[发明专利]一种基于用户分簇的导频分配方法

权利要求书

1.一种基于用户分簇的导频分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：根据用户与基站的初始连接，为每个用户设定主基站；

步骤S2：根据用户与主基站连接关系以及用户之间的干扰，进行用户分簇；

步骤S3：根据分簇结果，进行导频分配，其中，每个簇内的用户均分配正交导频以实现簇内用户无导频干扰；

其中，所述步骤S2包括以下步骤：

步骤S21：根据用户数K和可用正交导频数B确定分簇个数，每个簇的最大容量即为可用导频数B；

步骤S22：根据分簇个数以及用户与各个基站之间的信号强度大小，对所有用户进行分簇；

其中，每次分簇时先计算基站的度的大小D值，也即根据用户与主基站之间的连接计算各个基站的连接用户数目；然后，选择D值最大的基站，并根据正交导频数B值进行分簇，具体执行以下过程：

若D的值小于导频数B值，则系统执行以下操作：

步骤201a：基站的度小于B，则表明将D个用户归入簇中后，簇中用户未达到满簇，此时需要继续对用户进行分簇操作，即将其他用户归入到该簇中；

步骤202a：系统将区域内其他未分簇的所有用户作为候选用户，计算候选用户到簇内的各用户干扰之和；

其中，未分簇用户到簇中用户的干扰之和用下式表示：

其中，上式中的表示用户k和簇i中各用户之间的使用相同导频时的导频干扰，表示用户k到簇i中的各服务基站l的信号强度之和；β_kl为大尺度衰落系数，由公式计算得到，r_kl为第k个用户到第l个基站之间的距离；R为基站的覆盖参考距离；α为路径损耗因子；

待分簇用户k到簇中各用户的干扰之和表示为其中I_i表示该簇i中用户的服务基站l的集合；

步骤203a：根据候选用户到簇内用户的干扰之和作为用户对簇内的干扰；选择使为最大值的k，将其作为新用户归入到簇i中；

步骤204a：此时再判断簇中用户数与B的大小，当用户数等于B时，则该簇完成，否则转到步骤201a，继续在未分簇用户中选择满足条件的用户添加到簇中；

若D的值等于B的值，则执行以下操作：

此时将D个用户归入簇中后，簇已经达到满簇，不选择其他用户归入簇中；

若D的值大于B的值，则执行以下操作：

步骤201c：基站的度D大于B，则表明将D个用户归入簇中后，簇中用户超过簇的最大可容纳用户B，从簇中删减用户，以保证簇中用户不超过满簇；

步骤202c：根据该主基站连接的D各用户，选择基站接收到的信号强度最大的B个用户归入到簇中，即根据β_km²从大到小排序，选前B个用户，其他的用户则返回到未分簇用户类中；

重复上述分簇过程，直至所有用户完成分簇。

2.根据权利要求1所述的基于用户分簇的导频分配方法，其特征在于，簇的个数选择为不小于K/B的最小整数。

3.根据权利要求1或2所述的基于用户分簇的导频分配方法，其特征在于，所述步骤S1中，先获取一定区域范围内各用户与各基站之间的信道的大尺度衰落系数，求得各用户到基站之间的信号强度；然后根据用户到各个基站之间的信号强度大小，选择并设定到用户的最大信号强度的基站作为该用户的主基站。