CN103560983B - 一种以用户为中心多基站协作系统中的训练序列设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以用户为中心多基站协作系统中的训练序列设计方法，属于无线通信技术领域。所述方法首先根据多基站协作系统的分簇结果，计算基站‑用户间关联矩阵A，基站‑基站间关联矩阵G，以及用户‑用户间关联矩阵H；然后设计多基站协作系统的下行和上行训练序列，可以使得训练开销较小。本发明所用到的运算主要是整数加法和整数排序，复杂度较低，适应于以用户为中心多基站协作系统中分簇结果实时动态变化的特点，可以在每次分簇完成后及时设计完成系统的下行和上行训练序列，利于实际应用。

Description

一种以用户为中心多基站协作系统中的训练序列设计方法

技术领域

本发明属于无线通信领域，主要面向以用户为中心的多基站协作系统，具体涉及一种以用户为中心多基站协作系统中的训练序列设计方法。

背景技术

多基站协作，或称作协作多点（CoMP,Coordinated Multi-Point）传输技术是无线通信中提升蜂窝网络频谱效率的一项关键技术。在CoMP技术的实际部署中，由若干个基站组成的协作簇是静态配置的且无交叠，因此位于协作簇边缘的用户将受到强烈的簇外干扰。为了减弱干扰，提升簇边缘用户的通信质量，可以考虑一类以用户为中心的动态分簇方式，即根据用户到附近多个基站的信道状况，选择有利于提升该用户通信质量的若干基站组成一个协作簇，共同服务此用户。在这种分簇方式下，每个用户可以选择其特定的协作簇，因此不同的协作簇之间可能存在交叠，而且这些协作簇将随着用户的变化动态变化。

训练序列是由基站或者用户发送的一组特定序列，用于基站和用户间的信道估计等。在传统的静态无交叠分簇的系统中，无论是基站发送的下行训练序列，还是用户发送的上行训练序列，只需要满足在同一个协作簇内训练序列相互正交的条件即可提供较好的信道估计精度。因此可以单独考虑每个协作簇，预先设计好上行和下行的训练序列。

然而，在以用户为中心的多基站协作系统中，由于存在协作簇交叠，系统的上行和下行的训练序列所需要满足的条件都将变得复杂。具体地说，对于下行训练序列，一个基站可能同时属于多个协作簇，那么该基站的下行训练序列应与这些协作簇中的任何基站的下行训练序列都正交；对于上行训练序列，任意两个用户之间如果存在公共的服务基站，那么这两个用户的上行训练序列应正交。因此在这种以用户为中心的多基站协作系统中，需要同时考虑系统中若干协作簇以设计上行和下行训练序列。

如图1所示的是一个4小区的以用户为中心多基站协作系统，其中基站1、基站2和基站3组成协作簇1服务用户1，基站2、基站3和基站4组成协作簇2服务用户2，直线箭头方向表示链路的方向（上行或者下行）。对于基站发送的下行序列，由于基站2和基站3同时属于两个协作簇，因此基站2和基站3应与基站1或者基站4相互正交，而基站1与基站4之间可以不正交；对于用户发送的上行训练序列，尽管用户1和用户2不属于同一个协作簇，但由于这两个用户之间存在公共服务基站（基站2和基站3），因此用户1和用户2发送的上行序列应正交。

通过图1所示范例可知，在以用户为中心多基站系统中，系统的下行和上行训练序列需要精心设计以满足一定的正交要求。一种简单的解决方法是使系统中所有基站的下行训练序列相互正交，所有用户的上行序列相互正交。这种设计方法一定能满足训练序列的正交条件。然而，系统所需的相互正交的训练序列的数量将变得相当大，由此导致的大量的训练开销是实际系统难以承受的。因此，在设计训练序列时不仅要满足相应的序列正交要求，也要考虑使训练序列的开销尽可能小。

发明内容

本发明为了解决以用户为中心多基站系统中的训练序列设计问题，提出了一种低复杂度的串行分配训练序列的设计方法，不仅能满足训练序列的正交要求，也使得训练开销能尽可能小。

本发明主要面向以用户为中心的多基站协作系统：所述多基站协作系统包含N个单天线基站M个单天线用户{MS₁,MS₂,…,MS_M},假定分簇已经完成，即对于每个用户MS_k,(k＝1,2,…M)存在一个基站子集是其特定协作簇内的基站的集合，其中表示为用户MS_k服务的所有基站的集合，由中的一个或者多个元素构成，的值取决于分簇结果。本发明提出了一种训练序列的设计方法，包含以下几个步骤：

步骤1：根据多基站协作系统的分簇结果，计算基站-用户间关联矩阵A，基站-基站间关联矩阵G，以及用户-用户间关联矩阵H。

(1)基站-用户间关联矩阵A是M×N维01矩阵：

其中c_i＝[a_1,i,…,a_M，i]^T是矩阵的列向量(i＝1,…,N)，r_j=[a_j,1,…，a_j，N]是矩阵的行向量(j=1,...,M)。矩阵元素a_i,j的取值满足：a_i,j＝1，如果基站BS_j是用户MS_i的服务基站，即a_i，j＝0，如果基站BS_j不是用户MS_i的服务基站，即其中表示为用户MS_i服务的所有基站的集合。

(2)基站-基站间的关联矩阵G是N×N维01矩阵，其中矩阵元素g_i,j取值如下：

其中c_i,c_j是矩阵A的列向量，定义如前，i＝1,…，N；j=1，…，N。

(3)用户-用户间的关联矩阵H是M×M维01矩阵，其中矩阵元素h_i,j取值如下：

其中r_i,r_j是矩阵A的行向量，定义如前，i＝1,…，M；j=1，…，M。

步骤2：设计多基站协作系统的下行训练序列；

(1)计算基站BS_i的协作基站数d_i以及协作基站集合(i＝1，2，…，N)，方法如下：

其中g_i,j是矩阵G的第i行，第j列元素，j∈{1,2,…,N}，定义如前。

(2)将基站BS_i（i＝1,…，N)进行排序，得到基站序列其中n₁,n₂,…，n_N表示排序后的索引号。总共有四种排序方式:

（2.1）首先，计算排序方式1：将协作基站数d_i,(i＝1,2,…，N)进行排序，使其满足则得到相应的基站序列其中索引号n_i,(i＝1,2,…，N)保持一致，d_i定义如前。

（2.2）计算排序方式2：先计算序列的最末索引(j∈(1,2,…,N});再依次计算n_N-1,n_N-2,…，n₁，方法如下：对于n_i,(1≤i≤N-1),（j∈{1,2,…，N}-{n_i+1，…，n_N}，其中符号-表示集合的差运算），其中Δ_j表示与基站BS_j协作，且基站索引号属于集合{1,2,…，N}-{n_i+1，…，n_N}的协作基站数，g_j,k表示矩阵G的第j行，第k列元素，k∈{1,2,…，N}-{n_i+1，…，n_N}；最后得到相应的基站排序

（2.3）计算排序方式3：先计算序列的最前索引(j∈{1,2,…,N});再依次计算n₂，n₃，…，n_N，方法如下：对于n_i,(2≤i≤N)，(j∈{1，2，…，N}-{n₁，…，n_i-1})，其中Δ′_j表示与基站BS_j协作，且基站索引号属于集合j∈{1,2,…，N}-{n₁，…，n_i-1}的协作基站数，g_j,k表示矩阵G的第j行，第k列元素，k∈{1,2,…，N}-{n₁，…，n_i-1};最后得到相应的基站排序

（2.4）计算排序方式4：采用随机排序，即n₁,n₂,…，n_N选取1，2，…，N的任意一个排列，得到相应的基站排序

(3)按照已经排定的顺序依次为基站(i＝1，2，…，N)分配训练序列。假定存在一个足够大的下行训练序列的集合{S₁，S₂，S₃，…}。对于i＝1，为基站分配训练序列S₁。对于N≥i≥2，为基站分配训练序列S_j，j∈{1,2,…}，满足以下两个条件：训练序列S_j未分配给基站集合中的任何基站；索引号j尽可能小。

(4)对于4种不同的排序方式，分别计算与各种排序方式对应的下行训练序列开销。对于第i种排序方式，i=1,2,3,4，

(5)计算最小下行序列开销系统最终选择所对应的序列分配结果作为下行训练序列设计的结果，所需训练序列的开销为

步骤3：设计多基站协作系统的上行训练序列；

(1)计算与用户MS_i存在公共服务基站的其他用户的数量f_i以及其他用户的集合(i＝1，2，…，M)，方法如下：

其中h_i,j是矩阵H的第i行，第j列元素，j∈{1,2,…,M},定义如前。

(2)将用户MS_i,(i＝1,…，M)进行排序，得到用户序列其中m₁，m₂，…，m_M表示排序后的索引号。总共有四种排序方式：

（2.1）首先计算排序方式1：将f_i,(i＝1,2,…，M)进行排序，使其满足则得到相应的用户序列其中索引号m_i,(i＝1,2,…，M)保持一致，f_i定义如前。

（2.2）计算排序方式2：先计算序列的最末索引(j∈{1,2,…,M});再依次计算m_M-1,m_M-2,…，m₁，方法如下：对于m_i,(1≤i≤M-1),,(j∈{1,2,…，M}-{m_i+1，…，m_M})，其中Ω_j表示与用户MS_j存在公共服务基站，且用户索引号属于集合{1,2,…，M}-{m_i+1，…，m_M}的其它用户的数量，h_j,k表示矩阵Η的第j行，第k列元素，k∈{1,2,…，M}-{m_i+1，…，m_M};最后得到相应的用户排序

（2.3）计算排序方式3：先计算序列的最前索引(j∈{1,2,…,M});再依次计算m₂,m₃,…，m_M，方法如下：对于m_i,(2≤i≤M)，(j∈{1，2，…，M}-{m₁，…，m_i-1})，其中Ω′_j表示与用户MS_j存在公共服务基站，且索引号属于集合{1,2,…，M}-{m₁，…，m_i-1}的其它用户的数量，h_j,k表示矩阵Η的第j行，第k列元素，k∈{1,2,…，M}-{m₁，…，m_i-1};最后得到相应的用户排序

（2.4）计算排序方式4：采用随机排序，即m₁，m₂，…，m_M选取1,2,…，M的任意一个排列，得到相应的用户排序

（3）按照已经排定的顺序依次为用户(i＝1，2，…，M)分配训练序列。假定存在一个足够大的上行训练序列的集合{R₁,R₂,R₃,…}。对于i＝1，为用户分配训练序列R₁。对于M≥i≥2，为用户分配训练序列R_j，应满足以下两个条件：训练序列R_j未分配给用户集合中的任何用户；索引号j尽可能小。

(4)对于4种不同的排序方式，分别计算与各种排序方式对应的上行序列开销。对于第i种排序方式，i=1,2,3,4，

(5)计算最小上行序列开销系统最终选择所对应的序列分配结果作为上行训练序列设计的结果，所需的训练开销为

本发明的优点在于：

(1)本发明解决了以用户为中心多基站协作系统中的上行以及下行训练序列设计问题。相对于静态分簇且无交叠的多基站协作系统，以用户为中心多基站协作系统对训练序列的正交要求更加复杂，需要同时对多个协作簇的训练序列进行协调。虽然为每个基站分配一个特有的下行训练序列，以及为每个用户分配一个特有的上行训练序列的方法能满足正交要求，但由此带来的巨大训练开销使得这种方法在实际中难以运用。针对这个问题，本发明提出了一种更加实际的方法。

(2)本发明提出的一种串行训练序列分配方法不仅能满足系统对训练序列的正交要求，而且通过精心地选择基站和用户的排列顺序，可以使得训练开销较小。本发明中共采用了4种不同的排序方法，除去其中的随机排序方法，其它3种排序方法的基本思想都是一致的，即令协作基站数较多的基站，以及共用相同基站的其它用户数较多的用户在排序中有较高的优先级。这样可以使得该基站和用户在分别分配上行和下行训练序列时以较高的概率分配到索引号较小的训练序列，进而使整个系统的训练序列开销较小。

(3)本发明提出的方法具有较低的复杂度。本发明所用到的运算主要是整数加法和整数排序，复杂度较低，适应于以用户为中心多基站协作系统中分簇结果实时动态变化的特点，可以在每次分簇完成后及时设计完成系统的下行和上行训练序列，利于实际应用。

附图说明

图1是以用户为中心多基站协作系统的示意图；

图2是本发明的方法流程图。

具体实施方式

本发明提出一种以用户为中心多基站协作系统中的训练序列设计方法，下面将结合具体实施例和附图对本发明进行详细说明，流程图如图2所示。

实施例中的系统包含7个单天线基站7个单天线用户{MS₁,MS₂,...,MS₇},系统的分簇已经完成，对于每个用户MS_k,(k=1,2,…7)，其特定协作簇内的基站集合分别是 应用本发明提出的训练序列的设计方法，包含以下几个步骤：

步骤1：根据系统的分簇结果，计算基站-用户间关联矩阵A，基站-基站间关联矩阵G，以及用户-用户间关联矩阵H。

(1)基站-用户间关联矩阵A是7×7维01矩阵：

其中c_i＝[a_1，i，…，a_7，i]^T是矩阵的列向量(i＝1，…，7)，r_j＝[a_j，1，…，a_j，7]是矩阵的行向量(j＝1,…，7)。矩阵元素a_i,j的取值满足：a_i,j＝1，如果基站BS_j是用户MS_i的服务基站，即a_i，j=0，如果基站BS_j不是用户MS_i的服务基站，即故：

(2)基站-基站间的关联矩阵G是7×7维01矩阵，其中矩阵元素g_i,j取值如下：

其中c_i,c_j是矩阵A的列向量，定义如前，i,j＝1,…，7。于是得到：

(3)用户-用户间的关联矩阵H是M×M维01矩阵，其中矩阵元素h_i,j取值如下：

其中r_i,r_j是矩阵A的行向量，定义如前，i,j＝1,…，7。于是得到：

步骤2：设计系统的下行训练序列；

(1)计算基站BS_i的协作基站数d_i以及协作基站集合(i＝1，2，…，7)，方法如下

其中g_i,j是矩阵G的元素，j∈{1,2,…,7}，定义如前。于是得到：

[d₁ d₂ … d₇]=[6 3 2 2 3 3 3]

(2)将基站BS_i,(i＝1,…，7)进行排序，得到基站序列其中n₁，n₂，…，n₇表示排序后的索引号。

总共有四种排序方式：

（2.1）首先，计算排序方式1：将协作基站数d_i,(i＝1,2,…，7)进行排序，使其满足则得到相应的基站序列BS₁,BS₂,BS₅,BS₆,BS₇,BS₃,BS₄，d_i定义如前。

(2.2)计算排序方式2：先计算序列的最末索引(j∈{1,2,…,7});再依次计算n₆，n₅，…，n₁，方法如下：对于n_i,(1≤i≤5),(j∈{1,2,…，7}-{n_i+1，…，n₇})，其中Δ_j表示与基站BS_j协作，且索引号属于集合{1,2,…，7}-{n_i+1，…，n₇}的协作基站数，g_j,k表示矩阵G的第j行，第k列元素，k∈{1,2,…，7}-{n_i+1，…，n₇};最后得到相应的基站排序BS₇,BS₆,BS₁,BS₅,BS₄,BS₂,BS₃。

(2.3)计算排序方式3：先计算序列的最前索引(j∈{1,2,...,7});再依次计算n₂,n₃,…，n₇，方法如下：对于n_i,(2≤i≤7)，(j∈{1,2,…，7}-{n₁，…，n_i-1})，其中Δ′_j表示与基站BS_j协作，且索引号属于集合j∈{1,2,…，7}-{n₁，…，n_i-1}的协作基站数，g_j,k表示矩阵G的第j行，第k列元素，k∈{1,2,…，7}-{n₁，…，n_i-1};最后得到相应的基站排序BS₁,BS₂,BS₅,BS₆,BS₃,BS₄,BS₇。

(2.4)计算排序方式4：采用随机排序，即n₁,n₂,…，n₇选取1,2,…,7的任意一个排列，得到相应的基站排序BS₆,BS₅,BS₃,BS₂,BS₁,BS₄,BS₇。

(3)按照已经排定的顺序依次为基站(i＝1，2，…，7)分配训练序列。假定存在一个足够大的下行训练序列的集合{S₁,S₂,S₃,…}。对于i＝1，为基站分配训练序列S₁。对于7≥i≥2，为基站分配训练序列S_j，j∈{1,2,3,…}，满足以下两个条件：训练序列S_j未分配给基站集合中的任何基站；索引号j尽可能小。以下为训练序列分配结果：

对于排序1：

基站

BS1

BS2

BS3

BS4

BS5

BS6

BS7

分配序列

S1

S2

S2

S3

S4

S3

S3

对于排序2：

基站

BS1

BS2

BS3

BS4

BS5

BS6

BS7

分配序列

S3

S2

S1

S2

S1

S2

S1

对于排序3：

基站

BS1

BS2

BS3

BS4

BS5

BS6

BS7

分配序列

S1

S2

S3

S3

S2

S3

S4

对于排序4：

基站

BS1

BS2

BS3

BS4

BS5

BS6

BS7

分配序列

S3

S2

S1

S1

S2

S1

S4

(4)对于4种不同的排序方式，分别计算与各种排序方式对应的下行训练序列开销其中i＝1,2,3,4。对于排序1，序列开销对于排序2，序列开销对于排序3，序列开销对于排序4，序列开销

(5)计算最小下行序列开销系统最终选择所对应的序列分配结果，即排序方式2对应的分配结果作为上行训练序列设计的最终结果，所需的训练开销为3。分配结果如下：

基站

BS1

BS2

BS3

BS4

BS5

BS6

BS7

分配序列

S3

S2

S1

S2

S1

S2

S1

步骤3：设计系统的上行训练序列；

(1)计算与用户MS_i存在公共服务基站的其他用户的数量f_i以及其他用户的集合(i＝1，2，…，7)，方法如下：

其中h_i,j是矩阵H的元素，定义如前，j∈{1,2,…，7}。于是得到

[f₁ f₂ … f₇]=[5 4 4 5 3 3 3]

(2)将用户MS_i,(i＝1,…,7)进行排序，得到用户序列其中m₁,m₂,…，m₇表示排序后的索引号。

总共有四种排序方式：

(2.1)首先计算排序1：将f_i,(i＝1,2,…，7)进行排序，使其满足则得到相应的用户序列MS₆,MS₁,MS₄,MS₂,MS₃,MS₅,MS₇。

(2.2)计算排序2：先计算序列的最末索引(j∈{1,2,...,7});再依次计算m₆，m₅，…，m₁，方法如下：对于m_i,(1≤i≤6),(j∈{1,2,…，7}-{m_i+1，…，m₇})，其中Ω_j表示与用户MS_j存在公共服务基站，且索引号属于集合{1,2,…，7}-{m_i+1，…，m₇}的其它用户的数量，h_j,k表示矩阵Η的第j行，第k列元素，k∈{1，2，…，7}-{m_i+1，…，m₇};最后得到相应的用户排序MS₆,MS₄,MS₃,MS₂,MS₁,MS₅,MS₇。

(2.3)计算排序3：先计算序列的最前索引(j∈{1,2,…,7});再依次计算m₂，m₃，…，m₇，方法如下：对于m_i,(2≤i≤7)，(j∈{1，2，…，7}-{m₁，…，m_i-1})，其中Ω′_j表示与用户MS_j存在公共服务基站，且索引号属于集合{1,2,…，7}-{m₁，…，m_i-1}的其它用户的数量，h_j,k表示矩阵Η的第j行，第k列元素，k∈{1,2,…，7}-{m₁，…，m_i-1};最后得到相应的用户排序MS₆,MS₁,MS₄,MS₂,MS₃,MS₅,MS₇。

(2.4)计算排序4：采用随机排序，即m₁,m₂,…，m₇选取1，2，…，7的任意一个排列，得到相应的用户排序MS₅,MS₆,MS₇,MS₃,MS₂,MS₄,MS₁。

(3)按照已经排定的顺序依次为用户分配训练序列。假定存在一个足够大的上行训练序列的集合{R₁,R₂,R₃,…}。对于i＝1，为用户分配训练序列R₁。对于7≥i≥2，为用户分配训练序列R_j，应满足以下两个条件：序列R_j未分配给用户集合中的任何用户；索引号j尽可能小。以下为序列分配结果：

对于排序1

基站

MS1

MS2

MS3

MS4

MS5

MS6

MS7

分配序列

R2

R4

R5

R3

R4

R1

R2

对于排序2：

基站

MS1

MS2

MS3

MS4

MS5

MS6

MS7

分配序列

R5

R4

R3

R2

R3

R1

R2

对于排序3：

基站

MS1

MS2

MS3

MS4

MS5

MS6

MS7

分配序列

R2

R4

R5

R3

R4

R1

R2

对于排序4：

基站

MS1

MS2

MS3

MS4

MS5

MS6

MS7

分配序列

R5

R3

R1

R4

R1

R2

R1

(4)对于4种不同的排序方式，分别计算与各种排序方式对应的上行序列开销其中i＝1,2,3,4。对于排序1，序列开销对于排序2，序列开销对于排序3，序列开销对于排序4，序列开销

(5)计算最小上行序列开销系统最终选择所对应的序列分配结果作为上行训练序列设计的最终结果。由于4种排序方式得到的序列开销相同，故可以选择任意一种分配结果。所需的训练开销为序列分配方式如下：

基站

MS1

MS2

MS3

MS4

MS5

MS6

MS7

分配序列

R2

R4

R5

R3

R4

R1

R2

Claims (6)

1.一种以用户为中心多基站协作系统中的训练序列设计方法，其特征在于：

步骤1：根据多基站协作系统的分簇结果，计算基站-用户间关联矩阵A，基站-基站间关联矩阵G，以及用户-用户间关联矩阵H；

(1)基站-用户间关联矩阵A是M×N维01矩阵：

$A=\[c_1,...,c_N\]={\[r_1^T,...,r_M^T\]}^T$

其中c_i＝[a_1,i,…,a_M,i]^T是矩阵的列向量，i＝1,…,N，r_j＝[a_j,1,…,a_j,N]是矩阵的行向量，j＝1,…,M；矩阵元素a_i,j的取值满足：a_i,j＝1，如果基站BS_j是用户MS_i的服务基站，即BS_j∈B_i；a_i,j＝0，如果基站BS_j不是用户MS_i的服务基站，即其中B_i表示为用户MS_i服务的所有基站的集合；

(2)基站-基站间的关联矩阵G是N×N维01矩阵，其中矩阵元素g_{i,j_a}取值如下：

其中c_i,c_{j_a}是矩阵A的列向量，i＝1,…,N；j_a＝1,…,N；

(3)用户-用户间的关联矩阵H是M×M维01矩阵，其中矩阵元素h_{i_a,j}取值如下：

其中r_{i_a,},r_j是矩阵A的行向量，i_a,＝1,…,M；j＝1,…,M；

步骤2：设计多基站协作系统的下行训练序列；

(1)计算基站BS_i的协作基站数d_i以及协作基站集合D_i，i＝1,2,…,N，方法如下：

$d_i=\underset{j\_a=1}{\overset{N}{\Σ}}{g}_{i,j\_a}$

D_i＝{BS_{j_a}|g_{i,j_a}＝1,i≠j_a}

其中g_{i,j_a}是矩阵G的第i行，第j_a列元素，j_a∈{1,2,…,N}；

(2)将基站BS_i进行排序，i＝1,…,N，得到基站序列其中n₁,n₂,…,n_N表示排序后的索引号；总共有四种排序方式；

(3)按照已经排定的顺序依次为基站分配训练序列，i＝1,2,…,N；

(4)对于4种不同的排序方式，分别计算与各种排序方式对应的下行训练序列开销；对于第i_c种排序方式，i_c＝1,2,3,4，

(5)计算最小下行序列开销系统最终选择所对应的序列分配结果作为下行训练序列设计的结果，所需训练序列的开销为

步骤3：设计多基站协作系统的上行训练序列；

(1)计算与用户MS_i存在公共服务基站的其他用户的数量f_{i_a},以及其他用户的集合F_{i_a},，i_a,＝1,2,…,M，方法如下：

$f_{i\_a,}=\underset{j=1}{\overset{M}{\Σ}}{h}_{i\_a,,j}$

F_{i_a}＝{MS_j|h_{i_a,j}＝1,i_a≠j}

其中h_{i_a,j}是矩阵H的第i_a行，第j列元素，j∈{1,2,…,M}；

(2)将用户MS_{i_a}进行排序，i_a＝1,…,M，得到用户序列其中m₁,m₂,…,m_M表示排序后的索引号；总共有四种排序方式；

(3)按照已经排定的顺序依次为用户分配训练序列，i_a＝1,2,…,M；

(4)对于4种不同的排序方式，分别计算与各种排序方式对应的上行序列开销；对于第i种排序方式，i_c＝1,2,3,4，

(5)计算最小上行序列开销最终选择所对应的序列分配结果作为上行训练序列设计的结果，所需的训练开销为

2.根据权利要求1所述的一种以用户为中心多基站协作系统中的训练序列设计方法，其特征在于：所述的以用户为中心的多基站协作系统包含N个单天线基站B＝{BS₁,BS₂,…,BS_N}，M个单天线用户{MS₁,MS₂,…,MS_M}，假定分簇已经完成，也就是对于每个用户MS_k存在一个基站子集是其特定协作簇内的基站的集合，k＝1,2,…M。

3.根据权利要求1所述的一种以用户为中心多基站协作系统中的训练序列设计方法，其特征在于：步骤2(2)中所述的四种排序方式具体如下：

(2.1)排序方式1：将协作基站数d_i进行排序，i＝1,2,…,N，使其满足则得到相应的基站序列

(2.2)排序方式2：先计算序列的最末索引j_a∈{1,2,…,N}；再依次计算n_N-1,n_N-2,…,n₁，方法如下：对于n_{i_b},1≤i_b≤N-1，j_n∈{1,2,…,N}-{n_{i_b+1},…,n_N}，其中Δ_{j_n}表示与基站BS_{j_n}协作，且基站索引号属于集合{1,2,…,N}-{n_{(i_b)+1},…,n_N}的协作基站数，g_{j_n,k}表示矩阵G的第j_n行，第k列元素，k∈{1,2,…,N}-{n_{(i_b)+1},…,n_N}；最后得到相应的基站排序

(2.3)排序方式3：先计算序列的最前索引j_a∈{1,2,…,N}；再依次计算n₂,n₃,…,n_N，方法如下：对于n_{i_d}，2≤i_d≤N，j_m∈{1,2,…,N}-{n₁,…,n_{(i_d)-1}}，其中Δ′_{j_m}表示与基站BS_{j_m}协作，且基站索引号属于集合j_m∈{1,2,…,N}-{n₁,…,n_{(i_d)-1}}的协作基站数，g_{j_m,k}表示矩阵G的第j_m行，第k列元素，k∈{1,2,…,N}-{n₁,…,n_{i_d-1}}；最后得到相应的基站排序

(2.4)排序方式4：采用随机排序，即n₁,n₂,…,n_N选取1,2,…,N的任意一个排列，得到相应的基站排序

4.根据权利要求1所述的一种以用户为中心多基站协作系统中的训练序列设计方法，其特征在于：步骤2(3)具体为：

假定存在一个训练序列的数量已经预先给定的下行训练序列的集合{S₁,S₂,S₃,…}，对于i＝1，为基站分配训练序列S₁；对于i_d＝2，3，…N，为基站分配训练序列S_{j_d}，j_d∈{1,2,…}，应满足以下两个条件：训练序列S_{j_d}未分配给基站集合中的任何基站；索引号j_d最小。

5.根据权利要求1所述的一种以用户为中心多基站协作系统中的训练序列设计方法，其特征在于：步骤3(2)中所述的四种排序方式具体如下：

(2.1)排序方式1：将f_{i_a}进行排序，i_a＝1,2,…,M，使其满足则得到相应的用户序列其中索引号m_{i_a}保持一致，i_a＝1,2,…,M；

(2.2)排序方式2：先计算序列的最末索引j∈{1,2,…,M}；再依次计算m_M-1,m_M-2,…,m₁，方法如下：对于m_{i_e},1≤i_e≤M-1，j_p∈{1,2,…,M}-{m_{(i_e)+1},…,m_M}，其中Ω_{j_p}表示与用户MS_{j_p}存在公共服务基站，且用户索引号属于集合{1,2,…,M}-{m_{(i_e)+1},…,m_M}的其它用户的数量，h_{j_p,k}表示矩阵Η的第j_p行，第k列元素，k∈{1,2,…,M}-{m_{(i_e)+1},…,m_M}；最后得到相应的用户排序

(2.3)排序方式3：先计算序列的最前索引j∈{1,2,…,M}；再依次计算m₂,m₃,…,m_M，方法如下：对于m_i，i_f＝2,3，…M，j_q∈{1,2,…,M}-{m₁,…,m_{(i_f)-1}}，其中Ω′_{j_q}表示与用户MS_{j_q}存在公共服务基站，且索引号属于集合{1,2,…,M}-{m₁,…,m_{(i_f)-1}}的其它用户的数量，h_{j_q,k}表示矩阵Η的第j_q行，第k列元素，k∈{1,2,…,M}-{m₁,…,m_{(i_f)-1}}；最后得到相应的用户排序

(2.4)排序方式4：采用随机排序，即m₁,m₂,…,m_M选取1,2,…,M的任意一个排列，得到相应的用户排序

6.根据权利要求1所述的一种以用户为中心多基站协作系统中的训练序列设计方法，其特征在于：步骤3(3)具体为：

假定存在一个训练序列的数量已经预先给定的上行训练序列的集合{R₁,R₂,R₃,…}，对于i＝1，为用户分配训练序列R₁，对于i_f＝2,3，…M，为用户分配训练序列R_j，应满足以下两个条件：训练序列R_j未分配给用户集合中的任何用户；索引号j最小。