一种抗导频污染的超密集组网中的导频分配方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种抗导频污染的超密集组网中的导频分配方法，属于无线通信技术领域。
【背景技术】
[0002]随着互联网及通信技术的高速发展及智能终端的大范围普及，未来无线移动业务将呈现爆炸式的增长。以传统语音业务为主的通信系统将无法满足人们对于多媒体高速数据业务的需求，现在的由宏基站和室内的小基站组成的异构网络已经不能满足上升的流量需求，而超密集组网(以下简称为UDN)通过更加“密集化”的无线网络设施部署获得更高的频率复用效率，从而在局部热点区域实现百倍量级的系统容量提升。然而，现有的宏基站部署已经十分密集，相邻小区之间的干扰已经十分强烈，进一步减小小区的半径将会使各个无线接入点之间的距离大大减小，导致小区间的干扰更加严重。
[0003]在UDN中，无线接入点的数目比用户数还多，所以信道估计中一般采取用户发射导频，在接入点侧做信道估计，由于在UDN中，不再存在明显的小区边界，所以传统的按照小区进行导频复用的方案(即在同一小区内使用正交导频，而在不同小区内使用同一套导频序列)在UDN中不适用，所以需要设计更适用于UDN的导频复用方案以抑制UDN中的导频污染。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提出一种抗导频污染的超密集组网中的导频分配方法，降低使用同一导频序列的用户之间的相互干扰产生的导频污染问题。
[0005]本发明提出的抗导频污染的超密集组网中的导频分配方法，包括以下步骤:
[0006](I)将超密集组网中的所有用户划分为多个小区，划分的方法是:每个小区中的用户数相等，且划分的各小区之间不存在相互包含的关系；如图1所示，图中加粗线条表示每个用户集群组成的小区的边界。
[0007](2)对划分的所有小区运用地图四色原理进行着色，着色遵循的原则是:存在公共边的两个小区不能使用相同的颜色着色，具体着色步骤如下:
[0008](2-1)从超密集组网中任意选择4个相邻的小区，用四种颜色对其进行着色，得到一个着色小区；
[0009](2-2)选取一种待用颜色对与上述步骤(I)的着色小区相邻的未着色小区进行着色，对着色小区颜色与待用颜色进行判断，若着色小区颜色与待用颜色不相同，则使用待用颜色对与着色小区相邻的未着色小区进行着色，若着色小区颜色与待用颜色相同，则更换待用颜色，重复本步骤，直到着色小区颜色与待用颜色不相同，并使用待用颜色对与着色小区相邻的未着色小区进行着色；
[0010](2-3)遍历超密集组网中的所有小区，重复步骤(2-2)，直至完成所有小区的着色；经过上述步骤(2)，所有小区均完成着色，如图1所示。[0011 ] (3)根据各小区的着色进行导频分配，颜色值相同的小区分配相同的导频序列。上述方法可以使得使用相同导频序列用户在地理位置上相对分离开，且所需正交导频的数目相对较小。
[0012]本发明提出的抗导频污染的超密集组网中的导频分配方法，其优点是:本方案将图论中地图四色原理运用到导频分配中，使得UDN中，使用相同导频序列的用户的地理位置相对较远，使他们之间的相互干扰得到一定的抑制，因此对导频污染有一定减轻作用。
【附图说明】
[0013]图1是本发明方法的实施效果图，用户被划分到若干小区，使用相同导频的用户的距离相对较远。
[0014]图2是对各小区进行着色的流程图。
【具体实施方式】
[0015]本发明提出的抗导频污染的超密集组网中的导频分配方法，包括以下步骤:
[0016](I)将超密集组网中的所有用户划分为多个小区，划分的方法是:每个小区中的用户数相等，且划分的各小区之间不存在相互包含的关系；如图1所示，图中加粗线条表示每个用户集群组成的小区的边界。
[0017](2)对划分的所有小区运用地图四色原理进行着色，着色遵循的原则是:存在公共边的两个小区不能使用相同的颜色着色，对各小区进行着色的流程图如图2所示，具体着色步骤如下:
[0018](2-1)从超密集组网中任意选择4个相邻的小区，用四种颜色对其进行着色，得到一个着色小区；
[0019](2-2)选取一种待用颜色对与上述步骤(I)的着色小区相邻的未着色小区进行着色，对着色小区颜色与待用颜色进行判断，若着色小区颜色与待用颜色不相同，则使用待用颜色对与着色小区相邻的未着色小区进行着色，若着色小区颜色与待用颜色相同，则更换待用颜色，重复本步骤，直到着色小区颜色与待用颜色不相同，并使用待用颜色对与着色小区相邻的未着色小区进行着色；
[0020](2-3)遍历超密集组网中的所有小区，重复步骤(2-2)，直至完成所有小区的着色；经过上述步骤(2)，所有小区均完成着色，如图1所示。
[0021 ] (3)根据各小区的着色进行导频分配，颜色值相同的小区分配相同的导频序列。上述方法可以使得使用相同导频序列用户在地理位置上相对分离开，且所需正交导频的数目相对较小。
[0022]UDN场景下，不再存在明显的小区界限，本发明将所有的用户划分到若干个集群(以下称该集群为小区)，并且使得各小区内的用户数大致相等，且各小区之间不存在相互包含的关系。根据地图四色定理一一用数学语言表示为“将平面任意地细分为不相重叠的区域，每一个区域总可以用1、2、3、4这四个数字之一来标记而不会使相邻的两个区域得到相同的数字”。因此，我们可以按地图四色原理在UDN中进行导频分配，使得使用相同导频的用户在地理位置上分隔开，以此降低导频污染。
[0023]以下介绍本发明方法的一个实施例:
[0024]假设共有90个用户，采取所述导频复用方案，则主要有以下几个步骤:
[0025]1、将这90个用户划分为9个小区，使得每个小区内的用户数相等，均为10，同时，使得划分的各小区不存在相互包含的关系。如图1所示。
[0026]2、任选4个相邻的小区，用颜色值为1、2、3和4的四种颜色对其进行着色。检测下一区域，选取一种颜色对其进行着色。判断选取的颜色与已经着色的小区是否存在冲突(即是否存在有公共边的小区使用同一种颜色的情况)，(a)若不存在冲突，则使用当前颜色对当前区域着色；(b)若存在冲突，则更换一种颜色重新判断至不存在冲突则执行着色。
[0027]3、检测下一区域，判断该着色过程能否进行，若不能进行，则返回至步骤3，更换对上一区域着色所使用的颜色；若能进行，则选取一种颜色进行着色，判断当前颜色与已经着色的小区是否存在冲突，不存在冲突，则使用当前颜色对其进行着色，存在冲突则更换颜色后继续判断是否存在冲突，直至不存在冲突则执行着色。
[0028]4、对完成着色后的各小区进行标记，然后根据各小区的颜色值分配导频，颜色值相等的小区分配相同的导频，由于使用相同颜色值的小区是没有公共边的，所以这种导频分配方案使得复用同一导频的用户在地理位置上相对分离开，对导频污染有一定的减轻作用。
【主权项】
1.一种抗导频污染的超密集组网中的导频分配方法，其特征在于该方法包括以下步骤: (1)将超密集组网中的所有用户划分为多个小区，划分的方法是:每个小区中的用户数相等，且划分的各小区之间不存在相互包含的关系； (2)对划分的所有小区运用地图四色原理进行着色，具体着色步骤如下: (2-1)从超密集组网中任意选择4个相邻的小区，用四种颜色对其进行着色，得到一个着色小区； (2-2)选取一种待用颜色对与上述步骤(I)的着色小区相邻的未着色小区进行着色，对着色小区颜色与待用颜色进行判断，若着色小区颜色与待用颜色不相同，则使用待用颜色对与着色小区相邻的未着色小区进行着色，若着色小区颜色与待用颜色相同，则更换待用颜色，重复本步骤，直到着色小区颜色与待用颜色不相同，并使用待用颜色对与着色小区相邻的未着色小区进行着色； (2-3)遍历超密集组网中的所有小区，重复步骤(2-2)，直至完成所有小区的着色； (3)根据各小区的着色进行导频分配，颜色值相同的小区分配相同的导频序列。
【专利摘要】本发明涉及一种抗导频污染的超密集组网中的导频分配方法，属于无线通信技术领域。首先将超密集组网中的所有用户划分为多个小区，对划分的所有小区运用地图四色原理进行着色，根据各小区的着色进行导频分配，颜色值相同的小区分配相同的导频序列。上述方法可以使得使用相同导频序列用户在地理位置上相对分离开，且所需正交导频的数目相对较小。本方法将图论中地图四色原理运用到导频分配中，使得UDN中，使用相同导频序列的用户的地理位置相对较远，使他们之间的相互干扰得到一定的抑制，因此对导频污染有一定减轻作用。
【IPC分类】H04W16/24, H04W4/02, H04W28/02, H04W28/18
【公开号】CN105072578
【申请号】CN201510500700
【发明人】曾捷, 粟欣, 刘蓓, 刘强, 刘莉莉, 赵明, 肖立民, 许希斌, 王京
【申请人】清华大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月14日