用於MIMO系統的導頻時隙分配的製作方法

2023-05-30 03:33:26

本發明的實施方式涉及蜂窩通信系統。實施方式具體涉及用於蜂窩多輸入和多輸出(MIMO)系統中的資源分配的方法和裝置。本發明的實施方式涉及用於分配導頻時隙的方法和MIMO基站並且涉及MIMO系統的終端。

背景技術：

移動數據和語音通信繼續顯示顯著增長。隨著數據和語音通信的日益普及，更可能的是必須滿足全部位於小區域內的大量用戶的通信需要，該情況在本領域中被稱為密集人群情形。典型示例包括體育場館或大型辦公樓。

為了提高數據發送性能和可靠性，可以使用所謂的多輸入和多輸出(MIMO)技術來在基站與用戶終端之間發送信息的無線射頻遠程通信。MIMO系統可以使用多個發送和接收天線來在基站進行的無線通信。MIMO技術形成將時間以及空間維數用於發送信息的編碼技術的基礎。MIMO系統中所提供的增強編碼允許提高無線通信的質量和數據速率。

在大規模MIMO系統中，基站可以包括大量的天線，例如，具有關聯收發器電路的數十甚至超過一百個天線。MIMO基站的額外天線允許空間地集中無線電能量，這提高了容量和輻射能量效率。

為了根據當前有效的接收終端調整在基站的各獨立天線處的發送信號，基站邏輯器需要關於終端與天線之間的無線信道特性的信息。為此可以使用導頻信令方案，其允許基站設置用於發送信號的配置天線參數以在終端處集中無線電能量或用於接收無線信號。在傳統MIMO系統中，訓練序列可以從小區以及可能的相鄰小區內的全部終端在專用於各終端的時隙中發送。為了使基站標識用於傳統系統中的各個終端的多個天線的配置參數，訓練序列需要為正交的。正交可以通過使用時分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)或頻分多址(FDMA)技術或其組合來實現。

在MIMO系統使用時分復用(TDD)的情況下，各終端可以發送導頻信號，其可以由天線接收並由基站邏輯器分析。將理解的是，時隙為用於正交信道的一個示例，正交在時域中實現。為了不彼此幹擾，可以在其中各終端可以發送其導頻信號的各系統幀中指派特定時間段。終端可以組合發送它們的導頻信號的時隙還被稱為幀的導頻部分。幀的剩餘時隙可以用於下行鏈路(DL)和上行鏈路(UL)數據發送，DL和UL發送例如在可以跟在幀的報頭之後的多個時隙中執行。導頻信號可以各包括訓練序列，在基站的多個天線處接收的導頻信號由基站邏輯器來分析。基站可以使用分析的結果來確定針對由天線向各終端發送信號的配置參數。

大規模MIMO系統可以部署在其中可能出現大密度用戶的建築物(諸如辦公樓、購物中心等)、體院場館或其他區域中。在這種環境中，大量終端可以位於由MIMO基站服務的小區中。在各幀中，終端的導頻信令所需的時間會隨著終端的數量而增加。對於大量終端，所有終端發送它們的導頻信號所需的時間會超過各幀中的可用導頻信令時間。雖然可以動態地調節導頻信令時間(即，分配給導頻信令的時隙的數量)，但如果增加太多導頻信令時間，則將會不利地影響淨荷數據的發送。

技術實現要素：

本領域中需要解決傳統系統的上述缺陷中的至少一些的方法和裝置。本領域中特別需要向多輸入和所輸出(MIMO)系統的終端分配用於導頻信令的資源，在MIMO系統中，即使終端的總數變大，例如，大於幀的導頻部分中可用的時隙的數量，終端也可以繼續發送它們各自的導頻信號。

根據本發明的實施方式，提供了允許若干終端共享用於導頻信號發送的若干正交信道中的一個的方法和裝置。為了例示，在TDD中，若干終端可以共享同一導頻時隙。具體地，可以將若干終端指派到用於導頻信號發送的若干正交信道中的一個。例如，可以以以下這種方式將若干終端指派到同一導頻時隙：若干終端不再在各幀中發送它們各自的導頻信號，而另選地在所指派的時隙中發送它們的導頻信號。可以對於其他類型的正交信道進行類似的指派。為了說明，第一終端可以在第一幀的給定時隙例如，報頭中的第n個時隙中發送它的導頻信號，並且第二終端可以在直接跟隨第一幀的第二幀的給定時隙中發送它的導頻信號。若干終端可以以循環賽方式發送它們的導頻信號。在一些實施方案中，指派到同一時隙的若干終端中的僅一個可以在各幀中發送它的導頻信號，以確保若干終端不同時發送它們的導頻信號。

根據本發明的實施方式，可以實現資源分配協議，以將若干終端指派到一個導頻時隙，該導頻時隙由若干終端以交替方式使用。小區特定參數可以作為廣播控制信息或系統信息來發送。特定於一個或若干終端的獨立參數可以為下行鏈路控制信道的專用控制信令的一部分。獨立參數的示例包括針對終端要發送它的導頻信號的速率的指示符和/或針對終端要發送它的導頻信號的幀的指示符。小區特定參數的示例例如包括各幀中導頻時隙的總數N或為了時間對準而廣播的當前幀的幀數。

根據實施方式，提供了一種分配用於蜂窩MIMO系統的多個終端發送導頻信號的資源的方法。所述蜂窩MIMO系統包括基站，該基站具有多個天線和邏輯器，該邏輯器分析在所述多個天線處從終端接收的導頻信號以獲得關於所述終端與所述多個天線之間的無線信道特性的信息。所述基站為所述多個終端在多個幀中的每一個中發送所述導頻信號分配數量N個導頻時隙。所述基站將所述多個終端中的至少兩個終端指派到所述N個導頻時隙中的第n個導頻時隙，其中，n為小於或等於N的整數。所述基站請求所述至少兩個終端以以下這種方式在所述N個導頻時隙中的所述第n個導頻時隙中發送導頻信號：防止所述至少兩個終端同時發送它們的導頻信號，即，使得至少兩個終端中的僅一個在多個幀中的每一個中發送導頻信號。

該方法允許至少兩個終端共享導頻時隙。即使多個終端超出數量N個導頻時隙，由多個終端發送導頻信號也依然是可能的。例如可以至少在活動終端的數量超過閾值時保持導頻時隙的數量N小於小區中的活動終端的數量。

可以將兩個或更多個終端指派到第n個導頻時隙。還可以N個導頻時隙中的若干導頻時隙中的每一個由多於一個終端用於導頻信號發送。基站可以將不同於至少兩個終端的至少兩個另外終端指派到N個導頻時隙中的第m個導頻時隙，m為小於N且不同於n的整數。至少兩個另外終端可以以它們交替在不同幀的第m個導頻時隙中發送它們各自的導頻信號的方式來共享第m個導頻時隙。

基站可以請求所述至少兩個終端以多種方式中的任一個在同一導頻時隙中發送導頻信號。下行鏈路控制信令可以用於通知應在非連續幀中發送它的導頻信號的至少兩個終端中的一個終端，以允許至少兩個終端中的另一個終端在幹擾幀的同一導頻時隙中發送它的導頻信號。廣播控制信息可以用於向所述至少兩個終端以及位於同一小區中或相鄰小區中的其他終端通知小區特定參數，諸如，每幀導頻時隙的總數N。

基站可以向所述至少兩個終端發送關於至少一個重複率的信息，所述至少兩個終端將以該至少一個重複率發送導頻信號。關於至少一個重複率的信息可以表示數量R，並且至少兩個終端中的各終端可以分別在每2R個幀中僅發送它的導頻信號一次。可以使用其他指示符來指示終端可以在幀的哪一部分中可以分別發送它的導頻信號。

可以向至少兩個終端中的第一終端和第二終端指派不同的重複率。這例如允許第一終端比第二終端在更多的幀中發送它的導頻信號。基站可以使用各種技術來確定共享第n個導頻時隙的至少兩個終端中的哪一個終端將更頻繁地發送導頻信號。為了例示，可以將終端相對於基站的移動考慮在內。可以允許相對於基站以較高速度移動的終端以較高的重複率來發送導頻信號。這允許基站將變化的信道特性考慮在內。另選地或另外地，可以監測在基站的多個天線處接收的導頻信號的足跡的變化，並且可以允許終端在足跡展示快速變化時以較高重複率來發送它的導頻信號。

基站可以將至少兩個終端指派到至少兩個隊列，以確保至少兩個終端將不在同一幀的第n個導頻時隙中發送導頻信號。

基站可以向至少兩個終端中的各終端發送針對幀的指示符，該指示符指示各終端將在哪個幀中發送導頻信號。

基站可以使得至少兩個終端在連續幀的第n個導頻時隙中以交替方式發送導頻信號。

可以使得若干終端根據小區中活動終端的數量來選擇性地共享若干正交信道中的同一個信道，例如，同一導頻時隙。基站可以監測由基站服務的小區中的活動終端的數量。基站可以執行終端數量與導頻時隙的數量N的比較，並且根據比較的結果選擇性地將至少兩個終端指派到第n個導頻時隙。可以僅在基於活動終端的總數而需要時選擇性地降低至少兩個終端發送導頻信號的速率。

基站可以隨著相對於基站的移動變化和/或隨著多個終端相對於基站所位於的方向變化而從多個終端選擇將共享導頻時隙的至少兩個終端。

基站可以依賴於是否需要單獨的MIMO導頻信令而從多個終端選擇共享導頻時隙的至少兩個終端。這例如可以依賴於是否可以針對終端標識不同信道。為了例示，當至少兩個終端沿著來自基站的一條視線排列時，可能存在有限的可能性來標識用於這些至少兩個終端的不同信道特性。所述至少兩個終端被指派以共享同一導頻時隙。

所述至少兩個終端可以沿著來自基站的一個視線來排列。沿著來自基站的同一視線排列的兩個或超過兩個終端可以被指派到第n個導頻時隙。

基站的多個天線可以在第一幀的N個導頻時隙中的第n個導頻時隙中從至少兩個終端中的第一終端接收第一導頻信號。第一導頻信號可以包括第一訓練序列。基站可以確定第一導頻信號在多個天線處的第一足跡。基站的多個天線可以在不同於第一幀的第二幀的N個導頻時隙中的第n個導頻時隙中從至少兩個終端中的不同於第一終端的第二終端接收第二導頻信號。基站可以確定第二導頻信號在多個天線處的第二足跡。多個天線可以根據第一足跡和第二足跡來控制以發送信號。

各種技術可以用於在向多個終端發送信號時控制經由天線的發送。為了例示，可以基於所接收的導頻信號確定足跡矩陣。基站邏輯器可以計算足跡矩陣的厄米共軛，並且可以控制由多個天線進行的信號發送，以將發送信號引導到至少兩個終端所位於的角扇區中。基站邏輯器可以計算足跡矩陣的厄米共軛，並且可以控制由多個天線進行的信號發送，使得無線電能量集中在共享導頻時隙的終端所位於的區域。控制可以在數字域中實施。類似地，足跡矩陣還可以用於標識在上行鏈路中從終端接收的信號。

基站邏輯器可以評價從所述至少兩個終端接收的導頻信號以確定所述至少兩個終端所位於的方向。基站邏輯器可以評價從所述至少兩個終端接收的導頻信號以確定至少兩個終端位於若干角扇區中的哪一個中。基站邏輯器可以評價從至少兩個終端接收的導頻信號以確定至少兩個終端位於哪一個角扇區以及離基站距離多少。

在操作中，基站邏輯器可以控制藉助多個天線進行的無線信號的發送，以發送朝向各種立體角扇區引導的信號。基站還可以藉助多個天線發送無線信號，使得無線電能量集中在若干終端處，例如，共享導頻時隙的至少兩個終端。基站邏輯器不需要專門朝向獨立終端引導無線電波束。這可以幫助例如在兩個或更多個終端被標識為不需要使用單獨MIMO天線導頻信令時節省資源。為了例示，當若干終端處於來自基站的一條視線內時，可能存在有限的可能性標識用於這些終端中的每一個的不同信道。然後終端可以被指派以共享同一導頻時隙。

基站可以向共享同一導頻時隙的各組終端發送同一下行鏈路淨荷。基站可以將該淨荷廣播到共享同一導頻時隙的終端所位於的角扇區中。

當若干終端共享導頻時隙時，可以允許終端中的每一個僅在終端還發送它的導頻信號的幀中在上行鏈路中發送淨荷。

一種根據實施方式的蜂窩MIMO系統的基站包括：多個天線；和邏輯器，該邏輯器耦接到多個天線。邏輯器被構造成分析在多個天線處從多個終端接收的導頻信號以獲得關於多個終端與多個天線之間的無線信道特性的信息。邏輯器被構造成為多個終端在多個幀中的每一個中發送導頻信號分配數量N個導頻時隙。邏輯器被構造成將多個終端中的至少兩個終端指派到N個導頻時隙中的第n個導頻時隙，其中，n為小於或等於N的整數。邏輯器被構造成控制多個天線請求至少兩個終端以以下這種方式在N個導頻時隙中的第n個導頻時隙中發送導頻信號：防止至少兩個終端同時發送它們的導頻信號，即，使得至少兩個終端中的僅一個在多個幀中的每一個中發送導頻信號。

基站可以被構造成執行這裡所公開的實施方式中的每一個的方法。各控制和評價操作可以由基站邏輯器來執行。

一種根據實施方式的蜂窩MIMO系統的終端包括：無線接口，該無線接口具有至少一個天線；和控制裝置，該控制裝置耦接到無線接口。控制裝置被構造成控制無線接口在多個非連續幀的導頻時隙中向基站發送導頻信號以根據在無線接口處從基站接收的信令與至少一個另外終端共享導頻時隙。

具有這種構造的終端對來自MIMO基站的下行鏈路控制信令進行響應，該信令使得終端與至少一個另外終端共享導頻時隙，例如，來自N個導頻時隙中的第n個導頻時隙。

控制裝置還可以被構造成根據從基站接收的信令確定重複率，並且控制無線接口在多個非連續幀中發送導頻信號，多個非連續幀基於該重複率來標識。這允許終端對終端可以發送其導頻信號且可以由基站確定的重複率進行響應。信令可以為用於終端的專用下行鏈路控制信令。

控制裝置還可以被構造成根據從基站接收的信令確定用於幀的指示符，該指示符指示多個非連續幀中的至少一個幀。這允許將基站指派給用於發送導頻信號的若干隊列中的一個，從而防止由指派給同一導頻時隙的終端和另外終端同時發送導頻信號。

無線接口可以被構造成與長期演進(LTE)蜂窩通信網絡通信。

終端可以為行動電話。

控制裝置還可以被構造成控制無線接口，使得僅在終端發送它的導頻信號的幀中在上行鏈路中發送淨荷數據。

根據實施方式的蜂窩MIMO系統包括根據實施方式的基站和根據實施方式的若干終端。

在各種實施方式中的任一個中，MIMO系統可以為大規模MIMO系統。基站可以包括多於十個天線，例如，數十個天線，以發送信號。基站可以包括超過一百個天線，以信號。基站天線可以為分布式的。多個天線可以包括位於彼此遠離的若干地點處的若干子集。若干子集可以在協作MIMO中彼此相互作用。

本發明的實施方式可以用於在MIMO系統中，特別是在大規模MIMO系統中，分配導頻信令資源。

在兩個或更多個終端之間共享導頻時隙可以特別有用的示例情形包括密集人群情形，例如，體育場館，其中數據被廣播。為了例示，本發明的實施方式可以用於密集人群情形中的視頻流或其他數據流應用。

雖然上述概要和以下具體實施方式中所述的具體特徵有關本發明的具體實施方式和方面來描述，但應理解，示例性實施方式和方面的特徵可以彼此組合，除非另外特別注釋。

附圖說明

將參照附圖更詳細地描述本發明的實施方式，附圖中，相同的附圖標記提及相同的元件。

圖1示出了根據實施方式的通信系統的示意圖。

圖2示出了MIMO系統的框架結構。

圖3例示了根據本發明的實施方式的指派用於發送訓練序列的導頻時隙。

圖4例示了根據本發明的實施方式的指派用於發送訓練序列的導頻時隙。

圖5是由根據實施方式的基站執行的方法的流程圖。

圖6是由根據實施方式的基站執行的方法的流程圖。

圖7是根據實施方式的通信系統的平面圖。

圖8是由根據實施方式的終端執行的方法的流程圖。

圖9是根據實施方式的終端的框圖。

圖10是表示在根據實施方式的通信系統中的信號流程的圖。

圖11示出了傳統的導頻時隙分配。

具體實施方式

在下面，將更詳細地描述本發明的示例性實施方式。要理解的是，這裡所述的各種示例性實施方式的特徵可以彼此組合，除非另外特別指出。各種附圖中的相同附圖標記指代類似或相同的部件。附圖中所示的部件或裝置之間的任意耦接可以為直接或間接耦接，除非另外特別指出。

圖1示出了根據實施方式的通信系統10。通信系統10為多輸入和所輸出(MIMO)系統，並且包括根據實施方式的MIMO基站20。MIMO系統可以為大規模MIMO系統，並且MIMO基站20可以具有大量天線，諸如數十或超過一百個天線。

基站20包括多個天線22。天線23-25可以在載體上被排列為二維或三維空間陣列。基站20還包括用於天線23-25的關聯收發器。基站20可以為用於大規模MIMO系統的基站。因此，基站20可以具有數十或超過一百個天線23-25。多個天線還可以被空間地分布到各種位置，例如在協同MIMO中。還可以若干基站在協同MIMO中相互作用，多個天線分布在各種位置上。

通信系統10包括被構造成與基站20通信的若干終端11-15。終端11-15中的每一個被構造成向基站發送導頻信號。導頻信號可以分別包括訓練序列。導頻信號可以為MIMO導頻信號。

基站20被構造成分析在基站的多個天線22處接收的導頻信號以確定用於基站20的多個天線22與各終端11-15之間的無線信號發送的信道特性。為了例示，基站20的邏輯器21可以被構造成基於由多個天線22從終端接收的導頻信號確定足跡矩陣。在向各終端發送無線信號時邏輯器21可以使用足跡矩陣來控制多個天線22。邏輯器21可以計算足跡矩陣的厄米共軛以確定由多個天線22中的每一個發送的無線信號的時間延遲和幅度來以在各終端所位於的扇區中集中無線電能量。為了例示，邏輯器21可以基於從終端11獲得的針對導頻信號發送的無線信道特性，例如，基於足跡矩陣，來控制由多個天線22進行的信號發送，以控制由多個天線22進行的信號發送，從而向終端11所位於的空間扇區發送攜帶控制信令和/或淨荷數據的下行鏈路(DL)信號。邏輯器21可以基於從終端14獲得的針對導頻信號發送的無線信道特性，例如，基於足跡矩陣，來控制由多個天線22進行的信號發送，以控制多個天線22向終端14所位於的另一個空間扇區發送攜帶控制信令和/或淨荷數據的DL信號。邏輯器21可以基於從終端15獲得的針對導頻信號發送的無線信道特性，例如，基於足跡矩陣，來控制由多個天線22進行的信號發送，從而控制多個天線22向終端15所位於的又一個空間扇區發送攜帶控制信令和/或淨荷數據的DL信號。控制可以在數字域中執行。控制還可以以下這種方式來執行：無線電能量的集中不僅隨著方向變化來執行，還隨著離基站的距離變化來執行。為了例示，對於位於同一方向且離基站類似距離的若干終端，基站可以以以下這種方式來控制藉助多個天線進行的信號發送：無線電能量沿終端所位於的方向且以終端所位於的距離來集中。

MIMO系統10可以使用時分雙工(TDD)來發送導頻信號。導頻時隙可以被分配到各終端11-15，其中各終端可以發送它的導頻信號。時域中的分配確保各種終端11-15在發送導頻信號時不彼此幹擾。

圖2是用於MIMO系統10中的幀30的示意圖。幀30包括用於上行鏈路發送的一部分32和用於下行鏈路發送的另一部分33。部分32、33中的每一個包括多個時隙。部分32、33還可以總稱為幀30的數據部分。

另外，幀30包括為從終端11-15向基站20發送導頻信號分配的若干導頻時隙41-49。若干導頻時隙41-49可以被設置在幀30的報頭31中，還可以被稱為導頻部。若干導頻時隙41-49不必須被包括在幀的第一時隙中，而是還可以以其他方式分布在幀30上。導頻時隙的總量N可以是但不必須是固定的。為了例示，MIMO系統10可以被構造成使得可以動態調節導頻時隙的數量N，例如以容納變化數量的活動接收終端。

如下面將參照圖3至圖10更詳細說明的，MIMO系統10被構造成使得可以將終端11-15中的超過一個指派到一個同一導頻時隙。為了例示，可以指派兩個或多於兩個終端，以在第一導頻時隙41中或更通常在第n個導頻時隙41-49中發送導頻信號，n為大於或等於1且小於或等於N的整數(即，1≤n≤N)。

當將若干終端指派到同一導頻時隙時，即，當向若干終端分配一個導頻時隙時，基站20可以請求若干終端以交替方式發送它們的導頻信號，以確保若干終端的導頻信號不彼此幹擾且不被同時發送。為了例示，當第一終端11和第二終端12被分配到第n個導頻時隙分配時，第一終端11可以在第一幀的第n個導頻時隙中發送它的導頻信號，而第二終端12不在第一幀中發送任何導頻信號。第二終端12可以在作為第一幀之後的下一幀的第二幀中發送它的導頻信號，而第一終端11不在第二幀中發送任何導頻信號。

由共享同一導頻時隙的各種終端在同一導頻時隙中發送導頻信號可以以循環賽方式繼續。為了說明，第一終端11可以在作為第二幀之後的下一幀的第三幀的第n個導頻時隙中發送它的導頻信號，而第二終端12不在第三幀中發送任何導頻信號。第二終端12可以在作為第三幀之後的下一幀的第四幀中發送它的導頻信號，而第一終端11不在第四幀中發送任何導頻信號。這可以繼續。

超過兩個終端可以被指派到同一導頻時隙。各個終端發送它們各自導頻信號的重複率可以對於共享同一時隙的不同終端不同。為了例示，當第一終端11、第二終端12以及第三終端13被分配到第n個導頻時隙時，第一終端11可以在每個第二幀的第n個導頻時隙中發送它的導頻信號，而第二終端12和第三終端13可以分別各在每個第四針的第n個導頻時隙中發送它們的導頻信號。

將超過一個終端指派到若干正交信道中的一個，例如，指派到導頻時隙，可以選擇性地執行，例如隨著由基站20服務的小區中的活動終端的數量變化而進行。為了例示，當小區中活動終端的數量超過可用導頻時隙的最大數量N時，可以將至少兩個終端分配到同一導頻時隙。

還可以在活動終端的總數仍然少於信道，例如，導頻時隙，的數量N時，MIMO系統10將若干終端指派到若干正交信道中的同一個，例如，同一導頻時隙，使得若干終端共享同一信道，例如，同一導頻時隙。為了例示，當若干終端沿著來自基站的一個視線排列時，可以存在有限可能性嘗試標識針對這些若干終端的不同信道特性。對於廣播應用或基站20處於視線(LoS)操作模式的其他情形，即使在若干終端共享同一導頻時隙時，基站20仍然可以將無線信號引導至若干終端所位於的角扇區。淨荷的廣播還可以用於非LoS操作，在非LoS操作中，基站將攜帶針對若干終端的下行鏈路淨荷的信號集中在若干終端所位於的區域中。

基站20可以向共享同一導頻時隙的各組終端發送同一下行鏈路淨荷。基站20可以將該淨荷廣播到共享同一導頻時隙的終端所位於的角扇區或空間區域中。無線電能量可以集中在相應的角扇區中，或甚至集中在角扇區終端所位於的區域中。

當若干終端共享導頻時隙時，可以允許終端中的每一個僅在終端還發送它的導頻信號的幀中在上行鏈路中發送淨荷。

圖3例示了例如在基站20使得第一終端11和第二終端12共享N個導頻時隙中的第一時隙41時MIMO系統10的操作。其他導頻時隙可以分別分配給僅一個終端。為了例示，第三導頻時隙可以分配給另外終端14。

在幀50的序列中，在各幀中發送導頻信號的終端用比不在各幀中發送導頻信號的終端更粗的線來表示。

在幀51中，第一終端11在第一導頻時隙中發送它的導頻信號。而第二終端12不在幀51中發送任何導頻信號。另外終端14可以在分配給該終端的幀51的導頻時隙中發送它的導頻信號。

在接著的幀52中，第二終端12在第一導頻時隙中發送它的導頻信號。而第一終端11不在幀52中發送任何導頻信號。另外終端14可以在被分配給該終端的幀52的導頻時隙中發送它的導頻信號。

共享第一時隙41的若干終端11、12可以繼續交替地發送導頻信號，這實施以循環賽方式進行的導頻信號發送的改變。為了例示，在下一幀53中，第一終端11可以在第一導頻時隙中發送它的導頻信號，而第二終端12不在幀51中發送任何導頻信號。另外終端14可以在分配給另外終端的幀51的導頻時隙中發送它的導頻信號。

雖然為清楚起見而在圖3中未示出，但導頻時隙中的每一個可以分配給至少一個終端以發送導頻信號。除了第一導頻時隙41之外，還可以存在分別在至少兩個終端中共享的其他導頻時隙。

當若干終端共享同一導頻時隙時，各種終端不需要以同一重複率發送導頻信號。為了例示，若干終端中的一個可以比其他終端頻繁地發送導頻信號，即，以較高的重複率。

圖4例示了例如在基站20使得第一終端11、第二終端12以及第三終端30共享N個導頻時隙中的第一時隙41時MIMO系統10的操作。其他導頻時隙可以分別分配給僅一個終端。為了例示，第三導頻時隙可以被分配給另外終端14。在幀50的序列中，在相應幀中發送導頻信號的終端用比不在相應幀中發送導頻信號的終端更粗的線來指示。

在幀51中，第一終端11在第一導頻時隙中發送它的導頻信號。而第二終端12和第三終端13不在幀51中發送任何導頻信號。另外終端可以在與由第一終端11、第二終端12以及第三終端13在各個幀中共享的第一導頻時隙不同的導頻時隙中發送導頻信號。

在下一幀52中，第三終端13在第一導頻時隙中發送它的導頻信號。而第一終端11和第二終端12不在幀52中發送任何導頻信號。在下一幀53中，第二終端12在第一導頻時隙中發送它的導頻信號，而第一終端11和第三終端13不在幀53中發送任何導頻信號。在下一幀54中，第三終端13在第一導頻時隙中發送它的導頻信號。而第一終端11和第二終端12不在幀54中發送任何導頻信號。導頻時間信號的發送其後可以以參照幀51至幀54說明的相同方式以循環賽方式繼續。為了例示，在下一幀55中，第一終端11在第一導頻時隙中發送它的導頻信號。而第二終端12和第三終端13不在幀55中發送任何導頻信號。

在圖4中終端11-13發送它們的導頻信號的重複率對於共享同一導頻時隙的終端11-13不是全部相同。第三終端13在每一個第二幀中發送導頻信號。第一終端11和第二終端12分別僅在每一個第四幀中發送導頻信號。

各種標準可以被基站10使用來確定是否允許與其他終端共享導頻時隙的終端比其他終端更頻繁地發送導頻信號。為了例示，可以允許相對於基站比共享同一導頻時隙的其他終端更快速移動的終端更頻繁地發送導頻信號。可以使用其他標準。為了例示，可以監測由基站邏輯器21隨著時間變化而確定的信道特性的變化。可以允許信道特性例如由於終端移動或由於遮蔽效應而展示更多快速變化的終端更頻繁地發送導頻信號。

基站可以使用分別專用於指派給同一導頻時隙的若干終端11-13中的每一個的DL控制信令來提供關於導頻信號的發送的信息。DL控制信令可以包括關於要由若干終端11-13共享的導頻時隙的信息。

DL控制信令可以可選地包括在另外的獨立參數，該參數定義在哪一個(些)幀中允許各終端在所分配的第n個導頻時隙中發送它的導頻信號。

一個參數可以向不同隊列指派終端，以便確保兩個終端不在同一幀的所分配第n個導頻時隙中發送它們的導頻信號。參照圖3，隊列指示符值Q＝1可以發送到第一終端11，以指示第一終端11將開始在第一幀51中發送它的導頻信號。隊列指示符Q＝2可以發送到第二終端12，以指示第二終端12將開始在第二幀52中發送它的導頻信號。共享同一幀的至少兩個終端11、12之間的時間對準可以由廣播或專用控制信令來提供。

參照圖4，隊列指示符值Q＝1可以發送到第三終端13，以指示第三終端13將開始在第一幀51中發送它的導頻信號。隊列指示符Q＝2可以發送到第一終端11，以指示第一終端11將開始在第二幀52中發送它的導頻信號。隊列指示符Q＝4可以發送到第二終端12，以指示第二終端12將開始在第四幀54中發送它的導頻信號。共享同一幀的至少兩個終端11、12之間的時間對準可以由廣播或專用控制信令來提供。

可以廣播用於在共享同一導頻時隙的若干終端之間的時間對準的時間對準信息。另選地，用於在共享同一導頻時隙的若干終端之間的時間對準的時間對準信息可以包括在專門指向若干終端中的每一個的DL控制信令中。從而可以防止控制信息向不共享導頻時隙的另外終端發送。時間對準信息可以指示本幀的幀號，例如這確保共享同一導頻時隙的若干終端具有用於確定可以發送導頻信號的幀的共同基礎。

可以發送到共享導頻時隙的若干終端11-13的參數的另一個示例為重複率。重複率可以在定義各終端可以發送導頻信號一次的幀的數量的數字中編碼。數字R可以被定義為使得2R指示各終端可以發送導頻信號一次的各終端的幀的數量。其他指示符可以用於定義重複率。為了例示，可以定義等於各終端可以發送導頻信號一次的幀的數量的數字R』。在又一實施方式中，可以定義一對數字R1和R2，其中，R1/R2為各終端可以發送導頻信號的幀的分數。

參照圖4，重複率指示符值R＝1可以發送到第三終端13，以指示第三終端13可以在21＝2個幀中(即，在每一個第二幀中)發送它的導頻信號一次。重複率指示符值R＝2可以發送到第一終端11，以指示第一終端11可以在22＝4個幀中(即，在每一個第四幀中)發送它的導頻信號一次。重複率指示符值R＝2可以發送到第二終端12，以指示第二終端12可以在22＝4個幀中(即，在每一個第四幀中)發送它的導頻信號一次。

可以廣播小區特定的另外信息。用於這種信息的一個示例為導頻時隙的總數N。

圖5為由根據實施方式的基站20執行的方法60的流程圖。

在61處，基站邏輯器21指派共享一個導頻時隙的至少兩個終端。可以標識可以共享同一導頻時隙(例如，來自各幀中的N個導頻時隙中的第n個導頻時隙)的兩個或多於兩個終端。

在62處，基站邏輯器21控制多個天線22，以向至少兩個終端發送一個或若干參數，以例如以指示若干終端在不同時隙中發送它們的導頻信號的方式來指示至少兩個終端共享同一導頻時隙。控制信令可以包括所分配導頻時隙的數量n。控制信令還可以包括定義由至少兩個終端進行的導頻信號的發送之間的偏移(幀方面)的幀數量信息。為了例示，可以使用參照圖3和圖4說明的隊列參數值。控制信令還可以包括關於允許共享同一導頻信道的至少兩個終端發送它們各自的導頻信號的重複率的信息。參照圖3和圖4說明的重複率指示符R在一個示例性實施方案中可以被發送為通知共享連續導頻信號發送之間的時間延遲的一個導頻時隙的終端。

在63處，基站邏輯器21分析在不同幀中的各導頻時隙中所接收的導頻信號，以確定用於指派給該導頻時隙的至少兩個終端的信道特性。分析可以包括在將無線信號發送到終端所位於的扇區中時確定用於控制天線22的參數。分析可以包括確定足跡矩陣以及計算足跡矩陣的厄米共軛，以確定用於將束引導到共享導頻時隙的終端所位於的扇區中的時間延遲和相對信號幅度。

可以基於一個或若干標準選擇性地指派若干終端，以共享同一導頻時隙。如果小區中活動終端的總數超過導頻時隙的數量N，則可以向至少兩個終端分配導頻時隙。另選或另外地，如果基站標識至少兩個終端例如由於該至少兩個終端位於沿著來自基站的一個視線而在多個天線處生成類似或大致相同的足跡，則可以向至少兩個終端分配導頻時隙。

圖6是由根據實施方式的方法執行的方法70的流程圖，在該方法70中，使得若干終端根據小區中活動終端的數量以選擇方式共享一個導頻時隙。

在71處，基站可以廣播系統信息。該系統信息例如可以指示各幀中導頻時隙的數量N。

在72處，基站可以確定小區中的活動終端的總數是否大於閾值。閾值可以等於導頻時隙的最大數量N或者另外與可用時隙的數量N有關。如果活動終端的數量未超過導頻時隙的數量N，則可以在73處分配給各終端單獨的導頻時隙，並且方法可以進行到步驟76。閾值可以等於或小於導頻時隙的最大允許值。為了例示，隨著小區中終端的數量增長，基站可以監測所分配導頻時隙的數量是否達到仍然小於允許導頻時隙的最大數量的閾值。在基站確定達到該閾值時，可以請求終端共享導頻時隙。可以實施滯後行為，在該滯後行為中，導頻時隙的上閾值使得基站請求開始共享導頻時隙，而下閾值使得基站每需要發送導頻信號的終端分配一個導頻時隙。

在74處，如果活動終端的數量超過可用導頻時隙的數量，則可以向同一導頻時隙(例如，N個導頻時隙中的第n個導頻時隙)指派至少兩個終端。至少兩個終端可以基於各種標準中的任一個從位於小區中的多個終端中選擇。為了例示，可以選擇固定終端或緩慢移動終端來共享一個導頻時隙，而分配給更快速移動的終端專用導頻時隙。另選或另外地，可以選擇終端特性例如由於信道特性的遮蔽或其他暫時變化不太頻繁地發生而不頻繁變化地的終端來共享一個導頻時隙。通過分析由終端發送的若干導頻信號確定的信道特性的時間依賴變化(例如，足跡矩陣的時間依賴變化)可以用作用於確定各終端是否為用於與一個或更多個其他終端共享導頻時隙的合適候選的標準。信道特性更不快速變化的終端與信道特性更快變化的終端相比為用於導頻時隙共享的更佳候選。終端在基站的MIMO天線處具有與至少一個其他終端的足跡相同或大致相同的足跡時可以被標識為用於導頻時隙共享的合適候選。

在75處，基站邏輯器21控制由多個天線22中的每一個進行的無線信號的發送，以向至少兩個終端發送一個或若干參數。這可以被進行為指示至少兩個終端以例如防止若干終端在同一幀中發送它們的導頻信號的這種方式來共享同一導頻時隙。控制信令可以包括所分配導頻時隙的數量n。控制信令可以包括如上面參照圖1至圖5說明的其他參數。

在76處，基站邏輯器21分析在不同幀中的各導頻時隙中所接收的導頻信號，以確定用於被指派給該導頻時隙(例如，來自N個可用導頻時隙中的第n個導頻時隙)的至少兩個終端的信道特性。分析可以包括確定用於在將無線信號發送到終端所位於的扇區中時控制多個天線22的參數。分析可以包括確定用於終端的足跡矩陣，以及計算足跡矩陣的厄米共軛，來確定用於將以建設性方式幹擾的束引導到終端所位於的扇區中的時間延遲和相對信號幅度。

在77處，基站邏輯器21可以控制由多個天線22中的每一個進行的無線信號的發送，以將攜帶淨荷或控制信令的無線信號發送到扇區或至少兩個終端所位於的空間區域中。在步驟77處由多個天線22發送的信號的時間延遲(即，相移)和幅度可以基於步驟76處確定的信道特性來設置。

圖7為根據實施例的MIMO系統10的平面圖，該平面圖例示了用於將若干終端11-13指派到同一導頻時隙的標準。若干終端11-13位於沿著來自基站20的一個相同視線81。因此，可以存在使基站嘗試標識用於這些若干終端11-13的不同信道特性(例如，不同足跡矩陣)的有限可能性。基站可以確定對於若干終端11-13不需要單獨的大規模MIMO導頻信令，並且沒有單獨的大規模MIMO導頻信令可以將同一導頻時隙分配給若干終端11-13中的每一個，使得導頻時隙由若干終端11-13以交替方式使用。

另選或另外地，還可以將終端的移動85考慮在內。即使相對於基站20移動的終端12位於沿著與終端11、13相同的視線81時，該終端12也可以被分配有專用導頻時隙。

類似地，可以使得另外的終端14、15分別與位於相對於基站20的同一角扇區82、83中的一個或若干其他終端共享導頻時隙。基站20可以基於在基站20的多個天線22處所檢測的足跡來標識這種終端組。

多個天線22可以被定位於二維或三維結構中。無線電能量不僅可以隨著方向變化來集中，還可以隨著角扇區內的距離變化來集中。

為了例示，在多個天線22處生成相同足跡矩陣的另外終端16、17可以位於區域84中。基站例如可以在下行鏈路中廣播淨荷時基於對於終端16、17確定的足跡矩陣在區域84中集中無線電能量。

在操作模式下，基站20可以將攜帶DL淨荷數據或控制信令的無線信號發送到角扇區82、83中，而不是嘗試僅在一個終端處集中無線電能量。束中所發送的淨荷可以為例如視頻數據的數據流，諸如4K或8K視頻流，該數據流可以由位於各角扇區中的終端來接收並處理。基站20還可以發送攜帶DL淨荷數據或控制信令的無線信號，使得在區域84中集中無線電能量。

圖8是由根據實施方式的終端11-15執行的方法90的流程圖。終端響應於從基站接收的控制信令，該信令使得終端與一個或若干其他終端共享導頻時隙。

在91處，終端接收包括使得終端與一個或若干其他終端共享導頻時間信道的一個或若干參數的DL控制信令。參數可以包括所分配導頻時隙的數量n。參數可以包括關於重複率的信息，該信息可以指示在多少幀中允許終端發送它的導頻信號一次。另外的信息可以在專用DL控制信令中或在來自基站的廣播(例如，用於確保被指派給同一導頻時隙的終端和全部其他終端使用同一時間參考的時間對準的幀數量)中來接收。

在92處，終端在非連續幀的所分配導頻時隙(例如來自N個導頻時隙中的第n個導頻時隙)中發送導頻信號。終端可以使用91處從基站接收的參數來標識終端可以在所分配導頻時隙中發送它的導頻信號的幀。終端無法在91處所接收的參數所定義的非連續幀之間中在幀中發送任何導頻信號。這允許被指派給同一導頻時隙的一個或若干其他終端在終端的導頻信號發送之間中在各導頻時隙中發送它們的導頻信號。

圖9是根據實施方式的終端100的示意性框圖，終端100可以為行動電話。終端100具有被構造成與大規模MIMO基站20通信的接口101。接口101具有至少一個天線且還包括若干天線。

終端100具有接口控制器102。接口控制器102例如可以包括一個或若干處理器。接口控制器102可以被構造成控制接口101發送導頻信號。導頻信號可以包括訓練序列。接口控制器102可以被構造成使用91處從基站接收的參數標識終端可以在所分配導頻時隙中發送它的導頻信號的幀。接口控制器102可以被構造成控制接口101，使得終端100不在從基站接收的參數所定義的非連續幀之間中在幀中發送任何導頻信號。這允許被指派給同一導頻時隙的一個或若干其他終端在終端的導頻信號發送之間中的各導頻時隙中發送它們的導頻信號。

終端100具有存儲單元103，該存儲單元103可以被實施為易失性或非易失性存儲器。定義允許終端100發送他的導頻信號的時刻的參數可以至少暫時地存儲在存儲單元103中。為了例示，所分配導頻時隙數量n、指示導頻信號發送的重複率的信息或指示可以發送導頻信號的幀的信息可以存儲在存儲單元103中。接口控制器102可以檢索該信息，以確定在哪些幀中導頻信號可以在所分配導頻時隙中發送。

圖10例示了根據實施方式的通信系統中的信令。通信系統包括MIMO基站20和多個終端11、12、14。

在111處，MIMO基站20確定若干終端將被指派給一個導頻時隙。即，同一導頻時隙被分配給若干終端11、12。

MIMO基站20可以在廣播消息112中發送系統信息。系統信息可以包括每幀導頻時隙的數量N。廣播112中的系統信息還可以包括由至少終端11、12用於時間對準的幀數。

在113處，基站將專用控制信令用作下行鏈路控制信道的一部分，以向共享導頻時隙的第一終端11發送獨立參數。獨立參數可以包括允許第一終端11以與共享同一導頻時隙的其他終端12的導頻信號發送交替的方式發送它的導頻信號的信息。獨立參數可以定義用於導頻信號發送的重複率。獨立參數例如可以通過提供向若干隊列中的一個指派第一終端11的隊列參數QA來標識第一終端11將發送導頻信號的一個幀。

在114處，基站將專用控制信令用作下行鏈路控制信道的一部分，以向共享導頻時隙的第二終端12發送獨立參數。獨立參數可以包括允許第二終端12以與共享同一導頻時隙的其他終端11的導頻信號發送交替的方式發送它的導頻信號的信息。獨立參數可以定義用於導頻信號發送的重複率。重複率可以與向共享同一導頻時隙的另一個終端11信號通知的重複率相同或不同。獨立參數例如可以通過提供向若干隊列中的一個指派第二終端12的隊列參數QB來標識第二終端12將發送導頻信號的一個幀。各種終端的隊列數量Q對於共享同一導頻時隙的不同終端是不同的。

將理解，根據實施方式的方法和裝置允許終端共享一個導頻時隙。實施方式可以允許基站確保若干終端不同時發送它們各自的導頻信號。

如本發明的實施方式中實施的導頻信令資源分配還可以與僅一個終端被指派給一個導頻時隙的傳統資源分配概念結合地使用。為了例示，只要終端的數量不超過導頻時隙的數量N，就可以向各終端分配專用導頻時隙，並且各終端可以在各幀中發送導頻信號，如圖11例示。

圖11例示了執行傳統導頻時隙分配的幀120序列。專用導頻時隙被分配給各終端11-13。多個終端11-13中的每一個在若干連續幀121、122中的每一個中發送導頻信號。

雖然已經參照附圖描述了實施方式，但可以在其他實施方式中實施修改和變型。

為了例示，雖然關於導頻信號發送的重複率的信息可以發送到終端，但如果使用默認重複率和/或如果顯式信令用於請求終端發送它的導頻信號，則不必發送重複率。雖然已經描述了以下實施方式：各種參數可以發送到終端，以確保終端以交替方式在所共享的時隙中發送它們的導頻信號，使得不同幀由不同終端來使用，但顯式信令還可以用於請求導頻信號的發送。為了進一步例示，雖然終端可以為行動電話，但終端例如還可以被構造成各種其他可攜式裝置中的任一個。為了進一步例示，雖然本發明的實施方式可以用於密集人群情形中的視頻或其他數據流，但實施方式不限於該特定使用領域。

雖然實施方式可以在若干終端位於沿著來自基站的視線時指派共享同一導頻時隙的若干終端，但通常每當確定對於若干終端不需要單獨MIMO導頻信令時，就可以使用該技術。

本發明的實施方式可以用於大規模MIMO系統中，但不限於此。