1 ]圖3為小區(qū)用戶導頻序列配置流程圖；
[0032] 圖4為大規(guī)模MIMO系統(tǒng)上行信號處理過程圖；
[0033] 圖5為最優(yōu)部分導頻復用因子部分求取流程圖；
[0034] 圖6為本發(fā)明的步驟原理圖。
【具體實施方式】
[0035] 下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。
[0036] 圖1為大規(guī)模MIMO模型示意圖，詳細描述如下。
[0037] 如圖1所示的一個由L個六邊形小區(qū)組成的無線通信系統(tǒng)，每個小區(qū)中屯、配置一個 高度為h的基站，每個基站配置M根天線，向本小區(qū)K個單天線用戶同時提供服務，基站天線 數(shù)與服務的用戶數(shù)滿足:K<<M。把j小區(qū)作為目標小區(qū)，j小區(qū)的基站作為目標基站，小區(qū)1 中第k個用戶與目標基站之間的信道gAi可W表示為：
[003引 g講=而h,u
[0039] 其中hAi表示信道小尺度衰落系數(shù)組成的MXl維矩陣，其元素服從循環(huán)對稱復高 斯分布；Pw ，表示信道大尺度衰落系數(shù)，山ki表示小區(qū)1中用戶k到基站j的 距離，6篇表示基站j的高度，a表示路徑衰減指數(shù)，Z化1表示陰影衰落系數(shù)，其中1 = 1，2,…， L。
[0040] 圖2為小區(qū)導頻序列生成分組流程圖，詳細描述如下：
[0041] 步驟21:確定部分導頻復用因子化的值。若最優(yōu)部分導頻復用因子貨的值已確定， 令續(xù)=違；若最優(yōu)部分導頻復用因子《的值未確定，化由W下步驟"，45確定。
[0042] 步驟22:根據(jù)步驟21確定的化，確定導頻序列參數(shù):導頻序列長度T、導頻序列個數(shù) N。
[0043] 步驟23:生成N(N =化+化-化化)個長度為T的完全正交的導頻序列，其集合可W表 示為
[0044] '擴=|如...，A，...，的,，/?&+,，...，盧故
[0045] P為導頻序列總集合，Pk表示一個導頻序列，K表示單天線用戶的個數(shù)，化為部分導 頻復用因子。
[0046] 步驟24:按表1所示，把集合P中的前化個導頻序列組成的子集作為復用導頻序列 組Preuse，該集合的導頻序列在所有小區(qū)里完全復用;把集合P中片往雌-狂'P-:1)+.1到片往+體-0林的 導頻序列分配給第1個小區(qū)，作為該小區(qū)的正交導頻序列組Porth-I,該集合內(nèi)的導頻序列只 在該小區(qū)內(nèi)使用。
[0047] 圖3為小區(qū)用戶導頻序列配置流程圖，詳細描述如下：
[004引步驟31:獲得小區(qū)1用戶化,1，Ui, 2，…，Ui,翊目標基站j的大尺度衰落系數(shù)，其對應 表如表2所不。
[0049] 步驟32:把步驟31中的大尺度衰落系數(shù)按其幅值大小進行排序，
[0050] P ^ Pi%/
[0051] 其中{日1,1，日2,1，...，aK,i}表示整數(shù)集合{1，2，...，K}的一個組合。
[0052] 步驟33:根據(jù)步驟32,將小區(qū)1內(nèi)對應的K個用戶分成兩組:S reuse-1 和S〇r1:h-l O Sreuse-I 表示導頻復用用戶組，其用戶為步驟32中前Qf大尺度衰藩系數(shù)所對應的用戶；Sorth-I表示導 頻正交用戶組，其用戶為步驟32中后K-化大尺度衰落系數(shù)所對應的用戶。其相關參數(shù)對應 表如表3所示。
[0化3 ] 步驟34 :把步驟24中的復用導頻序列組Preuse中的導頻序列隨機分配給Sreuse-I中的 用戶，把步驟24中的正交導頻序列組Pnrth-I中的導頻序列隨機分配給Snrth-I中的用戶。
[0054] 圖4為最優(yōu)部分導頻復用因子求取流程圖，詳細描述如下：
[0055] 步驟41:根據(jù)圖5的系統(tǒng)模型建立數(shù)值計算仿真平臺；
[0化6] 步驟42:令化=0;
[0057] 步驟43:根據(jù)圖3,給系統(tǒng)中所有小區(qū)用戶配置導頻序列；
[0058] 步驟44:通過步驟41搭建的仿真平臺求取目標小區(qū)的總頻譜效率引化};
[0化9] 步驟45:化++;
[0060]步驟46:判斷化是否大于小區(qū)用戶數(shù)K，如果大于，跳至步驟47;否則，跳至步驟43; [0061 ]步驟47:從引0}，S{1 }，…，引K}中找出最大值，其對應的部分導頻復用因子即為最 優(yōu)部分導頻復用因子a。
[0062] 表格4給出了在不同信噪比（Signal to Noise Ratio,SNR)情況下，通過仿真結(jié)果 得到的沒。
[0063] 表格5給出了在不同基站天線數(shù)情況下，通過仿真結(jié)果得到的揉。
[0064] 表格6為仿真參數(shù)。
[0065] 最后說明的是，W上優(yōu)選實施例僅用W說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管通 過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可W在 形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權利要求書所限定的范圍。
[0066] 表1各小區(qū)導頻序列分組對應表
[0068]表2小區(qū)用戶與其到目標基站信道大尺度衰落系數(shù)對應表
[0070] 表3小區(qū)用戶分組表
[0072] 表4不同信噪比與0;對應表
[0074]表5不同基站天線數(shù)與貧對應表
[0076]表6仿真參數(shù)
【主權項】
1. 大規(guī)模ΜΙΜΟ系統(tǒng)中基于部分導頻復用的導頻污染減輕方法，其特征在于，包括以下 步驟： 步驟一:對配置給大規(guī)模ΜΜ0系統(tǒng)中L個小區(qū)的導頻序列進行分組，分為復用導頻序列 組和正交導頻序列組； 步驟二:根據(jù)用戶到目標基站信道大尺度衰落系數(shù)的數(shù)值特性，對小區(qū)內(nèi)用戶進行分 組，分為導頻復用用戶組和導頻正交用戶組，并進行導頻序列配置； 步驟三:在基站端，對上行數(shù)據(jù)進行處理接收，并求取最優(yōu)部分導頻復用因子。2. 根據(jù)權利要求1所述大規(guī)模ΜΜ0系統(tǒng)中基于部分導頻復用的導頻污染減輕方法，其 特征在于:步驟二所述導頻序列配置包括，把復用導頻序列組的導頻序列隨機分配給導頻 復用用戶組中的用戶，把正交導頻序列組的導頻序列隨機分配給導頻正交用戶組中的用 戶。3. 根據(jù)權利要求1或2所述大規(guī)模ΜΜ0系統(tǒng)中基于部分導頻復用的導頻污染減輕方法， 其特征在于，所述步驟一具體包括： a. 定義部分導頻復用因子Qf，Qf表示大規(guī)模ΜΙΜΟ系統(tǒng)中L個小區(qū)內(nèi)目標小區(qū)用戶配置的 導頻序列在其它小區(qū)復用的用戶個數(shù)，且所有小區(qū)的部分導頻復用因子相等； b. 假設每個小區(qū)基站支持Κ個用戶同時通信，配置給L個小區(qū)的導頻序列集合Ρ可表示 為其中 pkeC1XT，k=l，2r"，C1XT 表示 pk 為 1 X τ的矢量，表示ρ!的共輒轉(zhuǎn)置；c .把配置給小區(qū)1的導頻序列集合Pi分成兩個子集：Pmse和Porth-l，其中子集中的導頻序列在 所有的小區(qū)復用，PortH子集中的導頻序列僅在小區(qū)1中使用。4. 根據(jù)權利要求1或2所述大規(guī)模MM0系統(tǒng)中基于部分導頻復用的導頻污染減輕方法， 其特征在于，所述步驟二具體包括： a.把小區(qū)1內(nèi)的K個用戶到目標基站j的信道大尺度衰落系數(shù)按照幅值大小進行排序，其中表示1小區(qū)內(nèi)用戶k到目標基站j的大尺度衰落系數(shù)，{a1;1，a2山…，aK>1}表示 整數(shù)集合{1，2，···，Κ}的一個組合； b .根據(jù)上述排序，將小區(qū)1內(nèi)對應的Κ個用戶Ul, i，Ul, 2，…，Ul,K分成兩組:Sreuse-1和Sorth-1， 其中c .把集合Preuse內(nèi)的導頻序列隨機地分配給Sreuse-1內(nèi)的QF個用戶，把集合Porth-l內(nèi)的導 頻序列隨機地分配給SOTth-i內(nèi)的K-Qf個用戶。5. 根據(jù)權利要求1或2所述大規(guī)模MM0系統(tǒng)中基于部分導頻復用的導頻污染減輕方法， 其特征在于，所述步驟三具體包括： 在目標小區(qū)上行基站端，首先利用基站端存儲的導頻序列信息對目標小區(qū)用戶進行信 道估計，然后利用信道估計信息對上行數(shù)據(jù)進行簡單接收，并求取目標小區(qū)總頻譜效率;根 據(jù)最大化目標小區(qū)總頻譜效率的原則求取最優(yōu)部分導頻復用因子。6.根據(jù)權利要求5所述大規(guī)模MMO系統(tǒng)中基于部分導頻復用的導頻污染減輕方法，其 特征在于:所述求取最優(yōu)部分導頻復用因子具體為： i)令Qf=〇，1，…，K;ii)針對不同的QF，對系統(tǒng)中L個小區(qū)用戶按照步驟一和步驟二進行 導頻序列配置，求出目標小區(qū)總頻譜效率S{QF};iii)找出目標小區(qū)最大總頻譜效率，其對 應的Qf即為最優(yōu)部分導頻復用因子(X。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中基于部分導頻復用的導頻污染減輕方法，屬于通信領域。該導頻污染減輕方法包括以下步驟：一、將配置給小區(qū)用戶的導頻序列分為復用導頻序列組和正交導頻序列組；二、根據(jù)用戶到目標基站信道大尺度衰落系數(shù)的數(shù)值特征，將小區(qū)內(nèi)的用戶分為導頻復用用戶和導頻正交用戶，把復用導頻序列組的導頻隨機分配給導頻復用用戶，該組導頻序列在其它小區(qū)復用，把正交導頻序列組的導頻隨機分配給導頻正交用戶，該組導頻序列不在其它小區(qū)復用；三、在基站端對用戶的上行數(shù)據(jù)進行處理接收，通過最大化上行目標小區(qū)的總頻譜效率求得最優(yōu)部分導頻復用因子，進而以此為基礎，實現(xiàn)導頻優(yōu)化配置，從而使得導頻污染得到明顯降低。
【IPC分類】H04B7/04, H04B7/06
【公開號】CN105634571
【申請?zhí)枴緾N201610031168
【發(fā)明人】景小榮, 彭紅燕, 張祖凡, 陳前斌
【申請人】重慶郵電大學
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月18日