[發明專利]大規模MIMO系統中克服導頻污染的部分導頻復用方法

有效

• 申請號: 201510330115.1
• 申請日: 2015-06-15
• 公開（公告）號: CN105049098B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 范建存;李維啟;鄧建國
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04;H04B7/06;H04W72/04;H04W4/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

本發明公開了一種在大規模MIMO系統中克服導頻污染的部分導頻復用方法，包括如下步驟：(1)訓練階段，用戶根據接收到的信號判斷自身所受干擾的大小，并將這些信息傳給基站；(2)基站根據小區內用戶數目的不同，確定一個信干噪比門限，并根據用戶上傳的信息將用戶分為強干擾用戶(邊緣用戶)和弱干擾用戶(中心用戶)；(3)給不同小區的弱干擾用戶(中心用戶)分配同一套導頻，相鄰小區強干擾用戶(邊緣用戶)分配不同的導頻。本發明不同小區的中心用戶復用同一套導頻，可以讓他們復用同樣的導頻以提高導頻的利用率；相鄰小區的邊緣用戶使用不同的導頻以減小干擾；從而減少導頻污染的影響并提高導頻的利用率。

【技術領域】

本發明屬于通信技術領域，涉及一種在大規模MIMO系統中克服導頻污染的部分導頻復用方法。

【背景技術】

在可用頻譜資源日漸匱乏的今天，開拓新的空域資源已成為提升統容量和性能的有效手段之一。因此，如何更充分的利用空域資源來滿足日益增長的通信需求始終都是無線通信技術領域研究的熱點。

近年來，隨著電子器件和系統集成技術的進步，在基站端使用大規模的天線陣列已完全成為可能，相應地大規模MIMO技術也就應運生。現有研究已經表明：當基站端配置的天線數趨于無窮時，每個用戶對應的接收信道矢量將趨于正交，那么就可利用波束形成技術來降低小區間干擾，并顯著地提高系統的頻譜利用率和能量效率。由于這些顯著的優勢，大規模MIMO技術已經受到業界和學術界的廣泛關注，并被看做是實現未來高能效綠色寬帶移動通信系統的關鍵技術之一。

雖然大規模MIMO技術以其顯著的性能優勢給大家展示了一個非常美好的應用前景，但上述這些性能優勢必須在所有信道信息已知的前提下才能夠獲得，因為基站在做波束形成或者信號檢測時必須知道每個用戶到基站的信道信息。如果基站在做信道檢測時，相鄰小區的用戶使用的不同的導頻，那么，基站將檢測的將是這些用戶的聯合信道，從而在下行發射的時候會給這些用戶一起發送信號，造成導頻污染。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種在大規模MIMO系統中克服導頻污染的部分導頻復用方法，通過給強干擾用戶分配不同的導頻以減少導頻污染的影響。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種在大規模MIMO系統中克服導頻污染的部分導頻復用方法，包括以下步驟：

(1)、訓練階段：用戶根據接收到的信號判斷自身所受干擾的大小，并將這些信息傳給基站；

(2)、基站根據小區內用戶數目的不同，確定一個信干噪比門限，將用戶的信干噪比轉換為用戶距離本小區基站距離r_i的函數，通過一個距離門限R_th將用戶分為中心用戶和邊緣用戶；

(3)、給不同小區的中心用戶分配同一套導頻，相鄰小區的邊緣用戶分配不同的導頻。

所述步驟(2)的具體步驟為：

本小區的基站接收到用戶上報的信息后，根據用戶的數量信息確定信干噪比門限；并根據信干噪比將用戶劃分為強干擾用戶和弱干擾用戶；用戶的信干噪比表示為：

其中，2R_C-r_i表示用戶離最近的干擾小區基站的距離，r_i為用戶距離本小區基站的距離，對于中心用戶，R_C＝R為小區半徑，對于邊緣用戶，ρ_BS表示小區密度；對于中心用戶：ρ_BS＝πR²，對于邊緣用戶：α是路徑損耗因子；將用戶的信干噪比轉換為用戶距離本小區基站距離r_i的函數，通過一個距離門限R_th將用戶分為中心用戶和邊緣用戶：