上行信道估計方法、導頻信號傳輸方法及基站與流程

2023-05-21 09:49:51 4

本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種上行信道估計方法、導頻信號傳輸方法及基站。

背景技術：

在由用戶設備(User Equipment，UE)發送數據至基站的上行方向上，每個UE的發送資源由基站統一分配控制。基站需要預先知道UE的信道質量狀況，以判定哪個頻帶適於該UE傳輸，哪些頻帶需要儘量避免。當系統中上下行方向上的信道衰落地變化不同時，如一個FDD系統，為了獲得上行信道質量信息，需要UE發送一個接收端已知的參考信號，稱為探測參考信號(Sounding Reference Signal，SRS)，或稱為探測導頻信號，是一種上行導頻信號，該信號覆蓋一個較寬的頻率範圍，能夠反映該頻率範圍內的無線信道的衰落狀況。基站利用每個UE發送的SRS，進行信道質量的評估。

現有的一種LTE通信系統中，基站基於目標UE發送的與同小區的UE正交的SRS，進行信道估計。然而，這會導致SRS容量的提升受到相干帶寬和相干時間的限制。

為提升SRS的容量，現有另一種上行信道估計方案提出，基站基於目標UE發送的與同小區UE非正交的SRS，進行信道估計。然而，這種方式UE各自向基站發送的SRS存在相互幹擾，進而影響到上行信道估計的精度。

技術實現要素：

本發明實施例解決的技術問題是如何提升上行信道估計的精度，提高信道估計質量。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種基站進行上行信道估計的方法，所述方法包括：為目標用戶設備配置上行導頻資源，所述目標用戶設備位於預設區域內；接收所述預設區域內用戶設備的導頻信號，並分別計算所述預設區域內用戶設備的上行信道估計值；基於所述預設區域內預設個數的用戶設備的上行信道估計值，估計所述目標用戶設備上行信道的長期信道特徵參數；根據所述目標用戶設備上行信道的長期信道特徵參數，重新配置所述目標用戶設備的上行導頻資源；接收所述目標用戶設備的導頻信號，並對所述目標用戶設備的上行信道進行瞬時信道估計，將估計結果作為所述目標用戶設備的上行信道估計值。

可選地，所述預設區域為所述基站所覆蓋小區或者為包含所述基站所覆蓋小區的多個小區。

可選地，所述為目標用戶設備配置上行導頻資源，包括：為所述目標用戶設備配置與所述預設區域內其他用戶設備正交的上行導頻資源。

可選地，所述目標用戶設備上行信道的長期信道特徵參數，包括：所述目標用戶設備的相對位置參數或者所述目標用戶設備對應的上行信道的信道強度，所述相對位置參數用於確定用戶設備相對基站的相對位置區域。

可選地，所述目標用戶設備的相對位置參數包括：所述目標用戶設備的上行信道的中心到達角及上行信道角度擴展。

可選地，基於所述預設區域內預設個數的用戶設備的上行信道估計值，估計所述目標用戶設備上行信道的長期信道特徵參數，包括：對所述目標用戶設備的上行信道估計值進行傅立葉變換得到其角度域估計值；計算所述目標用戶設備的上行信道角度域估計值的模平方均值；將所述目標用戶設備的上行信道角度域估計值的模平方均值最大的元素所在的角度作為所述目標用戶設備的上行信道中心到達角估計值；根據相對中心增益的衰減值，計算所述目標用戶設備的上行信道角度擴展估計值。

可選地，所述根據所述目標用戶設備的長期信道特徵，重新配置所述目標用戶設備的上行導頻資源，包括：當所述目標用戶設備的相對位置區域與所述預設區域內其他用戶設備的相對位置區域有交集時，保持為所述目標用戶設備配置的與其他用戶設備正交的上行導頻資源不變。

可選地，所述根據所述目標用戶設備的長期信道特徵，重新配置所述目標用戶設備的上行導頻資源，包括：當所述目標用戶設備的相對位置區域與所述預設區域內其他用戶設備的相對位置區域有交集時，為所述目標用戶設備重新配置與其他用戶設備正交的上行導頻資源。

可選地，所述根據所述目標用戶設備的長期信道特徵，重新配置所述目標用戶設備的上行導頻資源，包括：當所述目標用戶設備的相對位置區域與所述預設區域內其他用戶設備的相對位置區域無交集時，為所述目標用戶設備分配與所述預設區域內其他用戶設備非正交的上行導頻資源。

可選地，所述為所述目標用戶設備分配與所述預設區域內其他用戶設備非正交的上行導頻資源，包括：為所述目標用戶設備與所述預設區域內的其他用戶設備分配不同的虛擬小區標識以產生與所述預設區域內其他用戶設備相關度低於預設閾值的隨機序列作為所述目標用戶設備的上行導頻資源。

可選地，所述接收所述目標用戶設備的導頻信號，並對所述目標用戶設備的上行信道進行瞬時信道估計，包括：採用空間濾波方式對所述目標用戶設備的上行信道進行瞬時信道估計。

可選地，採用第一導頻信號密度的傳輸幀傳輸與所述預設區域內其他用戶設備正交的導頻信號；採用第二導頻信號密度的傳輸幀傳輸與所述預設區域內其他用戶設備非正交的導頻信號；所述第一導頻信號密度大於所述第二導頻信號密度。

可選地，當所述預設區域為包含所述基站所覆蓋小區的多個小區時，不同小區的基站通過回傳通信的方式獲取其他小區的用戶設備的上行導頻資源，並基於自身所覆蓋小區的用戶設備的上行導頻資源和其他小區用戶設備的上行導頻資源，對所述目標用戶設備的上行導頻資源進行配置。

可選地，所述基站配置有線陣天線或面陣天線。

可選地，所述導頻信號為探測導頻信號。

本發明實施例還提供了一種導頻信號傳輸方法，所述方法包括：採用第一類傳輸幀傳輸相互正交的導頻信號；採用第二類傳輸幀傳輸非正交的導頻信號；所述第一類傳輸幀內導頻信號的密度大於所述第二類傳輸幀內導頻信號的密度。

可選地，所述第一類傳輸幀的傳輸周期大於所述第二類傳輸幀的傳輸周期。

可選地，所述導頻信號為探測導頻信號。

為解決上述問題，本發明實施例還提供了一種基站，所述基站包括：第一配置單元，適於為目標用戶設備配置上行導頻資源，所述目標用戶設備位於預設區域內；第一接收單元，適於接收所述預設區域內用戶設備的導頻信號；第一估計單元，適於基於接收到的所述預設區域內用戶設備的導頻信號，分別計算所述預設區域內用戶設備的上行信道估計值；第二估計單元，適於基於所述預設區域內預設個數的用戶設備的上行信道估計值，估計所述目標用戶設備上行信道的長期信道特徵參數；第二配置單元，適於基於所述第二估計單元估計得到的所述目標用戶設備上行信道的長期信道特徵參數，配置所述目標用戶設備的上行導頻資源；第二接收單元，適於接收所述第二配置單元配置後所述目標用戶設備的導頻信號；第三估計單元，適於基於所述第二接收單元接收到的導頻信號，對所述目標用戶設備的上行信道進行瞬時信道估計，將估計結果作為所述目標用戶設備的上行信道估計值。

可選地，所述預設區域為所述基站所覆蓋小區或者為包含所述基站所覆蓋小區的多個小區。

可選地，所述第一配置單元，適於為所述目標用戶設備配置與所述預設區域內其他用戶設備正交的上行導頻資源。

可選地，所述目標用戶設備上行信道的長期信道特徵參數，包括：所述目標用戶設備的相對位置參數或者所述目標用戶設備對應的上行信道的信道強度，所述相對位置參數用於確定用戶設備相對基站的相對位置區域。

可選地，所述目標用戶設備的相對位置參數包括：所述目標用戶設備的上行信道的中心到達角及上行信道角度擴展。

可選地，所述第二估計單元包括：角度域估計子單元，適於對所述目標用戶設備的上行信道估計值進行傅立葉變換得到其角度域估計值；均值計算子單元，適於計算所述目標用戶設備的上行信道角度域估計值的模平方均值；到達角估計子單元，適於將所述目標用戶設備的上行信道角度域估計值的模平方均值最大的元素所在的角度作為所述目標用戶設備的上行信道中心到達角估計值；角度擴展估計子單元，適於根據相對中心增益的衰減值，計算所述目標用戶設備的上行信道角度擴展估計值。

可選地，所述第二配置單元，包括以下至少其中一種：第一配置子單元，適於所述目標用戶設備的相對位置區域與所述預設區域內其他用戶設備的相對位置區域有交集時，保持為所述目標用戶設備配置的與其他用戶設備正交的上行導頻資源不變，或為所述目標用戶設備重新配置與其他用戶設備正交的上行導頻資源；第二配置子單元，適於當所述目標用戶設備的相對位置區域與所述預設區域內其他用戶設備的相對位置區域無交集時，為所述目標用戶設備分配與所述預設區域內其他用戶設備非正交的上行導頻資源。

可選地，所述第二配置子單元，適於為所述目標用戶設備與所述預設區域內的其他用戶設備分配不同的虛擬小區標識以產生與所述預設區域內其他用戶設備相關度低於預設閾值的隨機序列作為所述目標用戶設備的上行導頻資源。

可選地，所述第三估計單元適於採用空間濾波方式對所述目標用戶設備的上行信道進行瞬時信道估計。

可選地，所述基站配置有線陣天線或面陣天線。

可選地，所述導頻信號為探測導頻信號。

與現有技術相比，本發明實施例的技術方案具有以下有益效果：

上述上行信道估計方法不是對目標用戶設備的上行信道的一次的瞬時估計值，而是先基於所述預設區域內預設個數的用戶設備的上行信道估計值，估計所述目標用戶設備上行信道的長期信道特徵參數，並根據所述長期信道特徵參數，重新配置所述目標用戶設備的上行導頻資源，並接收所述目標用戶設備的導頻信號，對所述目標用戶設備的上行信道進行瞬時信道估計，將估計結果作為所述目標用戶設備的上行信道估計值，因此估計結果會更加準確，故能夠提高信道估計質量。

進一步地，由於所述估計方法適用於多個小區，也即上述上行信道估計方法能夠考慮到周圍小區的上行導頻資源對所轄小區內目標用戶設備的上行信道的幹擾情況，故可以進一步提高信道估計精度，尤其是對小區交界處的用戶設備。

進一步地，首先，通過先為所述目標用戶設備配置與所述預設區域內其他用戶設備正交的上行導頻資源，可以減少導頻信號之間的幹擾，保證上行信道估計精度，在此基礎上，基於所述預設區域內預設個數的用戶設備的上行信道估計值，估計所述目標用戶設備上行信道的長期信道特徵參數，並根據所述長期信道特徵參數，重新為所述目標用戶設備配置正交或非正交的上行導頻資源，提高信幹噪比，可以進一步提高信道估計質量。且根據所述長期信道特徵參數，重新為所述目標用戶設備配置非正交的上行導頻資源還可以避免所述導頻信號個數受到相干帶寬和相干時間的限制，提高導頻資源的容量。

進一步地，通過計算獲得所述目標用戶設備的相對位置參數或者所述目標用戶設備對應的上行信道的信道強度，可以反映所述目標用戶設備的長期信道特徵，故可以提高信道估計的質量。

進一步地，通過為所述目標用戶設備與所述預設區域內的其他用戶設備分配不同的虛擬小區標識，即可以產生與所述預設區域內其他用戶設備相關度低於預設閾值的隨機序列作為所述目標用戶設備的上行導頻資源，從而可以減少與其他導頻信號之間的幹擾，提高信道估計質量。

基站通過高導頻信號密度的導頻信號傳輸幀內的導頻信號獲得所述目標用戶設備上行信道初步的估計信息，通過低導頻信號密度的導頻信號傳輸幀獲得所述目標用戶設備上行信道相對精細的估計信息，在提高信道估計質量的同時可以節約傳輸資源。

附圖說明

圖1是本發明實施例中一種基站進行上行信道估計的方法流程圖；

圖2是本發明實施例中另一種基站進行上行信道估計的方法流程圖；

圖3是本發明實施例中一種基站結構示意圖。

具體實施方式

為描述方便，對所估計的上行信道所對應的UE，均稱為目標UE。

如前所述，現有的信道估計方法，基於目標UE發送的與小區內其他UE正交的SRS，抑或基於目標UE發送的與小區內其他UE非正交的SRS，均是基於目標UE發送的一次SRS信號得出，且與小區內其他UE非正交的SRS還會相互幹擾，會影響對目標UE上行信道的估計精度，導致估計質量不高。

針對上述問題，本發明實施例對於預設區域內的目標UE，基於所述預設區域內預設個數的UE的導頻信號的信道估計值，估計所述目標UE上行信道的長期信道特徵參數，並根據所述長期信道特徵參數，重新配置所述UE的上行導頻資源，並接收所述目標用戶設備的導頻信號，對所述目標UE的上行信道進行瞬時信道估計，將估計結果作為所述目標UE的上行信道估計值，因此估計結果會更加準確，故能夠提高信道估計質量。

為使本發明的上述目的、特徵和有益效果能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施例做詳細的說明。

本發明實施例提供了一種基站進行上行信道估計的方法，通過對探測導頻信號(SRS)進行上行信道估計。以下參照圖1，並通過具體步驟進行詳細說明。

S101，為目標UE配置上行導頻資源，所述目標UE位於預設區域內。

在具體實施中，所述預設區域可以為所述基站所覆蓋小區，也可以為包含所述基站所覆蓋小區的多個小區。

在本發明一實施例中，為避免信號幹擾，基站為所述目標UE配置與所述預設區域內其他UE正交的上行導頻資源。在本發明另一實施例中，為提升信號容量，基站為所述目標UE配置與所述預設區域內其他UE非正交的上行導頻資源。

S102，接收所述預設區域內UE的SRS，並分別計算所述預設區域內UE的上行信道估計值。

在具體實施中，可以採用多種算法如最小二乘法(Least-squared)的方式分別對預設區域內各UE的上行信道估計值。

S103，基於所述預設區域內預設個數的UE的上行信道估計值，估計所述目標用戶設備上行信道的長期信道特徵參數。

在本發明一實施例中，將所述目標UE的相對位置參數作為所述目標用戶設備上行信道的長期信道特徵參數，相對位置參數可以用於確認相對位置區域。通過相對位置參數可以確定所述用戶設備相對基站的相對位置區域。在具體實施中，所述目標UE的相對位置參數可以包括：所述述目標UE的上行信道的中心到達角及上行信道角度擴展。

在本發明另一實施例中，將所述目標UE對應的上行信道的信道強度作為所述目標UE上行信道的長期信道特徵參數。在具體實施例中，通過所述目標UE的上行信道的信道強度，結合目標UE的相對位置，可以判斷目標UE之間可能存在的互相干擾。

可以理解的是，在具體實施中，還可以採用其他的能夠表徵所述目標UE上行信道的長期信道特徵的參數作為所述UE上行信道的長期信道特徵參數。

S104，根據所述目標UE的長期信道特徵參數，重新配置所述目標UE的上行導頻資源。

在具體實施中，可以根據不同情況為所述目標UE配置不同的上行導頻資源。

例如，當之前為所述目標UE配置的為正交的上行導頻資源時，若所述目標UE的相對位置區域與所述預設區域內其他UE的相對位置區域無交集，為擴展上行導頻資源容量，可以重新為所述目標UE分配與所述預設區域內其他UE非正交的上行導頻資源。

在另一實施例中，同樣，之前為所述目標UE配置的為正交的上行導頻資源時，若所述目標UE的相對位置區域與所述預設區域內其他UE的相對位置區域有交集時，為避免信號幹擾，可以為所述目標用戶設備重新配置與其他用戶設備正交的上行導頻資源，也即配置與之前不同的正交的上行導頻資源；為避免信號幹擾，也可以採用之前配置的上行導頻資源不變，即保持為所述目標UE配置的與其他UE正交的上行導頻資源不變。

同樣地，如果之前為所述目標UE配置的為非正交的上行導頻資源，根據需要，也可以重新為所述UE配置相應的上行導頻資源，不再贅述。

S105，接收所述目標UE的SRS，並對所述目標UE的上行信道進行瞬時信道估計，將估計結果作為所述目標UE的上行信道估計值。

從以上實施例可以看出，首先基於所述預設區域內預設個數的UE的上行信道估計值，估計所述目標UE上行信道的長期信道特徵參數，再根據所述長期信道特徵參數，重新配置所述目標UE的上行導頻資源，並再次接收所述目標UE的導頻信號，對所述目標UE的上行信道進行瞬時信道估計，將估計結果作為所述目標用戶設備的上行信道估計值。在此過程中，首先根據所述預設區域內預設個數的UE的上行信道估計值，估計出了所述目標UE上行信道的長期信道特徵參數，因此可以反映所述UE上行信道的長期特徵，並據此重新配置所述目標UE的上行導頻資源並再次估計得出所述目標UE的上行信道估計值，因此可以避免一次測量導致的不準確問題，提高上行信道估計的精確性及估計質量。

為使本領域技術人員更好地理解和實現本發明實施例，以下通過更多的應用場景進行詳細說明。

例如，有一個小區的基站BS 0，安裝了M根天線組成的線陣，其所覆蓋的小區中有兩個UE：UE 0和UE 1，BS0需要根據UE 0和UE 1的導頻信號SRS 0和SRS 1對UE0和UE1進行上行信道估計，可以採用如下的估計方法，參照圖2，具體步驟如下：

整個過程可以分為如下三個階段：

階段1：基於正交的SRS進行信道估計，包括步驟S21～S23。

S201，為UE 0、UE 1的導頻信號SRS 0、SRS 1分別配置相互正交的上行導頻資源。

S202，UE 0、UE1分別按照BS 0所配置的上行導頻資源配置導頻信號SRS 0和SRS 1。

S203，BS 0接收小區內UE發送的與其他UE正交的SRS。

在具體實施中，可以採用第一類傳輸幀傳輸與小區內其他UE正交的SRS。所述第一類傳輸幀內導頻信號的密度大於預設的第一導頻信號密度閾值。

BS 0所接收到的導頻信號可以表示為：

y＝h0s0+h1s1 (1)

其中，y表示BS 0接收到的導頻信號，h0與h1表示UE0與UE 1的上行信道，s0與s1表示SRS 0與SRS 1。

在具體實施中，考慮到BS 0接收端的加性噪聲，BS 0所接收到的導頻信號可以表示為：

y＝h0s0+h1s1+n (2)

其中，y表示BS 0接收的上行導頻信號，h0與h1表示UE0與UE 1的上行信道，s0與s1表示SRS 0與SRS 1，n表示BS 0的接收端加性噪聲。

s0與s1相互正交，滿足如下關係：

S204，BS 0基於接收到的SRS及基站側已知的SRS 0和SRS1對UE 0和UE 1的上行信道進行信道估計。

在本發明一實施例中，BS 0採用最小二乘法進行信道估計：

從式(5)和式(6)可知，由於與正交，h0的估計值中並沒有來自s1的幹擾，h1的估計值中也沒有來自的s0幹擾。

階段2：估計目標UE上行信道的長期信道特徵參數，並重新配置目標UE的上行導頻資源，包括步驟S205～S207。

在本發明一實施例中，BS 0對目標UE的相對位置參數進行估計，具體如下：

S205，BS 0根據L個基於正交的SRS得到的上行信道估計值，對對應的UE的相對位置進行粗估計。

在本發明一實施例中，所述UE的相對位置參數包括UE上行信道的中心到達角及角度擴展。

首先，為描述方便，用UEk表示上述L個相互正交的SRS所對應的UE中的標識為k的UE，可以採用如下方法對UEk上行信道的中心到達角及角度擴展進行估計：

1)對採用步驟S204的估計方法得到的與所述基站BS 0具有通信鏈路的上行信道估計值M×1的做傅立葉變換得到其角度域形式：

其中，表示UEk的第l個基於正交SRS的上行信道估計值。

2)計算上行信道角度域估計的模平方均值

3)將UEk的上行信道中心到達角估計值定為值最大的元素所在的角度，即：

4)根據相對中心增益的衰減值，採用以下公式計算UEk的上行信道角度擴展估計值δk：

其中，λ為衰減係數，λ的取值與相對中心增益的衰減值有關。例如，當相對中心增益的衰減值為3db時，λ＝1/2。

BS 0根據各UE的中心到達角估計值及角度擴展估計值對各UE的相對位置進行估計，然後根據各UE的相對位置參數配置下一階段的上行導頻資源。具體而言，BS 0基於UE k的中心到達角估計值和角度擴展估計值得到UE k上行信道的相對位置參數估計值為

根據目標UE：UE 0、UE 1的相對位置區域之間的關係，可以為二者分別重新配置適當的上行導頻資源。

例如，UE 0與UE 1的相對位置區域之間的有交集，即：則為了避免信號幹擾，BS 0可以配置UE 0與UE 1的上行信道繼續使用之前的相互正交的上行導頻資源配置，也可以配置UE 0與UE 1的上行信道使用新的相互正交的上行導頻資源。

如果UE 0與UE 1的相對位置區域之間的無交集，即：則說明二者之間相距較遠，二者之間無相互幹擾，為了擴展SRS容量，BS 0可以為UE 0和UE 1分配非正交的上行導頻資源。

在具體實施中，可以為二者配置不同參數實現二者的上行導頻資源非正交。例如，BS 0為SRS 0和SRS 1的分配相同的時頻資源但不同的虛擬小區標識(ID)，從而可以產生兩個相關度低於預設閾值如10％的隨機序列，分別作為在相同時頻資源上的UE 0和UE 1的上行導頻序列。

以下以為UE 0和UE 1配置了非正交的SRS為例進行說明。

S206，將所述目標UE發送與其他UE非正交的SRS配置信息。

S207，UE 0和UE 1分別採用接收到的配置信息配置自身的導頻資源SRS 0和SRS 1。

以上步驟S205～S207實現了根據估計得到的目標UE的相對位置參數這一長期信道特徵參數來為目標UE重新配置上行導頻資源。

階段3：基於非正交的SRS進行信道估計，包括步驟S208～S209。

S208，BS 0接收UE 0和UE 1發送的非正交的導頻信號SRS 0和SRS 1。

在具體實施中，可以採用第二類傳輸幀傳輸與小區內其他UE非正交的SRS。所述第二類傳輸幀的導頻信號的密度小於預設的第二導頻信號密度閾值，所述第一導頻信號密度閾值大於或等於所述第二導頻信號密度閾值。

使用導頻信號密度較高的第一類傳輸幀傳輸正交的導頻資源，可以擴展SRS的容量。而在信道估計過程中，在根據第一類傳輸幀獲得上行信道長期信道特徵參數的基礎上，採用導頻信號密度較低的第二類傳輸幀作進一步的細估計，可以在提高信道估計質量的同時節約傳輸資源。

在具體實施中，為節約傳輸資源併兼顧信道估計質量，可以設置導頻信號密度較高的第一類傳輸幀的傳輸周期大於導頻信號密度較低的第二類傳輸幀的傳輸周期。

S209，對接收到的與其他UE非正交的SRS進行空間濾波處理得到信道估計結果。

在具體實施中，可以在BS 0端設置空間濾波接收機對接收到的導頻信號進行空間濾波處理。

設接收到的目標UE 0、UE 1的上行信道估計值分別為對其進行傅立葉變換得到其角度域形式：

然後對其進行反傅立葉變換即可得到空間濾波後的估計值：

其中，表示UE 0所對應的上行信道的估計值，表示UE 1所對應的上行信道的估計值。

採用上述方式可以提高信道的信幹噪比，故可以進一步提高其信道估計質量。

可以理解的是，在具體實施中，也可以採用空間濾波方式對接收到的正交的SRS進行空間濾波以提高其信幹噪比，從而進一步提高信道估計質量。

在具體實施中，上述信道估計方法可以對任意一個UE作為目標UE，對其上行信道進行信道估計。所述任意一個UE可以是新加入的UE，也可以是已在所述小區內的UE，基站可以根據需要，配置所述目標UE的上行導頻資源並進行上行信道估計，所述目標UE的上行導頻資源可以和與所述基站所覆蓋的小區內的一個UE或多個UE正交或非正交。

例如，有一個小區有一個基站BS 0，其安裝了M根天線組成的線陣，其所覆蓋的小區中有多個用戶設備：UE 0，UE 1，…UE k。BS0需要基於UE 0的上行導頻信號SRS 0對UE 0的上行信道進行信道估計，仍分為三個階段，具體步驟如下：

階段1：基於正交的上行導頻信號做信道估計

基站BS 0為UE 0分配與其他UE正交的上行導頻資源SRS 0，BS 0接收到SRS 0之後對UE 0進行上行信道估計。

考慮到接收端加性噪聲，基站BS 0的接收信號可以表示為：

其中，y表示BS 0接收的上行導頻信號，hk表示UEk的上行信道，s0表示SRS 0，sk表示SRS對應的上行導頻序列(上行導頻信號)，n表示BS 0的接收端加性噪聲。

SRS 0與其他UE的SRS相互正交，即滿足：

BS 0基於上行導頻接收信號及基站端已知的SRS 0對UE 0的上行信道進行信道估計。

例如，BS 0使用Least-squared法的方式估計UE 0的上行信道：

由上式可見，由於s0與sk(k≠0)正交，故UE 0的上行估計值中並沒有來自其他UE上行導頻的幹擾。

階段2：基站BS 0對UE0進行相對位置的粗估計並調整UE上行SRS

BS 0根據L個基於正交的SRS得到的上行信道估計值，對UE 0的相對位置進行粗估計。

在本發明一實施例例中，對UE 0相對位置粗估計可以通過對UE 0上行信道的中心到達角及角度擴展：

1)對上行信道估計值M×1的做傅立葉變換變換得到其角度域形式：

其中，表示UE0的第l個基於正交SRS的上行信道估計值。

2)計算上行信道角度域估計的模平方均值

3)將UE 0的上行信道中心到達角估計定為值最大的元素所在的角度，即：

4)按以下表達式根據相對中心增益的衰減值(比如3dB)計算UE 0的上行信道角度擴展估計δ0：

其中，λ為衰減係數，λ的取值與相對中心增益的衰減值有關。例如，當相對中心增益的衰減值為3db時，λ＝1/2。

BS 0根據UE 0的中心到達角估計值和角度擴展估計值δ0得到UE0上行信道的相對位置參數估計值為

根據目標UE：UE 0與小區內其他UE的相對位置參數之間的關係，可以為UE 0重新配置適當的上行導頻資源。

在本發明一實施例中：

1)若則BS 0使用與SRS k正交的上行導頻資源配置，或者使用新的與SRS k正交的上行導頻資源。

2)若則BS 0可以分配與SRS k非正交的上行導頻資源給UE 0。

分配非正交上行導頻資源的一種方法是使用與SRS k相同時頻資源，但使用另外一個虛擬小區ID以產生一個低相關的隨機就序列。

階段3：基於非正交的上行導頻信號做信道估計

假設UE0根據前述方法被配置了與UEk(k≠0)非正交的上行導頻信號SRS 0，基站BS 0可以採用空間濾波方式，基於UE0的上行導頻信號SRS 0對UE 0對應的上行信道進行瞬時信道估計。

需要說明的是，該空間濾波不僅可應用於與其他SRS非正交的情況，用以減少來自其他非正交上行導頻的幹擾，也適用於基於互相正交的上行導頻信道估計提高信噪比。

可以理解的是，上述方法也適用於配置有面陣天線或雙極化天線的基站。在信道估計過程中，對於配置有面陣天線的基站，分為垂直方向和水平方向兩個維度進行處理。對於配置有雙極化天線的基站，分別在兩個極化方向進行計算即可。例如，對於任意目標UE：UEk，首先可以分別得到其相對位置參數如：分別在垂直方向和水平方向的中心到達角估計值和角度擴展估計值。如：對於一個面陣，對UE 0的上行信道取一組基站水平方向的天線元素所對應的信道作為得到水平方向的中心到達角和角度擴展；然後取基站垂直方向的天線元素所對應的信道作為得到垂直方向的中心到達角和角度擴展。其相對位置參數估計值也包括垂直方向和水平方向兩個維度。BS 0基於各UE的中心到達角估計及角度擴展估計對UE 0進行地理位置粗估計，然後根據各UE的相對位置參數估計值制定下一階段的上行導頻資源的分配。

可以理解的是，在上行信道估計過程中，預設區域不限於所述基站所覆蓋的小區。在上行導頻資源配置時，不限於僅根據小區內部UE的上行導頻資源進行配置，也可以根據多個小區內部UE的上行導頻資源進行配置，即可以配置目標UE的上行導頻資源與包含所述基站所覆蓋小區的多個小區的UE的上行導頻資源正交或非正交，不同小區的基站之間可以通過回傳通信的方式獲取其他小區的UE的上行導頻資源，並基於自身所覆蓋小區的UE的上行導頻資源和其他小區UE的上行導頻資源，對所述目標UE的上行導頻資源進行配置，對目標UE的上行信道進行信道估計。上述方案，能夠考慮到周圍小區的上行導頻資源對所轄小區內目標用戶設備的上行信道的幹擾情況，故可以進一步提高信道估計精度，尤其是對小區交界處的用戶設備。

以上通過具體實施例對採用探測導頻信號(SRS)進行上行信道估計的方法進行了詳細的說明，可以理解的是，上述信道估計方法也適用於基於其他類型的導頻信號的信道估計，具體方法可參照上述實施例，這裡不再贅述。

本發明實施例還提供了一種導頻信號傳輸方法，具體包括如下步驟：

S301，採用第一類傳輸幀傳輸相互正交的導頻信號。

S302，採用第二類傳輸幀傳輸非正交的導頻信號。

其中，所述第一類傳輸幀內導頻信號密度大於所述第二類傳輸幀內導頻信號密度。

使用導頻信號密度較高的第一類傳輸幀傳輸正交的導頻資源，可以擴展導頻信號的容量。而在信道估計過程中，在根據第一類傳輸幀獲得上行信道長期信道特徵參數的基礎上，採用導頻信號密度較低的第二類傳輸幀作進一步的細估計，可以在提高信道估計質量的同時節約傳輸資源。

在具體實施中，為節約傳輸資源併兼顧信道估計質量，可以設置導頻信號密度較高的第一類傳輸幀的傳輸周期大於導頻信號密度較低的第二類傳輸幀的傳輸周期。

可以理解的是，在具體實施中，步驟S301與S302之間並沒有執行順序的限制。

在具體實施中，所述導頻信號傳輸方法適用於包括探測導頻信號(SRS)在內的各種導頻信號。

為使本領域技術人員更好地理解和實現本發明，本發明實施例還提供了能夠實現上述上行信道估計方法的基站，以下參照圖3，對所述基站的結構進行詳細描述。

如圖3所示，基站30包括如下組成部分：

第一配置單元31，適於為目標UE配置上行導頻資源，所述目標UE位於預設區域內；

第一接收單元32，適於接收所述預設區域內UE的導頻信號；

第一估計單元33，適於基於接收到的所述預設區域內UE的導頻信號，分別計算所述預設區域內UE的上行信道估計值；

第二估計單元34，適於基於所述預設區域內預設個數的UE的上行信道估計值，估計所述目標UE上行信道的長期信道特徵參數；

第二配置單元35，適於基於所述第二估計單元34估計得到的所述目標UE上行信道的長期信道特徵參數，配置所述目標UE的上行導頻資源；

第二接收單元36，適於接收所述第二配置單元35配置後所述目標UE的導頻信號；

第三估計單元37，適於基於所述第二接收單元36接收到的導頻信號，對所述目標UE的上行信道進行瞬時信道估計，將估計結果作為所述目標UE的上行信道估計值。

在具體實施中，所述預設區域可以為所述基站所覆蓋小區或者為包含所述基站所覆蓋小區的多個小區。

在本發明一實施例中，所述第一配置單元31，適於為所述目標用戶設備配置與所述預設區域內其他用戶設備正交的上行導頻資源。

在具體實施中，所述目標UE上行信道的長期信道特徵參數，可以包括：所述目標UE的相對位置參數或者所述目標UE對應的上行信道的信道強度，其中，所述相對位置參數可以用於確定所述目標UE相對基站的相對位置區域。通過計算獲得所述目標用戶設備的相對位置參數或者所述目標用戶設備對應的上行信道的信道強度，可以反映所述目標用戶設備的長期信道特徵，故可以提高信道估計的質量。

在具體實施中，所述目標UE的相對位置參數包括：所述目標UE的上行信道的中心到達角及上行信道角度擴展。

在具體實施中，所述第二估計單元34可以包括如下組成部分：

角度域估計子單元341，適於對所述目標UE的上行信道估計值進行傅立葉變換得到其角度域估計值；

均值計算子單元342，適於計算所述目標UE的上行信道角度域估計值的模平方均值；

到達角估計子單元343，適於將所述目標UE的上行信道角度域估計值的模平方均值最大的元素所在的角度作為所述目標UE的上行信道中心到達角估計值；

角度擴展估計子單元344，適於根據相對中心增益的衰減值，計算所述目標UE的上行信道角度擴展估計值。

在具體實施中，所述第二配置單元35，可以包括以下其中一種或多種：

第一配置子單元351，適於所述目標UE的相對位置區域與所述預設區域內其他UE的相對位置區域有交集時，保持為所述目標UE配置的與其他UE正交的上行導頻資源不變，或為所述目標UE重新配置與其他UE正交的上行導頻資源。

第二配置子單元352，適於當所述目標UE的相對位置區域與所述預設區域內其他UE的相對位置區域無交集時，為所述目標UE分配與所述預設區域內其他UE非正交的上行導頻資源。

在具體實施中，所述第二配置子單元352，適於為所述目標UE與所述預設區域內的其他UE分配不同的虛擬小區標識以產生與所述預設區域內其他UE相關度低於預設閾值的隨機序列作為所述目標UE的上行導頻資源。

在本發明一實施例中，所述第三估計單元37適於採用空間濾波方式對所述目標UE的上行信道進行瞬時信道估計。

在具體實施中，所述基站30可以配置有線陣天線或面陣天線。

在具體實施中，所述導頻信號為探測導頻信號。

本領域普通技術人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬體來完成，該程序可以存儲於一計算機可讀存儲介質中，存儲介質可以包括：ROM、RAM、磁碟或光碟等。

雖然本發明披露如上，但本發明並非限定於此。任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，均可作各種更動與修改，因此本發明的保護範圍應當以權利要求所限定的範圍為準。