[發明專利]去蜂窩導頻長度優化方法及裝置

在審

• 申請號: 202210539875.3
• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114978268A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 曾捷;李重;谷慧敏;周世東;宋雨欣
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04L5/00;H04L25/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

本申請涉及無線通信網絡技術領域，特別涉及一種去蜂窩導頻長度優化方法及裝置，其中，方法包括：獲取每個用戶的下行SINR；根據可達數據速率、時延和錯誤概率之間的關系表達式推導錯誤概率和導頻長度的關系表達式；以最小化錯誤概率為目標，采用預設的黃金分割搜索算法求解出去蜂窩大規模MIMO通信系統的最優導頻長度。由此，解決了相關技術中受到導頻污染、上下行信道校準誤差等問題時，無法求解出最優導頻長度，并且算法具有較高的復雜性，無法滿足導頻優化需求等問題。

技術領域

本申請涉及無線通信網絡技術領域，特別涉及一種去蜂窩導頻長度優化方法及裝置。

背景技術

隨著對更高數據速率和流量的爆炸性需求，移動通信系統需要在5G網絡無法滿足的寬覆蓋范圍上提供更好的覆蓋和統一的用戶性能。

相關技術中，大規模MIMO(Mulitiple?Input?Multiple?Output，多輸入多輸出)系統的性能受到蜂窩網絡中小區間干擾的限制，并且小區邊緣用戶的性能顯著下降，為滿足未來移動通信系統對更高數據傳輸速率的需求，去蜂窩大規模MIMO無線傳輸方案受到廣泛關注。

然而，相關技術中在TDD(Time?Division?Duplexing，時分雙工)制式下，由于正交導頻序列的長度與用戶數成正比，造成導頻開銷較大，從而受到導頻污染、上下行信道校準誤差以及硬件損傷時，無法求解出最優導頻長度，并且算法具有較高的復雜性，無法滿足導頻優化需求，亟待解決。

發明內容

本申請是基于發明人對以下問題的認識和發現作出的：

為了實現大規模連接、超高可靠性和低時延，自2019年起，5G網絡在全球范圍內廣泛部署，5G網絡的幾種使能技術中，在BS集中部署大量天線的大規模MIMO可以提供非常高的波束成形和空間復用增益，從而實現高頻譜效率、高能量效率和超高可靠性，然而，隨著對更高數據速率和流量的爆炸性需求，移動通信系統需要在5G網絡無法滿足的寬覆蓋范圍上提供更好的覆蓋和統一的用戶性能，這是因為大規模MIMO系統的性能受到蜂窩網絡中小區間干擾的限制，并且小區邊緣用戶的性能顯著下降。

為滿足未來移動通信系統對更高數據傳輸速率的需求，去蜂窩大規模MIMO無線傳輸方案受到廣泛關注，值得注意的是，去蜂窩大規模MIMO技術所帶來的這些性能提升是以基站獲得良好的CSI(Channel?State?Information，信道狀態信息)為前提的，而信道估計作為獲取CSI的重要環節，將影響著整個系統的性能，在TDD制式下，由于上下行信道滿足互易性條件，可通過UE(User?Equipment，用戶)發送上行導頻信號，基站端接收后再進行信道估計，由此獲得下行信道CSI，因此，正交導頻序列的長度將與用戶數成正比，而與天線數無關，故其導頻開銷較小，然而，在TDD制式下，去蜂窩大規模MIMO系統所受到的導頻污染、上下行信道校準誤差以及硬件損傷等都嚴重影響其性能。

本申請提供一種去蜂窩導頻長度優化方法及裝置，以解決相關技術中受到導頻污染、上下行信道校準誤差等問題時，無法求解出最優導頻長度，并且算法具有較高的復雜性，無法滿足導頻優化需求等問題。

本申請第一方面實施例提供一種去蜂窩導頻長度優化方法，包括以下步驟：獲取每個用戶的下行SINR；根據可達數據速率、時延和錯誤概率之間的關系表達式推導錯誤概率和導頻長度的關系表達式；以最小化錯誤概率為目標，采用預設的黃金分割搜索算法求解出去蜂窩大規模MIMO通信系統的最優導頻長度。

可選地，在本申請的一個實施例中，所述獲取每個用戶的下行SINR(Signal?toInterference?plus?Noise?Ratio，信干噪比)，包括：控制每個用戶設備向所有接入點發送上行導頻序列，以進行上行導頻訓練，基于MMSE(Minimum?Mean-Squared?Error，最小均方誤差)準則得到上行信道的信道估計值；利用所述信道估計值進行下行有限塊長數據傳輸，推導所述每個用戶的下行SINR。