剩余三 个矩阵中选择1个与这3个矩阵互相关性最低的矩阵来满足复用因子为4的条件，因此可以 选择矩阵[1，2,3]。此时m = r2-T = l。
[0072]在这种方案中，虽然不同导频矩阵之间的互相关性低于前一实施例，但是由于可 以复用的矩阵数增多，整个网络内使用完全一样的导频矩阵数变少，干扰小区间的距离变 大。
[0073]在实际场景中，可以综合考虑网络的大小、导频序列长度等因素，来选择所使用的 方案。
[0074] S5:每个小区分配好导频矩阵后再将导频矩阵的每一行分配给不同用户当作导频 序列进行上行信道估计。
[0075] 在本发明的实施例所描述的方法中，采用重构导频方案后基站接收到的导频序列 为：
[0077]进行MF预编码
并利用该估计值进行预编码和下行数据传输，得到用 户k'在小区i的下行SINR为
[0079] 公式(7)分母中的
％第i个小区的导频矩阵与第1个小区的导频矩阵的互 相关矩阵的对角线上第k'个元素的模值，由于在步骤3中选择导频矩阵时挑选了互相关性 最低的r个矩阵并复用这r个矩阵铺满了整个网络，尤其考虑了互相关矩阵的对角线元素， 在i矣1时对于任意的i，l，k'都可以证明
因此，对比公式(5)和(7)可知，根据 本发明的方法使得小区的下行用户受到其他全部小区用户的干扰远远小于公式(4)中小区 用户所受的干扰。
[0080] 由此，可知重构导频方案可以有效地提高下行SINR，提高频谱效率，这一结论也可 以从仿真结果中看出。
[0081 ]表1示出了发明人进行仿真时所采用的参数。
[0082]表1仿真参数
[0084] 图5和图6示出了仿真结果，其中包括采用了传统的复用同一个导频矩阵的方法， 以及本发明所提出的采用不同复用因子r的重构导频的方法。
[0085] 图5示出了在基站配置不同数目的天线时下行用户平均容量的改变趋势。可以看 出，随着基站天线数的上升，全部传输方法的下行用户平均容量都有提升。相较于传统的复 用方法，本发明所提出的重构导频的方法的曲线上升斜率更大。由此可知，本发明的方法可 以更好地利用大规模多天线的特性，在天线数较大时获得更好的性能。
[0086] 参考本发明在使用不同的复用因子时的下行用户容量曲线，可知在该场景中使用 较小的复用因子(例如4)的重构导频方法的性能优于使用较大复用因子(例如19)的性能。 在基站天线数为1024时，复用因子为4的重构导频矩阵方案相比于传统复用导频方案可以 获得3bps/Hz的增益，性能提升了 63%;复用因子为19的重构导频矩阵方案相比于传统复用 导频方案也可以获得1.7bps/Hz的增益，性能提升了 36%。
[0087] 图6示出了在基站天线数为1024时不同导频矩阵方案的下行用户SINR的累计分布 曲线。可以看出，在累积分布为0.5时，性能最优的复用因子4的重构导频矩阵方案相较于传 统复用方案可以获得HdB的增益，性能提升最小的复用因子19的重构导频矩阵方案比传统 复用方案好8.5dB。
[0088] 最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。例如，在 本发明的实施例采用了上行估计，本领域的技术人员应理解，通信的制式以及针对上行或 下行进行信道估计并不对本发明构成限制。此外，本发明并不限制所使用的传输机制，例如 根据本发明的方法也可以用于FDD的信道估计，以缓解FDD模式中导频资源匮乏问题。
[0089] 尽管上文参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理 解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围， 其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种用于大规模多输入多输出系统构建导频序列的方法，包括： 1) 确定由构造的导频序列所组成的矩阵φ0，以作为原始导频序列矩阵；其中，矩阵φ0 的每一行或者每一列对应于一个导频序列； 2) 将原始导频序列矩阵Φο中的列与列之间的顺序或者行与行之间的顺序进行重新排 列，得到新的正交矩阵Φι, Φ2,. . .，i>nUm_rebUiit;其中，num_rebuilt表示通过重构获得的互 不相同的正交矩阵个数； 3) 从上述新的正交矩阵Φ?，Φ2, . . .，?nUm_rebUilt以及所述原始导频序列矩阵Φ〇中找出 多个相关性低的矩阵，以作为用于分配给无线网络的导频矩阵;其中，所述分配给无线网络 的导频矩阵的每一行或每一列对应于一个分配给无线网络的导频序列。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，步骤3)中所述相关性低的矩阵为在Φ1; Φ2,...， Φ nUm_rebUiIt以及φ Q中满足:矩阵φ i的第V个的导频序列Φ&与矩阵Φ '的第V个的导频序 列免w的共辄转置的模值的平方小于导频序列长度τ的矩阵。3. 根据权利要求2所述的方法，其中，步骤3)中所述相关性低的矩阵为使得互相关矩阵 对角线元素等于〇的矩阵;其中，两个矩阵的互相关矩阵为其中一个矩阵与另一个矩阵的共 辄转置的乘积。4. 根据权利要求3所述的方法，其中，还包括： 4) 按照不同的小区模型，选取多个导频矩阵以复用的方式分配给整个无线网络的小 区。5. 根据权利要求4所述的方法，其中，步骤4)包括：： 从所述使得互相关矩阵对角线元素等于〇的τ个矩阵中选出η个矩阵作为导频矩阵，按 照频率复用因子为ri的方式铺满整个无线网络;其中，^满足所述小区模型的复用条件，并 ?π < τ〇6. 根据权利要求4所述的方法，其中，步骤4)包括：： 除去所述使得互相关矩阵对角线元素等于〇的τ个矩阵之外，再选择与这τ个矩阵相关 性最低的m=r2-T个矩阵，将所述^ = 1+!11个的矩阵作为导频矩阵，按照频率复用因子为^的 方式铺满整个无线网络;其中，r2满足所述小区模型的复用条件。7. 根据权利要求5或6所述的方法，还包括： 5) 针对每个小区将所分配的导频矩阵的每个导频序列分配给所述小区的不同用户作 为用于信道估计的导频序列。8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述复用条件为所述复用因子等于p2+pq+q2，p与q 为任意非负整数。9. 根据权利要求8所述的方法，其中，步骤2)中所述将原始导频矩阵Φο中的所有导频序 列的顺序进行重新排列的方法包括:字典序法、递增进位制数法、递减进位制数法、邻位对 换法。10. -种用于大规模多输入多输出系统构建导频序列的设备，包括： 用于确定由构造的导频序列所组成的矩阵Φ〇以作为原始导频序列矩阵的装置;其中， 矩阵Φ 〇的每一行或每一列对应于一个导频序列； 用于将原始导频序列矩阵Φ〇中的列与列之间的顺序或者行与行之间的顺序进行重新 排列得到新的正交矩阵Φι, Φ2, . . .，i>nUm_rebUiit的装置;其中，num_rebuilt表示通过重构 获得的互不相同的正交矩阵个数； 用于从上述新的正交矩阵Φι，Φ2, . . .，?nUm_rebUilt以及所述原始导频序列矩阵Φο中找 出多个相关性低的矩阵以作为用于分配给无线网络的导频矩阵的装置;其中，所述分配给 无线网络的导频矩阵的每一行或每一列对应于一个分配给无线网络的导频序列。
【专利摘要】本发明提供一种用于大规模多输入多输出系统构建导频序列的方法，包括：首先，确定由构造的导频序列所组成的矩阵，以作为原始导频序列的矩阵；然后，将原始导频矩阵中的所有导频序列的顺序进行重新排列，得到互不相同的多个个正交矩阵；再从上述新的正交矩阵以及所述原始导频矩阵中找出多个相关性低的矩阵，以作为用于分配给无线网络的导频矩阵。
【IPC分类】H04L5/00, H04B7/04
【公开号】CN105610561
【申请号】CN201610064399
【发明人】孙布勒, 周一青, 田霖, 石晶林
【申请人】中国科学院计算技术研究所
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年1月29日