[发明专利]一种大规模MIMO系统中多小区联合的导频分配方法

摘要

本发明提出了一种大规模MIMO系统中多小区联合的导频分配方法，用于解决现有导频分配方法中存在的系统平均信道容量低和时间复杂度高的技术问题，实现步骤为：1.设置通信场景参数；2.通过基站和用户，基站之间的信息交互，获得所有基站和所有用户的位置信息；3.根据基站和用户的位置信息，计算出所有用户的大尺度衰落信息，得到有用信息集合和潜在干扰集合；4.不断根据有用信息集合和潜在干扰集合，对有用信息集合中值最小元素对应的用户和对该用户干扰最小的用户优先进行导频分配，然后更新有用信息集合和潜在干扰集合，直到所有用户的导频分配完毕。本发明有效地提升了系统平均信道容量，降低了导频分配的时间复杂度。

主权项

1.一种大规模MIMO系统中多小区联合的导频分配方法，其特征在于包括以下步骤：/n(1)设小区数量为L，每个小区包括一个基站和K个单天线用户，其中，L≥2，K≥2，每个基站和用户各包括一个正交导频组F＝{φ₁,…,φ_p,…,φ_K}，φ_p为第p个导频，p的取值为1～K；/n(2)每个基站和用户之间先进行信息交互，基站获得小区的用户位置信息，然后基站之间进行基站位置信息和用户位置信息交互，得到所有的用户位置信息U和基站位置信息B；/n(3)根据用户位置信息U和基站位置信息B，计算所有用户的大尺度衰落β_i(i,k)，得到有用信息集合β_i(i,k)的计算公式如下：/n /n其中z_i(j,k)为第j个小区的第k个用户到第i个小区基站阴影衰落，并且服从对数分布，即10log₁₀(z_i(j,k))是均值为0，标准差为σ_shadow的高斯分布，d_i(j,k)是第j个小区的用户k到第i个小区基站的距离，R代表小区半径，γ为路径损耗；/n(4)根据用户位置信息U和基站位置信息B，计算除第i个小区的用户外的其他L-1个小区的用户的大尺度衰落β_i(j,k)，得到潜在干扰集合j≠i，β_i(j,k)的计算公式如下：/n /n(5)根据有用信息集合α和潜在干扰集合α_ij，给所有用户分配导频信息，实现步骤为：/n(5a)从有用信息集合α中选取β_i(i,k)最小值对应的用户user_(i,k)，并给该用户分配导频φ_p；/n(5b)从潜在干扰集合α_ij中选取和用户user_(i,k)对应的潜在干扰集合α_ij，再从该潜在干扰集合α_ij选取每个小区中对用户user_(i,k)干扰最小的用户，并对其分配导频φ_p；/n(5c)从有用信息集合α和潜在干扰信息集合α_ij中将已经分配过导频的用户信息去除，实现对有用信息集合α和潜在干扰信息集合α_ij进行更新；/n(5d)判断p与K是否相等，若是，表明所有用户的导频已经分配完，否则，更新p＝p+1，并执行步骤(5a)-(5d)，直到所有用户的导频分配完毕。/n