[发明专利]一种基于用户信号到达角度的导频分配方法

说明书

本发明公开了一种基于用户信号到达角度的导频分配方法，根据用户到达基站方向的到达角度不同，将用户分到不同的扇区，扇区内分配正交导频，扇区与扇区之间复用导频，达到节省导频开销，提高用户可达和速率的目的。

技术领域

本发明涉及通信系统技术领域，尤其涉及一种基于用户信号到达角度的导频分配方法。

背景技术

随着大数据和物联网时代的到来，信息的交互已经不仅仅是互联网模式，更多的是终端设备与设备之间信息的共享、密集数据的深入分析。在5G商用之后，两者必将呈现出爆炸式增长，终端设备数目的增长主要体现在智能家居、车联网、智能制造等领域；数据集的增长主要表现在云服务、虚拟现实、超高清视频图像传输等领域。面对如此众多的终端设备和高密集的数据流，对5G而言要求颇高，必须寻求更大系统容量的网络来传输和链接。大规模MIMO技术因其灵活的空间自由度和可观的系统容量已经成为5G移动通信系统中不可缺少的关键技术之一，但面临的问题也是极为严峻。根据现有文献和学者研究，大规模MIMO系统性能提升的关键是导频污染，如何抑制或减轻导频污染对5G“高容量”目标的实现至关重要。

导频分配方法是指基于一定的准则为用户分配导频，保证用户导频开销与系统性能在一定条件下达到最优或次优，目前主要采用的有基于大尺度衰落的导频分配方法和基于路径损耗的导频分配方法。近几年，利用导频分配抑制导频污染的研究热潮持续高涨，从简单的随机导频分配和智能导频分配到现在的基于深度学习的导频分配方法和基于用户空时频信息的导频分配方法，无一不说明导频分配对导频污染具有良好的抑制效果。

但是，传统导频分配方法存在导频开销过大、信道状态信息不完美的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于用户信号到达角度(AOA)的导频分配方法，根据用户到达基站方向的不同，将用户分到不同的扇区，扇区内分配正交导频，扇区与扇区之间复用导频，达到节省导频开销，提高用户可达和速率的目的。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种基于用户信号到达角度的导频分配方法，包括：

S1:假设有L个呈六边形小区紧密排列，每个小区K个用户，角度等间隔分布在各自小区中，基站位于每个小区中央且部署M根天线；目标小区位于中心位置，外围有6个一级小区，12个二级小区，根据每个用户到达基站的角度不同划分在不同的扇区，假设每个小区可划分为6个扇区；

S2:将所有导频分为相互正交的6组

S3:从6组导频中任意选取两组供一个小区内的用户分配，一组为来波方向为θ∈[0,π]的用户分配，另一组为来波方向为θ∈[-π,0]的用户分配；

S4:将来波方向为θ∈[0,π]的区间等间隔分为3个扇区[s₁,s₂,s₃]，将来波方向为θ∈[-π,0]的区间等间隔分为3个扇区[s₄,s₅,s₆]；

S5:根据用户到达基站的到达角度，划分用户到不同的扇区，并为用户标注扇区序列号s_i；

S6:同一小区之中，位于同一扇区内的用户分配同一个导频组内的正交导频；同一小区内之中，来波方向为θ∈[0,π]区间内的扇区与扇区之间复用一组导频，来波方向为θ∈[-π,0]区间内的扇区与扇区之间复用另一组导频；

S7:同一个一级小区根据目标小区选取的正交导频组，选取与其正交的剩余正交导频组，按照来波方向分配给不同的用户使用，且相邻的一级小区之间使用的导频组不同；

S8:二级小区根据相邻一级小区选取的正交导频组，选取与其正交的剩余正交导频组,按照来波方向分配给不同的用户使用，且相邻的二级小区之间使用的导频组不同。