去蜂窝大规模MIMO系统的导频分配方法技术方案

本申请涉及一种去蜂窝大规模MIMO系统的导频分配方法。该方法包括：获取去蜂窝大规模MIMO通信的场景下所有用户及接入点的位置信息，通过所有用户及接入点的位置信息计算所有用户到接入点的大尺度衰落系数，同时得到用户与用户之间的相对位置信息；选定用户1作为起始分配导频的对象，根据该用户与其他用户间的相对位置信息，按照距离从近至远的顺序挑选τ个用户按序分配导频；将所选定用户相对距离最远且尚未分配导频的用户作为下一次起始分配导频的对象，按照同样的原理挑选出τ个用户进行导频分配；按上述原理继续给未分配导频的用户分配导频，直至所有用户导频分配完成，降低了导频污染，提高了通信性能。提高了通信性能。提高了通信性能。

【技术实现步骤摘要】
去蜂窝大规模MIMO系统的导频分配方法


[0001]本申请涉及无线通信
，特别是涉及一种去蜂窝大规模MIMO系统的导频分配方法。

技术介绍

[0002]去蜂窝大规模MIMO系统具有大量的分布式接入点，这些接入点根据直接测量的信道特性，在同一时间/频率资源上同时服务数量少得多的用户。大大提高了无线通信系统的频谱利用率。此外，当接入点的数目趋向于无穷时，快衰落信道是近似正交的。不相干噪声和快衰落信道对通信质量的影响消失，仅剩的信道损害就是导频污染。因此，有效的导频分配方法对于提高去蜂窝大规模MIMO系统的性能至关重要。
[0003]由于导频的数目受相干间隔的限制，其往往小于用户数，所以必然存在不同用户使用相同导频的现象，这些用户之间会相互干扰。信道估计的误差会因为导频分配方法的优劣存在较大的差异。信道估计的误差越小，我们所得到的通信性能就越好。目前常见的导频分配方法有随机分配以及贪婪分配等。但使用这些方法所造成的信道估计误差仍比较大，导致导频污染较大。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低导频污染的去蜂窝大规模MIMO系统的导频分配方法。
[0005]一种去蜂窝大规模MIMO系统的导频分配方法，所述方法包括：
[0006]步骤1：获取去蜂窝大规模MIMO通信的场景下所有用户及接入点的位置信息，通过所有用户及接入点的位置信息计算所有用户到接入点的大尺度衰落系数，同时得到用户与用户之间的相对位置信息，其中，将用户编号为1～K；
[0007]步骤2：选定用户1作为起始分配导频的对象，根据该用户与其他用户间的相对位置信息，按照距离从近至远的顺序挑选τ个用户按序分配导频，其中，τ的值根据可用于分配的导频数确定，将τ个导频编序；
[0008]步骤3：将与步骤2中所选定用户相对距离最远且尚未分配导频的用户作为下一次起始分配导频的对象，按照同样的原理挑选出τ个用户进行导频分配，其中，已分配导频的用户自动忽略，挑选的都是未进行导频分配的用户；
[0009]步骤4：按照步骤2和步骤3的原理继续给未分配导频的用户分配导频，直至所有用户导频分配完成。
[0010]在其中一个实施例中，所述步骤1中的用户及接入点的位置信息由仿真软件随机生成，用户数目为K，接入点数目为M，M大于K；用户与接入点的大尺度系数其中，PL
mk
代表路径损耗，代表阴影衰落，σ
sh
代表标准差，z
mk
代表方差为1的高斯随机变量；K个用户之间的相对位置信息用矩阵D表示为：
[0011][0012]其中，D表示K
×
K矩阵，d
ij
表示第i个用户与第j个用户的相对距离，i∈1，2，3
……
K，j∈1，2，3
……
K。
[0013]在其中一个实施例中，所述步骤2中的按照距离从近至远的顺序挑选τ个用户按序分配导频的方式为：
[0014]起始分配导频的用户为第i个用户，取出矩阵D中第i行，对第i行的向量进行从小到大排序，取出前τ个用户按序分配导频。
[0015]上述去蜂窝大规模MIMO系统的导频分配方法，通过获取去蜂窝大规模MIMO通信的场景下所有用户及接入点的位置信息，通过所有用户及接入点的位置信息计算所有用户到接入点的大尺度衰落系数，同时得到用户与用户之间的相对位置信息，其中，将用户编号为1～K；选定用户1作为起始分配导频的对象，根据该用户与其他用户间的相对位置信息，按照距离从近至远的顺序挑选τ个用户按序分配导频，其中，τ的值根据可用于分配的导频数确定，将τ个导频编序；将所选定用户相对距离最远且尚未分配导频的用户作为下一次起始分配导频的对象，按照同样的原理挑选出τ个用户进行导频分配，其中，已分配导频的用户自动忽略，挑选的都是未进行导频分配的用户；按上述原理继续给未分配导频的用户分配导频，直至所有用户导频分配完成，降低了导频污染，提高了通信性能。
附图说明
[0016]图1为一个实施例中去蜂窝大规模MIMO系统的导频分配方法的应用场景图；
[0017]图2为一个实施例中去蜂窝大规模MIMO系统的导频分配方法的流程示意图；
[0018]图3为不同导频分配方法的归一化均方误差与用户数K之间的关系曲线图；
[0019]图4为不同导频分配方法的归一化均方误差与导频数τ之间的关系曲线图；
[0020]图5为不同导频分配方法的下行链路的平均频谱利用率与用户目K之间的关系曲线图。
具体实施方式
[0021]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0022]本申请提供的去蜂窝大规模MIMO系统的导频分配方法，可以应用于如图1所示的应用去蜂窝大规模MIMO系统环境中。其中，去蜂窝大规模MIMO系统由K个用户终端(图1中的User1～UserK)和M个接入点(图1中的AP1～APM)构成，一般M远大于K。用户k与接入点m的信道矢量可以表示为：
[0023]g
mk
＝β
mk1/2 h
mk
ꢀꢀ
(1)
[0024]其中，h
mk
表示服从均值为0，方差为1的高斯分布的小尺度衰落系数；β
mk
表示用户k
与接入点m的大尺度系数；g
mk
表示用户k与接入点m的信道矢量。
[0025]由于受相干间隔的限制，可分配的导频数τ(τ个导频彼此相互正交)往往小于K。
[0026]在一个实施例中，如图2所示，提供了一种去蜂窝大规模MIMO系统的导频分配方法，包括以下步骤：
[0027]步骤1：获取去蜂窝大规模MIMO通信的场景下所有用户及接入点的位置信息，通过所有用户及接入点的位置信息计算所有用户到接入点的大尺度衰落系数，同时得到用户与用户之间的相对位置信息，其中，将用户编号为1～K。
[0028]其中，将用户编好序，编序方式任意。
[0029]步骤2：选定用户1作为起始分配导频的对象，根据该用户与其他用户间的相对位置信息，按照距离从近至远的顺序挑选τ个用户按序分配导频，其中，τ的值根据可用于分配的导频数确定，将τ个导频编序；
[0030]其中，将导频编好序，编序方式任意。用户1在排序中排在第一位。
[0031]步骤3：将与步骤2中所选定用户相对距离最远且尚未分配导频的用户作为下一次起始分配导频的对象，按照同样的原理挑选出τ个用户进行导频分配，其中，已分配导频的用户自动忽略，挑选的都是未进行导频分配的用户。
[0032]其中，取出与用户1相对距离最远且尚未分配导频的用户作为下一轮起始分配导频对象，取出代表该用户与所有用户相对距离的行向量，排序后，取出距离该用户最近且未分配导频的τ个用户，然后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种去蜂窝大规模MIMO系统的导频分配方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：获取去蜂窝大规模MIMO通信的场景下所有用户及接入点的位置信息，通过所有用户及接入点的位置信息计算所有用户到接入点的大尺度衰落系数，同时得到用户与用户之间的相对位置信息，其中，将用户编号为1～K；步骤2：选定用户1作为起始分配导频的对象，根据该用户与其他用户间的相对位置信息，按照距离从近至远的顺序挑选τ个用户按序分配导频，其中，τ的值根据可用于分配的导频数确定，将τ个导频编序；步骤3：将与步骤2中所选定用户相对距离最远且尚未分配导频的用户作为下一次起始分配导频的对象，按照同样的原理挑选出τ个用户进行导频分配，其中，已分配导频的用户自动忽略，挑选的都是未进行导频分配的用户；步骤4：按照步骤2和步骤3的原理继续给未分配导频的用户分配导频，直至所有用户导频分配完成。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨龙祥，程文杰，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：