一種密集節點配置系統中的導頻復用方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種無線通信系統，尤其設及一種使用密集分布式節點布設的多用戶 空分多址無線通信系統的導頻復用方案。
【背景技術】
[0002] 在頻譜資源日益緊缺W及無線數據業務量爆炸式增長的情況下，4G之后的無線通 信系統需要進行新的變革。密集分布式MIM0技術在不增加功率和帶寬資源下可W有效地 提升頻譜效率，目前該技術已成為下一代移動通信標準的關鍵技術。密集分布式MIM0的系 統容量取決于信道估計的精度。利用信道的互易性，可W在上行鏈路通過用戶向基站發送 導頻進行信道估計，得到下行傳輸需要的信道狀態信息（CSI)。但是，在現實場景中，由于導 頻資源受限，使正交導頻數不能滿足密集用戶的需求。當多個用戶使用相同的導頻，將造成 導頻污染。導頻污染的存在，使基站得到的CSI不準確，從而容量受到限制。所W，迫切地 需要尋找削弱甚至消除導頻污染的方法，并降低系統實現的復雜性。為此，本發明給出一種 密集分布式無線通信技術的導頻復用方案。

【發明內容】

[0003] 本發明的目的是提供一種合理分配與利用有限的導頻資源、支撐密集分布式MIM0 移動通信的技術方法。
[0004] 本發明提供一種密集節點配置系統中的導頻復用方法，其特征在于：
[0005] (1)根據接入的用戶個數KW及用戶的統計信道狀態信息，構造用戶之間的干擾 矩陣G，其中Gu表示第i個用戶扣巧對第j個肥之間的干擾，G的對角線元素設置為0。
[0006] (2)系統預先設計一組正交導頻，可用的正交導頻數為N，導頻序號表示為 1，2,…，N;
[0007] 做設導頻分配向量為CC1，. . .Ci, . . .CK]，寫i=n(n= 1...腳表示第i 個肥使用的是第n個正交導頻。如果使用第n個正交導頻的肥數為K。，則有
[0008] (4)根據干擾矩陣對用戶進行導頻分配，導頻分配通過如下迭代過程得到：
[0009] 步驟A，初始化導頻分配向量，C1= 1(i= 1，...，K)，所有用戶都使用1號導頻； 設U為使用相同導頻的肥間最大干擾，初始為足一二，馬咒。ntcmp為迭代中的臨時正 交導頻序號，初始為ntemp= 1。設I' =(C1'，...Ci'，...C'K)為記錄當前迭代過程的 導頻分配向量，初始為I' =寫。
[0010] 步驟B，進行迭代，
[0011] 對用戶依次進行導頻分配。當對用戶i(i= 1，2, ???,!()分配導頻時，遍歷導頻1 到導頻N，如果
同時把當前導頻n分配給用戶i， 繼續執行遍歷過程。
[0012] 步驟C，判斷導頻分配結果。如果I'與C相同，則結束導頻分配過程，得到導頻 分配結果；否則，令I' =I，繼續步驟B。
[0013] 對于上述一種密集節點配置系統中的導頻復用方法，一種干擾矩陣G的構造方法 為：
[0014]
[00巧]其中du表示第i個肥和第j個肥之間的距離。
[0016] 本發明采用上述技術方案，具有W下有益效果：
[0017] 1、在保證基站準確估計CSI的情況下，可W提前設計好正交的導頻序列，且導頻 數可W是固定的，該大大提高了實際系統的統一性與可操作性，同時可W減少系統的導頻 開銷，提高系統的信息速率；
[0018] 2、在正交導頻數給定的情況下，能夠簡單有效地分配和利用現有的導頻資源，減 小用戶間的導頻污染，提高基站估計CSI的準確性；
[0019] 3、系統是自適應的，在小區內用戶數變化，小區內用戶位置變化，小區內用戶聚集 方式變化時，此發明提供的導頻復用方法仍然能夠穩定而合理地分配導頻，將用戶之間的 導頻污染最小化，保證系統正常地工作；
[0020] 4、此發明提供的導頻復用方法復雜度低，但是可靠性和可行性好，系統總干擾小， 總容量遠大于隨機導頻分配方案；
[0021] 5、此發明提供的導頻復用方法兼顧了公平性，保證每個用戶所處的導頻干擾都最 小化，在用戶數和導頻數的比例較為合理時，不存在個別用戶處在強干擾下不能通信的可 能性。
【附圖說明】
[0022] 為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述 中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅表明本發明的一 些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可W根據該些 附圖獲得其他實施例的附圖。
[0023] 圖1為本發明實施例提供的導頻復用方案與隨機分配導頻方案的系統容量，隨用 戶上行功率變化的仿真結果示意圖；
[0024] 圖2為本發明實施例提供的導頻復用方案與隨機分配導頻方案的系統容量，隨正 交導頻個數變化的仿真結果示意圖；
[00巧]圖3為本發明實施例提供的一種導頻復用方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0026] 為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的 附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅是本 發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在 沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。
[0027] 假設小區內共有K個用戶，可用的正交導頻數為N。
[0028] 按導頻將用戶分組，每一組的用戶復用同一個導頻，共分為N(l，2,…，腳組。例 如，第一組的用戶用導頻1，第i組的用導頻i，第N組用導頻N。每一組的用戶個數用符號 叫，叫，...％ (每組用戶數不一定相同）表示。
[0029] 接收到的導頻信號為：
[0030]
[0031] 表示對接收到的第i組用戶的導頻信號（即所有用導頻i的用戶）求和，用戶個 數為叫。gu是MNX1的矩陣，代表第i組第j個用戶到M個RAUs的信道矩陣
[0032]
[003引其中，AU表示相應的大尺度衰落，hU表示小尺度衰落，nP，康示加性高斯噪聲， 方差為丫P。[公式1]的匪SE信道估計可W表示為
[0036] 定義信道估計誤差為，
[0040] 表示理想信道矩陣。相應地，定義信道估計得到的矩陣W及信道估計誤差矩陣如 下，
[0043] 則理想信道矩陣可W表示為
[0044] G二G + G