[发明专利]一种大规模MIMO系统中导频污染消除方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种大规模MIMO系统中导频污染消除方法及装置。

背景技术

现代无线通信系统中，蜂窝网络采用多天线技术，以达到在保证大量用户的服务质量的同时提高吞吐量的目的。然而，由于相邻小区间的频率复用，使得小区间干扰成为限制提高传输速率的主要因素。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，受到人们的关注。大规模MIMO系统是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。但在不断增加天线数目时，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。

现有技术中，在时分双工模式下，通常通过信道互易性原理来获取信道状态信息，但由于用户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导频信号具体是哪个小区的，从而造成导频污染，使获取到的信道状态信息不准确。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种大规模MIMO系统中导频污染消除方法及装置，其解决了现有技术中基站无法区分导频信号的来源而造成的导频污染，提高了获取到的信道状态信息的准确性。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

本发明提供一种大规模MIMO系统中导频污染消除方法，包括：处理器获取信道增益；所述处理器根据所述信道增益获取大尺度衰落矩阵；所述处理器根据所述大尺度衰落矩阵确定拓扑方阵，并将所述拓扑方阵归一化；所述处理器根据导频资源的数量和归一化后的拓扑方阵得到上行链路导频矩阵；所述导频资源位于正交域中，所述正交域包括时间域、频率域或码域；所述处理器根据所述上行链路导频矩阵和归一化后的拓扑方阵得到投影矩阵；所述处理器将所述投影矩阵和上行链路导频矩阵发送至基站；所述基站将接收到的所述上行链路导频矩阵发送至用户设备；所述用户设备根据接收到的所述上行链路导频矩阵确定上行链路导频，所述用户设备向所述基站发送导频信号，其中，所述导频信号中携带所述上行链路导频和所述用户设备的标识信息；所述基站根据所述上行链路导频、所述用户设备的标识信息、以及所述投影矩阵执行信道估计。

进一步，所述将所述拓扑方阵归一化包括：将所述拓扑方阵与归一化矩阵相乘，其中，所述归一化矩阵为对角矩阵。

进一步，所述处理器根据导频资源的数量和归一化后的拓扑方阵得到上行链路导频矩阵包括：根据所述归一化后的拓扑方阵中的可忽略元获取部分连通矩阵；将所述部分连通矩阵中的非零值的非对角线元素设置为零，得到互补矩阵；将所述部分连通矩阵中的每个零元素分配任意值；通过所述导频资源的数量将所述互补矩阵分解为所述基站投影矩阵和归一化的导频矩阵；将所述归一化的导频矩阵与所述归一化矩阵相乘，得到所述上行链路导频矩阵。

进一步，所述用户设备根据接收到的所述上行链路导频矩阵确定上行链路导频包括：所述用户设备将所述上行链路导频矩阵中相应列的导频确定为上行链路导频。

本发明的一种大规模MIMO系统中导频污染消除方法具有以下有益效果：

本发明的大规模MIMO系统中导频污染消除方法，根据获取到的信道增益确定大尺度衰落矩阵，根据大尺度衰落矩阵确定拓扑方阵，并将拓扑方阵归一化，最终根据归一化后的拓扑方阵和导频资源的数量得到上行链路导频矩阵，并根据上行链路导频矩阵和归一化后的拓扑方阵得到投影矩阵；使得用户设备在接收到上行链路导频矩阵后，根据上行链路导频矩阵确定上行链路导频，并向基站发送携带上行链路导频和用户设备的标识信息的导频信号发送至基站，进而使得基站根据接收到的上行链路导频、投影矩阵以及用户设备的标识信息执行该用户设备的信道估计，解决了现有技术中基站无法区分导频信号的来源而造成的导频污染，提高了获取到的信道状态信息的准确性。