[发明专利]MIMO系统中的上行导频分配方法及装置

说明书

本发明涉及MIMO系统中的上行导频分配方法及装置。在一个实施例中，提供了一种用于MIMO系统的方法，包括：获取一个用户设备和一个基站设备之间的上行信道估计；由所述上行信道估计确定出主要传播路径的信道响应，其中任一传播路径的信道响应表示为与到达方向、到达时间、路径幅度相关；根据所述用户设备的所述主要传播路径的到达方向的集合来为该用户设备分配上行导频图案。在一些实施例中中，主要传播路径的到达方向的集合彼此没有交集的不同用户设备可以重复利用相同的上行导频资源、同时又不会带来接收信号干扰。

技术领域

本发明大体上涉及移动通信技术，更具体地，涉及多用户多输入多输出(MultipleUser Multiple Input Multiple Output，MU MIMO)传输技术。

背景技术

大规模天线系统因其在降低总发射功率上的效益而受到越来越广泛的关注。大规模天线系统如果要实际应用，上行导频(pilot)资源的复用将不可避免。然而，大规模天线系统的性能，尤其是时分双工(TDD)模式下，受到上行导频图案(pilot pattern)复用而引起的小区间干扰的限制。

发明内容

本发明的一个主要目的在于提供新的用于MIMO系统，尤其是大规模天线系统，的上行导频分配方案，并能够克服现有技术中的上述缺陷。

一个基站配置有N发射天线的线性天线阵列，采用子载波数量为N_FFT的正交频分复用(OFDM)系统。无线多径信道由K个传播路径组成，每一个传播路径的到达时间(Time ofArrival，ToA)为τ_k、到达方向(Direction of Arrival，DOA)为θ_k、复数幅度为β_k(k＝1～K)。信道响应的频域表示于是可以表示为

其中，H是一个N×N_FFT维矩阵，其中的第(n,j)个元素表示第n个发射天线在第j个子载波上的衰落系数，而h_j＝[h(1,j)Λh(N,j)]^T是H的第j列。式(1)中，

a(θ_k)＝[1,exp(ι2πθ_k),Λ,exp(ι(N-1)2πθ_k)]^T (2)，

表示导向矢量(steering vector)；且

f(τ_k)＝[1,exp(ι2πWτ_k/N_FFT),Λ,exp(ι2π(N_FFT-1)Wτ_k/N_FFT)]^T (3)，

其中，W表示系统带宽，其中其中表示第k个路径的物理到达角度，d表示天线之间的距离，λ表示传输的载波波长，α＝d/λ。

通过例如但不限于固定和均匀间隔的量化方式，可以将空域范围和时域范围量化为虚拟角度和虚拟延迟的集合，从而得到虚拟信道的表达式。例如，虚拟角度和虚拟延迟可以量化为

其中，和分别表示第q个虚拟角度和第p个虚拟延迟，Δθ＝2α/Q是虚拟角度之间的间隔，Δτ＝1/W＝τ_max/(P+1)是虚拟延迟之间的间隔，τ_max是最大延迟扩展，W是系统带宽。使用式(4)中的定义，(1)式中的信道模型可以通过傅里叶变换转化为虚拟信道模型

H^(v)＝A^HHF和H＝AH^(v)F^H (5)，