1.一种大规模MIMO系统中基于用户分类的动态导频分配方法,其特征在于,包括:
S1:将系统所能提供的正交导频集合Ψ分为三组Φ1、Φ2、Φ3;
S2:分别计算三个相邻小区中各用户的信号强度;根据所述三个相邻小区的中心用户信号强度的均值递减的顺序,将所述三个相邻小区排序;其中,第l个小区的中心用户信号强度的均值分别为 l=1,2,3,S3:根据用户的信号强度递减的顺序,分别将所述第l个小区的用户分为边缘用户和中心用户;
S4:给所述第l个小区的边缘用户分别分配导频组Φ1、Φ2、Φ3,再分别给所述第l个小区中心用户分配{Φ2,Φ3}、{Φ1,Φ3}和{Φ1,Φ2},即给第1个小区的边缘用户分配导频组Φ1,给第2个小区的边缘用户分配导频组Φ2,给第3个小区的边缘用户分配导频组Φ3,再给第1个小区的中心用户分配导频组{Φ2,Φ3},给第2个小区的中心用户分配导频组{Φ1,Φ3},给第3个小区的中心用户分配导频组{Φ1,Φ2}。
2.根据权利要求1所述的一种大规模MIMO系统中基于用户分类的动态导频分配方法,其特征在于,所述将系统所能提供的正交导频集合Ψ分为三组Φ1、Φ2、Φ3包括:将系统所能提供的正交导频序列组成集合Ψ={ψ1,ψ2,......,ψN}分为三组,具体包括:Φ1={ψ1,ψ2,...,ψ[N/3]}
Φ2={ψ[N/3]+1,ψ[N/3]+2,...,ψ2×[N/3]}
Φ3={ψ2×[N/3]+1,ψ2×[N/3]+2,...,ψ3×[N/3]}
其中,ψi(i=1,2……N)表示正交导频序列,N为系统所能提供的正交导频数,[X]表示X的取整函数。
3.根据权利要求1所述的一种大规模MIMO系统中基于用户分类的动态导频分配方法,其特征在于,所述分别计算三个相邻小区中各用户的信号强度包括:根据第l个小区中第k个用户到所述第l个小区的基站的大尺度衰落因子βl,l,k,计算第l个小区中第k个用户的信号强度: 分别根据第l个小区中每个中心用户信号强度,计算第l个小区的所述中心用户信号强度的均值:其中,l={1,2,3},i={1,2,......2M/3},Sl,i表示第l个小区中第i个中心用户的信号强度,M=3·[N/3],M为每个小区的用户数,N为系统所能提供的正交导频数,[X]表示X的取整函数。
4.根据权利要求1所述的一种大规模MIMO系统中基于用户分类的动态导频分配方法,其特征在于,所述根据用户的信号强度递减的顺序,分别将所述第l个小区的用户分为边缘用户和中心用户具体包括:对每个小区的用户,按照用户信号强度Sl,k递减的顺序对用户进行排序,排序得到的第l个小区的M个用户集合为Ul={ul,1,ul,2...ul,k...ul,M};
其中,ul,k表示第l个小区第k个用户,且Sl,k≥Sl,k+1,Sl,k表示第l个小区中第k个中心用户的信号强度,Sl,k+1表示第l个小区中第k+1个中心用户的信号强度;l={1,2,3},k={1,
2,……,M},取所述用户集合Ul的前2M/3项组成中心用户集合
后M/3项组成边缘用户集合 M为每个小区的用户数。
5.根据权利要求1所述的一种大规模MIMO系统中基于用户分类的动态导频分配方法,其特征在于,所述给所述三个相邻小区的边缘用户分别分配导频组Φ1、Φ2、Φ3包括:采用随机分配的方式给所述边缘用户分配导频组内的导频,把所述导频组Φ1、Φ2、Φ3依次分配给所述第l个小区的边缘用户集合 也即是:将导频组Φ1分配给第1个小区的边缘用户集合 将导频组Φ2分配给第2个小区的边缘用户集合 将导频组Φ3分配给第3个小区的边缘用户集合
6.根据权利要求1所述的一种大规模MIMO系统中基于用户分类的动态导频分配方法,其特征在于,所述分别给所述三个相邻小区的中心用户分配{Φ2,Φ3}、{Φ1,Φ3}和{Φ1,Φ2}包括:根据所述三个相邻小区的中心用户信号强度的均值 递减的顺序,依次给所述第l个小区的中心用户分配导频;
具体包括:优先给第1个小区的中心用户分配导频组,分别计算第1个小区、第2个小区和第3个小区的边缘用户信号强度的均值 其中,Sl,i表示第l个小区中第i个中心用户的信号强度,i={1,2,......2M/3};所述第1个小区、第2个小区和第3个小区的边缘用户信号强度分别为若 则优先将第2个小区的边缘用户分配的导频组Φ2分配给第1个小区的中心
用户{u1,1,u1,2......u1,M/3},再将第3个小区的边缘用户分配的导频组Φ3分配给第1个小区的另外中心用户{u1,M/3+1,u1,M/3+2......u1,2M/3};否则,优先将第3个小区的边缘用户分配的导频组Φ3分配给第1个小区的中心用户{u1,1,u1,2......u1,M/3},再将第2个小区的边缘用户分配的导频组Φ2分配给第1个小区的中心用户{u1,M/3+1,u1,M/3+2......u1,2M/3};
给第2个小区的中心用户分配导频组为:若 则优先将第1个小区的边缘用户
分配的导频组Φ1分配给第2个小区的中心用户{u2,1,u2,2......u2,M/3},再将第3个小区的边缘用户分配的导频组Φ3分配给第2个小区的另外中心用户{u2,M/3+1,u2,M/3+2......u2,2M/3};
否则,优先将第3个小区的边缘用户分配的导频组Φ3导频分配给第2个小区的中心用户{u2,1,u2,2......u2,M/3},再将第1个小区的边缘用户分配的导频组Φ1分配给第2个小区的中心用户{u2,M/3+1,u2,M/3+2......u2,2M/3};
给第3个小区的中心用户分配导频组为:若 则优先将第1个小区的边缘用户分配的导频组Φ1分配给第3个小区的中心用户{u3,1,u3,2......u3,M/3},再将第2个小区的边缘用户分配的导频组Φ2分配给第3个小区的中心用户{u3,M/3+1,u3,M/3+2......u3,2M/3};否则,优先将第2个小区的边缘用户分配的导频组Φ2导频分配给第2个小区的中心用户{u3,1,u3,2......u3,M/3},再将第1个小区的边缘用户分配的导频组Φ1分配给第3个小区的中心用户{u3,M/3+1,u3,M/3+2......u3,2M/3}。
7.根据权利要求6所述的一种大规模MIMO系统中基于用户分类的动态导频分配方法,其特征在于,所述依次给第1个小区、第2个小区、第3个小区的中心用户分配导频,具体包括:根据用户间导频污染强度公式: 得到导频污染强度矩
阵,依次选择所述矩阵每一列最大的那个元素,即将第L个小区中第ke个边缘用户所分配的导频分配给第l个小区中第kc个中心用户;
其中, 表示第l个小区中第kc个中心用户与第L个小区中第ke个边缘用户之
间的导频污染强度, 表示第l个小区中第kc个中心用户到第l个小区基站的大尺度衰落因子, 表示第l个小区中第kc个中心用户到第L个小区基站的大尺度衰落因子,表示第L个小区中第ke个边缘用户到第L个小区基站的大尺度衰落因子,
3;l≠L。
8.根据权利要求6所述的一种大规模MIMO系统中基于用户分类的动态导频分配方法,其特征在于,所述导频污染强度矩阵包括:其中,Hlc,Le表示第l个小区的中心用户和第L个小区的边缘用户的导频污染强度矩阵。