大规模MIMO系统中基于用户位置和用户分类的导频分配

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019191

电信科学 ›› 2019, Vol. 35 ›› Issue (10): 92-99.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2019191

大规模MIMO系统中基于用户位置和用户分类的导频分配

曹海燕, 马子昌, 杨晓慧, 胡文娟, 许方敏, 方昕

杭州电子科技大学，浙江杭州 310018

修回日期:2019-07-18 出版日期:2019-10-20 发布日期:2019-11-03
作者简介:曹海燕（1975- ），女，博士，杭州电子科技大学副教授，主要研究方向为无线通信系统的信道编码、信号检测、LTE 物理层标准等|马子昌（1995- ），男，杭州电子科技大学硕士生，主要研究方向为无线通信系统、大规模MIMO系统中的导频分配技术|杨晓慧（1996- ），女，杭州电子科技大学硕士生，主要研究方向为无线通信系统、毫米波大规模MIMO系统中的预编码技术|胡文娟（1994- ），女，杭州电子科技大学硕士生，主要研究方向为无线通信系统、大规模MIMO系统中的能效优化技术|许方敏（1980- ），女，杭州电子科技大学讲师，主要研究方向为先进移动通信系统及其关键技术，包括干扰抑制策略、无线资源管理策略|方昕（1975- ），女，杭州电子科技大学副教授，主要研究方向为4G/5G移动通信物理层算法
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61501158)

Pilot allocation based on users’ location and user classification in massive MIMO system

Haiyan CAO, Zichang MA, Xiaohui YANG, Wenjuan HU, Fangmin XU, Xin FANG

Hangzhou Dianzi University,Hangzhou 310018,China

Revised:2019-07-18 Online:2019-10-20 Published:2019-11-03
Supported by:
The National Natural Science Foundation of China(61501158)

摘要/Abstract

摘要：

针对大规模MIMO通信系统中存在的导频污染问题，提出了一种基于用户位置和用户分类的导频分配方案。该方案根据路径损耗和到达角设计目标函数及合理阈值，通过将用户的目标函数与阈值进行比较，把系统中所有用户分为高干扰和低干扰两类，接着为低干扰用户复用导频序列、高干扰用户分配额外正交导频序列来减轻导频污染。仿真结果表明，该方案提高了通信系统性能。

关键词: 大规模MIMO, 导频污染, 导频分配, 归一化均方误差, 信干噪比, 可达和速率

Abstract:

Aiming at the problem of pilot contamination in massive MIMO systems,a pilot allocation scheme based on users’ location and user classification was proposed.The scheme designed the objective function and reasonable threshold based on path loss and angle of arrival.By comparing the user’s objective function with the threshold,all users in the system were divided into two types:high interference and low interference,and the low-interference users multiplex pilot sequences and extra orthogonal pilot sequences were assigned to high interference users to mitigate pilot contamination.Simulation results show that the scheme improves the performance of the communication system.

Key words: massive MIMO, pilot contamination, pilot allocation, NMSE, signal to noise ratio, achievable sum rate

中图分类号:

TN929.5

曹海燕, 马子昌, 杨晓慧, 胡文娟, 许方敏, 方昕. 大规模MIMO系统中基于用户位置和用户分类的导频分配[J]. 电信科学, 2019, 35(10): 92-99.

Haiyan CAO, Zichang MA, Xiaohui YANG, Wenjuan HU, Fangmin XU, Xin FANG. Pilot allocation based on users’ location and user classification in massive MIMO system[J]. Telecommunications Science, 2019, 35(10): 92-99.

图/表 8

图1

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参考文献 18

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	参数
小区数L/个	7
每个小区中的用户数K/个	10
天线数M /根	50
小区半径R/m	1 000
用户生成范围d_s/m	100～1 000
散射体半径r_s/m	100
小区边缘信噪功率比r_SNR/dB	20
路径损耗系数γ	2.5
噪声的方差σ²/dBm	1 ^-60
信号波长λ/m	0.1
天线间距D/m	0.05
散射路径数P/条	50
发送导频功率P_ρ/dB	20
发送数据功率P_u /dB	10

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