一种适用于大规模MIMO蜂窝网络的新型导频分配方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108063656A(43)申请公布日2018.05.22(21)申请号201711212843.8(22)申请日2017.11.28(71)申请人江苏省邮电规划设计院有限责任公司地址210019江苏省南京市建邺区楠溪江东街58号(72)发明人夏鹏锐陈曦钟橙于俊(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人胡建华于瀚文(51)Int.Cl.H04L5/00(2006.01)H04B7/0413(2017.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种适用于大规模MIMO蜂窝网络的新型导频分配方法(57)摘要本发明公开了一种适用于大规模MIMO蜂窝网络的新型导频分配方法，包括以下步骤：步骤(1)采集基站与基站内用户之间的信道状态信息；步骤(2)初始化迭代所需相关参数；步骤(3)从参数化分布中随机抽取候选解；步骤(4)选择当前最优候选解；步骤(5)判断是否达到最大迭代次数，若达到，停止并输出导频分配矩阵；步骤(6)未达到则基于精英抽取更新参数并跳转到步骤(3)。本发明基于互熵优化工具，提出一种用于减轻大规模MIMO系统中导频污染带来的影响的导频分配方法，实现了系统可获得信息速率的最大化。CN108063656ACN108063656A权利要求书1/2页1.一种适用于大规模MIMO蜂窝网络的新型导频分配方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1，对所有Q个蜂窝小区信道状态信息进行采集，每个小区内含有K个用户终端，分别采集第p个蜂窝小区内的第k个用户终端UT与第q个基站间的大尺度信道系数β<p,k>,q，其中p,q＝1,2,...,Q，第p个蜂窝小区内的第k个用户终端UT记为UT<p,k>；步骤2，初始化参数：初始化采样规模S、分位数系数ρ、当前迭代指数n，最大迭代次数N，并初始化Q个K阶概率矩阵中的每个元素其中是分配第l个导频序列给用户终端UT<q,k>的概率；初始化精英采样数表示向上取整操作；初始化最大系统信息速率rbest＝0，最优导频分配矩阵Abest＝φ；步骤3，定义导频分配用户指示矩阵A的概率分布P(·；π)，设置采样指示数s＝1到S，从P(·；π)中随机抽取导频分配指示矩阵As，计算系统总信息速率r(As)的值，得到对其进行降序排列得到r(A[1])≥r(A[2])≥…≥r(A[S])；步骤4，比较r(A[1])与rbest的值，如果r(A[1])＞rbest，则最大系统总信息速率rbest＝r(A[1])，最优导频分配矩阵Abest＝A[1]；步骤5，判断迭代指数n是否达到最大迭代次数N，若达到，跳转到步骤7；步骤6，若未达到，迭代指数n加1，更新参数和跳转到步骤3；步骤7，输出导频分配结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤2中，初始化采样规模S＝50、分位数系数ρ＝0.2，当前迭代指数n＝1，最大迭代次数N＝20。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤3中，导频分配用户指示矩阵A的概率分布P(·；π)定义为：其中是指示变量，As为第s个随机抽取的导频分配指示矩阵，当As的第(q,k)个元素值为l时，的值为1，否则为0。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤3中，通过下式计算r(As)的值：其中，表示不同的蜂窝小区内与UT<p,k>使用相同的导频序列的用户集合，β<p,k>,q表示用户终端UT<p,k>与第q个基站间的大尺度信道系数，β<q,l>,p表示用户终端UT<q,l>与第p个基站间的大尺度信道系数，为全体实数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过如下公式计算β<p,k>,q：2CN108063656A权利要求书2/2页其中d<p,k>,q是用户终端UT<p,k>与第q个基站间的距离，α为传输指数，s<p,k>,q表示标准差为σshadowdB的阴影对数正态项。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤6中，按照以下方法来计算参数其中η的值为7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，按照以下方法更新参数其中，为平滑更新参数。3CN108063656A说明书1/6页一种适用于大规模MIMO蜂窝网络的新型导频分配方法技术领域[0001]本发明属于无线通信与通信信号处理技术领域，尤其涉及一种适用于大规模MIMO蜂窝网络的新型导频分配方法。背景技术[0002]大规模MIMO(Multiple-InputMultiple-Output，多入多出)技术通过在基站采用大量的天线构成巨型天线阵列，能够极大的提升蜂窝移动网络的频谱效率与能量效率，是5G移动通信网络的物理层核心技术。基于大规模MIMO技术，能够消除非相关噪声以及基站内干扰。然而由于正交导频在多个基站中被复用，由此产生的基站