1.4.1 参考信号

大规模天线阵列系统的频谱效率提升能力主要受制于空间无线信道信息获取的准确性。大规模天线阵列系统中，由于基站侧天线维数大幅增加，且传输链路存在干扰，而现有的导频设计及信道估计技术都难以获取准确的瞬时信道信息，但该问题是大规模天线阵列系统必须解决的主要瓶颈问题之一。因此，探寻适用于大规模天线阵列系统的导频设计及信道估计技术，对构建实用的大规模天线阵列系统具有重要的理论价值和实际意义。

实际系统中，空间无线信道信息的获取来源于导频信号，而导频信号在时间、频率上的分布图样及小区间的干扰都会影响空间无线信道信息获取的准确性。提高空间无线信道信息获取的准确性，可采取如下手段。

• 主动干扰避免。主动干扰避免主要通过小区内和小区间导频的正交化设计来主动避免导频之间的相互干扰（导频污染）。接收端通过较为简单的信道估计算法即可获取较为准确的空间无线信道信息。但是，这种方式导频开销一般比较大。以时分双工系统为例，小区内终端可以通过导频的频分复用来避免小区内不同终端导频之间的干扰，不同小区之间则通过导频的时分复用来避免小区之间导频信号的干扰。另外，也可以通过码分复用与其他复用方式相结合的方法主动避免小区内或小区间的导频干扰。

• 被动干扰抑制。被动干扰抑制主要是指基站侧通过大规模天线阵列系统所拥有的精确空间分辨能力、接收端通过较为复杂的信道估计方法对小区内或小区间的导频干扰进行抑制，提升空间无线信息获取的准确性。这种方式不要求小区内和小区间的导频相互正交，因此开销相对较小，但接收端的复杂度将会有所提高。值得考虑的信道估计方法主要有子空间投影法、多重信号分类法和旋转不变法等。这些方法应用到大规模天线阵列系统中需要解决的主要问题是如何获取干扰信号的二阶统计特性，如协方差矩阵等。另外，基于压缩感知技术的变换域滤波信道估计方法在大规模天线阵列系统中也具有较大的应用潜力[8-9]。