一种导频资源分配方法、装置和基站的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种导频资源分配方法、装置和基站。
【背景技术】
[0002]现有的无线通信系统,如LTE(长期演进,Long Time Evolut1n)系统中，采用每根天线导频资源正交分配的方式进行分配，即对于不同的天线端口，采用正交方式为其分配的天线资源。分别如图la、图lb、图1c和图1d所示，为四端口天线导频资源分配示意图，其中，HRjP R3分别为不同的天线端口分配的导频资源，图la、图lb、图1c和图1d中，不同的天线端口分配的导频资源互不重叠。
[0003]大规模天线系统可有效地提升无线通信系统的频谱效率，并有效地降低发射能量，且随着天线数量的增加，谱效和能效近似呈线性增加。然而当天线数量呈大规模地增加时，按照传统的导频资源分配方式，导频所占用无线通信系统的资源也将呈线性增加，对资源受限的无线通信系统而言，这将减少用于传输数据的资源，在资源受限的无线通信系统中，系统数据传输速率与天线数量/导频资源存在如公式(I)所示的关系:
[0004]R= (l_r (N)) *S*f(r (N)，N)(I)
[0005]其中，R表示无线通信系统的数据传输速率，N表示天线数量，S表示系统最小的时频相干的资源数，包括用于数据传输的资源数和导频资源数，r为系统的导频比例函数(导频资源数/S);函数f(r(N)，N)表示随着天线数量、导频比例的变化，系统数据传输速率的变化函数，例如，f (r (N), N)可以为N*log(r(N))。
[0006]根据公式(I)可知，当N增加到一定程度时R将减小的，也就是说，当天线数量增加到一定程度时，系统数据传输速率反而会下降，而天线数量增加的目的之一在于提升系统的数据速率。由此可见，现有的导频资源分配方法并不合理。
【发明内容】
[0007]本发明实施例提供一种导频资源分配方法、装置和基站，用以提高无线通信系统导频资源分配的合理性，避免随着天线数量的增加导致数据传输速率下降。
[0008]本发明实施例提供一种导频资源分配方法，包括:
[0009]根据预先配置的时频相干资源数和导频资源比例，确定天线数量临界值，所述天线数量临界值为使得系统数据传输速率达到最大值的天线数量；
[0010]若预先配置的天线数量大于所述天线数量临界值，按照所述导频资源比例为数量不大于所述天线数量临界值的天线正交分配导频资源，其余天线复用已分配的导频资源。
[0011]根据预先配置的时频相干资源数和系统的导频资源比例，确定天线数量临界值，具体包括:
[0012]按照以下公式确定天线数量临界值:R = (l_r(N))*S*f (r(N)，N)；
[0013]其中，R表示系统数据传输速率；
[0014]N表示预先配置的天线数量；
[0015]S表示预先配置的时频相干的资源数；
[0016]r(N)为系统的导频比例函数；
[0017]f(r(N),N)表示系统数据传输速率随天线数量、导频比例的变化函数。
[0018]本发明实施例提供的导频资源分配方法，还包括:
[0019]若预先配置的天线数量不大于所述天线数量临界值，按照所述导频资源比例为各天线正交分配导频资源。
[0020]本发明实施例提供的导频资源分配方法，还包括:
[0021]减少导频资源数量；或者
[0022]根据信道状态，增加所述时频相干的资源数。
[0023]本发明实施例提供一种导频资源分配装置，包括:
[0024]确定单元，用于根据预先配置的时频相干资源数和导频资源比例，确定天线数量临界值，所述天线数量临界值为使得系统数据传输速率达到最大值的天线数量；
[0025]导频资源分配单元，用于若预先配置的天线数量大于所述天线数量临界值，按照所述导频资源比例为数量不大于所述天线数量临界值的天线正交分配导频资源，其余天线复用已分配的导频资源。
[0026]所述导频资源分配单元，具体用于按照以下公式确定天线数量临界值:R =(1-r (N))*S*f (r (N), N)；
[0027]其中，R表TK系统数据传输速率；
[0028]N表示预先配置的天线数量；
[0029]S表示预先配置的时频相干的资源数；
[0030]r (N)为系统的导频比例函数；
[0031]f(r(N),N)表示系统数据传输速率随天线数量、导频比例的变化函数。
[0032]本发明实施例提供的导频资源分配装置，还包括:
[0033]所述导频资源分配单元，还用于若预先配置的天线数量不大于所述天线数量临界值，按照所述导频资源比例为各天线正交分配导频资源。
[0034]本发明实施例提供的导频资源分配装置，还包括:
[0035]资源调整单元，用于减少所述导频资源数量；或者根据信道状态，增加所述时频相干的资源数。
[0036]本发明实施例提供一种基站，包括上述的导频资源分配装置。
[0037]本发明实施例提供的导频资源分配方法、装置和基站，在系统配置的天线数量达到临界值时，不再为每一天线正交分配导频资源，而是对于数量不大于临界值的天线正交分配导频资源，其他天线复用已分配的导频资源，避免在天线数量超过一定数量之后，由于导频数量的增加导致的系统数据传输速率下降的问题，从而，使得导频资源分配更加合理，保证系统数据传输的性能。
[0038]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0039]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0040]图1a为现有技术中，导频资源分配示意图；
[0041]图1b为现有技术中，导频资源分配示意图；
[0042]图1c为现有技术中，导频资源分配示意图；
[0043]图1d为现有技术中，导频资源分配示意图；
[0044]图2导频资源分配方法的实施流程示意图；
[0045]图3为本发明实施例中，导频资源分配装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0046]为了提高导频资源分配的合理性，保证无线通信系统数据传输性能，本发明实施例提供了一种导频资源分配方法、装置和基站，避免大规模天线系统中随着天线数量的增加导致数据传输速率下降的问题。
[0047]以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0048]为了保证每根天线导频资源的正交性，随着天线数量的增加，导频资源开销呈线性增加，导频资源增加，r(N)(系统配置的导频资源数与时频相干的资源数之比)也随之增力口，而随着天线数量的增加，f(r(N)，N)也增大，根据公式(I)可知，r(N)和f(r(N)，N)同时增加时，R将在达到最大值之后下降，这将影响无线通信系统数据传输的性能。
[0049]为了解决上述问题，本发明实施中，根据系统配置的时频相干的资源数和导频资源比例利用公式(I)确定出使得R达到最大值的天线数量临界值N’，若系统配置的天线数量不大于N’时，按照系统配置的导频比例正交分配导频资源；若系统配置的天线数量大于N’时，对于数量不大于N’的天线按照系统配置的导频比例正交分配导频资源，而对于其余天线，不再分配新的导频资源，而是复用已分配的导频资源。使得这些天线主要带来分集增益，而非天线复用增益，其同样可以提升公式⑴中的函数f(r(N)，N)。
[0050]基于上述原理，如图2所示，为本发明实施例提供的导频资源分配方法的实施流程示意图，可以包括以下步骤:
[0051]S21、根据预先配置的时频相干资源数和导频资源比例，确定天线数量临界值。
[0052]其中，天线数量临界值为使得系统数据传输速率达到最大值的天线数量。
[0053]具体实施时，根据系统配置的最小的时频相干资源数和导频资源比例，利用公式
(I)确定出使得系统数据传输速率R达到最大值的天线数量N’。
[0054]本发明实施例中，可以按照以下公式确定天线数量临界值:R =(1-r (N)) *S*f (r (N)，N);其中，R表示系统数据传输速率；N表示预先配置的天线数量；S表示预先配置的时频相干的资源数；r(N)为系统的导频比例函数；f(r(N)，N)表示系统数据传输速率随天线数量、导频比例的变化函数。
[0055]S22、若系统配置的天线数量大于天线数量临界值时，按照导频资源比例为数量不大于天线数量临界值的天线正