[发明专利]分布式MIMO系统中基于互污染指标的导频调度方法

说明书

本发明公开了一种分布式MIMO系统中基于互污染指标的导频调度方法，包括以下步骤：1.根据大尺度衰落，计算用户天线间的互污染指标，已完成导频分配的用户天线集记为U，未完成导频分配的用户天线集记为导频分配情况记为{s_k}，其中s_k表示第k根天线使用的导频序列；2.在中选取和所有用户天线间互污染指标最大的天线，记为k₀，将正交的导频序列分配给k₀，更新集合{s_k}，U和直到完成所有正交导频序列的分配；3.继续在中选取和所有用户天线间互污染指标最大的天线，记为k₀，计算k₀和U中使用相同导频的天线集间的互污染指标，复用互污染指标最小的天线集的导频序列，更新集合{s_k}，U和4.检查是否为空集，若是，则表示所有天线均完成导频调度，否则，返回步骤3。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种无线通信系统中导频资源调度方法，尤其涉及一种分布式MIMO系统中基于互污染指标的导频调度方法。

背景技术

分布式多输入多输出(MultipleInputMultipleOutput，MIMO)系统作为大规模MIMO系统的一种天线部署方式，是实现第五代通信系统(5G)的关键技术之一，其旨在实现系统更广的覆盖，更稳定的链路以及更高的频谱效率和能量效率。顾名思义，分布式MIMO系统是将原先基站的天线分散部署在小区中，即在分布式MIMO系统中，配有一根或多根天线的天线单元分散在小区中，并通过光纤或专用射频链路受中央控制单元调控。分布式MIMO系统可以更好地覆盖通信盲区，从而提高系统容量。此外，由于基站天线的分散部署，各支路之间的相关性减弱，不同发送端到接收端的信号在同一时刻经历深衰弱的概率很小，故可以利用宏分集来提高系统的性能。

在实际应用中，研究如何获得更好的信道状态信息，从而提高系统容量，具有十分重要的意义。时分双工系统下，通常使用上行链路导频训练的方式来获知信道信息。然而，由于分布式MIMO系统中有限的信道相干时间，稀缺的导频资源，以及巨大的天线数，天线间不得不复用正交的导频序列，因此在上行链路信道估计时，存在基站端获知的某信道状态信息会被其他使用同一导频的用户天线信道所污染的现象，这一现象被称为导频污染。这个被污染的信道信息在下行链路数据传输时会被用于数据符号的预编码传输，从而导致天线端接收到的信息的干扰不仅包括天线间干扰，还包括由导频复用所引起的干扰。随着基站天线数的不断增加，用户天线间干扰可以被消除，此时，无法避免的导频污染也就成为了制约系统性能的主要因素。

研究导频调度算法，从而降低导频污染对系统性能的影响，具有很大的价值。采用遍历算法，在所有可能存在的导频分配方案中选择最优的方案，可以实现导频污染最小化，但随着天线数的增加，该算法的复杂度急剧增加，不具备实际应用价值。采用贪婪算法，针对每一正交导频序列，选取具有较优空间分散性的天线复用该导频，其复杂度相对较低，但随着导频分配的进行，在未完成导频分配的天线中选取较优空间分散性的天线的可能性会不断下降，即越迟分配的用户天线具有越大的信道估计误差，性能不理想。随机分配算法，即随机选取一定数目的用户天线复用同一正交导频，其复杂度很低，但性能也极差。综合考虑复杂度和性能，有算法对每根天线都挨个尝试使用不同的正交导频序列，选取信道估计误差最小的导频，该算法性能优于贪婪算法及随机分配算法，然而，随着天线数的增加，计算复杂度依然不是很理想。

发明内容

技术问题:为了克服现有算法的不足，本发明提供了一种分布式MIMO系统中基于互污染指标的导频调度方法，该方法充分利用大尺度衰落信息，定义并计算用户天线两两之间的互污染指标，根据互污染指标，进行导频序列调度；本发明方法在保证系统性能的同时，可以有效地降低计算复杂度。

技术方案:本发明采用以下技术方案：

一种分布式MIMO系统中基于互污染指标的导频调度方法，包括如下步骤：基于分布式MIMO系统，