一種終端間信道相關性的確定方法及基站的製作方法

2023-09-15 04:32:50 3

專利名稱：一種終端間信道相關性的確定方法及基站的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信技術，特別涉及一種終端間信道相關性的確定方法及基站。
背景技術：
現有技術中，在確定終端間信道相關性時，一般是取CQI (Channel Quality Indicator，信道質量指示)相近、DOA (Direction Of Arrival，到達方向)差較大的終端 進行嘗試配對。由於 TDD-LTE (TDD =Time Division Duplex，時分雙工；LTE :Long Term Evolution，長期演進)認為上下行信道對稱，可以使用下行的CQI來代替上行CQI。另外室 外智能天線小區可以計算出終端的D0A，從而計算出不同終端之間的DOA差，DOA差大的終 端認為信道的相關性較小，可以進行MU-MIMO (MultipleUsers-MIMO，多用戶MIMO ；MIMO Multiple Input Multiple Output，[JB) iiliS。現有技術至少存在以下不足
1、需要智能天線陣來計算D0A，天線設備上比較複雜；
2、DOA差大不一定代表終端間的信道相關性小。

發明內容
本發明所解決的技術問題在於提供了一種終端間信道相關性的確定方法及基站。本發明實施例中提供了一種終端間信道相關性的確定方法，包括如下步驟 基站接收各終端發射的SRS信號；
基站根據在各子載波上接收的各終端的SRS信號信道估計值確定各終端間的信道相 關性，確定相關性的各終端的SRS信號佔有相同數量的子載波。較佳地，基站根據各終端SRS信號的信道估計值確定各終端間的信道相關性，包 括
基站確定進行相關性判斷的兩個終端的各子載波；
基站確定在各子載波上，基站在各天線接收的兩個終端的SRS信號的信道估計值； 基站根據上述信道估計值組成的2維矩陣的數學特性確定各終端間的信道相關性。較佳地，基站根據各終端SRS信號的信道估計值確定各終端間的信道相關性，包 括
基站確定進行相關性判斷的兩個終端的第K個子載波，K的取值範圍為從0到SRS佔 用的最大的子載波數；
基站確定在第K個子載波上，基站在各天線接收的兩個終端的SRS信號的信道估計
值；
將第K個子載波上得到的信道估計值組成2維矩陣； 根據第K個子載波上得到的2維矩陣得出2X2的相關矩陣； 將K在不同取值時得出的相關矩陣累加； 根據累加得到的相關矩陣確定兩個終端間的信道相關性。
較佳地，根據累加得到的相關矩陣確定兩個終端間的信道相關性，包括 對累加得到的相關矩陣求秩；
根據求得的兩個秩的比值確定兩個終端間的信道相關性。較佳地，進一步包括
基站確定有配對需求的終端；
基站將有配對需求的終端配置成發送的SRS信號佔有相同數量的子載波。本發明實施例中還提供了一種基站，包括 接收模塊，用於接收各終端發射的SRS信號；
相關性判斷模塊，用於根據在各子載波上接收的各終端的SRS信號信道估計值確定各 終端間的信道相關性，確定相關性的各終端的SRS信號佔有相同數量的子載波。較佳地，相關性判斷模塊包括
載波確定單元，用於確定進行相關性判斷的兩個終端的各子載波； 信道估計值確定單元，用於確定在各子載波上，基站在各天線接收的兩個終端的SRS 信號的信道估計值；
相關性確定單元，用於根據上述信道估計值組成的2維矩陣的數學特性確定各終端間 的信道相關性。較佳地，載波確定單元進一步用於確定進行相關性判斷的兩個終端的第K個子載 波，K的取值範圍為從0到SRS佔用的最大的子載波數；
信道估計值確定單元進一步用於確定在第K個子載波上，基站在各天線接收的兩個終 端的SRS信號的信道估計值； 相關性確定單元包括
矩陣子單元，用於將第K個子載波上得到的信道估計值組成2維矩陣； 相關矩陣子單元，用於根據第K個子載波上得到的2維矩陣得出2X2的相關矩陣； 相關矩陣累加子單元，用於將K在不同取值時得出的相關矩陣累加； 相關性確定子單元，用於根據累加得到的相關矩陣確定兩個終端間的信道相關性。較佳地，相關性確定子單元進一步用於對累加得到的相關矩陣求秩，根據求得的 兩個秩的比值確定兩個終端間的信道相關性。較佳地，進一步包括
配置模塊，用於在確定有配對需求的終端後，將有配對需求的終端配置成發送的SRS 信號佔有相同數量的子載波。本發明有益效果如下
DOA只能反映用戶的來角，但由於DOA會由於建築物反射等原因，導致計算的DOA的差 值很大，但是實際終端間的信道相關性可能會很高。而由於本發明實施例提供的技術方案 是根據各終端的SRS (Sounding Reference signals，信道探測參考信號)信號信道估計 值來確定信道相關性的，因此，不僅可以直接確定用戶之間的相關性，而且與現有技術中的 DOA方法相比，準確度更高。


圖1為本發明實施例中終端間信道相關性的確定方法實施流程示意圖；圖2為本發明實施例中根據累加得到的相關矩陣確定兩個終端間的信道相關性的實 施流程示意圖3為本發明實施例中基站結構示意圖。
具體實施例方式在移動通信TDD-LTE系統中，上行通過支持MU-MIM0方式來提高小區的吞吐量。 而支持上行MU-MIMO的前提條件是獲取終端間信道的相關信息，判斷當前能夠配對進行 MU-MIMO的終端，從而能夠通過有效的調度來提供系統吞吐量。本發明實施例提供的技術方 案正是提出了一種信道相關性的確定方案，方案中，將通過上行的SRS信號來確定終端間 信道相關性，下面結合附圖對本發明的具體實施方式
進行說明。圖1為終端間信道相關性的確定方法實施流程示意圖，如圖所示，可以包括如下 步驟
步驟101、基站接收各終端發射的SRS信號；
步驟102、基站根據在各子載波上接收的各終端的SRS信號信道估計值確定各終端間 的信道相關性，確定相關性的各終端的SRS信號佔有相同數量的子載波。SRS是TDD-LTE中的一種通過上行物理信道發送的信號，用於終端周期性發射探 測信號，供基站檢測終端當前的信道環境以及上行同步情況。實施中，便可以通過終端周期 性發射的SRS信號確定終端間信道相關性。對於SRS信號，基站會為每一個接入到小區中的終端配置終端發送SRS信號所需 要的參數。終端根據基站配置和SRS相關的參數，計算發送的周期、時域位置以及其它的信 息。因此，實施中還可以進一步包括
基站確定有配對需求的終端；
基站將有配對需求的終端配置成發送的SRS信號佔有相同數量的子載波。也即，基站在終端周期性發射SRS信號的基礎上，將有配對需求的終端配置成發 送的SRS佔有相同數量的子載波。這樣，通過基站的主動配置，以便於按照需求對終端的相 關性進行判斷。實施中，根據基站的SRS接收信號，進行對應終端SRS信號的信道估計後，可以選 擇兩個終端的SRS信號信道估計，然後來計算終端間信道相關值。也即，基站根據各終端 SRS信號的信道估計值確定各終端間的信道相關性，可以包括
基站確定進行相關性判斷的兩個終端的各子載波；
基站確定在各子載波上，基站在各天線接收的兩個終端的SRS信號的信道估計值； 基站根據上述信道估計值組成的2維矩陣的數學特性確定各終端間的信道相關性。具體實施中，基站根據各終端SRS信號的信道估計值確定各終端間的信道相關 性，可以包括
基站確定進行相關性判斷的兩個終端的第K個子載波，K的取值範圍為從0到SRS佔 用的最大的子載波數；
基站確定在第K個子載波上，基站在各天線接收的兩個終端的SRS信號的信道估計
值；
將第K個子載波上得到的信道估計值組成2維矩陣；根據第K個子載波上得到的2維矩陣得出2X2的相關矩陣； 將K在不同取值時得出的相關矩陣累加； 根據累加得到的相關矩陣確定兩個終端間的信道相關性。實施中使用了相關矩陣，是為了在求終端之間的相關性時，根據相關矩陣的數學 特性判斷終端的信道相關性。具體實施中，使用了相關矩陣是一種比較容易的實現方式，所 以這裡使用了相關矩陣；但是，從理論上來說，用其它的方式也是可以的，只要能夠通過2 維矩陣的數學特性確定各終端間的信道相關性即可，相關矩陣的採用僅用於教導本領域技 術人員具體如何實施本發明，但不意味僅能使用該方式，實施過程中可以結合實踐需要來 確定相應的確定方式。實施中，根據累加得到的相關矩陣確定兩個終端間的信道相關性，包括 對累加得到的相關矩陣求秩；
根據求得的兩個秩的比值確定兩個終端間的信道相關性。具體的，秩能夠代表矩陣列的相關性，如果秩為n，即代表矩陣有η列獨立的列向 量，其餘的列向量均可從這幾列的線性組合得到；一個2X2的矩陣，有一個或者兩個秩，而 從實際上看，實際中得到的數據從概率上說是不可能有一個秩的，或者說在精度足夠的條 件下一個秩的可能行為0 ；因此，可以根據求得的兩個秩的比值確定兩個終端間的信道相 關性。具體可以如下
在求得矩陣的兩個秩後，按照大除以小，計算兩個秩的比值；
確定門限λ，小於門限值表示兩個終端的信道相關性低；高於門限值表示兩個終端的 信道相關性高。門限λ可以通過仿真也可以通過實際的測試得到，不過一般通過仿真得到效果 更好，而且還能確定所確定的λ值能達到的性能。在基站支持上行MU-MIMO的情況下，至少會配置2根或者2根以上天線，因此，由 上述實施可以看出，本發明實施例提供的技術方案只需要兩根天線即可求出兩個終端的信 道相關性，不同終端之間的信道相關性可以用此方案依次獲得。而當基站配置多於2根以 上天線時，可以同時獲得更多用戶之間的信道相關性。下面以實例來對本發明的具體實施方式
進行說明。圖2為根據累加得到的相關矩陣確定兩個終端間的信道相關性的實施流程示意 圖，如圖所示，可以包括如下步驟
步驟201、終端開始發射SRS信號； 步驟202、基站接收SRS信號； 步驟203、SRS基序列生成；
本步驟中，基序列的生成是根據基站配置給終端SRS參數生成的，根據配置給終端的 SRS參數不同，生成的基序列可能不一樣。基序列也是終端生成SRS信號的一個中間結果。步驟204、複數共軛乘；
本步驟中，SRS信號和SRS基序列均是採用複數的形式，處理時將SRS信號與SRS基序 列的共軛進行複數相乘。步驟 205、IDFT (Inverse Discrete Fourier Transform，離散傅立葉逆變換)處 理；步驟206、時域取窗；
本步驟 中，可 以取固 定信號 窗長為 'SRS /oχ ,SRS
―沈/8 ,其中，M^為SRS的載波數，SC的意義是載波(subcarriers)。步驟207、DFT (Discrete Fourier Transform，離散傅立葉變換)處理；
上述實施中，步驟201到207是基站接收SRS的常規處理，可以按現有技術中的常規方 式處理，下面通過步驟208到步驟213來說明計算終端信道相關值的實施方式。步驟208、初始化K=O ；
本步驟中，K是指子載波，取值範圍是從0到SRS佔用的最大的子載波數。步驟209、取兩個終端第K個子載波，基站兩根接收天線按上行的信道估計值組成 2維矩陣
、線1-終端1 線1-終端1 _ ￥線2-終端線2-終端2 _
其中，、線N_終端M是指基站通過天線N在該子載波上接收的終端M的信道估計值，
信道估計值是來自DFT後的結果。步驟210、根據2維矩陣得出2X2的相關矩陣；
本步驟中，使用相關矩陣，是為了根據相關矩陣的數學特性判斷終端的信道相關性。步驟211、相關矩陣累加；
步驟212、判斷K是否為最後一個子載波，是則轉入步驟213，否則轉入步驟209 ； 通過該判斷帶來的循環，可以使K從0時得到的相關矩陣一直累加，直到達到最大，即 直到累加到最後一個子載波。步驟213、相關矩陣求秩；
本步驟中，秩能夠代表矩陣列的相關性，如果秩為n，即代表矩陣有η列獨立的列向量， 其餘的列向量均可從這幾列的線性組合得到。步驟214、結束。基於同一發明構思，本發明實施例中還提供了一種基站，由於該基站解決問題的 原理與一種終端間信道相關性的確定方法相似，因此該基站的實施可以參見方法的實施， 重複之處不再贅述。圖3為基站結構示意圖，如圖所示，基站中可以包括 接收模塊301，用於接收各終端發射的SRS信號；
相關性判斷模塊302，用於根據在各子載波上接收的各終端的SRS信號信道估計值確 定各終端間的信道相關性，確定相關性的各終端的SRS信號佔有相同數量的子載波。實施中，相關性判斷模塊可以包括
載波確定單元，用於確定進行相關性判斷的兩個終端的各子載波； 信道估計值確定單元，用於確定在各子載波上，基站在各天線接收的兩個終端的SRS 信號的信道估計值；相關性確定單元，用於根據上述信道估計值組成的2維矩陣的數學特性確定各終端間 的信道相關性。實施中，載波確定單元還可以進一步用於確定進行相關性判斷的兩個終端的第K 個子載波，K的取值範圍為從0到SRS佔用的最大的子載波數；
信道估計值確定單元還可以進一步用於確定在第K個子載波上，基站在各天線接收的 兩個終端的SRS信號的信道估計值； 相關性確定單元可以包括
矩陣子單元，用於將第K個子載波上得到的信道估計值組成2維矩陣； 相關矩陣子單元，用於根據第K個子載波上得到的2維矩陣得出2X2的相關矩陣； 相關矩陣累加子單元，用於將K在不同取值時得出的相關矩陣累加； 相關性確定子單元，用於根據累加得到的相關矩陣確定兩個終端間的信道相關性。實施中，相關性確定子單元還可以進一步用於對累加得到的相關矩陣求秩，根據 求得的兩個秩的比值確定兩個終端間的信道相關性。實施中，基站中還可以進一步包括
配置模塊303，用於在確定有配對需求的終端後，將有配對需求的終端配置成發送的 SRS信號佔有相同數量的子載波。為了描述的方便，以上所述裝置的各部分以功能分為各種模塊或單元分別描述。 當然，在實施本發明時可以把各模塊或單元的功能在同一個或多個軟體或硬體中實現。由上述實施例可見，本發明提供的技術方案利用終端的SRS信號進行信道估計， 並通過求相關矩陣，從而獲得信道相關性取值。進一步的，還可以通過相關性取值的門限設置判斷是否滿足MU-MIMO條件。本發明實施例提供的技術方案在室內和室外基站配置天線數較少的情況下，便可 以計算終端間信道相關性；而在更多天線實施時，如果用戶數還是兩個，則可使相關性的計 算更準確。另外也可以同時支持更多用戶同時檢測相關性，以減少用戶之間兩兩相比的計
鈴旦昇裡。與現有技術中的DOA方法相比，準確度更高。因為DOA只能反映用戶的來角，但由 於DOA會由於建築物反射等原因，導致計算的DOA的差值很大，但是實際終端間的信道相關 性可能會很高。而使用本發明的方案，則可以直接確定用戶之間的相關性。本領域內的技術人員應明白，本發明的實施例可提供為方法、系統、或電腦程式 產品。因此，本發明可採用完全硬體實施例、完全軟體實施例、或結合軟體和硬體方面的實 施例的形式。而且，本發明可採用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機 可用存儲介質(包括但不限於磁碟存儲器、CD-ROM、光學存儲器等)上實施的電腦程式產 品的形式。本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和電腦程式產品的流程 圖和/或方框圖來描述的。應理解可由電腦程式指令實現流程圖和/或方框圖中的每一 流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些計算 機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理 器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生 用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。這些電腦程式指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特 定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指 令裝置的製造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或 多個方框中指定的功能。這些電腦程式指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計 算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或 其他可編程設備上執行的指令提供用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖 一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。儘管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造 性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優 選實施例以及落入本發明範圍的所有變更和修改。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精 神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍 之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種終端間信道相關性的確定方法，其特徵在於，包括如下步驟 基站接收各終端發射的信道探測參考信號SRS信號；基站根據在各子載波上接收的各終端的SRS信號信道估計值確定各終端間的信道相 關性，確定相關性的各終端的SRS信號佔有相同數量的子載波。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，基站根據各終端SRS信號的信道估計值確定 各終端間的信道相關性，包括基站確定進行相關性判斷的兩個終端的各子載波；基站確定在各子載波上，基站在各天線接收的兩個終端的SRS信號的信道估計值； 基站根據上述信道估計值組成的2維矩陣的數學特性確定各終端間的信道相關性。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，基站根據各終端SRS信號的信道估計值確定 各終端間的信道相關性，包括基站確定進行相關性判斷的兩個終端的第K個子載波，K的取值範圍為從0到SRS佔 用的最大的子載波數；基站確定在第K個子載波上，基站在各天線接收的兩個終端的SRS信號的信道估計值；將第K個子載波上得到的信道估計值組成2維矩陣； 根據第K個子載波上得到的2維矩陣得出2X2的相關矩陣； 將K在不同取值時得出的相關矩陣累加； 根據累加得到的相關矩陣確定兩個終端間的信道相關性。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，根據累加得到的相關矩陣確定兩個終端間 的信道相關性，包括對累加得到的相關矩陣求秩；根據求得的兩個秩的比值確定兩個終端間的信道相關性。
5.如權利要求1至4任一所述的方法，其特徵在於，進一步包括 基站確定有配對需求的終端；基站將有配對需求的終端配置成發送的SRS信號佔有相同數量的子載波。
6.一種基站，其特徵在於，包括接收模塊，用於接收各終端發射的SRS信號；相關性判斷模塊，用於根據在各子載波上接收的各終端的SRS信號信道估計值確定各 終端間的信道相關性，確定相關性的各終端的SRS信號佔有相同數量的子載波。
7.如權利要求6所述的基站，其特徵在於，相關性判斷模塊包括 載波確定單元，用於確定進行相關性判斷的兩個終端的各子載波；信道估計值確定單元，用於確定在各子載波上，基站在各天線接收的兩個終端的SRS 信號的信道估計值；相關性確定單元，用於根據上述信道估計值組成的2維矩陣的數學特性確定各終端間 的信道相關性。
8.如權利要求7所述的基站，其特徵在於，載波確定單元進一步用於確定進行相關性判斷的兩個終端的第K個子載波，K的取值 範圍為從0到SRS佔用的最大的子載波數；信道估計值確定單元進一步用於確定在第K個子載波上，基站在各天線接收的兩個終 端的SRS信號的信道估計值； 相關性確定單元包括矩陣子單元，用於將第K個子載波上得到的信道估計值組成2維矩陣； 相關矩陣子單元，用於根據第K個子載波上得到的2維矩陣得出2X2的相關矩陣； 相關矩陣累加子單元，用於將K在不同取值時得出的相關矩陣累加； 相關性確定子單元，用於根據累加得到的相關矩陣確定兩個終端間的信道相關性。
9.如權利要求8所述的基站，其特徵在於，相關性確定子單元進一步用於對累加得到 的相關矩陣求秩，根據求得的兩個秩的比值確定兩個終端間的信道相關性。
10.如權利要求6至9任一所述的基站，其特徵在於，進一步包括配置模塊，用於在確定有配對需求的終端後，將有配對需求的終端配置成發送的SRS 信號佔有相同數量的子載波。
全文摘要
本發明公開了一種終端間信道相關性的確定方法及基站，包括基站接收各終端發射的信道探測參考信號信號；基站根據在各子載波上接收的各終端的信道探測參考信號信號信道估計值確定各終端間的信道相關性，確定相關性的各終端的信道探測參考信號信號佔有相同數量的子載波。本發明不僅可以直接確定用戶之間的相關性，而且與現有技術中的到達方向方法相比，準確度更高。
文檔編號H04B7/04GK102130861SQ20111006718
公開日2011年7月20日 申請日期2011年3月21日 優先權日2011年3月21日
發明者倪立華, 王學強 申請人:大唐移動通信設備有限公司