏移中选取K'个训练序列偏移分配给M个天线中设定的主天线，该主天线上的每个用户各用一个训练序列偏移；从剩余的训练序列偏移中为M个天线中设定的M-1根辅天线各分配一个训练序列偏移，每根辅天线上的K'个用户共用一个训练序列偏移；其中，K、M和K'均为大于0的整数，且K′+M-1≤K。

较佳地，所述辅天线信道估计模块包括：

功率比例计算子模块，用于根据主天线上各用户的信道估计结果，得到各用户的发射功率比例；

信道估计总值计算子模块，用于对来自每个辅天线的信号，根据分配给该辅天线的训练序列偏移，计算该辅天线上所有用户的信道估计总值；

信道估计计算子模块，用于根据所述功率比例计算子模块得到的各用户的发射功率比例及所述信道估计总值计算子模块计算的每个辅天线上所有用户的信道估计总值，计算各用户在每个辅天线上的信道估计。

本发明所提供的多天线下行***中的信道估计***，包括：

基站，用于由基本训练序列进行移位产生K个训练序列偏移，从K个训练序列偏移中选取K'个训练序列偏移分配给M个天线中设定的主天线，该主天线上的每个用户各用一个训练序列偏移；从剩余的训练序列偏移中为M个天线中设定的M-1根辅天线各分配一个训练序列偏移，每根辅天线上的K′个用户共用一个训练序列偏移；其中，K、M和K'均为大于0的整数，且K'+M-1≤K；

终端，用于对来自主天线的信号，根据K'个训练序列偏移中与各用户对应的训练序列偏移，计算主天线上各用户的信道估计；根据主天线上各用户的信道估计结果，得到各用户的发射功率比例，对来自每个辅天线的信号，根据分配给该辅天线的训练序列偏移，计算该辅天线上所有用户的信道估计总值，根据所述信道估计总值及所述各用户的发射功率比例，计算各用户在该辅天线上的信道估计。

从上述方案可以看出，本发明中由一个基本训练序列循环移位产生K个训练序列偏移，从K个训练序列偏移中选取K'个训练序列偏移分配给M个天线中设定的主天线，该主天线上的每个用户各用一个训练序列偏移；从剩余的训练序列偏移中为M个天线中设定的M-1根辅天线各分配一个训练序列偏移，每根辅天线上的K'个用户共用一个训练序列偏移，并通过对来自主天线的信号，按照现有技术中的单天线***中的信道估计方法，即根据K′个训练序列偏移中与各用户对应的训练序列偏移，计算主天线上各用户的信道估计；对来自每个辅天线的信号，考虑到信号发送时，尤其是下行信号发送时，各用户信号所经历的信道状况相同而发射功率会存在不同的特点，根据分配给该辅天线的训练序列偏移，计算该辅天线上所有用户的信道估计总值，根据主天线上各用户的信道估计结果，得到各用户的发射功率比例，根据所述发射功率比例及每个辅天线上所有用户的信道估计总值，计算各用户在每个辅天线上的信道估计，即该方案中能够支持的用户数据为主天线上所能支持的用户数据，即K'个用户，由于K'≥K/M，因此提高了多天线***能够支持的用户数据。

附图说明

图1为现有技术中信号帧的一个时隙格式示意图；

图2为本发明实施例中多天线***中的信道估计方法的示例性流程图；

图3a至图3g分别为本发明实施例中K'的取值为15、13、11、9、7、5、3时的映射关系示意图；

图4为本发明实施例中多天线***中的信道估计***的示例性结构图；

图5为本发明实施例中基站的内部结构示意图；

图6为本发明实施例中终端的内部结构示意图；

图7为图6所示终端中辅天线信道估计模块的内部结构示意图。

具体实施方式

本发明中，考虑到信号发送时，尤其是下行信号发送时，各用户信号所经历的信道状况相同而发射功率会存在不同的特点，因此可利用多个天线中的一个天线作为主天线，为该主天线分配多个训练序列偏移，以支持更多的用户，其它天线作为辅天线，为每个辅天线分配一个训练序列偏移；之后，对来自主天线的信号，按照现有技术中的单天线***中的信道估计方法，计算主天线上各用户的信道估计；对来自每个辅天线的信号，先根据分配给该辅天线的训练序列偏移，计算该辅天线上所有用户的信道估计总值，由于每个天线上用户的发射功率比例均相同，因此可根据主天线上各用户的信道估计结果，得到各用户的发射功率比例，并根据该发射功率比例及每个辅天线上所有用户的信道估计总值，计算各用户在每个辅天线上的信道估计。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。

图2为本发明实施例中多天线***中的信道估计方法的示例性流程图。本实施例中假设本次信号发送使用M个天线，且将M个天线中的一个天线作为主天线，其它M－1个天线作为辅天线，并假设基本训练序列按照预定的移位间隔移位后共有K个训练序列偏移，则如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤201，从一个基本训练序列循环移位产生K个训练序列偏移，从K个训练序列偏移中选取K'个训练序列偏移分配给M个天线中设定的主天线，该主天线上的每个用户各用一个训练序列偏移；从剩余的训练序列偏移中为M个天线中设定的M-1根辅天线各分配一个训练序列偏移，每根辅天线上的K'个用户共用一个训练序列偏移。其中，K、M和K'均为大于0的整数，且K'+M-1≤K。

本步骤中，可根据天线数M和M个天线上的用户数K'确定CIR窗长；根据所述窗长，对基本训练序列进行移位，得到K个训练序列偏移，K=K'+M-1。

步骤202，对来自主天线的信号，根据K'个训练序列偏移中与各用户对应的训练序列偏移，计算主天线上各用户的信道估计；根据主天线上各用户的信道估计结果，得到各用户的发射功率比例，对来自每个辅天线的信号，根据分配给该辅天线的训练序列偏移，计算该辅天线上所有用户的信道估计总值，根据所述信道估计总值及所述各用户的发射功率比例，计算各用户在该辅天线上的信道估计。

本实施例中的步骤201可在基站中执行，之后，基站可按照上述训练序列偏移的分配结果，在M个天线上发送信号，其中，在主天线上，各用户使用不同的训练序列偏移，在辅天线中各用户使用相同的训练序列偏移。

其中，将M个天线中的一个天线作为主天线，其它M－1个天线作为辅天线的方式可有多种，可以预先静态的设置M个天线中的一个天线为主天线，其它天线为辅天线；也可以按照预设周期或预设条件或随机选取等方式动态的设置M个天线中的一个天线为主天线，其它天线为辅天线；或者还可以按照其它方式设置。

从K个训练序列偏移中选取K'个训练序列偏移分配给M个天线中设定的主天线的方式可至少有如下两种方案：

方案一：

根据现有技术中的默认训练序列分配方案可知，K的一种取值序列为16，14，12，10，8，6，4，2。本方案中，若依然按照该取值序列选取K′的值，则由于在K个训练序列偏移中有M－1个训练序列偏移需要分配给辅天线，因此主天线上的训练序列偏移数量K'必须从小于K的偶数值中选取，表1中示出了本实施例方案一中不同K和M取值情况下的K'的取值。

表1

从表1中可以看出，对于M取值为偶数的情况，K-K'>M-1,因此从剩余的K-K'个训练序列偏移中选取M-1个训练序列偏移的方式可有多种；对于M取值为奇数的情况，K-K'=M-1，因此可直接将剩余的K-K′个，即M-1个训练序列偏移分配给辅天线。

可见，本方案中，

其中，

表示取偶数值下确界。

本方案中，较佳地，K'个训练序列偏移可以是按顺序移位得到的K个训练序列偏移中的前K'个训练序列偏移。

现有技术中，为了使接收端能够对来自发送端的信号进行解析，会预先设定默认的训练序列偏移与扩频码资源的映射关系，则接收端可根据该映射关系及传输用户信号的扩频码资源，找到与各用户对应的训练序列。本方案中由于K'的取值为现有技术中K的取值序列{16，14，12，10，8，6，4，2}中的取值，若K'个训练序列偏移是按顺序移位得到的K个训练序列偏移中的前K'个训练序列偏移，则针对不同的K'的取值得到的各训练序列偏移与扩频码资源的映射关系可采用现有技术中默认的映射关系。

方案二：

根据现有技术中的默认训练序列分配方案可知，K的一种取值序列为16，14，12，10，8，6，4，2。本方案中，总是按照K-M+1=K′的情况分配主天线上的训练序列偏移，表2中示出了本实施例方案二中不同K和M取值情况下的K'的取值。

表2

本方案中，较佳地，K'个训练序列偏移可以是按顺序移位得到的K个训练序列偏移中的前K'个训练序列偏移。

本方案中，由于K'的取值既可以是现有技术中K的取值序列{16，14，12，10，8，6，4，2}中的取值，也可以是现有技术中K的取值序列之外的奇数取值。因此，本方案中，若K'个训练序列偏移是按顺序移位得到的K个训练序列偏移中的前K'个训练序列偏移，则对于K'的取值为偶数的情况，则针对不同的K'的偶数取值得到的各训练序列偏移与扩频码资源的映射关系可采用现有技术中默认的映射关系；对于K'的取值为奇数的情况，则需预先设置针对不同的K'的奇数取值得到的各训练序列偏移与用于传输用户信号的扩频码资源的映射关系，具体设置方式可有多种。

图3a至图3g分别示出了K'的取值为15、13、11、9、7、5、3时的一种映射关系示意图。

如图3a所示，在K'取值为15时，对于扩频因子为16的扩频码资源，第一个训练序列偏移m⁽¹⁾对应第一个扩频码c₁₆ ⁽¹⁾，第二个训练序列偏移m⁽²⁾对应第二个扩频码c₁₆ ⁽²⁾，第三个训练序列偏移m⁽³⁾对应第三个扩频码c₁₆ ⁽³⁾，依此类推，直到第十四个训练序列偏移m⁽¹⁴⁾对应第十四个扩频码c₁₆ ⁽¹⁴⁾，之后，第十五个训练序列偏移m⁽¹⁵⁾对应第十五个扩频码c₁₆ ⁽¹⁵⁾和第十六个扩频码c₁₆ ⁽¹⁶⁾。

如图3b所示，在K'取值为13时，对于扩频因子为16的扩频码资源，第一个训练序列偏移m⁽¹⁾对应第一个扩频码c₁₆ ⁽¹⁾，第二个训练序列偏移m⁽²⁾对应第二个扩频码c₁₆ ⁽²⁾，第三个训练序列偏移m⁽³⁾对应第三个扩频码c₁₆ ⁽³⁾，依此类推，直到第十个训练序列偏移m⁽¹⁰⁾对应第十个扩频码c₁₆ ⁽¹⁰⁾，之后，第十一个训练序列偏移m⁽¹¹⁾对应第十一个扩频码c₁₆ ⁽¹¹⁾和第十二个扩频码c₁₆ ⁽¹²⁾，第十二个训练序列偏移m⁽¹²⁾对应第十三个扩频码c₁₆ ⁽¹³⁾和第十四个扩频码c₁₆ ⁽¹⁴⁾，第十三个训练序列偏移m⁽¹³⁾对应第十五个扩频码c₁₆ ⁽¹⁵⁾和第十六个扩频码c₁₆ ⁽¹⁶⁾。

如图3c所示，在K'取值为11时，对于扩频因子为16的扩频码资源，第一个训练序列偏移m⁽¹⁾对应第一个扩频码c₁₆ ⁽¹⁾，第二个训练序列偏移m⁽²⁾对应第二个扩频码c₁₆ ⁽²⁾，第三个训练序列偏移m⁽³⁾对应第三个扩频码c₁₆ ⁽³⁾，依此类推，直到第六个训练序列偏移m⁽⁶⁾对应第六个扩频码c₁₆ ⁽⁶⁾，之后，第七个训练序列偏移m⁽⁷⁾对应第七个扩频码c₁₆ ⁽⁷⁾和第八个扩频码c₁₆ ⁽⁸⁾，第八个训练序列偏移m⁽⁸⁾对应第九个扩频码c₁₆ ⁽⁹⁾和第十个扩频码c₁₆ ⁽¹⁰⁾，依此类推，直到第十一个训练序列偏移m⁽¹¹⁾对应第十五个扩频码c₁₆ ⁽¹⁵⁾和第十六个扩频码c₁₆ ⁽¹⁶⁾。

如图3d所示，在K'取值为9时，对于扩频因子为16的扩频码资源，第一个训练序列偏移m⁽¹⁾对应第一个扩频码c₁₆ ⁽¹⁾，第二个训练序列偏移m⁽²⁾对应第二个扩频码c₁₆ ⁽²⁾，第三个训练序列偏移m⁽³⁾对应第三个扩频码c₁₆ ⁽³⁾和第四个扩频码c₁₆ ⁽⁴⁾，第四个训练序列偏移m⁽⁴⁾对应第五个扩频码c₁₆ ⁽⁵⁾和第六个扩频码c₁₆ ⁽⁶⁾，依此类推，直到第九个训练序列偏移m⁽⁹⁾对应第十五个扩频码c₁₆ ⁽¹⁵⁾和第十六个扩频码c₁₆ ⁽¹⁶⁾。

如图3e所示，在K'取值为7时，对于扩频因子为16的扩频码资源，第一个训练序列偏移m⁽¹⁾对应第一个扩频码c₁₆ ⁽¹⁾和第二个扩频码c₁₆ ⁽²⁾，第二个训练序列偏移m⁽²⁾对应第三个扩频码c₁₆ ⁽³⁾和第四个扩频码c₁₆ ⁽⁴⁾，依此类推，直到第六个训练序列偏移m⁽⁹⁾对应第十一个扩频码c₁₆ ⁽¹¹⁾和第十二个扩频码c₁₆ ⁽¹²⁾，之后，第七个训练序列偏移m⁽⁷⁾对应第十三个扩频码c₁₆ ⁽¹³⁾、第十四个扩频码c₁₆ ⁽¹⁴⁾、第十五个扩频码c₁₆ ⁽¹⁵⁾和第十六个扩频码c₁₆ ⁽¹⁶⁾。

如图3f所示，在K'取值为5时，对于扩频因子为16的扩频码资源，第一个训练序列偏移m⁽¹⁾对应第一个扩频码c₁₆ ⁽¹⁾和第二个扩频码c₁₆ ⁽²⁾，第二个训练序列偏移m⁽²⁾对应第三个扩频码c₁₆ ⁽³⁾和第四个扩频码c₁₆ ⁽⁴⁾，第三个训练序列偏移m⁽³⁾对应第五个扩频码c₁₆ ⁽⁵⁾、第六个扩频码c₁₆ ⁽⁶⁾、第七个扩频码c₁₆ ⁽⁷⁾和第八个扩频码c₁₆ ⁽⁸⁾，第四个训练序列偏移m⁽⁴⁾对应第九个扩频码c₁₆ ⁽⁹⁾、第十个扩频码c₁₆ ⁽¹⁰⁾、第十一个扩频码c₁₆ ⁽¹¹⁾和第十二个扩频码c₁₆ ⁽¹²⁾，第五个训练序列偏移m⁽⁵⁾对应第十三个扩频码c₁₆ ⁽¹³⁾、第十四个扩频码c₁₆ ⁽¹⁴⁾、第十五个扩频码c₁₆ ⁽¹⁵⁾和第十六个扩频码c₁₆ ⁽¹⁶⁾。

如图3g所示，在K'取值为3时，对于扩频因子为16的扩频码资源，第一个训练序列偏移m⁽¹⁾对应第一个扩频码c₁₆ ⁽¹⁾、第二个扩频码c₁₆ ⁽²⁾、第三个扩频码c₁₆ ⁽³⁾和第四个扩频码c₁₆ ⁽⁴⁾，第二个训练序列偏移m⁽²⁾对应第五个扩频码c₁₆ ⁽⁵⁾、第六个扩频码c₁₆ ⁽⁶⁾、第七个扩频码c₁₆ ⁽⁷⁾和第八个扩频码c₁₆ ⁽⁸⁾，第三个训练序列偏移m⁽³⁾对应第九个扩频码c₁₆ ⁽⁹⁾、第十个扩频码c₁₆ ⁽¹⁰⁾、第十一个扩频码c₁₆ ⁽¹¹⁾、第十二个扩频码c₁₆ ⁽¹²⁾、第十三个扩频码c₁₆ ⁽¹³⁾、第十四个扩频码c₁₆ ⁽¹⁴⁾、第十五个扩频码c₁₆ ⁽¹⁵⁾和第十六个扩频码c₁₆ ⁽¹⁶⁾。

本实施例中的步骤202可在终端中执行，此时，步骤201中M和K'的取值也可由基站控制器（RNC）通知给基站和终端。

在由RNC通过高层信令通知M和K′的取值时，可对现有训练序列配置的信息字段（IE）进行扩展，将现有信息字段中指示K取值的字段定义为指示K'的取值，并相应的增加指示M的取值的字段。对于步骤201中所描述的方案二中的K'取值情况，在信息字段中还可进一步将K′的取值范围扩充至奇数取值，如15、13、11、9、7、5、3。表3示出了针对步骤201中所描述的方案二中的K'取值情况时，对现有信息字段扩展后的一种信息表。

表3

如表3中的粗体部分所示，在训练序列配置（Midamble configuration）字段中，增加了整型奇数取值，即Integer(1,3,5,7,9,11,13,15)，并且其定义可与协议TS25.221.Note1.中的情况一致，在该表中，训练序列配置所需的比特将在版本（Release）7中由3扩展到4，同时如粗体部分所示，还增加了一个新的字段，即发射天线数（Number of Antennas），其中，最大天线数可为MaxNumberOfAntennas。

在步骤202中，终端在获取到K′和M的取值后，可根据

确定K的取值，其中，

表示取偶数值上确界。

之后，可根据K的取值和基本训练序列的长度L，可计算CIR的窗长W，即

其中，表示取整数值下确界。

因为接收端可根据训练序列偏移与扩频码的映射关系及传输用户信号的扩频码资源，找到与各用户对应的训练序列偏移，因此可得到主天线上第k个用户的训练序列偏移可以如下式所示：

$m^{k,1}={(m_1^{\left(k\right)},m_2^{\left(k\right)},...,m_{L+W-1}^{\left(k\right)})}^T,k=1,...,K^{\′}$

则主天线上接收的叠加训练序列偏移可以如下式所示：

$S_1=\underset{k=1}{\overset{K^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}\sqrt{P_{k,1}}{m}^{k,1},k=1,...,K^{\′}$

M－1个辅天线中第m个天线上发送的训练序列偏移可以如下式所示：

$S_m=\underset{k=1}{\overset{K^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}\sqrt{P_{k,m}}{m}^m=m^m\underset{k=1}{\overset{K^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}\sqrt{P_{k,m}},k=1,...,K^{\′},m=2,...,M$

其中P_k,1是主天线上用户k的功率，P_k，m是M－1个辅天线中第m个辅天线上用户k的功率，m^k，1是主天线上用户k的训练序列偏移，m^m是M－1个辅天线中第m个天线上所有用户的训练序列偏移。

在接收端，对主天线上所有用户的信道估计过程和现有技术中单天线***多用户信道估计算法一样，对辅天线上带有所有用户总功率的信道估计总值，可根据分配给该辅天线的训练序列偏移计算得到，之后，从主天线上得到的用户功率比例结果可以用来区分每个辅天线上各用户的信道估计。

在经过多径信道传输后，每个天线上的总接收信号可以表示为：e=G·H+n。

其中，G=[G^(1，1)G^(2，1)…G^(K′，1)G⁽²⁾G⁽³⁾…G^(M)]，G^(k，1)是主天线上第k个用户的训练序列偏移矩阵，G^(m)是第m根辅天线上所有用户使用的训练序列偏移矩阵，且有：

$G^{(k,1)}=\left[\begin{array}{cccc}{m}_W^{(k,1)}& m_{W-1}^{(k,1)}& ...& m_1^{(k,1)}\\ .& & & \\ .& m_W^{(k,1)}& ...& m_2^{(k,1)}\\ .& & & \\ .& .& & .\\ .& .& ...& .\\ .& .& & .\\ m_{W+L-1}^{(k,1)}& m_{W+L-1}^{(k,1)}& ...& m_L^{(k,1)}\end{array}\right],$ $G^{\left(m\right)}=\left[\begin{array}{cccc}{m}_W^{\left(m\right)}& m_{W-1}^{\left(m\right)}& ...& m_1^{\left(m\right)}\\ .& & & \\ .& m_W^{\left(m\right)}& ...& m_2^{\left(m\right)}\\ .& .& & .\\ .& .& & .\\ .& .& ...& .\\ .& .& & .\\ m_{W+L-1}^{\left(m\right)}& m_{W+L-2}^{\left(m\right)}& ...& m_L^{\left(m\right)}\end{array}\right]$

其中，W为CIR窗长；L为基本训练序列的长度，例如，L=128；H是对应于不同天线的信道冲激响应矩阵，可表示为：

$H={[\sqrt{P_{\mathrm{1,1}}}{h}^{\left(\mathrm{1,1}\right)}...\sqrt{P_{K^{\′},1}}{h}^{(K^{\′},1)}\underset{k=1}{\overset{K^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}\sqrt{P_{k,2}}{h}^{\left(2\right)}...\underset{k=1}{\overset{K^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}\sqrt{P_{k,M}}{h}^{\left(M\right)}]}^T$

其中，

(k=1,…,K')为主天线上第k个用户的信道冲激响应，

为第m根辅天线上的信道冲激响应。因此，G和H的大小分别为L×(K′+M-1)W和(K'+M-1)W×1。

根据现有技术中的信道估计算法，可利用快速傅立叶变换（FFT）来简化计算，则输出结果可以表示为

其中m_L是一个小区的基本训练序列。之后，主天线上所有K'个用户的信道估计和辅天线上带有所有用户总功率的信道估计总值均可从

中提取出。

根据主天线上所有K'个用户的信道估计，可以计算出每个用户的发射功率比例，表示为：

$p_1=\sqrt{P_{\mathrm{1,1}}}/\underset{k=1}{\overset{K^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}\sqrt{P_{k,1}},....,p_{K^{\′}}=\sqrt{P_{K^{\′},1}}/\underset{k=1}{\overset{K^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}\sqrt{P_{k,1}}$

由于每根发射天线上用户的发射功率比例相同，因此可以估计出各辅天线上所有K'个用户的信道：

$h^{(k,2)}=p_k\underset{k=1}{\overset{K^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}\sqrt{P_{k,2}}{h}^{\left(2\right)},....,h^{(k,M)}=p_k\underset{k=1}{\overset{K^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}\sqrt{P_{k,M}}{h}^{\left(M\right)}(k=\mathrm{1,2},...,K^{\′})$

以上对本发明实施例中多天线***中的信道估计方法进行了详细描述，下面再对本发明实施例中多天线***中的信道估计***进行详细描述。

图4为本发明实施例中多天线***中的信道估计***的示例性结构图。如图4所示，该***包括：基站和终端。

其中，与本发明实施例中多天线***中的信道估计方法一致，本实施例中，基站可用于从一个基本训练序列循环移位产生K个训练序列偏移，从K个训练序列偏移中选取K'个训练序列偏移分配给M个天线中设定的主天线，该主天线上的每个用户各用一个训练序列偏移；从剩余的训练序列偏移中为M个天线中设定的M-1根辅天线各分配一个训练序列偏移，每根辅天线上的K'个用户共用一个训练序列偏移，其中，K、M和K′均为大于0的整数，且K'+M-1≤K。

终端可用于对来自主天线的信号，根据K'个训练序列偏移中与各用户对应的训练序列偏移，计算主天线上各用户的信道估计；根据主天线上各用户的信道估计结果，得到各用户的发射功率比例；对来自每个辅天线的信号，根据分配给该辅天线的训练序列偏移，计算该辅天线上所有用户的信道估计总值，根据所述信道估计总值及所述各用户的发射功率比例，计算各用户在该辅天线上的信道估计。

其中，进一步地，该***可进一步地包括RNC，用于将所确定的M的取值和K'的取值分别通知给基站和终端。

本实施例***中的基站在具体实现时，可有多种实现方式，其中一种可如图5所示，图5示出了本发明实施例中基站的一种内部结构示意图。该基站可包括：训练序列分配模块和信号传输模块。

其中，训练序列分配模块用于从一个基本训练序列循环移位产生K个训练序列偏移，从K个训练序列偏移中选取K'个训练序列偏移分配给M个天线中设定的主天线，该主天线上的每个用户各用一个训练序列偏移；从剩余的训练序列偏移中为M个天线中设定的M-1根辅天线各分配一个训练序列偏移，每根辅天线上的K'个用户共用一个训练序列偏移，其中，K、M和K′均为大于0的整数，且K'+M-1≤K。

信号传输模块，用于按照所述训练序列分配模块的分配结果，在所述M个天线上发送信号。其中，在主天线上，各用户使用不同的训练序列偏移，在辅天线中各用户使用相同的训练序列偏移。

若M的取值和K'的取值由RNC通知给基站和终端，则基站可进一步包括：信息接收模块，用于接收来自基站控制器的包括M的取值和K′的取值的指示信息，将所述M的取值和K'的取值提供给所述训练序列分配模块。

与本发明实施例中的信道估计方法一致，该***中所述的

其中，

表示取偶数值下确界；或者，所述的K′=K-M+1。

本实施例***中的终端在具体实现时，也可有多种实现方式，其中一种可如图6所示，图6示出了本发明实施例中终端的一种内部结构示意图。该终端可包括：主天线信道估计模块和辅天线信道估计模块。

其中，主天线信道估计模块用于对来自主天线的信号，根据与各用户对应的训练序列偏移，计算主天线上各用户的信道估计。

辅天线信道估计模块用于根据主天线上各用户的信道估计结果，得到各用户的发射功率比例；对来自每个辅天线的信号，根据分配给该辅天线的训练序列偏移，计算该辅天线上所有用户的信道估计总值，根据所述信道估计总值及所述各用户的发射功率比例，计算各用户在该辅天线上的信道估计。

具体实现时，辅天线信道估计模块也可有多种实现形式，图7示出了其中一种实现形式的内部结构示意图。如图7所示，该辅天线信道估计模块可包括：功率比例计算子模块、信道估计总值计算子模块和信道估计计算子模块。

其中，功率比例计算子模块用于根据主天线上各用户的信道估计结果，得到各用户的发射功率比例。

信道估计总值计算子模块用于对来自每个辅天线的信号，根据分配给该辅天线的训练序列偏移，计算该辅天线上所有用户的信道估计总值。

信道估计计算子模块用于根据所述功率比例计算子模块得到的各用户的发射功率比例及所述信道估计总值计算子模块计算的每个辅天线上所有用户的信道估计总值，计算各用户在每个辅天线上的信道估计。

在实际的MIMO***中，天线之间不相关，天线端口表示真实的天线，天线端口个数即为真实的天线个数；对于8天线智能天线结构的MIMO***，天线端口表示虚拟的概念，天线端口个数为虚拟天线个数，具体实现虚拟天线时可以有多种方案。本发明中所述的天线实际上均为天线端口，为描述简便、形象，本发明中采用了“天线”的表述，实际应用中，应理解为天线端口。

此外，本发明上述描述中所述的用户通常情况下指的是多流用户（包括双流用户），即针对下行***中所有用户均采用多流传输（包括双流传输）的情况的描述。实际应用中，有时存在单双流共存的情况，此时，本发明实施例中，在由基本训练序列进行移位产生K个训练序列偏移后，可根据用户中的多流用户数K'，从K个训练序列偏移中选取K'个训练序列偏移分配给M个天线中设定的主天线，该主天线上的K'个多流用户各用一个训练序列偏移；从剩余的训练序列偏移中为M个天线中设定的M-1根辅天线各分配一个训练序列偏移，每根辅天线上的K'个多流用户共用一个训练序列偏移。其中，K、M和K'均为大于0的整数，且K′+M-1≤K。

之后，对来自主天线的信号，根据各多流用户对应的训练序列偏移，计算主天线上各多流用户的信道估计；对来自每个辅天线的信号，根据分配给该辅天线的训练序列偏移，计算该辅天线上所有多流用户的信道估计总值；根据主天线上各多流用户的信道估计结果，得到各多流用户的发射功率比例，根据所述发射功率比例及每个辅天线上所有多流用户的信道估计总值，计算各多流用户在每个辅天线上的信道估计。

而由基本训练序列进行移位产生K个训练序列偏移的过程可包括：根据天线数M和M个天线上的用户数Ku确定CIR窗长；根据所述窗长，对基本训练序列进行移位，得到K个训练序列偏移，K=Ku+M-1，Ku大于或等于K'。

若Ku个用户中包括Kd个单流用户，则可进一步根据用户中的单流用户数Kd，从K个训练序列偏移中选取Kd个训练序列偏移分配给M个天线上的Kd个单流用户；对来自每根天线的信号，根据各单流用户对应的训练序列偏移，计算该天线上各单流用户的信道估计。

通过以上的实施方式的描述，本领域的一般技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加有能力运行该软件的通用的广义计算机设备（可以理解为具有一定通用性的硬件平台）的方式来实现；当然也可以采用硬件设计的方式实现。此外，本发明实施例中所述***中基站和终端中的模块划分也可以有其它的不同划分方式，并不限于本发明实施例中所列举的方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得前述通用硬件平台执行本发明各个实施例所述的方案。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种多天线下行***中的信道估计方法，其特征在于：

A、由基本训练序列进行移位产生K个训练序列偏移，从K个训练序列偏移中选取K'个训练序列偏移分配给M个天线中设定的主天线，该主天线上的每个用户各用一个训练序列偏移；从剩余的训练序列偏移中为M个天线中设定的M-1根辅天线各分配一个训练序列偏移，每根辅天线上的K′个用户共用一个训练序列偏移；其中，K、M和K'均为大于0的整数，且K′+M-1≤K；

B、对来自主天线的信号，根据K'个训练序列偏移中与各用户对应的训练序列偏移，计算主天线上各用户的信道估计；对来自每个辅天线的信号，根据分配给该辅天线的训练序列偏移，计算该辅天线上所有用户的信道估计总值；

根据主天线上各用户的信道估计结果，得到各用户的发射功率比例，根据所述发射功率比例及每个辅天线上所有用户的信道估计总值，计算各用户在每个辅天线上的信道估计。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述

其中，

表示取偶数值下确界；

或者，所述K'=K-M+1。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A之前进一步包括：设置针对不同的K'的奇数取值得到的各训练序列偏移与用于传输用户信号的扩频码资源的映射关系。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A在基站中执行，所述步骤B在终端中执行；

所述步骤A之前，进一步包括：基站控制器将M的取值和K′的取值指示给基站；

所述步骤B之前，进一步包括：基站控制器将M的取值和K'的取值指示给终端；

所述基站和所述终端按照公式

确定K的取值，其中，

表示取偶数值上确界。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述K′个训练序列偏移为：按顺序移位得到的K个训练序列偏移中的前K'个训练序列偏移。

6.一种多天线下行***中的基站，其特征在于，该基站包括：

训练序列分配模块，用于由基本训练序列进行移位产生K个训练序列偏移，从K个训练序列偏移中选取K'个训练序列偏移分配给M个天线中设定的主天线，该主天线上的每个用户各用一个训练序列偏移；从剩余的训练序列偏移中为M个天线中设定的M-1根辅天线各分配一个训练序列偏移，每根辅天线上的K'个用户共用一个训练序列偏移；其中，K、M和K′均为大于0的整数，且K'+M-1≤K；

信号传输模块，用于按照所述训练序列分配模块的分配结果，在所述M个天线上发送信号给终端，用于终端对来自主天线的信号，根据K'个训练序列偏移中与各用户对应的训练序列偏移，计算主天线上各用户的信道估计；根据主天线上各用户的信道估计结果，得到各用户的发射功率比例，对来自每个辅天线的信号，根据分配给该辅天线的训练序列偏移，计算该辅天线上所有用户的信道估计总值，根据所述信道估计总值及所述各用户的发射功率比例，计算各用户在该辅天线上的信道估计。

7.如权利要求6所述的基站，其特征在于，该基站进一步包括：信息接收模块，用于接收来自基站控制器的包括M的取值和K'的取值的指示信息，将所述M的取值和K'的取值提供给所述训练序列分配模块。

8.如权利要求6或7所述的基站，其特征在于，所述

其中，

表示取偶数值下确界；

或者，所述K'=K-M+1。

9.一种多天线下行***中的终端，其特征在于，该终端包括：

主天线信道估计模块，用于对来自主天线的信号，根据与各用户对应的训练序列偏移，计算主天线上各用户的信道估计；

辅天线信道估计模块，用于根据主天线上各用户的信道估计结果，得到各用户的发射功率比例；对来自每个辅天线的信号，根据分配给该辅天线的训练序列偏移，计算该辅天线上所有用户的信道估计总值，根据所述信道估计总值及所述各用户的发射功率比例，计算各用户在该辅天线上的信道估计；

所述来自主天线的信号和来自每个辅天线的信号由基站根据下列方法产生：由基本训练序列进行移位产生K个训练序列偏移，从K个训练序列偏移中选取K'个训练序列偏移分配给M个天线中设定的主天线，该主天线上的每个用户各用一个训练序列偏移；从剩余的训练序列偏移中为M个天线中设定的M-1根辅天线各分配一个训练序列偏移，每根辅天线上的K′个用户共用一个训练序列偏移；其中，K、M和K'均为大于0的整数，且K′+M-1≤K。

10.如权利要求9所述的终端，其特征在于，所述辅天线信道估计模块包括：

功率比例计算子模块，用于根据主天线上各用户的信道估计结果，得到各用户的发射功率比例；

信道估计总值计算子模块，用于对来自每个辅天线的信号，根据分配给该辅天线的训练序列偏移，计算该辅天线上所有用户的信道估计总值；

信道估计计算子模块，用于根据所述功率比例计算子模块得到的各用户的发射功率比例及所述信道估计总值计算子模块计算的每个辅天线上所有用户的信道估计总值，计算各用户在每个辅天线上的信道估计。

11.一种多天线下行***中的信道估计***，其特征在于，该***包括：

基站，用于由基本训练序列进行移位产生K个训练序列偏移，从K个训练序列偏移中选取K'个训练序列偏移分配给M个天线中设定的主天线，该主天线上的每个用户各用一个训练序列偏移；从剩余的训练序列偏移中为M个天线中设定的M-1根辅天线各分配一个训练序列偏移，每根辅天线上的K′个用户共用一个训练序列偏移；其中，K、M和K'均为大于0的整数，且K'+M-1≤K；

终端，用于对来自主天线的信号，根据K'个训练序列偏移中与各用户对应的训练序列偏移，计算主天线上各用户的信道估计；根据主天线上各用户的信道估计结果，得到各用户的发射功率比例，对来自每个辅天线的信号，根据分配给该辅天线的训练序列偏移，计算该辅天线上所有用户的信道估计总值，根据所述信道估计总值及所述各用户的发射功率比例，计算各用户在该辅天线上的信道估计。

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