一种导频分配的方法及装置与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种导频分配的方法及装置。

背景技术：

大规模MIMO(multiple-input multiple-output，多输入多输出)技术可以利用相同的时频资源为多用户提供服务。由于大规模MIMO系统用户又非常多而正交导频数量有限，因此不能给为每个用户分配正交导频。目前常见的解决方案是同一小区内分配所有正交导频，不同小区之间复用这些导频，这样的导频分配会使不同小区内用户之间的导频非正交或完全相同，从而产生小区间导频污染现象。

目前针对大规模MIMO导频污染抑制技术中，导频分配方案为小区间相互干扰较小的用户采用相同的导频而相互干扰较大的用户采用正交的导频，从而在存在导频污染的情况下，可以提升系统的整体性能，但算法复杂，需要基站之间大规模协作，需要占用大量的系统资源。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种导频分配方法，能够在使用较低的系统资源的条件下抑制边缘用户的导频污染。

一方面，本发明实施例提供了一种导频分配方法，包括：

在每个小区中，获取小区基站与小区内各用户之间的距离；

根据不同小区内小区基站与小区内各用户之间的距离以及相应的边缘用户额定数目，确定不同小区各自对应的中心用户和边缘用户；

为所有边缘用户分配正交导频序列，并且，为所有中心用户分配复用导频序列；其中，同一小区内的包括分配给边缘用户的正交导频序列和分配给中心用户的复用导频序列在内的所有导频序列互为正交序列。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据不同小区内小区基站与小区内各用户之间的距离以及相应的边缘用户额定数目，确定不同小区各自对应的中心用户和边缘用户，还包括：

在每个小区中，按照小区基站与小区内各用户之间的距离由远到近顺序进行排序；

将排序结果靠前且满足所述边缘用户额定数目的若干个用户确定为边缘用户；

将除所述边缘用户外的其它用户确定为中心用户。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在所述根据不同小区内小区基站与小区内各用户之间的距离以及相应的边缘用户额定数目，确定不同小区各自对应的中心用户和边缘用户之前，还包括：

获取小区总数量以及正交导频序列数量；

根据所述小区总数量以及所述正交导频序列数量，确定每个小区对应的边缘用户额定数目；其中，所有小区内边缘用户额定数目的总和不超过所述正交导频序列数量。

另一方面，本发明实施例提供了一种导频分配装置，所述装置包括：

第一获取单元，用于在每个小区中，获取小区基站与小区内各用户之间的距离；

第一确定单元，用于根据不同小区内小区基站与小区内各用户之间的距离以及相应的边缘用户额定数目，确定不同小区各自对应的中心用户和边缘用户；

分配单元，用于为所有边缘用户分配正交导频序列，并且，为所有中心用户分配复用导频序列；其中，同一小区内的包括分配给边缘用户的正交导频序列和分配给中心用户的复用导频序列在内的所有导频序列互为正交序列。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一确定单元包括：

排序模块，用于在每个小区中，按照小区基站与小区内各用户之间的距离由远到近顺序进行排序；

第一确定模块，用于将排序结果靠前且满足所述边缘用户额定数目的若干个用户确定为边缘用户；

第二确定模块，用于将除所述边缘用户外的其它用户确定为中心用户。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述装置还包括：

第二获取单元，用于获取小区总数量以及正交导频序列数量；

第二确定单元，用于根据所述小区总数量以及所述正交导频序列数量，确定每个小区对应的边缘用户额定数目；其中，所有小区内边缘用户额定数目的总和不超过所述正交导频序列数量。

本发明实施例提供了一种导频分配的方法及装置，根据路径损耗将小区用户分成中心用户组和边缘用户组，所有小区的中心用户组复用导频，边缘用户组分配正交导频，本发明实施例仅依靠小区内用户分组来进行导频分配，并不需要基站间大规模协作通信来进行导频抑制，相比于现有技术来讲，使用的系统资源更少。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例所提供的一种导频分配的方法的流程示意图；

图2是本发明实施例所提供的另一种导频分配的方法的流程示意图；

图3是本发明实施例所提供的一种边缘用户与中心用户的示意图；

图4是本发明实施例所提供的另一种导频分配的方法的流程示意图；

图5是本发明实施例所提供的一种导频分配的装置组成框图；

图6是本发明实施例所提供的另一种导频分配的装置组成框图；

图7是本发明实施例所提供的另一种导频分配的装置组成框图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明实施例给出一种导频分配方法，请参考图1，其为本发明实施例所提供的方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括以下步骤：

101、在每个小区中，获取小区基站与小区内各用户之间的距离。

小区基站可以利用基站定位技术获取基站与小区用户的距离。

102、根据不同小区内小区基站与小区内各用户之间的距离以及相应的边缘用户额定数目，确定不同小区各自对应的中心用户和边缘用户。

103、为所有边缘用户分配正交导频序列，并且，为所有中心用户分配复用导频序列。

其中，同一小区内的包括分配给边缘用户的正交导频序列和分配给中心用户的复用导频序列在内的所有导频序列互为正交序列。

本发明实施例所提供的一种导频分配方法，可以消除边缘用户的导频污染。证明过程如下：

将信道传播矩阵H_ij划分为两部分，

其中，表示小区j的中心用户到目标小区i基站的信道传播矩阵，表示小区j的边缘用户到目标小区i基站的信道传播矩阵。

获取目标小区i基站收到导频向量所述导频向量数学表达式为：

其中，p_p为为上行链路发射功率，ψ_c(r：K_c)是小区中所有中心用户的导频序列矩阵，ψ_ej是小区中所有边缘用户的导频序列矩阵，为上行链路的加性高斯白噪声。

根据最小二乘法计算边缘用户的信道矩阵所述信道矩阵的数学表达式为：

其中，表示矩阵ψ_ei的共轭转置。

从上述表达式中，可以得出边缘用户的信道矩阵与所在的小区基站有关，与其他小区基站无关。由于在一个小区内，所有的小区用户的导频序列正交，因此，边缘用户不存在导频污染。

本发明实施例提供了一种导频分配的方法，根据路径损耗将小区用户分成中心用户组和边缘用户组，所有小区的中心用户组复用导频，边缘用户组分配正交导频，本发明实施例仅依靠小区内用户分组来进行导频分配，并不需要基站间协作通信来进行导频抑制，相比于现有技术来讲，使用的系统资源更少。

进一步，在本发明实施例的另一种实施方式中，提供了确定不同小区各自对应的中心用户和边缘用户的方法，基于此目的，提供了相应的方法流程，该方法流程如图2所示，具体如下：

201、在每个小区中，按照小区基站与小区内各用户之间的距离由远到近顺序进行排序。

由于用户的通信性能与距离基站的距离有关系，距离小区基站越远的当前小区用户的路径损耗一般就越大。按照小区基站与小区内各用户之间的距离由远到近顺序进行排序，可以大体上确定出通信性能不佳的用户。

202、将排序结果靠前且满足所述边缘用户额定数目的若干个用户确定为边缘用户。

203、将除所述边缘用户外的其它用户确定为中心用户。

将一个小区的所有用户分为中心用户组31和边缘用户组32，示意图如图3所示。

进一步，需要确定边缘用户额定数目，在本发明实施例的另一种实施方式中，提供了相应的方法流程，需执行于步骤102之前，该方法流程如图4所示，具体如下：

401、获取小区总数量以及正交导频序列数量。

402、根据所述小区总数量以及所述正交导频序列数量，确定每个小区对应的边缘用户额定数目。

其中，所有小区内边缘用户额定数目的总和不超过所述正交导频序列数量，此种分配方法的目的在于让不同小区内的各个边缘用户均可使用不同的正交导频序列。在此种情况下，各小区所要分配的正交导频数量的总和(即边缘用户所使用的正交导频数量)不能够超过所述正交导频序列数量。而中心用户所使用的导频序列则可以复用其所在小区中边缘用户未使用的导频序列。

本发明实施例还提供了一种导频分配的装置，可用于实现前述各方法流程，其组成如图5所示，包括：

第一获取单元51，用于在每个小区中，获取小区基站与小区内各用户之间的距离。

第一确定单元52，用于根据不同小区内小区基站与小区内各用户之间的距离以及相应的边缘用户额定数目，确定不同小区各自对应的中心用户和边缘用户。

分配单元53，用于为所有边缘用户分配正交导频序列，并且，为所有中心用户分配复用导频序列；其中，同一小区内的包括分配给边缘用户的正交导频序列和分配给中心用户的复用导频序列在内的所有导频序列互为正交序列。

可选的是，如图6所示，所述第一确定单元52包括：

排序模块521，用于在每个小区中，按照小区基站与小区内各用户之间的距离由远到近顺序进行排序。

第一确定模块522，用于将排序结果靠前且满足所述边缘用户额定数目的若干个用户确定为边缘用户。

第二确定模块523，用于将除所述边缘用户外的其它用户确定为中心用户。

可选的是，如图7所示，所述装置还包括：

第二获取单元71，用于获取小区总数量以及正交导频序列数量。

第二确定单元72，用于根据所述小区总数量以及所述正交导频序列数量，确定每个小区对应的边缘用户额定数目。

其中，所有小区内边缘用户额定数目的总和不超过所述正交导频序列数量，此种分配方法的目的在于让不同小区内的各个边缘用户均可使用不同的正交导频序列。在此种情况下，各小区所要分配的正交导频数量的总和(即边缘用户所使用的正交导频数量)不能够超过所述正交导频序列数量。而中心用户所使用的导频序列则可以复用其所在小区中边缘用户未使用的导频序列。

本发明实施例提供了一种导频分配的装置，根据路径损耗将小区用户分成中心用户组和边缘用户组，所有小区的中心用户组复用导频，边缘用户组分配正交导频，本发明实施例仅依靠小区内用户分组来进行导频分配，并不需要基站间大规模协作通信来进行导频抑制，相比于现有技术来讲，使用的系统资源更少。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。