[发明专利]一种导频分配方法

摘要

一种导频分配方法，本方法可有效解决实际网络架构和传播环境下大规模MIMO系统中的相邻小区用户之间严重的导频污染问题。本方法包括如下步骤，步骤1：生成网络级基序列；步骤2：生成小区级基序列；步骤3：生成用户级导频序列；步骤4：计算各用户导频序列与邻区各导频序列间的统计互相关值；步骤5：对每个小区中的用户导频序列按照其统计互相关值进行排序和分组；步骤6：确定用户所属的导频分组；步骤7：用户导频分配；步骤8：信道估计更新；步骤9：用户导频更新；本方法可有效降低MIMO系统中由于正交导频序列数量有限而导致的相邻小区用户之间严重的导频污染，提高MIMO技术的实际性能；本方法实现简便，运算复杂度较低，具有较好的可实现性。

主权项

1.一种导频分配方法，其特征在于：本方法包括如下步骤，步骤1：生成网络级基序列根据Chu序列的生成方法，生成网络级导频基序列a＝[a0，a1，...，aτ‑1]，τ为序列长度；其中an由下面的公式产生：其中i为虚数单位，N为控制参数，其应当是与τ互质的整数；a0，a1，...，aτ‑1为就是序列a的各项元素，整个序列为导频序列；步骤2：生成小区级基序列根据网络部署中蜂窝小区的拓扑结构中的复用因子，设定需要生成的小区级基序列个数为L；考虑到小区级基序列能够在第一干扰圈之外的小区中重复使用，一般L取为3或者7；对第j个小区，在网络级基序列的基础上进行相位偏移，生成该小区的小区级基序列ψj，该序列的第n项根据下面公式计算：其中qj为该小区的相位偏移控制参数，它不能是τ的整数倍，且不能与j相等；步骤3：生成用户级导频序列在小区级导频基序列的基础上，通过循环移位得到该小区的用户级导频序列；即假设单个小区可接纳用户数为K，则第j个小区的第k个用户导频序列为：ψjk＝<ψj>k‑1             (3)其中<·>k表示矢量向左循环移位k位，k＝1，2，...，K；步骤4：计算各用户导频序列与邻区各导频序列间的统计互相关值首先确定计算相邻小区间导频序列互相关时的最大偏移量S；S的大小可根据小区覆盖场景配置，即S等于该覆盖场景下从基站到小区边缘的平均传播时延除以导频序列中单个码元的时域长度，也可简化起见将其设为0；对构造出的L个小区×K个用户＝LK个用户级导频序列，逐个分别计算单个用户导频与本小区之外所有用户导频之间的互相关值的统计平均，即，对第j小区的第k个用户导频而言，其统计互相关值为：其中ccors(a，b)表示序列a与b之间偏移量为s的互相关值；步骤5：对每个小区中的用户导频序列按照其统计互相关值进行排序和分组设定每个小区的K个用户序列可以分为2个组，分别是中心组和边界组，每组中序列的个数占整个小区用户序列总数的比例可以根据需要配置，默认为1/2，即K/2个；则对每个小区的K个用户序列，按照步骤4中计算出的统计互相关值从大到小进行排序，前面的K/2个用户导频归属为中心组，后面的K/2个归属为边界组；步骤1～5为预先计算好的；步骤6～9为实际网络中的用户导频分配过程；步骤6：确定用户所属的导频分组根据网络中各实际用户的当前大尺度衰落特征确定用户的导频分组；中心组：当一个用户到与其有邻区关系的所有邻区基站的大尺度衰落的平均值高于设定门限，或其到各邻区基站的大尺度衰落的离散度小于某门限，则该用户当前归属为中心组；边界组：当一个用户到其有邻区关系的所有邻区基站的大尺度衰落的离散度大于某门限，或当其到某个邻区基站的大尺度衰落的值小于某门限，则该用户当前归属为边界组；步骤7：用户导频分配根据该用户的所属分组，从该用户所属小区的对应用户序列分组中随机选择一个未分配导频分配给该用户；步骤8：信道估计更新该分配保持M个帧不变，每帧进行信道估计，每M帧后更新各用户到各相邻基站的大尺度衰落；步骤9：用户导频更新根据更新后的大尺度衰落，对全网用户重新确定其所属的导频分组，并在组内随机分配导频；即使该用户所属小区和所属导频分组没有发生任何变化，也必须从该用户所属小区的对应用户序列分组中随机选择一个未分配导频分配给该用户；根据以上方法生成的导频序列具有以下特性，即由一个网络级基序列产生的多个小区级基序列之间都是满足正交的；而一个小区级基序列所产生的所有用户序列之间也是正交的，而不同小区的用户序列之间不能保证正交。