一种大规模mimo系统中基于相干时间的导频分配方法
【专利摘要】本发明公开了一种大规模MIMO系统中基于相干时间的导频分配方法，充分利用了不同用户可能具有互异的移动速度，其对应信道的相干时间不同，实现导频资源的优化分配，从而提升系统总体数据传输性能，具有一定的实用性。同时本发明在总传输资源受限的情况下，有效利用有限的传输资源，从而达到系统总体数据传输性能提升，有效降低导频污染。
【专利说明】-种大规模ΜΙΜΟ系统中基于相干时间的导频分配方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无线通信【技术领域】，特别涉及一种大规模ΜΙΜΟ系统中基于相干时间 的导频分配方法。
【背景技术】
[0002] 随着用户对高速数据服务的需求不断增加，以及不断增加的小区用户数，移动通 信网络对频谱资源的需求日益增加，大规模多用户多输入多输出（多用户多输入多输出， 文中简称：MU-MM0)系统通过增加基站天线数目提高系统频谱利用率，得到广泛关注。大 规模MU-MM0系统在基站侧配备远比用户数更多的天线，而小区用户配备单个天线，基站 用这大量的天线，在相同的时频资源里同时服务于多个终端用户，利用上行传输的导频以 及TDD (时分双工）系统信道的互易性，获得所有用户的上下行信道估计值，从而进行下行 链路预编码。
[0003] 大规模MU-MM0系统的基本特征是基站侧的天线数目相比于传统MU-MM0系统增 加了一个量级以上。它相比于传统MU-MM0系统，具备特有的优点：获得更高倍数的容量； 更高的功率利用率和频谱利用率；可以使用相对廉价、低功率的器件；更好的链路可靠性 等。
[0004] 传统的大规模ΜΜ0系统，小区内所有用户采用正交导频，基站利用这些正交导频 以及TDD系统信道互易性进行信道估计，从而获得所有用户的上下行信道估计信息。然 而，由于相干时间以及用户数的限制，相同的正交导频序列需要在多个小区中复用，从而基 站在接收上行导频信息时将受到同频小区用户发送的导频信息的干扰，产生导频污染的问 题。
【发明内容】
[0005] 发明目的：本发明为了克服现有技术中存在的不足，本发明提出一种能够实现导 频资源的优化分配，提升系统总体数据传输性能，有效降低导频污染问题的大规模ΜΙΜΟ系 统中基于相干时间的导频分配方法。
【发明内容】
[0006] ：为解决上述技术问题，本发明提供了一种大规模ΜΜ0系统中基于相干 时间的导频分配方法，包括以下步骤：
[0007] 步骤1 :将L个小区分成Lf个由快速移动的用户组成的小区和1^个由慢速移动的 用户组成的小区，每个小区有K个随机分布的用户，每个用户经历独立的信道信息，其中，L f 个小区组成集合Γ f，Ls个小区组成集合Γ s ;
[0008] 步骤2 :在系统的载波频率下计算每个用户的相干时间；
[0009] 步骤3 :以集合rf中用户的最小的相干时间长度设为单位相干时间T，T为集合 rf中的所有用户的信道估计间隔；选取集合rs中最小的相干时间长度^，令，则 QT为集合rs中的所有用户的信道估计间隔；单位相干时间个数为N。；
【权利要求】
1. 一种大规模ΜΙΜΟ系统中基于相干时间的导频分配方法，其特征在于：包括以下步 骤： 步骤1 :将L个小区分成Lf个由快速移动的用户组成的小区和Ls个由慢速移动的用户 组成的小区，每个小区有K个随机分布的用户，每个用户经历独立的信道信息，其中，Lf个小 区组成集合Γ f，Ls个小区组成集合Γ s ; 步骤2 :在系统的载波频率下计算每个用户的相干时间； 步骤3 :以集合rf中用户的最小的相干时间长度设为单位相干时间T，T为集合匕中 的所有用户的信道估计间隔；选取集合rs中最小的相干时间长度^，令
，则QT为 集合rs中的所有用户的信道估计间隔；单位相干时间个数为N。； 步骤4 :在第一个单位相干时间里，基站估计所有用户的信道信息，根据信道估计值进 行下行数据传输，得到系统下行可达速率Q ; 步骤5 :在第η个单位相干时间，判断mod(n, Q)是否等于1或者Q是否等于1 ;其中， mod( ·)表示取模运算；如果mod(n, Q) = 1或者Q = 1，则集合Γ f和Γ s中用户更新信道 估计值；否则，仅有集合rf中用户更新信道估计值； 步骤6 :进入第n+1个单位相干时间，重复步骤5,直到第N。个单位相干时间完成判断。
2. 根据权利要求1所述的大规模ΜΙΜΟ系统中基于相干时间的导频分配方法，其特征在 于：所述步骤1中的快速移动用户的速度范围是35-120km/h，慢速移动用户的速度范围是 l_15km/h〇
3. 根据权利要求1所述的大规模ΜΙΜΟ系统中基于相干时间的导频分配方法，其特征在 于：所述步骤3中单位相干时间个数Ν。等于Q。
【文档编号】H04W72/04GK104144039SQ201410404568
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】张华 , 郑心如, 许威 申请人:东南大学