[发明专利]一种利用序贯导频序列进行信道估计的方法

说明书

技术领域

本发明属于大规模多天线无线通信技术领域，更具体地，涉及一种利用序贯导频序列进行信道估计的方法。

背景技术

大规模多输入多输出(Massive Multiple-Input Multiple-Output，Massive MIMO)技术的提出使频谱利用率达到了空前的水平，在这种传输方案中，基站端有数量巨大的低功率天线，天线数目远远超过同时调度的单天线用户数量。大规模MIMO技术可以使无线通信系统达到很高的吞吐量。传统的信道估计方法中，用户同时发送导频序列，基站在同一时刻对所有的用户进行信道估计。传统方法需要设计复杂的正交导频序列，且导频序列的设计依赖于用户的数目。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种多用户序贯发送导频进行信道估计和数据通信的方法。可以在不进行复杂的导频正交序列的情况下对用户的信道进行估计，且几乎不损失系统性能。

为实现上述目的，本发明提供了一种利用序贯导频序列进行信道估计的方法，包括：

步骤1，小区中的K个用户以序贯的方式向基站发送导频：小区中的K个用户在同一个信道上同时向基站发送信号，基站采用大规模MIMO技术同时为这K个用户提供数据传输服务；所述K个用户序贯地向基站发送导频，在一个时间点上，仅有一个用户向基站发送导频，其他K-1用户同时向基站发送上行数据；

步骤2，基站在序贯导频发送方式下进行信道估计：基站在一个信道上同时为K个用户提供服务；在某个时间点上，仅有用户k向基站发送导频，其余K-1个用户均向基站发送上行数据，且其余K-1个用户的信道已经在之前的发送导频和信道估计阶段中得到；基站接收到K个用户发送的信号之后，对用户k的信道进行估计。

在本发明的一个实施例中，所述步骤2中基站接收到K个用户发送的信号之后对用户k的信道进行估计，具体为采用投影法进行信道估计：

计算而后用Y'对用户k的信道g_k进行直接估计；

其中：Y'为Y在与的列向量所张成的空间垂直的空间上的分量，为Y在的列向量所张成的空间上的投影，为的列向量所张成的空间的投影矩阵，为基站已经估计得到的其他K-1个用户的信道组成的信道矩阵，g_i是用户i到基站的N×1维的信道向量，是用户i的信道的估计值，i＝1.....K，y为基站收到K个用户发送的信号矩阵Y进行向量化算子之后得到的向量，N为基站的天线数目。

在本发明的一个实施例中，所述步骤2中基站接收到K个用户发送的信号之后对用户k的信道进行估计，具体为采用线性最小均方误差法进行信道估计，估计得到的用户信道为：

其中：s_k为用户发送的长度为L的导频序列，p_d为用户发送数据的功率，σ²为高斯白噪声的功率，为基站已经估计得到的其他K-1个用户的信道组成的信道矩阵，是信道g_k的二阶矩，I_N×N是N×N维的单位矩阵,I_L×L是L×L维的单位矩阵,y为基站收到K个用户发送的信号矩阵Y进行向量化算子之后得到的向量，N为基站的天线数目。