[发明专利]大规模MIMO异构网络系统下基于微小区分簇的导频分配方法

说明书

本发明公开了一种大规模MIMO异构网络系统下基于微小区分簇的导频分配方法，大规模MIMO异构网络系统包括宏基站和多个微基站，宏基站对应多个宏用户，每个微小区范围内对应一个微用户，导频分配方法包括以下步骤：向每个宏用户随机分配正交的导频序列；对每个微小区的微用户进行潜在导频污染计算，并根据计算结果对每个微小区进行分簇；向每个微小区簇分配一个导频序列以使同一微小区簇内的微用户复用相同的导频序列；将系统最小化的总信道估计均方误差作为目标，对每个微用户进行导频分配调整；以实现最佳的宏微异构导频分配，从而实现有效降低导频复用过程中产生的导频污染，保证大规模MIMO异构网络系统的稳定运行。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种大规模MIMO异构网络系统下基于微小区分簇的导频分配方法。

背景技术

随着无线通信技术的发展，无线通信行业的数据需求量也将随之快速增长。因此，大规模MIMO(Multiple-Input and Multiple-Output)和异构网络(HeterogeneousNetwork)被提出以适应该需求。

相关技术中，随着用户数和天线数的增加，时分双工模式下用于估计信道状态信息的正交导频的需求也随之增加。而正交导频的长度受限于系统的相干时间，无法无限增加，因此，需要对导频进行复用；而在对导频进行复用的过程中，会导致导频的严重污染，从而影响信道估计和预编码，进而使得系统的性能受到影响。

综上，导频污染问题已成为大规模MIMO系统性能提高的一个重要瓶颈。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种大规模MIMO异构网络系统下基于微小区分簇的导频分配方法，能够有效降低导频复用过程中产生的导频污染，保证大规模MIMO异构网络系统的稳定运行。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种大规模MIMO异构网络系统下基于微小区分簇的导频分配方法，所述大规模MIMO异构网络系统包括宏基站和多个微基站，所述宏基站对应多个宏用户，每个微基站处于一个微小区范围，且在每个微小区范围内对应一个微用户，所述导频分配方法包括以下步骤：向每个宏用户随机分配正交的导频序列；对每个微小区的微用户进行潜在导频污染计算，并根据计算结果对每个微小区进行分簇；向每个微小区簇分配一个导频序列以使同一微小区簇内的微用户复用相同的导频序列，其中，不同微小区簇之间的导频序列相互正交；将系统最小化的总信道估计均方误差作为目标，对每个微用户进行导频分配调整。

根据本发明实施例的大规模MIMO异构网络系统下基于微小区分簇的导频分配方法，大规模MIMO异构网络系统包括宏基站和多个微基站，宏基站对应多个宏用户，每个微基站处于一个微小区范围，且在每个微小区范围内对应一个微用户，导频分配方法包括以下步骤：首先，向每个宏用户随机分配正交的导频序列，以消除宏用户之间的导频干扰；接着，对每个微小区的微用户进行潜在导频污染计算，以便根据计算结果对每个微小区进行分簇，即根据微用户的导频污染程度对每个微小区进行分簇；然后，向每个微小区簇分配一个导频序列，以使得同一微小区簇内的微用户复用相同的导频序列，其中，不同微小区簇之间的导频序列相互正交，从而消除不同微小区簇之间的导频干扰；接着，将系统最小化的总信道估计均方误差作为目标，对每个微用户进行导频分配调整，以实现最佳的宏微异构导频分配，从而实现有效降低导频复用过程中产生的导频污染，保证大规模MIMO异构网络系统的稳定运行。

另外，根据本发明上述实施例提出的大规模MIMO异构网络系统下基于微小区分簇的导频分配方法还可以具有如下附加的技术特征：

具体地，系统最小化的总信道估计均方误差通过以下函数表述：