扰信号，6为各大规模天线小区与运营维护中心之间的链路，7为运营维护中 心，8为分配同一导频组的区域。
【具体实施方式】
[0020] 本发明提出的大规模天线小区中基于用户地理位置信息的导频分配方法，其涉及 到的大规模MIMO导频污染场景如图1所示，其流程图如图2所示，图1中，1为大规模天线 小区，2为基站，3为有用导频信号，4为大规模天线小区用户，5为导频干扰信号，6为各大规 模天线小区与运营维护中心之间的链路，7为运营维护中心，8为分配同一导频组的区域。 该方法包括以下步骤：
[0021] (1)每个大规模天线小区1中的基站2获取本小区内用户4的位置坐标（x，y)，得 到本小区内用户到相邻各个小区基站的距离（l u,i，Iu,2, Iu,3)，每个小区中基站获取本小区 用户接收的相邻小区参考信号强度，设第s个小区内第u个用户的位置坐标为（x s,u，ys,u)， 第v个小区基站位置坐标为（x v，yv)，则设第s个小区内第u个用户到第v个小区基站距离
将小区信号覆盖范围平均划分为W个区域，W由小区 内用户总数决定，用户越多，W越大。如图1中将小区1划分为3个区域；
[0022] (2)各个小区基站将本小区内所有用户的位置信息和接收到的相邻小区参考信号 强度发送给大规模天线小区运营和维护中心，运营和维护中心将导频信号按照步骤（1)划 分的W个区域分为W个导频组，将W个导频组分配到W个区域，小区间相邻区域分配的导频 组不相同；
[0023] (3)从步骤⑵的W个导频组中选取一个导频组，将各个小区中分配该 导频组的区域里的用户划分为三个不同的用户集合
，其中，if表示第1个小区中该区 域的第2个用户，Nl，N2, N3分别表示第1个小区、第2个小区和第3个小区的相应区域中 最后一个用户；
[0024] (4)为用户集合中的所有用户随机分配步骤（3)中选取的导频组内相互正交的 导频信号。记用户_分配的导频信号为
[0025] (5)对于用户集合灼中的任意用户在用户集合％中选取使得用户的理 论信噪比SINR' i为最大的用户％，理论信噪比的计算公式为：
实中Pnik, n为小区η的基站接收到小区m中的用户k的信号功率，m、η分别为小区编号，k为用户 编号，Pmm = ? P为用户发射功率，P"为用户k到小区η的基站的衰落系数，
η是小区m中的用户k接收到的小区η的参考信号功率，下标r表示接收 信号，Pt是小区η的基站发射功率，下标t表示发射信号；
[0026] (6)在奶中选取使得的和i/丨理论信噪比之和SINRJSINRj为最大的用户
P3k,廣示小区1的基站接收到小区3中的用户k的 信号功率，并将步骤4中分配给用户?/|的导频信号X1分配给和if;
[0027] (7)遍历所有上述步骤中选定区域内的所有用户，重复步骤（5)和（6)，直至所有 小区该区域中所有用户导频分配完成；
[0028] (8)遍历所有小区，重复步骤（3)~（6)，直至完成所有小区所有区域的导频分配。
[0029] 若需要对导频分配优化，可以在步骤（4)和步骤（5)中利用干扰最小化原则得出 的导频分组进行调整。为了降低运算复杂度和优化时间，只选取SINR < SINRth (SINRth为小 区基站用户信噪比预设门限值）的分组进行优化。选取该区域中SINR最大的用户，将其使 用的导频序列与最差的用户进行调换，依次类推，直至将所有待优化的用户导频调整完毕。
【主权项】
1. 一种大规模天线小区中基于用户地理位置信息的导频分配方法，其特征在于该方法 包括以下步骤： (1) 每个大规模天线小区中的基站获取本小区内用户的位置坐标（x，y)，得到本小区 内用户到相邻各个小区基站的距离（lUil，lUi2,U3)，每个小区中基站获取本小区用户接收 的相邻小区参考信号强度，设第s个小区内第u个用户的位置坐标为（\u，ySiU)，第V个 小区基站位置坐标为（Xv，yv)，则设第S个小区内第u个用户到第V个小区基站距离为用户总数决定，用户越多，W越大。如图1中将小区1划分为3个区域； (2) 各个小区基站将本小区内所有用户的位置信息和接收到的相邻小区参考信号强度 发送给大规模天线小区运营和维护中心，运营和维护中心将导频信号按照步骤（1)划分的 W个区域分为W个导频组，将W个导频组分配到W个区域，小区间相邻区域分配的导频组不 相同； (3) 从步骤（2)的W个导频组中选取一个导频组，将各个小区中分配该导 频组的区域里的用户划分为三个不同的用户集合扒=以丨，，域的第2个用户，Nl，N2,N3分别表示第1个小区、第2个小区和第3个小区的相应区域中 最后一个用户； (4) 为用户集合，1中的所有用户随机分配步骤（3)中选取的导频组内相互正交的导频 信号。记用户[分配的导频信号为X1。 (5) 对于用户集合，t中的任意用户_，.在用户集合令2:中选取使得用户饵丨的理论的信号功率，并将步骤4中分配给用户的啲导频信号X1分配给和的； (7) 遍历所有上述步骤中选定区域内的所有用户，重复步骤（5)和（6)，直至所有小区 该区域中所有用户导频分配完成； (8) 遍历所有小区，重复步骤（3)~（6)，直至完成所有小区所有区域的导频分配。
【专利摘要】本发明涉及一种大规模天线小区中基于用户地理位置信息的导频分配方法，属于无线通信技术领域。本发明方法在短时间内精确定位大规模天线小区内用户位置，以相互干扰最小化原则给相邻大规模天线小区用户分配相同导频序列，有效的减轻大规模天线小区间用户间干扰。本方法在区域导频组复用的基础上，以导频干扰最小化原则进行了区域内导频再分配。有效降低了由于导频复用带来的污染问题。大大减少了相邻大规模天线小区边缘的导频干扰，改善了大规模天线小区边缘用户的网络性能。
【IPC分类】H04L5/00
【公开号】CN105049166
【申请号】CN201510504799
【发明人】曾捷, 粟欣, 张超, 容丽萍, 刘莉莉, 肖立民, 许希斌
【申请人】清华大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月17日