[发明专利]大规模MIMO系统中克服导频污染的部分导频复用方法

说明书

本发明公开了一种在大规模MIMO系统中克服导频污染的部分导频复用方法，包括如下步骤：(1)训练阶段，用户根据接收到的信号判断自身所受干扰的大小，并将这些信息传给基站；(2)基站根据小区内用户数目的不同，确定一个信干噪比门限，并根据用户上传的信息将用户分为强干扰用户(边缘用户)和弱干扰用户(中心用户)；(3)给不同小区的弱干扰用户(中心用户)分配同一套导频，相邻小区强干扰用户(边缘用户)分配不同的导频。本发明不同小区的中心用户复用同一套导频，可以让他们复用同样的导频以提高导频的利用率；相邻小区的边缘用户使用不同的导频以减小干扰；从而减少导频污染的影响并提高导频的利用率。

【技术领域】

本发明属于通信技术领域，涉及一种在大规模MIMO系统中克服导频污染的部分导频复用方法。

【背景技术】

在可用频谱资源日渐匮乏的今天，开拓新的空域资源已成为提升统容量和性能的有效手段之一。因此，如何更充分的利用空域资源来满足日益增长的通信需求始终都是无线通信技术领域研究的热点。

近年来，随着电子器件和系统集成技术的进步，在基站端使用大规模的天线阵列已完全成为可能，相应地大规模MIMO技术也就应运生。现有研究已经表明：当基站端配置的天线数趋于无穷时，每个用户对应的接收信道矢量将趋于正交，那么就可利用波束形成技术来降低小区间干扰，并显著地提高系统的频谱利用率和能量效率。由于这些显著的优势，大规模MIMO技术已经受到业界和学术界的广泛关注，并被看做是实现未来高能效绿色宽带移动通信系统的关键技术之一。

虽然大规模MIMO技术以其显著的性能优势给大家展示了一个非常美好的应用前景，但上述这些性能优势必须在所有信道信息已知的前提下才能够获得，因为基站在做波束形成或者信号检测时必须知道每个用户到基站的信道信息。如果基站在做信道检测时，相邻小区的用户使用的不同的导频，那么，基站将检测的将是这些用户的联合信道，从而在下行发射的时候会给这些用户一起发送信号，造成导频污染。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种在大规模MIMO系统中克服导频污染的部分导频复用方法，通过给强干扰用户分配不同的导频以减少导频污染的影响。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种在大规模MIMO系统中克服导频污染的部分导频复用方法，包括以下步骤：

(1)、训练阶段：用户根据接收到的信号判断自身所受干扰的大小，并将这些信息传给基站；

(2)、基站根据小区内用户数目的不同，确定一个信干噪比门限，将用户的信干噪比转换为用户距离本小区基站距离r_i的函数，通过一个距离门限R_th将用户分为中心用户和边缘用户；

(3)、给不同小区的中心用户分配同一套导频，相邻小区的边缘用户分配不同的导频。

所述步骤(2)的具体步骤为：

本小区的基站接收到用户上报的信息后，根据用户的数量信息确定信干噪比门限；并根据信干噪比将用户划分为强干扰用户和弱干扰用户；用户的信干噪比表示为：

其中，2R_C-r_i表示用户离最近的干扰小区基站的距离，r_i为用户距离本小区基站的距离，对于中心用户，R_C＝R为小区半径，对于边缘用户，ρ_BS表示小区密度；对于中心用户：ρ_BS＝πR²，对于边缘用户：α是路径损耗因子；将用户的信干噪比转换为用户距离本小区基站距离r_i的函数，通过一个距离门限R_th将用户分为中心用户和边缘用户：