[發明專利]一種基于用戶位置信息的大規模MIMO系統導頻分配方法

有效

• 申請號: 201410705005.4
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104393972B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 張海霞;韓希婷;周曉天;郭帥帥;董冠男
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H04L5/00
• 分類號: H04L5/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司37219
• 代理人: 呂利敏

1.一種基于用戶位置信息的大規模MIMO系統導頻分配方法，其特征在于，該方法包含以下步驟：

步驟1、初始化用戶編號為自然編號，其中自然編號是指按整數順序依次編號；

步驟2、獲取各小區中用戶到中心小區中基站的距離，設中心小區中基站的位置坐標為(x₀,y₀)，第l個小區中第k個用戶的位置坐標是(x_lk,y_lk)，則第l個小區中第k個用戶到中心小區中基站的距離表示為

步驟3、通過蒙特卡洛仿真，其中系統參數設置為小區個數為L，每個小區中仿真用戶的個數為K₁，且K₁＞＞K，其中K為每個小區中實際的用戶個數，按照步驟2中所述的距離度量方法，獲得仿真用戶的距離信息，并根據仿真用戶的距離信息劃分用戶距離區間；所述步驟3中給定區間個數C，通過蒙特卡洛仿真，以仿真用戶距離等概率地落在各個區間為準則，劃分距離區間(0,v₁),[v₁,v₂),…,[v_C-1,∞)，并為各個區間依次編號為1,…,C，定義區間編號集合

步驟4、根據步驟2所獲得的用戶距離信息和步驟3中獲得的距離區間，分別比較用戶距離和各個區間的邊界點到中心小區中基站的距離，確定各個用戶所屬區間，從而定性地確定期望用戶的受干擾程度強弱，以及干擾用戶的干擾程度強弱；

步驟5、根據步驟4中獲得的各用戶所屬距離區間編號，以SINR最大化為準則，采用貪婪用戶調度算法，按受干擾程度從強到弱的次序進行用戶調度，獲得K個用戶分組，即得到分組結果；

步驟6、根據步驟5中的分組結果，基站對各個分組進行導頻分配，同一組內的用戶分配相同的上行導頻訓練序列，不同用戶組之間的用戶分配相互正交的導頻序列。

2.根據權利要求1所述的一種基于用戶位置信息的大規模MIMO系統導頻分配方法，其特征在于，所述步驟1中，每個小區的K個用戶自然編號為{1,…,K}，并定義其中K的取值范圍是大于1的整數。

3.根據權利要求1所述的一種基于用戶位置信息的大規模MIMO系統導頻分配方法，其特征在于，所述步驟2中，定義L×K維的用戶到中心小區中基站的距離矩陣D，其中矩陣D的第(l,k)元素d_lk表示第l個小區中第k個用戶到中心小區基站的距離。

4.根據權利要求1所述的一種基于用戶位置信息的大規模MIMO系統導頻分配方法，其特征在于，所述步驟4中定義L×K維的距離區間隸屬矩陣M，其中矩陣M的第(l,k)元素 表示d_lk屬于步驟3中所述編號為的距離區間。

5.根據權利要求1所述的一種基于用戶位置信息的大規模MIMO系統導頻分配方法，其特征在于，所述步驟5中所述分組過程，以SINR最大化為準則，按期望用戶受干擾程度從強到弱的次序進行用戶調度，分別從每個小區中選擇一個用戶，組成L個用戶的組合 是第k個用戶組中從第l個小區中選出用戶的用戶編號；采用貪婪用戶調度算法，獲得K個用戶分組。

6.根據權利要求1所述的一種基于用戶位置信息的大規模MIMO系統導頻分配方法，其特征在于，所述貪婪用戶調度算法，包括步驟如下：

步驟51、根據步驟4中獲得的用戶距離隸屬矩陣M，按受干擾程度從強到弱對期望用戶排序，考慮用戶k₁和用戶k₂，如果則用戶k₁受干擾程度要強于用戶k₂；

步驟52、根據步驟51中獲得的按受干擾程度從強到弱排序的用戶編號，初始化第k個用戶組，使得

步驟53、根據步驟4中獲得的用戶距離隸屬矩陣M，從第j個小區中選出一個用戶添 加到集合使得用戶的SINR最大；

步驟54、從集合中去除j增加1，重復步驟53，直到遍歷了L個小區，至此確定了第k個用戶分組

步驟55、k增加1，重復步驟52，直到完成所有K個用戶分組

7.根據權利要求1所述的一種基于用戶位置信息的大規模MIMO系統導頻分配方法，其特征在于，所述步驟6中，長度為K的K個相互正交的導頻序列，分別分配給K個用戶分組，使得同一個小區內的用戶分配不同的導頻序列，不同小區、同一分組的用戶分配相同的導頻序列。