[发明专利]一种密集节点配置系统中的导频复用方法

说明书

本发明提出一种密集节点配置系统中的导频复用方法。由于正交导频数有限，当正交导频数K小于用户数N时，需要进行导频复用。以往的导频复用方案是全随机的复用，这适用于用户均匀随机分布的情况。然而，由于实际系统中用户分布的不均匀性，全随机导频复用可能造成距离很近的用户复用一个导频，导致严重的导频干扰，降低系统的容量。本发明提出的导频复用方法，把用户之间的相互位置关系抽象成干扰矩阵，并且把导频干扰量化，给予干扰较大的用户较大的权重，使他们优先使用正交导频，从而，在系统层面大大降低导频干扰，提高信道状态信息估计的准确性，增大信道容量。本发明具有导频分配复杂度低、可行性高、可扩展性强的优点。

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统，尤其涉及一种使用密集分布式节点布设的多用户空分多址无线通信系统的导频复用方案。

背景技术

在频谱资源日益紧缺以及无线数据业务量爆炸式增长的情况下，4G之后的无线通信系统需要进行新的变革。密集分布式MIMO技术在不增加功率和带宽资源下可以有效地提升频谱效率，目前该技术已成为下一代移动通信标准的关键技术。密集分布式MIMO的系统容量取决于信道估计的精度。利用信道的互易性，可以在上行链路通过用户向基站发送导频进行信道估计，得到下行传输需要的信道状态信息(CSI)。但是，在现实场景中，由于导频资源受限，使正交导频数不能满足密集用户的需求。当多个用户使用相同的导频，将造成导频污染。导频污染的存在，使基站得到的CSI不准确，从而容量受到限制。所以，迫切地需要寻找削弱甚至消除导频污染的方法，并降低系统实现的复杂性。为此，本发明给出一种密集分布式无线通信技术的导频复用方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种合理分配与利用有限的导频资源、支撑密集分布式MIMO移动通信的技术方法。

本发明提供一种密集节点配置系统中的导频复用方法，其特征在于：

(1)根据接入的用户个数K以及用户的统计信道状态信息，构造用户之间的干扰矩阵G，其中G_i,j表示第i个用户(UE)对第j个UE之间的干扰，G的对角线元素设置为0。

(2)系统预先设计一组正交导频，可用的正交导频数为N，导频序号表示为1,2,…,N；

(3)设导频分配向量为ξ＝[ξ₁,...ξ_i,...ξ_K]，ξ_i＝n(n＝1...N)表示第i个UE使用的是第n个正交导频。如果使用第n个正交导频的UE数为K_n，则有

(4)根据干扰矩阵对用户进行导频分配，导频分配通过如下迭代过程得到：

步骤A，初始化导频分配向量，ξ_i＝1(i＝1,...,K)，所有用户都使用1号导频；设I_max为使用相同导频的UE间最大干扰，初始为n_temp为迭代中的临时正交导频序号，初始为n_temp＝1。设ξ'＝(ξ₁',...ξ_i',...ξ'_K)为记录当前迭代过程的导频分配向量，初始为ξ'＝ξ。

步骤B，进行迭代，

对用户依次进行导频分配。当对用户i(i＝1,2,…,K)分配导频时，遍历导频1到导频N，如果那么同时把当前导频n分配给用户i，继续执行遍历过程。

步骤C，判断导频分配结果。如果ξ'与ξ相同，则结束导频分配过程，得到导频分配结果；否则，令ξ'＝ξ，继续步骤B。

对于上述一种密集节点配置系统中的导频复用方法，一种干扰矩阵G的构造方法为：