[发明专利]用于多用户多输入多输出的导频优化分配联合预编码方法

说明书

本发明公开一种用于多用户多输入多输出的导频优化分配联合预编码方法，基站将所有导频平均分为两个导频子组，分配给两类小区；获取终端的DOA并且进行小区内的导频分配；终端向所属小区基站发送导频信息，小区基站通过信道估计得到含导频污染的终端的信道信息，根据时分双工的信道互易获取信道信息；通过估计终端的DOA，搜索到终端的DOA，根据DOA对含导频污染的终端的信道信息进行重新计算得到优化的终端的信道信息；选取G个信道质量较好的终端作为用户组中心，计算其他终端与用户组中心的距离，根据距离的大小分配剩余终端，并更新用户组中心，迭代并将所有用户分组；计算用户组的信道的二阶统计量后发送数据。本发明优化信道估计，提升系统性能。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种用于多用户多输入多输出的导频优化分配联合预编码方法。

背景技术

随着智能终端的兴起及无线数据应用业务的丰富，无线通信系统中的数据用户数大幅增加，数据内容也不再限于传统的文字或者图像，未来用户对高清晰度视频、手机电视等多媒体业务的需求越来越多，导致无线网络流量呈现出爆炸式增长的态势，这对无线通信系统的网络容量提出了更高的要求。

相比于传统基站只配置了少于8根天线的多用户多输入多输出(Multi-userMultiple-Input Multiple-Output)系统，大规模多用户多输入多输出系统中的基站一般配置上百根天线，获得比传统天线阵列系统更为精确的波束控制能力，然后通过空间复用技术，在相同的时频资源上同时服务更多用户来提升无线通信系统的频谱效率，能获得更高倍数的系统容量、更低的能量消耗、更加精确的空间区分度、相对廉价的硬件组成等，从而满足未来超4代或第5代移动通信系统中海量信息的传输需求。大规模多用户多输入多输出系统以其独有的优势得到了广泛的关注和研究，是目前无线通信领域的主要发展趋势之一。

大规模多用户多输入多输出系统有频分双工系统和时分双工系统两种模式。频分双工系统采用不同的频率信道区分发送和接收，并通过反馈信息的方式获取信道状态信息，反馈信息的长度与发射端的天线数目成正比例关系，由于频率资源有限，很大程度上限制了频分双工系统的发展。时分双工系统在同一频率信道的不同时隙上进行通信，充分利用了频率资源；在时分双工模式下，上行与下行链路的信道具有互易性，基站根据上行链路传输的特定导频序列估计出期望的下行链路信道状态信息，此时导频序列的长度与发射端天线数目无关。

目前大规模多用户多输入多输出系统传输方案性能分析往往假设大规模多输入多输出信道是理想的独立同分布信道，在此条件下，导频污染被认为是大规模多输入多输出系统中的“瓶颈”问题。

在贝尔实验室提出的时分双工大规模多输入多输出传输方案中，小区中的各用户(通常假设配置单个天线)向基站发送相互正交的导频信号，基站利用接收到的导频信号，获得上行链路信道参数的估计值，再利用时分双工系统上下行信道的互易性，获得下行链路信道参数的估计值，由此实施上行检测和下行预编码传输。随着用户数目的增加，用于信道参数估计的导频开销随之线性增加，特别地，在中高速移动通信场景，导频开销将会消耗掉大部分的时频资源。在导频受限条件下的提升时分双工大规模多用户多输入多输出信道信息的准确性是目前非常具有价值的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用于多用户多输入多输出的导频优化分配联合预编码方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种用于多用户多输入多输出的导频优化分配联合预编码方法，该方法通过以下步骤实现：

步骤1：基站将所有导频平均分为两个导频子组，分配给两类小区，相同类型小区采用完全相同的导频子组；

步骤2：获取终端的波达方向(DOA)，并且根据所述获取的DOA进行小区内的导频分配，使得在具有严重导频污染的边缘终端分配不一样的导频；