大规模MIMO系统下多小区导频污染消除方法技术方案

技术编号:13769672 阅读:331 留言:0更新日期:2016-09-29 07:02
本发明专利技术公开了一种大规模MIMO系统下多小区导频污染消除方法。在现有的研究基础上,提出一种新的导频污染减轻方法,旨在减小算法的复杂度,通过抵消的方式来消除导频污染。该导频消去方案通过相应小区在其各自的阶段保持静默,在其他阶段重复发射导频信号来实现导频污染消除。本方法可以应用在室内环境和毫微微蜂窝小区环境中,具有将强的实用性。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术属于5G无线通信物理层
,特别涉及一种大规模MIMO系统下多小区导频污染消除方法
技术介绍
:随着移动互联网和云计算为代表的新型业务的飞速增长,智能终端的日益普及,物联网业务的日渐增长,预计未来十年,移动数据业务将以前所未有的速度发展。大规模MIMO作为未来5G移动通信的物理层关键技术,以其安全、能耗低、吞吐量大,效率高等巨大的优势,受到世界研究人员的关注。大规模MIMO系统,通过增加基站天线数目至几百根甚至上千根,来获得巨大的信道容量和频谱效率。同时,信道不相关噪声和快衰落的影响将会消失,线性编码法时将会趋于最优。随着基站天线数目的持续增加,基站需要精确的获取当前的信道状态信息,来保证信道的可靠性。在时分双工(TDD)模式下,可以通过信道互易性原理,来获取信道状态信息。然而,这将会产生新的问题:导频污染。由于终端发送的导频信号空间维度有限,所以不可避免的存在不同小区的用户终端采用相同导频同时发射,从而导致基站无法区分,继而形成导频污染问题。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术 人员所公知的现有技术。
技术实现思路
:本专利技术的目的在于提供一种大规模MIMO系统下多小区导频污染消除方法,从而克服上述现有技术中的缺陷。为实现上述目的,本专利技术提供了大规模MIMO系统下多小区导频污染消除方法,其步骤为:(一)设定一个具有L个时间同步的蜂窝网络,其中,单个毫微微蜂窝的半径为R,且该蜂窝基站天线的数目为M,用户终端数为K;第l个小区的第m根天线与第j个小区的第k个用户之间的信道传播因子可以表示为 {βjlk本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大规模MIMO系统下多小区导频污染消除方法,其特征在于:其步骤为:(一)设定一个具有L个时间同步的蜂窝网络,其中,单个毫微微蜂窝的半径为R,且该蜂窝基站天线的数目为M,用户终端数为K;第l个小区的第m根天线与第j个小区的第k个用户之间的信道传播因子可以表示为{βjlk}为非负常数,{hjlkm}归一化为单位1,也就是那么,第l个小区的第m根天线所接收到的信号可以表示为:其中,pr为用户导频信号功率,ζjk为第j个小区的第k个用户发送的导频序列;ωlm为独立同分布的均值为零、方差为的高斯白噪声;(二)令Yl=[yl1yl2…ylM],Wl=[ωl1ωl2…ωlM],Djl=diag{[βjl1βjl2…βjlK]},hjlk=[hjlk1hjlk2…hjlkM],Hjl=[hjl1hjl2…hjlK],那么两个小区间的信道矩阵可以表示为:第l个小区接收到的导频信号可以表示为:其中Λl=[ζl1ζl2…ζlK],运用最小均方估计(LS),式(3)可以表示为:其中,由式(4)可知,Gll为期望导频信号,为来 自其他蜂窝用户终端的导频信号,即为导频污染;(三)消除导频污染:A、将信道估计时间划分为L+1个;B、第0阶段,命名为Phase 0,所有蜂窝的终端用户在该阶段的同一时间内向其相关的基站发射导频信号,那么小区1基站接收到的信号可以表示为:C、第1阶段,命名为Phase 1,小区1内的用户保持静默,其余小区内的用户同时向各自的小区发送导频信号,那么小区1基站接收到的信号可以表示为:D、剩余L‑1个阶段,分为:d1、单小区保持静默:在剩余的L‑1个阶段,每一个阶段只有一个小区保持静默,其余小区同时向各自的基站发送导频信号,那么小区1基站接收到的信号可以表示为:在2≤l≤L阶段,Y(l)不包含来自第l个蜂窝的干扰信号,计算所有Y(l)的和,则有:其中,采用最小二乘方(LS)估计,其标准方程为由此得到根据公式(10)可以得到其估计误差d2、两小区保持静默:两小区静默情况分为非对称两小区静默和对称两小区静默;d2‑1、两小区不对称静默,在剩下的L‑1个阶段,每一个阶段内,相邻的两个小区保持静默,其余小区同时向各自的基站发送导频信号;d2‑2、两小区对称静默,对称情况分为相对小区和相隔小区。在剩下的L‑1个阶段,每一个阶段内,两个小区保持静默,其余小区同时向各自的基站发送导频信号;两小区静默的系统估计(LS)为其中,其估计误差为:...

【技术特征摘要】
1.一种大规模MIMO系统下多小区导频污染消除方法,其特征在于:其步骤为:(一)设定一个具有L个时间同步的蜂窝网络,其中,单个毫微微蜂窝的...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵军辉倪善金王传云
申请(专利权)人:华东交通大学
类型:发明
国别省市:江西;36

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