基于大尺度信息的大规模MIMO系统动态导频分配方法技术方案

本发明专利技术提出一种基于大尺度信息的大规模MIMO系统动态导频分配方法，包括：S1：依次对每个小区内的用户进行编号，获取每个用户到各基站的大尺度信息；S2：对于每个待分配导频的用户，依次让其重用每个已分配过的导频，并根据大尺度信息计算重用导频时的干扰强度；S3：如果存在干扰强度满足干扰阈值的导频，则将平均干扰强度最小的导频分配给用户，如果不存在满足干扰阈值的导频，则新增一份正交导频资源分配给用户；S4：迭代执行S2至S3，直至所有用户均完成导频分配。本发明专利技术利用用户到各基站的大尺度信息，动态地确定所需导频序列的长度，在限制导频训练干扰的同时大大降低了导频开销，可以显著提高系统净频谱效率。

Dynamic pilot allocation method for large scale MIMO system based on large scale information

The invention provides a large-scale MIMO system dynamic large scale information distribution method based on pilot, including: S1: users for each district are numbered, each user access to large scale information of each base station; S2: for each user to be allocated pilot pilot, in turn, the reuse of each allocated before, and calculate the interference intensity reuse pilot based on large scale information; S3: if the existence of interference intensity satisfies the pilot interference threshold, the average interference intensity minimum pilot distribution to the user, if not meet the pilot interference threshold, a new orthogonal pilot frequency distribution of resources to the user S4: S2; iterative execution to S3, until all of the user to complete the pilot distribution. The invention uses the user information to a large scale of each base station, dynamically determine the required pilot sequence length in limited pilot training interference and greatly reduce the pilot overhead, can significantly improve the system spectral efficiency net.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大规模MIMO和无线通信
，特别涉及一种基于大尺度信息的大规模MIMO系统动态导频分配方法。
技术介绍
伴随着无线通信技术的发展，无线业务所涉及的范围不断扩展，日益增长的数据业务需求给第五代移动通信系统(5G)带来了巨大的挑战，ITU(International Telecommunication Union，国际电信联盟)预计到2020年，对传输速率、接入密度等性能指标的要求相比现有系统有数十倍至数百倍的提升。数据业务的持续增长使无线网络的发展面临瓶颈。作为下一代移动通信系统的关键技术之一，大规模MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多入多出)技术可以大大提高频谱效率、同时同频接入用户数和能量效率。大规模MIMO系统在基站侧安装数量众多的天线(例如数百根)，在TDD(Time Division Duplexing，时分双工)模式下利用MIMO、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)等技术，同时同频服务于多个用户。信道估计时，利用时分信道互异性，可通过上行信道训练获得信道状态信息，用于上行信号检测和下行预编码。为了保证信道估计的精度，需要为上行信道训练分配正交导频资源，此时导频开销与终端天线数目成正比，由于终端天线数目远小于基站天线数目，因此相比下行信道训练，可以大大降低导频开销。在信道变化较快时，系统将无法提供足够的传输资源供上行信道训练，因此需要进一步控制导频开销。目前，一种降低导频开销的思路是让不同小区数据传输和导频训练重用传输资源，即异步导频训练方式，可有效降低导频开销，但是数据和导频信号之间相互干扰，对系统性能会产生较大负面影响；另一种降低导频开销的思路是利用用户信道协方差矩阵子空间特性差异来进行导频重用，但是只考虑了定长方案的设计，灵活性较差，导频资源利用率仍有待提高。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决上述技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种基于大尺度信息的大规模MIMO系统动态导频分配方法，该方法利用用户到各基站的大尺度信息，动态地确定所需导频序列的长度，在限制导频训练干扰的同时大大降低了导频开销，可以显著提高系统净频谱效率。为了实现上述目的，本专利技术的实施例提出了一种基于大尺度信息的大规模MIMO系统动态导频分配方法，包括以下步骤：S1：按照整数顺序依次对每个小区内的用户进行编号，获取每个用户到各基站的大尺度信息，其中，所述大尺度信息包括大尺度衰落值和信道协方差矩阵；S2：对于每个待分配导频的用户，依次让所述用户重用每个已分配过的导频，并根据大尺度信息计算重用导频时的干扰强度，并判断是否存在干扰强度满足干扰阈值的导频；S3：如果存在干扰强度满足干扰阈值的导频，则将平均干扰强度最小的导频分配给所述用户，如果不存在满足干扰阈值的导频，则新增一份正交导频资源分配给所述用户；S4：迭代执行所述S2至所述S3，直至所有用户均完成导频分配。另外，根据本专利技术上述实施例的基于大尺度信息的大规模MIMO系统动态导频分配方法还可以具有如下附加的技术特征：在一些示例中，在所述S1中，所述小区的数量为L个，则对于小区l(l＝1,2,…,L)服务的K个用户编号属于集合l＝{1,2,…,K本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于大尺度信息的大规模MIMO系统动态导频分配方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：按照整数顺序依次对每个小区内的用户进行编号，获取每个用户到各基站的大尺度信息，其中，所述大尺度信息包括大尺度衰落值和信道协方差矩阵；S2：对于每个待分配导频的用户，依次让所述用户重用每个已分配过的导频，并根据大尺度信息计算重用导频时的干扰强度，并判断是否存在干扰强度满足干扰阈值的导频；S3：如果存在干扰强度满足干扰阈值的导频，则将平均干扰强度最小的导频分配给所述用户，如果不存在满足干扰阈值的导频，则新增一份正交导频资源分配给所述用户；S4：迭代执行所述S2至所述S3，直至所有用户均完成导频分配。

【技术特征摘要】
1.一种基于大尺度信息的大规模MIMO系统动态导频分配方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：按照整数顺序依次对每个小区内的用户进行编号，获取每个用户到各基站的大尺度信息，其中，所述大尺度信息包括大尺度衰落值和信道协方差矩阵；S2：对于每个待分配导频的用户，依次让所述用户重用每个已分配过的导频，并根据大尺度信息计算重用导频时的干扰强度，并判断是否存在干扰强度满足干扰阈值的导频；S3：如果存在干扰强...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳徽，肖立民，张秀军，周世东，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11