CN105406950A - 用于无线通信的装置和方法、电子设备及其方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了用于无线通信的装置和方法以及电子设备和用于该电子设备的方法，该装置包括：位置确定单元，被配置为确定通信设备的地理位置所对应的小区分区，每一小区包含多个小区分区；以及导频确定单元，被配置为将小区分区对应的上行导频序列确定为通信设备的上行导频序列。

Description

用于无线通信的装置和方法、电子设备及其方法

技术领域

本发明的实施例总体上涉及无线通信领域，具体地涉及用于无线通信的装置和方法、电子设备以及用于该电子设备的方法，更具体地，本发明的实施例涉及大规模多输入多输出(MIMO)通信系统中的导频分配和信道估计技术。

背景技术

大规模MIMO(massiveMIMO)系统近年来受到了学术界与工业界的广泛关注。理论研究表明，通过采用简单的线性算法，如迫零算法，最小均方误差算法等，大规模MIMO系统能够同时显著提高系统的频谱效率与能量效率，因此很有可能被下一代通信标准采纳为关键技术。

然而，例如在多小区时分复用情景下的大规模MIMO系统性能受限于导频污染问题。具体地，由于导频长度受限于信道相干长度，因此正交导频的个数是有限的，不同小区间不可避免的会出现导频重复利用的情况。此时，不同小区中采用相同或不完全正交的导频序列的用户，其发送的导频信号均可能会被同一基站接收到，而基站却无法有效区分这些导频信号，导致基站处的信道估计受到干扰。当基站使用受到干扰的信道估计进行上行数据检测时，除了会接收到本小区的用户所发送的数据外，还会接收到其他小区用户的数据，从而造成了上行链路的小区间干扰；当基站使用受到干扰的信道估计生成预编码矩阵并发送下行数据时，除本小区用户外，其他小区的用户也会接收到数据，从而造成了下行链路的小区间干扰。

理论研究表明，虽然大规模MIMO系统的频谱效率与能量效率都能够显著提高，同时随着基站天线数的增加，噪声与信道估计误差对于系统性能的影响越来越小，但是导频污染所造成的小区间干扰却无法消除，并且成为了大规模MIMO系统的性能限制因素之一。

而现有的缓解导频污染问题的方法往往难以适应当前的技术条件，因此实际应用中，导频污染仍然是大规模MIMO系统所面临的严重问题之一。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

根据本申请的一个方面，提供了一种用于无线通信的装置，包括：位置确定单元，被配置为确定通信设备的地理位置所对应的小区分区，每一小区包含多个小区分区；以及导频确定单元，被配置为将小区分区对应的上行导频序列确定为通信设备的上行导频序列。

根据本申请的另一个方面，提供了一种用于无线通信的方法，包括：确定通信设备的地理位置所对应的小区分区，每一小区包含多个小区分区；以及将小区分区对应的上行导频序列确定为通信设备的上行导频序列。

根据本申请的又一个方面，还提供了一种用于无线通信的装置，包括：分区单元，被配置为将多个小区中的每个小区划分为多个小区分区；以及导频图样生成单元，被配置为将多个上行导频序列与各个小区分区对应来生成导频图样，其中，基于对应相同上行导频序列的不同小区分区之间的导频干扰生成导频图样。

根据本申请的另一个方面，提供了一种用于无线通信的方法，包括：将多个小区中的每个小区划分为多个小区分区；以及将多个上行导频序列与各个小区分区对应来生成导频图样，其中，基于对应相同上行导频序列的不同小区分区之间的导频干扰生成导频图样。

根据本申请的另一个方面，提供了一种电子设备，包括：上行导频序列确定单元，被配置为基于基站分配的上行导频序列的指示信息确定电子设备的上行导频序列；以及位置确定单元，被配置为确定电子设备的地理位置变化，其中，在电子设备的地理位置变化前后对应于不同的小区分区的情况下，上行导频序列确定单元基于基站分配的上行导频序列的指示信息更新电子设备的上行导频序列，更新的上行导频序列对应于电子设备的地理位置变化后对应的小区分区。

根据本申请的另一个方面，提供了一种用于电子设备的方法，包括：基于基站分配的上行导频序列的指示信息确定电子设备的上行导频序列；以及确定电子设备的地理位置变化，其中，在电子设备的地理位置变化前后对应于不同的小区分区的情况下，基于基站分配的上行导频序列的指示信息更新电子设备的上行导频序列，更新的上行导频序列对应于电子设备的地理位置变化后对应的小区分区。

根据本申请的另一个方面，提供了一种用于无线通信的装置，包括：导频确定单元，被配置为确定用于第一通信设备的第一上行导频序列；以及信道估计单元，被配置为基于接收到的承载第一上行导频序列的信号对第一通信设备进行信道估计，其中，信道估计单元基于第一通信设备的地理位置在信道估计过程中进行滤波，以得到匹配该第一通信设备的信道估计结果。

根据本申请的一个方面，提供了一种用于无线通信的方法，包括：确定用于第一通信设备的第一上行导频序列；以及基于接收到的承载第一上行导频序列的信号对第一通信设备进行信道估计，其中，基于第一通信设备的地理位置在信道估计过程中进行滤波，以得到匹配该第一通信设备的信道估计结果。

依据本发明的其它方面，还提供了用于实现上述用于无线通信和电子设备的方法的计算机程序代码和计算机程序产品以及其上记录有该用于实现上述用于无线通信和电子设备的方法的计算机程序代码的计算机可读存储介质。

根据本申请的用于无线通信的装置和方法通过根据通信设备的位置来分配上行导频序列以及进行信道估计，可以显著降低导频污染所带来的小区间干扰，提高了系统的整体性能。

通过以下结合附图对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的这些以及其他优点将更加明显。

附图说明

为了进一步阐述本发明的以上和其它优点和特征，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分。具有相同的功能和结构的元件用相同的参考标号表示。应当理解，这些附图仅描述本发明的典型示例，而不应看作是对本发明的范围的限定。在附图中：

图1是示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的装置的结构框图；

图2是示出了二维天线阵列的一个示例的示意图；

图3是示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的装置的结构框图；

图4是示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的装置的结构框图；

图5是示出了根据本申请的一个实施例的信道估计模块的结构框图；

图6是示出了根据本申请的实施例的导频图样的示例；

图7是示出了单小区异构网一种可能的导频图样；

图8是示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的方法的流程图；

图9是示出了图8的方法中的信道估计步骤的子步骤的流程图；

图10是示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的装置的结构框图；

图11是示出了接入点采用一维均匀间隔线性天线阵列的小区的一种分区划分示例；

图12是示出了接入点采用二维天线阵列的小区的一种分区划分示例；

图13是示出了根据一个仿真示例的信道估计均方误差的曲线图；

图14是示出了根据一个仿真示例的上行容量的曲线图；

图15是示出了根据一个仿真示例的下行容量的曲线图；

图16是示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的装置的结构框图；

图17是示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的方法的流程图；

图18是示出了根据本申请的一个实施例的电子设备的结构框图；

图19是示出了根据本申请的另一个实施例的电子设备的结构框图；

图20是示出了根据本申请的一个实施例的用于电子设备的方法的结构框图；

图21是示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的装置的结构框图；

图22是示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的方法的流程图；以及

图23是其中可以实现根据本发明的实施例的方法和/或装置和/或系统的通用个人计算机的示例性结构的框图。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。

在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

<第一实施例>

图1示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的装置100的结构框图，该装置100包括：位置确定单元101，被配置为确定通信设备的地理位置所对应的小区分区，每一小区包含多个小区分区；以及导频确定单元102，被配置为将小区分区对应的上行导频序列确定为通信设备的上行导频序列。

具体地，装置100例如用于为通信设备分配上行导频序列，以便该通信设备能够利用所分配的上行导频序列进行上行数据传输，装置100例如可以用于MIMO通信系统中。作为一个示例，装置100可以位于各个接入点或基站侧，并且为其服务范围内的通信设备确定上行导频序列。通常地，服务节点到通信设备的通信链路作为下行链路，通信设备到服务节点的通信链路作为上行链路，如以上所述的示例，本申请中服务节点为用户设备分配该用户设备向服务节点发送的导频序列。其中，导频确定单元102所确定的上行导频序列可以为多个，即所确定的为上行导频序列的组，其中，每组中的上行导频序列是相互正交的。

这里所述的通信设备可以是用户设备比如移动终端、车辆、智能穿戴设备等。需要注意的是，本申请的通信设备也可以是提供服务的基础设施比如小小区基站。在通信设备是小小区基站的情况下，例如位于宏基站中的装置100如上所述为小小区基站确定导频序列。在这里，本申请将例如宏基站到小小区基站的通信链路视为下行链路，反之视为上行链路。换言之，本申请不限制于传统的上下行链路对应的通信实体，当第一通信设备需要确定其信号覆盖范围内的第二通信设备到该第一通信设备的信道状况而为第二通信设备分配导频时，即可将第二通信设备到第一通信设备的通信链路作为上行链路考虑而应用本申请。

在该实施例中，每一个小区被划分为多个小区分区，这里所述的小区分区可以是传统的扇区，也可以是根据其他原则划分的具有不同形状的分区，其具体划分形式将在后面详细描述。

位置确定单元101确定通信设备的地理位置所在的小区分区，并将该信息提供给导频确定单元102，以使其将相应的上行导频序列确定为该通信设备要使用的上行导频序列。

在一个实施例中，在位置确定单元101确定通信设备的地理位置变化到其他小区分区时，导频确定单元102将变化后的小区分区对应的上行导频序列确定为通信设备的上行导频序列。换言之，装置100可以为通信设备动态地确定上行导频序列。具体地，位置确定单元101可以周期性地确定通信设备的地理位置以判断其是否变化到其他小区分区，也可以在通信设备的地理位置变化超过一定程度时进行确定。在一些示例中，位置确定单元101主动地检测通信设备的地理位置以进行确定，在另一些示例中，位置确定单元101通过例如来自通信设备的地理位置报告确定该通信设备的地理位置。

其中，通信设备的地理位置可以采用以下至少之一的方式表征：通信设备的方向到达角、方向到达角结合通信设备距装置100的距离、通信设备的经纬度等地理坐标/大地坐标，以及通信设备所在的小小区ID。具体地，在位置确定单元101主动检测通信设备的地理位置的示例中，通信设备的地理位置可以采用例如方向到达角、方向到达角结合通信设备距装置100的距离来表征。在位置确定单元101根据通信设备的地理位置报告确定的示例中，通信设备的地理位置可以采用例如通信设备的经纬度、通信设备所在的小小区ID来表征。

实际的通信系统中，接入点可以采用一维均匀间隔线性天线阵列或者二维天线阵列。图2示出了二维天线阵列的示例，其中，黑点表示所布置的天线，D₁和D₂分别为水平方向和垂直方向上的天线间隔，带箭头的实线代表了作为示例的接收信号的方向。图2仅示出了9个天线，但是这仅是示例，天线的规模并不限于此。另外，如果采用一维阵列，则可以仅采用y轴上的天线。

其中，角度θ为水平方向到达角，角度β为垂直方向到达角。由于天线高度已知，因此角度β还可以反映通信设备与装置100的距离。在本申请的一个示例中，接入点配置有二维天线阵列，设置于接入点侧的位置确定单元101确定接收到的通信设备的信号的水平方向到达角θ和垂直方向到达角β，并根据水平及垂直方向到达角确定并表征通信设备的地理位置(包括方向和距离信息)。在本申请的另一个示例中，接入点配置有一维天线阵列，设置于接入点侧的位置确定单元101确定接收到的通信设备的信号的水平方向到达角θ，根据θ确定并表征通信设备的地理位置(包括方向信息)。此外，配置一维天线阵列的接入点还可以根据通信设备的时间提前量/信号的路径损耗等进一步估计通信设备距接入点的距离并以θ和估计的距离表征通信设备的地理位置。

此外，在根据通信设备报告的地理位置进行确定的示例中，还可以使用经纬度等大地坐标或者通信设备所在小小区的ID来代表通信设备的地理位置。具体地，通信设备例如将其GPS模块确定的经纬度信息报告至装置100，以供位置确定单元101确定。此外，例如装置100所在的接入点为宏基站，宏基站覆盖的范围内部署的较小覆盖范围的小小区信息对于宏基站通常是预知的或者可以例如通过数据库查询的，这种情况下小小区ID可以反映该小小区在宏小区范围内的地理位置。在通信设备位于小小区覆盖范围内的情况下可接收小小区广播的小小区ID，并反馈给宏小区，位置确定单元101根据小小区ID以及宏小区预知的小小区部署信息或查询数据库而获知通信设备位置。当装置100设置于宏基站之外时也可以利用与宏基站的通信接口从宏小区获知该信息。

<第二实施例>

图3示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的装置200的结构框图，除了与图1中的部件相同的部件之外，装置200还包括：接收单元201，被配置为接收通信设备发送的指示地理位置的信息；以及发送单元202，被配置为将上行导频序列的指示信息通过专用控制信令传输至所述通信设备，以便为通信设备分配上行导频序列。

这里所述的指示地理位置的信息可以是显式的位置信息(例如GPS定位信息)，也可以是隐式反映位置信息的普通信号，装置200可以根据该普通信号得到比如方向到达角、时间提前量、路径损耗等信息，进而粗略推导得出通信设备的地理位置。

在导频确定单元102确定了通信设备的上行导频序列之后，发送单元202将相应的指示信息发送给通信设备，通信设备根据接收到的指示信息确定要使用的上行导频序列。该指示信息可以是代表上行导频序列的索引，也可以是上行导频序列本身。作为一个示例，该上行导频序列是在LTE标准中用于探测参考信号(SRS)的参考序列。

其中，发送单元202可以使用专用控制信令(高层信令)比如使用LTE标准中的无线资源控制(RRC)信令，来发送上述指示信息。具体地，例如在探测参考信号上行配置信息元素(SoundingRS-UL-ConfigIE)中包含上述指示信息，更具体地，指示信息例如是SRS配置索引(SRS-ConfigIndex)。

或者，还可以采用如下方式向通信设备通知其要使用的上行导频序列：基站(或装置200)将每个小区分区的地理范围和对应的上行导频序列包含在广播信息中广播给所有用户，各个用户根据自身的地理位置和接收的广播内容来确定其所在的小区分区以及要使用的上行导频序列。在这种情况下，通信设备可以不必上报其地理位置。

此外，接收单元201还可以被配置为从中央节点接收包含各个小区分区与其上行导频序列的对应关系的导频图样信息，并且导频确定单元102被配置为基于该导频图样信息来确定通信设备的上行导频序列。在这种情况下，由中央节点统一管理对所有小区分区的上行导频分配。接收单元201可以定期从中央节点获取导频图样信息，也可以仅在中央节点更新导频图样信息时重新获取导频图样信息，或者二种方式结合。中央节点为至少一个小区提供其包含的多个小区分区的导频图样信息，优选地，中央节点是管理多个小区的服务器等管理装置，例如核心网侧的服务器，或者是无边界网络解决方案(例如C-RAN)中的超级控制器(SRC)/CloudBB(基带云)。在另一个示例中，接收单元201还可以被配置为接收与通信设备所在的小区分区相邻的其他小区的小区分区的上行导频序列信息，并且，导频确定单元102被配置为基于其他小区的小区分区的上行导频序列信息确定该通信设备所在的小区分区对应的上行导频序列。具体地，在装置200设置于基站侧的例子中，接收单元201通过例如X2接口与相邻的基站交互小区分区对应的上行导频序列信息。通过考虑相邻小区的小区分区的上行导频序列信息，可以尽量避免位置相邻的小区分区使用相同的上行导频序列。通过使相邻的小区分区对应不同的上行导频序列，可以减小导频污染所带来的干扰。

<第三实施例>

下面参照图4描述根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的装置300的结构框图，如图4所示，除了参照图3描述的各个部件之外，装置300还包括信道估计单元301。在该实施例中，相邻的小区分区对应的上行导频序列不同，

接收单元201还被配置为接收承载第一上行导频序列的信号，信道估计单元301被配置为基于承载第一上行导频序列的信号对分配到该第一上行导频序列的通信设备进行信道估计，其中，信道估计单元301基于分配到第一上行导频序列的通信设备的地理位置在信道估计过程中进行滤波，以得到匹配该通信设备的信道估计结果。

其中，由于同一时刻基站所服务的通信设备和上行导频序列在这些通信设备间的分配对于基站而言是已知的，因此，基站可以通过上行导频序列的信息来自行确定导频由哪个通信设备发送，从而信道估计单元301可以基于该通信设备的地理位置进行滤波。在信道估计过程中进行滤波的目的是排除其他通信设备发送的相同导频的污染。

图5示出了信道估计单元301的一个示例的结构框图。信道估计单元301包括：信道粗估计模块3001，被配置为基于承载第一上行导频序列的信号以及第一上行导频序列进行信道系数的粗估计；以及空间滤波模块3002，被配置为基于分配到第一上行导频序列的通信设备的地理位置对信道系数的粗估计进行滤波。

其中，信道粗估计模块3001可以使用已有的各种估计方式。由于导频确定单元102为相邻的小区分区确定了不同的上行导频序列，因此，使用相同导频的不同用户基本上不会具有相同的位置参数比如方向到达角或与基站的距离等。当然，为了保证这一点，也可以通过专门设计使得相同导频的不同用户的位置参数不同。以下参照图6给出一个示例，在图6中，每个六边形代表一个小区，且每个小区被划分为12个小区分区，每个小区分区中标出的数字表示分配给该小区的导频序列索引。例如，位于中央的小区0的一个小区分区的导频序列索引为2，在位置参数为水平方向到达角的情况下，小区0的相邻小区1的部分小区分区与该索引为2的小区分区到小区0基站的水平方向到达角范围相同，则可以通过专门设计使得小区1的上述部分小区分区(其中的部分或全部)对应的导频序列索引取2以外的索引值，借此可以避免来自其他小区的具有相同位置参数的用户干扰。

换言之，特定的小区分区内的用户的位置参数基本限制在一定范围内。因此，空间滤波模块3002利用这一点进行基于通信设备的地理位置的空间滤波，可以显著降低信道估计的均方误差。

在一个示例中，空间滤波模块3002可以被配置为通过对信道系数的粗估计进行离散傅里叶变换并且对变换的结果加窗来进行滤波。

下面通过一个具体示例来描述信道粗估计模块3001和空间滤波模块3002的一种实现。应该理解，信道粗估计模块3001和空间滤波模块3002的实现方式并不限于下述描述。

首先，信道粗估计模块3001将承载第一上行导频序列的信号和第一上行导频序列相乘，得到信道系数的粗估计。然后，空间滤波模块3002对该粗估计作离散傅里叶变换，并对变换的结果加矩形窗，最后，对加窗后的信号作逆离散傅里叶变换以得到最终的信道系数估计。

在一个例子中，接入点采用一维均匀间隔线性天线阵列，则所作的离散傅里叶变换为一维变换，矩形窗的位置由通信设备的方向到达角范围决定，例如，矩形窗的最小索引k_min与最大索引k_max由下式(1)决定：

$\left\{\begin{array}{c}{k}_{\min }=[N-N\frac{D}{\mathrm{\&lambda;}}\cos \left({\mathrm{\&theta;}}_{\min }\right)]\\ k_{\max }=[N-N\frac{D}{\mathrm{\&lambda;}}\cos \left({\mathrm{\&theta;}}_{\max }\right)]\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，θ_min与θ_max分别为检测区间的最小与最大方向到达角(水平方向到达角)，N为离散傅里叶变换的点数，一般大于接入点的天线数量；D与λ分别为天线间距和接收信号的波长；[]为取整操作。

可替选地，也可以不进行离散傅里叶变换，而直接采用如下滤波器对信道系数的粗估计直接进行滤波：

$x\left(n\right)=\left\{\begin{array}{c}\frac{k_{\max }-k_{\min }}{N},n=0\\ \frac{1}{N}\frac{\exp \left\{j\frac{2\mathrm{\&pi;}{k}_{\min }}{N}n\right\}-\exp \left\{j\frac{2\mathrm{\&pi;}{k}_{\max }}{N}n\right\}}{1-\exp \left\{j\frac{2\mathrm{\&pi;n}}{N}\right\}},n=1,...,N-1\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中，各个参数具有与式(1)中相同的定义。相应地，滤波过程可以采用线性卷积或循环卷积。若采用循环卷积，则滤波过程如下：1)根据方向到达角的检测区间计算滤波器(如上式(2)所示)；2)对接收信号补零使其长度与滤波器长度N相同；3)对补零后的接收信号与滤波器进行循环卷积；4)设天线个数为M，截取循环卷积后信号的前M个分量作为信道估计结果。若采用线性卷积，则滤波过程如下：1)根据方向到达角的检测区间计算滤波器(如上式(2)所示)；2)对接收信号与滤波器进行线性卷积；3)设天线个数为M，则卷积后信号有N+M-1个分量，将后M-1个分量叠加到前M-1个分量上；4)截取前M个分量作为信道估计结果。

在另一个例子中，接入点采用均匀间隔二维天线阵列(例如如图2所示)，则所作的离散傅里叶变换为二维变换，矩形窗的位置由检测区间决定，例如，矩形窗在水平方向的最小和最大索引分别为：

$\left\{\begin{array}{c}{k}_{\min }^h=\left[N_h{-N}_h\frac{D_1}{\mathrm{\&lambda;}}\cos \left({\mathrm{\&beta;}}_{\min }\right)\cos \left({\mathrm{\&theta;}}_{\min }\right)\right]\\ k_{\max }^h=[N_h-N_h\frac{D_1}{\mathrm{\&lambda;}}\cos \left({\mathrm{\&beta;}}_{\max }\right)\cos \left({\mathrm{\&theta;}}_{\max }\right)]\end{array}\right.---\left(3\right)$

矩形窗在垂直方向上的最小和最大索引分别为：

$\left\{\begin{array}{c}{k}_{\min }^v=[N_v-N_v\frac{D_2}{\mathrm{\&lambda;}}\sin \left({\mathrm{\&beta;}}_{\max }\right)]\\ k_{\max }^v=[N_v-N_v\frac{D_2}{\mathrm{\&lambda;}}\sin \left({\mathrm{\&beta;}}_{\min }\right)]\end{array}\right\}---\left(4\right)$

其中，[θ_min,θ_max]为水平方向到达角检测范围，[β_min,β_max]为垂直方向到达角检测范围，D₁为水平方向天线间隔，D₂为垂直方向天线间隔，λ为接收信号的波长，N_h为水平方向的离散傅里叶变换点数，N_v为垂直方向的离散傅里叶变换点数。类似地，也可以不进行离散傅里叶变换而采用基于卷积的滤波方式，在此不再赘述。

应该理解，虽然在上述示例中采用了矩形窗，但是除此之外还可以使用其他窗函数比如汉明窗、布莱克曼窗等。与之相应地，在基于卷积的滤波方式中，可以采用对上述窗函数进行逆离散傅里叶变换得到的空域滤波器。

装置300通过基于通信设备的地理位置进行信道估计，提高了信道估计的准确性，减小了导频污染，从而提升了系统系能。此外，在通信设备向装置300发送数据的情况下，装置300还可以包括解调模块(图中未示出)，若通信设备在数据传输带宽内发送导频序列(例如SRS)，则解调模块可以利用上述信道估计方式得到的信道估计结果对数据信号进行解调，从而获得更准确的解调数据。

在本发明的一个可选示例中，装置300包括同步模块(图中未示出)，同步模块将装置300接收到的承载第一上行导频序列的信号和第一上行导频序列进行相关运算，确定第一上行导频序列的偏移量，从而确定发送第一上行导频序列的通信设备的时间提前量信息以提供给通信设备保持与装置300同步。在这个可选示例中，至少由于前期按小区分区间的干扰来分配导频序列，同步模块为特定上行导频对应的通信设备所确定的时间提前量将更加准确。

此外，这里所述的小区可以包括宏小区和小小区。即本申请的实施例可以应用于异构网的场景。在包括小小区的情况下，小小区的小区分区数目可以比宏小区的小区分区数目少。或者，小小区不进行分区，而是整体作为一个小区分区。

图7示出了单小区异构网一种可能的导频图样，其中，整个六边形表示宏小区，灰色圆点表示小小区。假设相互正交的上行导频序列有12个，宏小区按照到接入点的水平方向到达角平均划分为12个分区，同时宏小区内有4个小小区，每个小小区最多支持2个用户。

若采用传统方法，由于需要保证小小区内用户与宏小区内用户所用上行导频序列的正交性，因此在小小区全部处于服务状态时，宏小区只能支持4个用户。而采用本实施例的包括滤波的信道估计方法时，只需要保证小小区与使用和该小小区相同上行导频序列的小区分区在到达角上可以区分开即可。

在图7中，宏小区分区编号表示由导频确定单元102确定的该小区分区所使用的上行导频序列编号，例如编号为1的小区分区使用上行导频序列1。编号为1的小小区使用上行导频序列1、2，编号为2的小小区使用上行导频序列3、4，编号为3的小小区使用上行导频序列5、6，编号为4的小小区使用上行导频序列7、8。这里所示的导频图样仅是一种示例，并不限于此，导频图样只要满足如下条件即可：能够保证使用相同上行导频序列的小区分区与小小区可以通过到达角区分，从而能够通过信道估计单元301的操作来降低小小区和宏小区用户间的干扰。

在该示例中，由于小小区和宏小区分区间复用了部分上行导频序列，宏小区所能同时服务的用户数从4提高到了12，因此系统的整体性能将会显著提高。

此外，虽然本实施例仅给出了单小区异构网的导频分配方式，但是结论对于多小区异构网络同样适用。

<第四实施例>

在上文的实施方式中描述用于无线通信的装置的过程中，显然还公开了一些处理或方法。下文中，在不重复上文中已经讨论的一些细节的情况下给出这些方法的概要，但是应当注意，虽然这些方法在描述用于无线通信的装置的过程中公开，但是这些方法不一定采用所描述的那些部件或不一定由那些部件执行。例如，用于无线通信的装置的实施方式可以部分地或完全地使用硬件和/或固件来实现，而下面讨论的用于无线通信的方法可以完全由计算机可执行的程序来实现，尽管这些方法也可以采用用于无线通信的装置的硬件和/或固件。

图8示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的方法的流程图，包括如下步骤：确定通信设备的地理位置所对应的小区分区，每一小区包含多个小区分区(S11)；以及将所述小区分区对应的上行导频序列确定为所述通信设备的上行导频序列(S12)。

其中，通信设备的地理位置可以以如下至少之一方式表征：方向到达角、方向到达角与距基站的距离、地理坐标与所在小小区ID。

在一个示例中，在步骤S11中确定通信设备的地理位置变化到其他小区分区时，在步骤S12中将变换后的小区分区对应的上行导频序列确定为用户设备的上行导频序列。

如图8中的虚线框所示，上述方法在步骤S11之前还可以包括如下步骤：接收通信设备发送的指示地理位置的信息(S21)。此外，在步骤S12之后，还可以包括如下步骤：将上行导频序列的指示信息通过专用控制信令传输至通信设备，以便为通信设备分配上行导频序列(S22)。

在一个示例中，上述方法还包括从中央节点接收包含各个小区分区与其上行导频序列的对应关系的导频图样信息的步骤(图8中未示出)，并且在步骤S12中基于该导频图样信息来确定用户设备的上行导频序列。

在另一个示例中，上述方法还可以包括接收与通信设备所在的小区分区相邻的其他小区的小区分区的上行导频序列信息的步骤(图8中未示出)，并且在步骤S12中基于其他小区的小区分区的上行导频序列信息确定该通信设备所在的小区分区对应的上行导频序列。

返回参照图8，使相邻的小区分区对应的上行导频序列不同，上述方法还可以包括如下步骤：接收承载第一上行导频序列的信号(S31)；基于承载第一上行导频序列的信号对分配到第一上行导频序列的通信设备进行信道估计(S32)，在该信道估计过程中基于分配到第一上行导频序列的通信设备的地理位置进行滤波，以得到匹配该通信设备的信道估计结果。

在一个示例中，步骤S32包括如下子步骤，如图9所示：基于承载第一上行导频序列的信号和第一上行导频序列进行信道系数的粗估计(S321)；以及基于分配到第一上行导频序列的通信设备的地理位置对信道系数的粗估计进行滤波(S322)。

其中，在步骤S322中，可以通过对信道系数的粗估计进行离散傅里叶变换并且对变换的结果加窗来实现滤波。具体的方式已在第三实施例中进行了详细描述，在此不再重复。

<第五实施例>

图10示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的装置400的结构框图，装置400包括：分区单元401，被配置为将多个小区中的每个小区划分为多个小区分区；以及导频图样生成单元402，被配置为将多个上行导频序列与各个小区分区对应来生成导频图样，其中，基于对应相同上行导频序列的不同小区分区之间的导频干扰生成该导频图样。

可以看出，装置400起到中央控制节点的作用，通过总体考虑其控制范围内的所有小区分区的导频干扰来进行上行导频序列的分配。

其中，分区单元401可以将各个小区划分为不同形状和大小的小区分区。例如，对于接入点采用一维均匀间隔线性天线阵列的小区，可以采用图11所示的分区方法，即仅按照到接入点的水平方向到达角将小区划分为不同的小区分区。这种方法简单易于实现，主要考虑了水平方向的干扰。当接入点采用二维天线阵列比如均匀间隔面阵列(如图2所示)时，接入点除具有水平方向的分辨率外，还将具有垂直方向的分辨率，此时的分区划分可以同时考虑角度(水平方向到达角)与距离/垂直方向到达角而提高系统的精度。一种可能的分区方法如图12所示。

应该注意，图11和12仅示出了分区划分的两种特殊情形，实际的分区划分可以由小区部署决定，并且基于例如用户设备地理位置的检测精度可以设计具有不规则的形状。

在一个示例中，分区单元401被配置为根据小区中通信设备的分布状况来划分小区分区，例如在特定小小区在预定时间内没有待服务的用户设备而休眠的情况下，分区单元401可以重新划分小区分区而不再将该特定小小区作为一个小区分区。导频图样生成单元402在小区分区的划分改变时重新生成导频图样。这里所述的改变可以是改变超过预定程度，可通过各种标准来衡量。可以看出，在这种情况下，导频图样是动态更新的，并且可以控制更新的频率。

优选地，在划分好了小区分区之后，导频图样生成单元402基于对应相同上行导频序列的不同小区分区之间的导频干扰来生成导频图样。

例如，导频图样生成单元402可以通过最小化如下费用函数来生成导频图样。

R₁＝f₁(p)(5)

其中，p表示某种导频图样，费用函数f₁为与平均小区间干扰成正比的函数，用于衡量采用导频图样p时，系统所承受的平均小区间干扰。

作为一个示例，当接入点采用一维均匀间隔线性天线阵列时，为最小化小区间干扰，费用函数f₁可选取为：

$f_1=\underset{m}{\mathrm{\&Sigma;}}\underset{l}{\mathrm{\&Sigma;}}\underset{s}{\mathrm{\&Sigma;}}{R}_{\mathrm{msl}}=\underset{m}{\mathrm{\&Sigma;}}\underset{l}{\mathrm{\&Sigma;}}\underset{s}{\mathrm{\&Sigma;}}\frac{\left|t{\left({\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{msm}}\right)}^{H}t\left({\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{msl}}\right)\right|}{d_{\mathrm{msl}}^{\mathrm{\&gamma;}}}---\left(6\right)$

其中，R_msl为用于衡量位于第l个小区中第s个小区分区中间的虚拟用户对第m个小区中第s个小区分区的干扰的度量；θ_msm为位于第m个小区中第s个小区分区中间的虚拟用户对第m个小区中的接入点的方向到达角；θ_msl为位于第l个小区中第s个小区分区中间的虚拟用户对第m个小区中的接入点的方向到达角；d_msm为位于第m个小区中第s个小区分区中间的虚拟用户距第m个小区中的接入点的距离；γ为预先定义的路径损耗指数；向量t(θ)＝[cos(θ),sin(θ)]^T为单位长度的方向向量。本文所述的位于小区分区中间例如指的是位于小区分区的几何重心处。

在该式(6)中，分子衡量了不同用户对某一接入点的方向到达角间的相关程度，分母衡量了干扰小区分区与受干扰小区内接入点的距离。由于小区间干扰同时和干扰用户的方向到达角与距离相关，因此上式(6)准确衡量了整个系统内所有用户所承受的小区间干扰。

另一方面，当接入点采用二维天线阵列(如图2所示)时，为最小化小区间干扰，费用函数f₁可选取为：

$f_1=\underset{m}{\mathrm{\&Sigma;}}\underset{l}{\mathrm{\&Sigma;}}\underset{s}{\mathrm{\&Sigma;}}{R}_{\mathrm{msl}}=\underset{m}{\mathrm{\&Sigma;}}\underset{l}{\mathrm{\&Sigma;}}\underset{s}{\mathrm{\&Sigma;}}\frac{\left|t{({\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{msm}},{\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{msm}})}^{H}t({\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{msl}},{\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{msl}})\right|}{d_{\mathrm{msl}}^{\mathrm{\&gamma;}}}---\left(7\right)$

其中，θ_msm为位于第m个小区中第s个小区分区中间的虚拟用户对第m个小区中的接入点的水平方向视距到达角；θ_msl为位于第l个小区中第s个小区分区中间的虚拟用户对第m个小区中的接入点的水平方向视距到达角；β_msm为位于第m个小区中第s个小区分区中间的虚拟用户对第m个小区中的接入点的垂直方向视距到达角；β_msl为位于第l个小区中第s个小区分区中间的虚拟用户对第m个小区中的接入点的垂直方向视距到达角；单位长度方向向量由下式(8)表示：

t(θ,β)＝[cos(θ)cos(β)sin(θ)cos(β)sin(β)]^T(8)

以上给出了费用函数的一种具体形式，但是并不限于此，而是可以采用任何能够反映系统所承受的小区间平均干扰的费用函数。此外，还可以通过最大化如下效用函数来生成导频图样。

R₂＝f₂(p)(9)

其中，函数f₂为与小区和速率成正比的函数，用于衡量采用导频图样p时，系统所能达到的性能。

以下讨论在使用费用函数f₁的情况下，导频图样生成单元402如何生成导频图样。可以理解，在不考虑复杂度的情况下，可以通过对所有小区分区遍历搜索来最小化费用函数f₁的方式来生成导频图样。然而，这样的计算复杂度很高。

作为一个示例，导频图样生成单元402可以被配置为对已经分配了上行导频序列的小区分区计算其对所有邻近小区分区的干扰，并向干扰最小的邻近小区分区分配相同的上行导频序列。

返回参照图11，例如，已经对位于中心的小区(小区0)的12个小区分区分配了上行导频序列，其中分别用数字1-12来代表小区分区和所分配的相互正交的上行导频序列(或上行导频序列的组)。这些小区分区的邻近小区分区在一个示例中定义为粗虚线内的所有其他小区分区。对于已经分配了上行导频序列的小区分区比如小区分区1，在其邻近小区分区中选择干扰最小的小区分区并向其分配相同的上行导频序列，干扰比如可以采用上式(6)中的R_msl来度量。重复该步骤，直到已经分配了上行导频序列的小区分区(即小区分区1-12)无法找到邻近小区分区为止。对于剩余的小区分区，可以采用遍历搜索的导频分配方式，返回参照图6，其示出了通过上述导频分配过程获得的导频图样的一个示例。

此外，对于剩余的小区分区，还可以采用与其直接相邻的小区分区均不同的上行导频序列的导频分配方式，以进一步减小计算复杂度。应该理解，图11和图6仅示出了小区分区划分和导频图样生成的示例，本申请应用的范围并不限于此。

注意，以上的示例中虽然为每个小区分区分配了一个上行导频序列，但是，也可以为每个小区分区分配一组上行导频序列，其中，每组中的各个上行导频序列相互正交。并且，可以向相邻的小区分区分配不同的上行导频序列的组，以降低用户间的干扰。

如前所述，以上提及的多个小区可以包括宏小区和小小区，并且小小区的小区分区数目比宏小区的小区分区数目少。

此外，作为一个示例，如果小小区覆盖范围较小，也可以不对其划分分区，而是将整个小小区作为一个小区分区对待。在这种情况下，分区单元401仅对宏小区进行分区处理。

传统方法中，为了保证宏小区用户与小小区用户间没有相互干扰，宏小区用户和小小区中的用户均采用相互正交的导频。此时，为了保证导频间的正交性，宏小区所能支持的用户数量将会减少。而通过采用本实施例的技术，将小小区也作为干扰源，所得到的导频图样能够增加宏小区所能同时服务的用户数量，从而显著提高系统的整体性能。

为了便于理解本实施例对于系统性能的改进，以下给出一个具体的仿真示例。在该示例中，采用图11所示的小区构成和小区分区划分模式，即假设有7个同构小区，接入点采用一维均匀间隔线性天线阵列，每个小区中的用户个数为12且依据到接入点的水平到达角范围被划分为12个小区分区，并假设每个小区分区到各自的接入点的到达角的范围是相同的。其中位于中心的小区为目标小区，仿真研究的对象是目标小区中的用户受到的小区间干扰以及所能达到的最高上行数据率和最高下行数据率，分别对传统方法和使用根据第三实施例所述的装置300的情形进行比较。

如上所述，采用本实施例的方式生成了如图6所示的导频图样。图中每个小区分区的编号代表该小区分区所使用的上行导频序列组的序号，即编号为1的小区分区中，其用户均使用1组的上行导频序列。

仿真中采用如下多径信道模型：

$h_{\mathrm{ml}}=\frac{1}{\sqrt{P}}\underset{p=1}{\overset{P}{\mathrm{\&Sigma;}}}a\left({\mathrm{\&theta;}}_p\right){\mathrm{\&gamma;}}_p---\left(10\right)$

其中，h_ml为第l个小区内的某一用户到第m个小区接入点间的信道向量；P为多径的数量；θ_p为第p条多径到第m个小区内接入点的到达角；γ_p为第p条路径的大尺度衰落系数；向量a(θ)为到达角θ的梯度向量，表示如下：

$a\left(\mathrm{\&theta;}\right)={[1,\exp \{-j2\mathrm{\&pi;}\frac{D}{\mathrm{\&lambda;}}\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)\},L,\exp \{-j2\mathrm{\&pi;}\frac{(M-1)D}{\mathrm{\&lambda;}}\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)\left\}\right]}^T---\left(11\right)$

其中，D为接入点天线间距；λ为接收信号波长；L为小区编号(在本例中为0-6)。仿真中所用的其他具体参数如下：小区半径为500米，路径损耗系数为3.5，阴影衰落方差为8dB，载波频率为2GHz，天线间距为信号波长的一半，多径个数为50，角度扩展为10°。其中，角度扩展分布采用两种分布模型，其一是均匀分布，能够保证不同分区间的用户的到达角完全不重叠；另一种是标准差为10°的高斯分布。同时，为了保证同一小区内用户能够通过导频辅助的手段完全区分开，下行数据预编码均采用迫零预编码算法，上行数据检测也采用迫零检测算法。为简化分析，这里只列出对小区分区1中用户的分析结果。

首先对接入点信道估计的均方误差进行分析，仿真中均方误差计算如下：

$\mathrm{MSE}\left(\mathrm{dB}\right)=10{\log }_{10}\left(\frac{E\left\{{\left|\right|\hat{h}-h\left|\right|}^2\right\}}{E\left\{{\left|\right|h\left|\right|}^2\right\}}\right)---\left(12\right)$

其中，向量h为实际的信道系数向量，为估计得到的信道系数向量。

图13为信道估计均方误差的仿真结果，分别针对均匀分布和高斯分布两种角度扩展分布模型，其中，传统方法为只进行导频辅助的信道粗估计，而不进行后续基于通信设备的地理位置的滤波处理，此外，还示出了本申请的采用滤波的方法，包括基于离散傅里叶变换的滤波方法以及采用线性卷积的滤波方法。

如图13所示，当使用相同上行导频序列组的用户的到达角不重叠时，采用本申请的方法能够显著降低信道估计的均方误差，并且随着接入点天线数量的增加，均方误差也会随之降低。但当使用相同上行导频序列组的用户到达角相互重叠时，本申请的方法不能有效降低信道估计的均方误差，且随着接入点天线数量的增加，信道估计的均方误差也并没有随之降低。这是由于对于高斯分布的角度扩展，其到达角没有完全被限制于某一区间内，因此在滤波时，部分多径被矩形窗滤除掉。此时，即使接入点的天线数量增加，信道估计的均方误差也无法随之降低。

虽然图13的结果表明，在使用相同上行导频序列的用户到达角相互重叠时，接入点的信道估计均方误差无法显著降低，但是后续的仿真表明，本申请的方法仍然能够有效提高系统的容量。为此，首先定义上下行信干比(SIR)。例如，中心小区(定义为小区0)的小区分区1的上行信干比计算如下：

其中，h_lsm为第m个小区中第s个分区到第l个小区中接入点的信道系数向量；矩阵A_sm为第m个小区中对第s个分区中用户所使用的检测矩阵，仿真中采用迫零检测算法。

中心小区分区1的下行信干比计算如下：

其中，W_sm为第m个小区中对第s个分区中用户所使用的预编码矩阵，仿真中采用迫零预编码算法。

上下行信道容量均可通过信干比计算，计算方法分别如下：

图14为小区分区1中用户的上行链路信道容量。如图14所示，采用本申请的上述技术，虽然在高斯分布的角度扩展情况下，无法获得信道估计均方误差的降低，但是其上行容量仍然能够随着接入点天线数的增加而不断提高。不过相比于均匀分布的角度扩展，其上行容量仍然有一定损失。图15为小区分区1中用户的下行链路信道容量。与图14类似，无论角度扩展服从均匀分布还是高斯分布，本申请的方法都能使下行容量随着接入点天线数量的提高而上升，与传统方法相比，本申请的方法获得了明显的增益。

应该理解，该系统示例仅是为了说明的目的，不应认为其是对本申请的范围的限制。

<第六实施例>

在该实施例中，用于无线通信的装置为与多个小区对应的基站通信的中央节点，图16示出了根据该实施例的用于无线通信的装置500的结构框图，除了包括与图8的各个单元相同的单元之外，装置500还包括：通信接口501，被配置为将相应的导频图样通知各小区基站。

其中，通信接口501可以响应于小区基站的请求发送导频图样，或者周期性地进行发送，又或者在重新生成了导频图样的情况下发送。

此外，在一个示例中，多个小区可以分别具有不同的开关状态，导频图样生成单元402被配置为针对不同的小区开关状态组合来生成导频图样，并存储为映射表。

这是由于小区的开关状态的变化影响了小区间的干扰状况，因此会导致导频图样的变化。尤其地，当宏小区中包括小小区时，小小区的开关状态变化可能更为常用，导频图样生成单元402可以针对各种开关状态的组合来生成相应的导频图样并进行存储。

相应地，通信接口501可以被配置为在小区开关状态发生变化的情况下，基于映射表来向各小区基站重新通知当前开关状态下的相应导频图样。具体地，将分配给各个小小区的上行导频序列的信息通知给相应的基站。可替选地，通信接口501也可以采用定期通知的方式。

当然，导频图样生成单元402也可以不预先存储针对各种开关状态组合的导频图样，而是在需要时临时生成。

通过生成针对不同的小区开关状态的组合的导频图样，装置500可以向各个小区基站提供适合当前环境的导频图样，有助于提高系统性能。

上文的装置400、500可以以组件的形式(例如控制芯片)设置于管理多个小区的服务器等管理设备中，例如核心网侧的服务器，或者是无边界网络解决方案(例如C-RAN)中的超级控制器(SRC)/CloudBB(基带云)当中。此外，上文的装置400、500也可以是管理多个小区的服务器等管理设备本身，其包含的具体常规组件与现有技术相同，本申请不再赘述。

<第七实施例>

在上文的实施方式中描述用于无线通信的装置的过程中，显然还公开了一些处理或方法。下文中，在不重复上文中已经讨论的一些细节的情况下给出这些方法的概要，但是应当注意，虽然这些方法在描述用于无线通信的装置的过程中公开，但是这些方法不一定采用所描述的那些部件或不一定由那些部件执行。例如，用于无线通信的装置的实施方式可以部分地或完全地使用硬件和/或固件来实现，而下面讨论的用于无线通信的方法可以完全由计算机可执行的程序来实现，尽管这些方法也可以采用用于无线通信的装置的硬件和/或固件。

图17示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的方法的流程图，该方法包括如下步骤：将多个小区中的每个小区划分为多个小区分区(S41)；以及将多个上行导频序列与各个小区分区对应来生成导频图样(S42)，其中，基于对应相同上行导频序列的不同小区分区之间的导频干扰生成所述导频图样。

其中，在步骤S41中，可以根据小区中通信设备的分布状况来划分小区分区，并且在小区分区的划分改变时再次执行步骤S42以重新生成导频图样。

上述多个小区包括宏小区和小小区，并且小小区的分区数目比宏小区的小区分区数目少。作为一个示例，也可以不对小小区进行分区，而将其整体作为一个小区分区。

在一个示例中，在步骤S42中对已经分配了上行导频序列的小区分区计算其对所有邻近小区分区的干扰，并向干扰最小的邻近小区分区分配相同的上行导频序列。

上述方法可以在与多个小区对应的基站通信的中央节点处执行，并且如图17中的虚线框所示，还可以包括将相应的导频图样通知各小区基站的步骤(S43)。

此外，多个小区可以分别具有不同的开关状态，在步骤S42中针对不同的小区开关状态组合来生成导频图样，并存储为映射表。在这种情况下，当小区开关状态发生变化时，再次执行步骤S43以基于映射表来向各小区基站重新通知当前开关状态下的相应导频图样。

上述方法的细节已经在第五和第六实施例中进行了详细描述，在此不再重复。该方法通过整体考虑小区之间的导频干扰来生成导频图样，可以显著减小导频污染，提高系统性能。

<第八实施例>

下面参照图18描述根据本申请的一个实施例的电子设备600的结构框图，该电子设备600包括：上行导频序列确定单元601，被配置为基于基站分配的上行导频序列的指示信息确定电子设备600的上行导频序列；以及位置确定单元602，被配置为确定电子设备600的地理位置变化，其中，在电子设备600的地理位置变化前后对应于不同的小区分区的情况下，上行导频序列确定单元601基于基站分配的上行导频序列的指示信息更新电子设备600的上行导频序列，更新的上行导频序列对应于电子设备600的地理位置变化后对应的小区分区。

这里，上行导频序列的指示信息可以是指示上行导频序列的索引(例如LTE标准中的SRS-ConfigIndex)，也可以是上行导频序列本身。例如，在LTE系统中，该指示信息可以包含于基站发送的专用控制信令例如RRC信令当中。此外，该指示信息还可以包含于基站发送的包含导频分配信息的广播信号当中。上行导频序列确定单元601通过解析上述信令确定用于电子设备600的上行导频序列。

在所发送的指示信息为索引的情况下，电子设备600和基站例如已经预先约定好索引与上行导频序列的对应关系，从而使得上行导频序列确定单元601可以正确地确定要使用的上行导频序列。

位置确定单元602确定电子设备600的位置是否发生变化，例如是否变化到与当前小区分区不同的小区分区，如果确定位置发生了变化，则意味着电子设备600使用的上行导频序列可能会发生变化。因此，需要上行导频序列确定单元601基于基站分配的上行导频序列的指示信息将电子设备600的上行导频序列更新为地理位置变化后的小区分区所对应的上行导频序列。本申请的一个示例中，位置确定单元602包括GPS模块以确定位置的变化。在另一个示例中，位置确定单元602接收小小区基站广播的小小区ID以确定电子设备600的位置变化。此外，例如LTE中，基站(eNodeB)可以调度每个用户设备(UE)一次性或周期性地发送SRS，在设置有上述电子设备600的用户设备基于基站分配的上行导频序列的指示信息确定了上行导频序列后，可以按照基站的调度一次性或周期性的向基站发送对应于该UE所在的小区分区的SRS信号。

这里所述的电子设备600可以是用户设备比如移动终端、车辆、智能穿戴设备或其部件等，也可以是基础设施比如小小区基站或其部件。在电子设备是小小区基站的情况下，对应的宏基站为其分配导频序列的指示信息。

本申请的电子设备600可以根据自身地理位置的变化自动更新要使用的上行导频序列，有助于提高通信质量。

<第九实施例>

图19示出了根据本申请的另一个实施例的电子设备700的结构框图，除了包括与图18所示的各个部件相同的部件之外，电子设备700还包括：发送单元701，被配置为发送所述电子设备的地理位置信息；以及接收单元702，被配置为接收基站分配的上行导频序列的指示信息。

其中，发送单元701可以按照如下至少之一的方式发送地理位置信息：周期性发送；位置确定单元601确定位置变化超过预定范围时发送；按照基站的位置更新请求信息发送。可以理解，发送单元701可以使用已有的任何方式和信号格式来发送该地理位置信息。尤其地，当电子设备700初始接入网络时，例如可以使用预先约定的上行导频序列或者采用鲁棒的调制格式来发送信号以报告其地理位置信息。

接收单元702接收包含上行导频序列的指示信息的专用控制信令，上行导频序列确定单元601解析该专用控制信令以确定电子设备700的上行导频序列。该专用控制信令例如为LTE标准中的RRC信令。

此外，接收单元702还可以接收包含上行导频序列的指示信息的广播信令，广播信令包含多个小区分区与多个上行导频序列的对应关系，上行导频序列确定单元601解析该广播信令并根据电子设备的当前位置所对应的小区分区确定电子设备的上行导频序列。在这种情况下，发送单元701也可以不发送电子设备的地理位置信息。

装置700通过以各种方式发送自身的地理位置信息并且接收基站分配的上行导频序列的指示信息，可以灵活地改变其要使用的上行导频序列从而改善通信系统的性能。

<第十实施例>

在上文的实施方式中描述电子设备的过程中，显然还公开了一些处理或方法。下文中，在不重复上文中已经讨论的一些细节的情况下给出这些方法的概要，但是应当注意，虽然这些方法在描述电子设备的过程中公开，但是这些方法不一定采用所描述的那些部件或不一定由那些部件执行。例如，电子设备的实施方式可以部分地或完全地使用硬件和/或固件来实现，而下面讨论的用于电子设备的方法可以完全由计算机可执行的程序来实现，尽管这些方法也可以采用电子设备的硬件和/或固件。

如图20所示，根据本申请的该实施例的用于电子设备的方法包括如下步骤：基于基站分配的上行导频序列的指示信息确定电子设备的上行导频序列(S51)；以及确定电子设备的地理位置变化(S52)，其中，在电子设备的地理位置变化前后对应于不同的小区分区的情况下，重新执行步骤S51，以基于基站分配的上行导频序列的指示信息更新电子设备的上行导频序列，更新的上行导频序列对应于电子设备的地理位置变化后对应的小区分区。

此外，如图20中的虚线框所示，上述方法还可以包括如下步骤：发送电子设备的地理位置信息(S53)；以及接收基站分配的上行导频序列的指示信息(S54)。

其中，在步骤S53中，可以按照如下至少之一的方式发送地理位置信息：周期性发送；在步骤S52中确定位置变化超过预定范围时发送；按照基站的位置更新请求信息发送。

在一个示例中，在步骤S54中可以接收包含上行导频序列的指示信息的专用控制信令，并且在步骤S52中解析该专用控制信令以确定电子设备的上行导频序列。该专用控制信令例如为LTE标准中的RRC信令。

此外，在步骤S54中还可以接收包含上行导频序列的指示信息的广播信令，广播信令包含多个小区分区与多个上行导频序列的对应关系，并且在步骤S52中解析该广播信令并根据电子设备的当前位置所对应的小区分区确定电子设备的上行导频序列。在这种情况下，也可以不执行发送电子设备的地理位置信息的步骤S53。

通过使用上述方法，可以根据电子设备的地理位置的变化灵活地改变所使用的上行导频序列，提高通信质量。该方法的细节已经在第八和第九实施例中进行了详细描述，在此不再重复。

<第十一实施例>

图21示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的装置800的结构框图，装置800包括：导频确定单元801，被配置为确定用于第一通信设备的第一上行导频序列；以及信道估计单元802，被配置为基于接收到的承载第一上行导频序列的信号对所述第一通信设备进行信道估计，其中，信道估计单元802基于第一通信设备的地理位置在信道估计过程中进行滤波，以得到匹配该第一通信设备的信道估计结果。

其中，这里所述的导频确定单元801可以与之前在第一至第三实施例中描述的导频确定单元102相同，也可以采用其他的上行序列导频确定方式，而并不限于本申请公开的技术。

信道估计单元802可以具有与第三实施例中描述的信道估计单元301相同的结构。在一个示例中，信道估计单元802可以包括：信道粗估计模块，被配置为基于承载第一上行导频序列的信号以及第一上行导频序列进行信道系数的粗估计；以及空间滤波模块，被配置为基于第一通信设备的地理位置对信道系数的粗估计进行滤波。关于信道估计单元802的结构和功能已经在第三实施例中给出了详细描述，在此不再重复。

信道估计单元802基于第一通信设备的地理位置在信道估计过程中进行滤波，通过利用通信设备的地理位置的不同所带来的信道系数的分布的差异，滤除目标通信设备、即第一通信设备以外的使用相同上行导频序列的通信设备的信道响应，可以有效地降低信道估计的均方误差和/或提高通信系统的容量。

类似地，在描述上述用于无线通信的装置的过程中，还公开了一些处理或方法。下文中，在不重复上文中已经讨论的一些细节的情况下给出这些方法的概要，但是应当注意，虽然这些方法在描述用于无线通信的装置的过程中公开，但是这些方法不一定采用所描述的那些部件或不一定由那些部件执行。例如，用于无线通信的装置的实施方式可以部分地或完全地使用硬件和/或固件来实现，而下面讨论的用于无线通信的方法可以完全由计算机可执行的程序来实现，尽管这些方法也可以采用电子设备的硬件和/或固件。

如图22所示，提供了一种用于无线通信的方法，包括如下步骤：确定用于第一通信设备的第一上行导频序列(S61)；以及基于接收到的承载第一上行导频序列的信号对所述第一通信设备进行信道估计(S62)，其中，基于所述第一通信设备的地理位置在信道估计过程中进行滤波，以得到匹配该第一通信设备的信道估计结果。

在一个示例中，步骤S62可以包括如下子步骤：基于承载第一上行导频序列的信号以及第一上行导频序列进行信道系数的粗估计；以及基于第一通信设备的地理位置对信道系数的粗估计进行滤波。本方法中各个步骤的实现已经在第三和第四实施例中进行了详细描述，在此不再重复。

本公开内容的技术能够应用于各种产品。例如，装置400、500可以被实现为任何类型的服务器，比如塔式服务器、机架式服务器以及刀片式服务器。装置400、500可以为安装在服务器上的控制模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块，以及插入到刀片式服务器的槽中的卡或刀片(blade))。

例如，装置100-300、800可以被实现为任何类型的演进型节点B(eNB)，诸如宏eNB和小eNB。小eNB可以为覆盖比宏小区小的小区的eNB，诸如微微eNB、微eNB和家庭(毫微微)eNB。代替地，装置100-300、800可以被实现为任何其他类型的基站，诸如NodeB和基站收发台(BTS)。装置100-300、800可以包括：被配置为控制无线通信的主体(也称为基站设备)；以及设置在与主体不同的地方的一个或多个远程无线头端(RRH)。另外，下面将描述的各种类型的终端均可以通过暂时地或半持久性地执行基站功能而作为装置100-300、800工作。

例如，电子设备600、700可以被实现为移动终端(诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、笔记本式PC、便携式游戏终端、便携式/加密狗型移动路由器和数字摄像装置)或者车载终端(诸如汽车导航设备)。电子设备600、700还可以被实现为执行机器对机器(M2M)通信的终端(也称为机器类型通信(MTC)终端)。此外，电子设备600、700可以为安装在上述终端中的每个终端上的无线通信模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块)。

以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理，但是，需要指出的是，对本领域的技术人员而言，能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或部件，可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中，以硬件、固件、软件或者其组合的形式实现，这是本领域的技术人员在阅读了本发明的描述的情况下利用其基本电路设计知识或者基本编程技能就能实现的。

本领域的技术人员可以理解，上文所述的装置中的例如位置确定单元、导频确定单元、信道估计单元、分区单元、导频图样生成单元等，可以由一个或更多个处理器来实现，而例如发送单元、接收单元、通知接口等，可以由天线、滤波器、调制解调器及编解码器等电路元器件实现。

因此，本发明还提出了一种电子设备(1)，包括：一种电路，被配置为：确定通信设备的地理位置所对应的小区分区，每一小区包含多个小区分区；以及将小区分区对应的上行导频序列确定为通信设备的上行导频序列。

本发明还提出了一种电子设备(2)，包括：一种电路，被配置为：将多个小区中的每个小区划分为多个小区分区；以及将多个上行导频序列与各个小区分区对应来生成导频图样，其中，基于对应相同上行导频序列的不同小区分区之间的导频干扰生成导频图样。

此外，本发明还提出了一种电子设备(3)，包括：一种电路，被配置为：基于基站分配的上行导频序列的指示信息确定电子设备的上行导频序列；以及确定电子设备的地理位置变化，其中，在电子设备的地理位置变化前后对应于不同的小区分区的情况下，基于基站分配的上行导频序列的指示信息更新电子设备的上行导频序列，更新的上行导频序列对应于电子设备的地理位置变化后对应的小区分区。

本发明还提出了一种电子设备(4)，包括：一种电路，被配置为：确定用于第一通信设备的第一上行导频序列；以及基于接收到的承载第一上行导频序列的信号对第一通信设备进行信道估计，其中，基于第一通信设备的地理位置在信道估计过程中进行滤波，以得到匹配该第一通信设备的信道估计结果。

而且，本发明还提出了一种存储有机器可读取的指令代码的程序产品。所述指令代码由机器读取并执行时，可执行上述根据本发明实施例的方法。

相应地，用于承载上述存储有机器可读取的指令代码的程序产品的存储介质也包括在本发明的公开中。所述存储介质包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等等。

在通过软件或固件实现本发明的情况下，从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机(例如图23所示的通用计算机2300)安装构成该软件的程序，该计算机在安装有各种程序时，能够执行各种功能等。

在图23中，中央处理单元(CPU)2301根据只读存储器(ROM)2302中存储的程序或从存储部分2308加载到随机存取存储器(RAM)2303的程序执行各种处理。在RAM2303中，也根据需要存储当CPU2301执行各种处理等等时所需的数据。CPU2301、ROM2302和RAM2303经由总线2304彼此连接。输入/输出接口2305也连接到总线2304。

下述部件连接到输入/输出接口2305：输入部分2306(包括键盘、鼠标等等)、输出部分2307(包括显示器，比如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等，和扬声器等)、存储部分2308(包括硬盘等)、通信部分2309(包括网络接口卡比如LAN卡、调制解调器等)。通信部分2309经由网络比如因特网执行通信处理。根据需要，驱动器2310也可连接到输入/输出接口2305。可移除介质2311比如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等根据需要被安装在驱动器2310上，使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分2308中。

在通过软件实现上述系列处理的情况下，从网络比如因特网或存储介质比如可移除介质2311安装构成软件的程序。

本领域的技术人员应当理解，这种存储介质不局限于图23所示的其中存储有程序、与设备相分离地分发以向用户提供程序的可移除介质2311。可移除介质2311的例子包含磁盘(包含软盘(注册商标))、光盘(包含光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘(包含迷你盘(MD)(注册商标))和半导体存储器。或者，存储介质可以是ROM2302、存储部分2308中包含的硬盘等等，其中存有程序，并且与包含它们的设备一起被分发给用户。

还需要指出的是，在本发明的装置、方法和系统中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应该视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上虽然结合附图详细描述了本发明的实施例，但是应当明白，上面所描述的实施方式只是用于说明本发明，而并不构成对本发明的限制。对于本领域的技术人员来说，可以对上述实施方式作出各种修改和变更而没有背离本发明的实质和范围。因此，本发明的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。

Claims (27)

1.一种用于无线通信的装置，包括：

位置确定单元，被配置为确定通信设备的地理位置所对应的小区分区，每一小区包含多个小区分区；以及

导频确定单元，被配置为将所述小区分区对应的上行导频序列确定为所述通信设备的上行导频序列。

2.根据权利要求1所述的装置，还包括：

接收单元，被配置为接收通信设备发送的指示地理位置的信息；以及

发送单元，被配置为将上行导频序列的指示信息通过专用控制信令传输至所述通信设备，以便为所述通信设备分配所述上行导频序列。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，相邻的小区分区对应的上行导频序列不同，所述接收单元还被配置为接收承载第一上行导频序列的信号，所述装置还包括：

信道估计单元，被配置为基于承载第一上行导频序列的信号对分配到所述第一上行导频序列的通信设备进行信道估计，

其中，所述信道估计单元基于分配到所述第一上行导频序列的通信设备的地理位置在信道估计过程中进行滤波，以得到匹配该通信设备的信道估计结果。

4.根据权利要求1所述的装置，所述通信设备的地理位置以以下至少之一方式表征：方向到达角、方向到达角与距所述装置的距离、地理坐标以及所在小小区ID。

5.根据权利要求2所述的装置，其中，所述接收单元还被配置为接收与所述通信设备所在的小区分区相邻的其他小区的小区分区的上行导频序列信息，并且，所述导频确定单元被配置为基于其他小区的小区分区的上行导频序列信息确定该通信设备所在的小区分区对应的上行导频序列。

6.根据权利要求3所述的装置，其中，所述信道估计单元包括：

信道粗估计模块，被配置为基于承载第一上行导频序列的信号以及所述第一上行导频序列进行信道系数的粗估计；以及

空间滤波模块，被配置为基于分配到所述第一上行导频序列的通信设备的地理位置对所述信道系数的粗估计进行滤波。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述空间滤波模块被配置为通过对所述信道系数的粗估计进行离散傅里叶变换并且对变换的结果加窗来进行滤波。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述位置确定单元确定所述通信设备的地理位置变化到其他小区分区时，所述导频确定单元将变化后的小区分区对应的上行导频序列确定为所述通信设备的上行导频序列。

9.根据权利要求2所述的装置，其中，所述接收单元还被配置为从中央节点接收包含各个小区分区与其上行导频序列的对应关系的导频图样信息，并且所述导频确定单元被配置为基于该导频图样信息来确定所述通信设备的上行导频序列。

10.一种用于无线通信的方法，包括：

确定通信设备的地理位置所对应的小区分区，每一小区包含多个小区分区；以及

将所述小区分区对应的上行导频序列确定为所述通信设备的上行导频序列。

11.一种用于无线通信的装置，包括：

分区单元，被配置为将多个小区中的每个小区划分为多个小区分区；以及

导频图样生成单元，被配置为将多个上行导频序列与各个小区分区对应来生成导频图样，其中，基于对应相同上行导频序列的不同小区分区之间的导频干扰生成所述导频图样。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述导频图样生成单元被配置为对已经分配了上行导频序列的小区分区计算其对所有邻近小区分区的干扰，并向干扰最小的邻近小区分区分配相同的上行导频序列。

13.根据权利要求11所述的装置，其中，所述多个小区包括宏小区和小小区，并且小小区的小区分区数目比宏小区的小区分区数目少。

14.根据权利要求11所述的装置，其中，所述用于无线通信的装置为与所述多个小区对应的基站通信的中央节点，还包括通信接口，被配置为将相应的导频图样通知各小区基站。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述多个小区分别具有不同的开关状态，所述导频图样生成单元被配置为针对不同的小区开关状态组合来生成导频图样，并存储为映射表。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述通信接口被配置为在小区开关状态发生变化的情况下，基于所述映射表来向各小区基站重新通知当前开关状态下的相应导频图样。

17.根据权利要求11所述的装置，其中，所述分区单元被配置为根据小区中通信设备的分布状况来划分小区分区，且所述导频图样生成单元在小区分区的划分改变时重新生成导频图样。

18.一种用于无线通信的方法，包括：

将多个小区中的每个小区划分为多个小区分区；以及

将多个上行导频序列与各个小区分区对应来生成导频图样，其中，基于对应相同上行导频序列的不同小区分区之间的导频干扰生成所述导频图样。

19.一种电子设备，包括：

上行导频序列确定单元，被配置为基于基站分配的上行导频序列的指示信息确定所述电子设备的上行导频序列；以及

位置确定单元，被配置为确定所述电子设备的地理位置变化，

其中，在所述电子设备的地理位置变化前后对应于不同的小区分区的情况下，所述上行导频序列确定单元基于基站分配的上行导频序列的指示信息更新所述电子设备的上行导频序列，更新的上行导频序列对应于所述电子设备的地理位置变化后对应的小区分区。

20.根据权利要求19所述的电子设备，还包括：

发送单元，被配置为发送所述电子设备的地理位置信息；以及

接收单元，被配置为接收基站分配的上行导频序列的指示信息。

21.根据权利要求20所述的电子设备，其中，所述接收单元接收包含上行导频序列的指示信息的专用控制信令，所述上行导频序列确定单元解析该专用控制信令以确定所述电子设备的上行导频序列。

22.根据权利要求20所述的电子设备，其中，所述接收单元接收包含上行导频序列的指示信息的广播信令，所述广播信令包含多个小区分区与多个上行导频序列的对应关系，所述上行导频序列确定单元解析所述广播信令并根据电子设备的当前位置所对应的小区分区确定所述电子设备的上行导频序列。

23.根据权利要求20所述的电子设备，其中，所述发送单元按照如下至少之一的方式发送所述地理位置信息：周期性发送；所述位置确定单元确定位置变化超过预定范围时发送；按照基站的位置更新请求信息发送。

24.一种用于电子设备的方法，包括：

基于基站分配的上行导频序列的指示信息确定所述电子设备的上行导频序列；以及

确定所述电子设备的地理位置变化，

其中，在所述电子设备的地理位置变化前后对应于不同的小区分区的情况下，基于基站分配的上行导频序列的指示信息更新所述电子设备的上行导频序列，更新的上行导频序列对应于所述电子设备的地理位置变化后对应的小区分区。

25.一种用于无线通信的装置，包括：

导频确定单元，被配置为确定用于第一通信设备的第一上行导频序列；以及

信道估计单元，被配置为基于接收到的承载第一上行导频序列的信号对所述第一通信设备进行信道估计，

其中，所述信道估计单元基于所述第一通信设备的地理位置在信道估计过程中进行滤波，以得到匹配该第一通信设备的信道估计结果。

26.根据权利要求25所述的装置，其中，所述信道估计单元包括：

信道粗估计模块，被配置为基于承载第一上行导频序列的信号以及所述第一上行导频序列进行信道系数的粗估计；以及

空间滤波模块，被配置为基于所述第一通信设备的地理位置对所述信道系数的粗估计进行滤波。

27.一种用于无线通信的方法，包括：

确定用于第一通信设备的第一上行导频序列；以及

基于接收到的承载第一上行导频序列的信号对所述第一通信设备进行信道估计，

其中，基于所述第一通信设备的地理位置在信道估计过程中进行滤波，以得到匹配该第一通信设备的信道估计结果。