CN104735792A - 导频资源分配方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导频资源分配方法及装置，属于无线通信技术领域。该方法包括：为线性结构多小区系统内所有小区分配相同的导频序列集合；将该线性结构多小区系统的导频资源至少划分为第一导频帧和第二导频帧，该第一导频帧和第二导频帧不重合，将该第一导频帧和第二导频帧分配给线性结构多小区系统中的第一小区组和第二小区组中的小区。本发明使得相邻小区在时域和/或频域不重合的导频帧上发送导频序列，避免了导频污染。

Description

导频资源分配方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种导频资源分配方法及装置。

背景技术

多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）是一种广泛应用于无线通信领域的核心技术。MIMO允许多个天线同时发送和接收多个空间流，并能够区分发往或来自不同空间方位的信号。

大规模MIMO主要应用于时分双工（Time Division Duplex，TDD）系统中，上下行信道采用相同的频谱，因此可以利用上行信道估计结果来预测下行信道信息。由于信道相干时间是有限的，在此时间内发射的导频序列数目也是有限的，所以不可避免的存在不同小区的用户在相同导频帧上同时发射导频序列的情况，从而导致目标小区的基站无法区分不同小区的导频，从而无法确定主导频序列，形成“导频污染”。在多小区TDD系统中，导频污染是制约整个大规模MIMO系统性能的瓶颈。

现有技术中减少导频污染的方法主要有两种：第一种方法采用偏移帧结构，不同小区间导频帧的发射彼此错开，目标小区的导频帧发射时隙对应于其它小区的数据帧发射时隙，由于数据与导频序列是不相关的，从而能避免导频污染。

第二种方法是将系统中多个小区分成多个不同的组。同一组中用户同时发射导频帧，而不同组的用户则在非交叠的时隙发射导频帧，由于数据与导频序列是不相关的，因此仅同组用户间才存在导频污染。

现有技术至少存在以下问题：

在应用第一种方法时，当小区数较大时，如果将每个目标小区的导频帧发射时隙对应于其它小区的数据帧发射时隙，信令开销较大；且由于数据长度有限，不可能让所有不同小区间导频帧的发射都彼此错开，即不可能让所有目标小区的导频帧发射时隙都对应于其它小区的数据帧发射时隙，所以会存在一定的导频污染，影响系统的性能。第二种方法对现有系统的帧结构改动太大，缺乏实用性。

发明内容

为了避开相邻小区间的导频污染，提高系统的性能，本发明实施例提供了一种导频资源分配方法及装置。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种导频资源分配方法，所述方法包括：

为线性结构多小区系统内所有小区分配相同的导频序列集合，所述线性结构多小区系统内同一个小区内的UE采用正交或者准正交的导频序列；

将所述线性结构多小区系统的导频资源至少划分为第一导频帧和第二导频帧，所述第一导频帧和第二导频帧在时域和频域中的至少一个上不重合，将所述第一导频帧和第二导频帧分别分配给所述线性结构多小区系统中的第一小区组和第二小区组，使得所述第一小区组内的UE在所述第一导频帧上发送导频序列，所述第二小区组内的UE在所述第二导频帧上发送导频序列，所述第一小区组和所述第二小区组均包括多个小区。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，为线性结构多小区系统内所有小区分配相同的导频序列集合之前，所述方法还包括：

对于蜂窝结构多小区系统，将所述蜂窝结构多小区系统按照小区的相邻关系和位置，划分成多个线性结构多小区系统。

结合第一方面的上述任一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述方法还包括：

对所述多个线性结构多小区系统中相邻的两个线性结构多小区系统，其中一个线性结构多小区系统的导频帧与另一个线性结构多小区系统的导频帧位置相互偏移。

结合第一方面的上述任一种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述方法还包括：

对所述多个线性结构多小区系统中相邻的两个线性结构多小区系统，其中一个线性结构多小区系统的导频序列与另一个线性结构多小区系统的导频序列正交。

结合第一方面的上述任一种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述将所述蜂窝结构多小区系统按照小区的相邻关系和位置，划分成多个线性结构多小区系统包括：

按照小区的相邻关系和位置，将该蜂窝结构多小区系统内处于同一条直线上且两两相邻的小区划为一个直线形结构多小区系统，得到多个直线形结构多小区系统；

或，

按照小区的相邻关系和位置，将该蜂窝结构多小区系统内处于同一个圆环形上且两两相邻的小区划为一个圆环形结构多小区系统，得到多个圆环形结构多小区系统。

第二方面，提供了一种导频资源分配装置，所述装置包括：

分配模块，用于为线性结构多小区系统内所有小区分配相同的导频序列集合，所述线性结构多小区系统内同一个小区内的UE采用正交或者准正交的导频序列；

第一划分模块，用于将所述线性结构多小区系统的导频资源至少划分为第一导频帧和第二导频帧，所述第一导频帧和第二导频帧在时域和频域中的至少一个上不重合，将所述第一导频帧和第二导频帧分别分配给所述线性结构多小区系统中的第一小区组和第二小区组，使得所述第一小区组内的UE在所述第一导频帧上发送导频序列，所述第二小区组内的UE在所述第二导频帧上发送导频序列，所述第一小区组和所述第二小区组均包括多个小区。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能实现方式中，所述装置包括：

第二划分模块，用于对于蜂窝结构多小区系统，将所述蜂窝结构多小区系统按照小区的相邻关系和位置，划分成多个线性结构多小区系统。

结合第二方面的上述任一种可能实现方式，在第二方面的第二种可能实现方式中，对所述多个线性结构多小区系统中相邻的两个线性结构多小区系统，其中一个线性结构多小区系统的导频帧与另一个线性结构多小区系统的导频帧位置相互偏移。

结合第二方面的上述任一种可能实现方式，在第二方面的第三种可能实现方式中，对所述多个线性结构多小区系统中相邻的两个线性结构多小区系统，其中一个线性结构多小区系统的导频序列与另一个线性结构多小区系统的导频序列正交。

结合第二方面的上述任一种可能实现方式，在第二方面的第四种可能实现方式中，所述第二划分模块还用于按照小区的相邻关系和位置，将该蜂窝结构多小区系统内处于同一条直线上且两两相邻的小区划为一个直线形结构多小区系统，得到多个直线形结构多小区系统；或，

所述第二划分模块还用于按照小区的相邻关系和位置，将该蜂窝结构多小区系统内处于同一个圆环形上且两两相邻的小区划为一个圆环形结构多小区系统，得到多个圆环形结构多小区系统。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过为线性结构多小区系统内所有小区分配相同的导频序列集合，将线性结构多小区系统的导频资源至少划分为在时域和/或频域不重合的第一导频帧和第二导频帧，并将该第一导频帧和第二导频帧分别分配给该线性结构多小区系统中的第一小区组和第二小区组，使得该第一小区组的小区内的UE在该第一导频帧上发送导频序列，该第二小区组的小区内的UE在该第二导频帧上发送导频序列，使得相邻小区能够在时域和/或频域不重合的导频帧上发送导频序列，从而能够完全避开相邻小区间的导频污染，提高系统的性能，且对帧结构改动较小，具有很好的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a是本发明实施例提供的线性结构多小区系统的结构示意图；

图1b是本发明实施例提供的蜂窝结构多小区系统的结构示意图；

图1c是导频资源分配方法流程图；

图2是本发明实施例提供的线性结构多小区系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的小区导频序列分配时的帧结构的示意图；

图4时本发明实施例提供的每个小区下行可达和速率性比较示意图；

图5是本发明实施例提供的导频资源分配方法流程图；

图6是本发明实施例提供的蜂窝结构多小区系统划分示意图；

图7是本发明实施例提供的线性结构多小区系统间的导频序列偏移示意图；

图8是本发明实施例提供的对蜂窝结构多小区系统的小区分组示意图；

图9是本发明实施例提供的仿真结果示意图；

图10是本发明实施例提供的导频资源分配装置结构示意图；

图11是本发明实施例提供的控制设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

为了便于对本发明的理解，下面对本发明所涉及到的技术名词进行解释：

（1）线性结构多小区系统。线性结构多小区系统是指多个小区以线性结构排列。如图1a中的左图所示，即为线性结构的一种表现形式：直线形，而图1a中的右图所示，即为线性结构的另一种表现形式：圆环形。这里仅以线性结构的两种表现形式为例进行说明，事实上，线性结构还可以有曲线形等其他表现形式，在此不再赘述。

（2）蜂窝结构多小区系统。蜂窝结构多小区系统是一种现行的无线通信网络架构，通常都是一个小区三个扇区。如图1b所示，即为蜂窝结构的一种表现形式。

对于线性结构多小区系统，当线性结构多小区系统中不同小区的UE在相同的导频帧上发送相同的导频序列时，存在导频污染，为了消除不同小区间的导频污染，可以为相邻小区分配不同的导频帧。图1c是本发明实施例提供的另一种导频资源分配方法流程图。该方法的执行主体可以为控制设备，参见图1c，该方法包括：

101、为线性结构多小区系统内所有小区分配相同的导频序列集合，所述线性结构多小区系统内同一个小区内的UE采用正交或者准正交的导频序列。

为了避免同一个小区内的UE发送导频序列时产生的导频污染，为同一个小区内的UE分配正交或者准正交的导频序列，且线性结构多小区系统内的所有小区复用相同的导频序列集合，该导频序列集合中包括多个导频序列。此时，由于同一个小区内的UE采用正交或者准正交的导频序列，因此同一小区内不存在导频污染，导频污染仅存在于线性结构多小区系统内相邻的小区之间，在后续步骤中，只需避免线性结构多小区系统内相邻的小区之间的导频污染即可。

102、将所述线性结构多小区系统的导频资源至少划分为第一导频帧和第二导频帧，所述第一导频帧和第二导频帧在时域和频域中的至少一个上不重合，将所述第一导频帧和第二导频帧分别分配给所述线性结构多小区系统中的第一小区组和第二小区组，使得所述第一小区组内的UE在所述第一导频帧上发送导频序列，所述第二小区组内的UE在所述第二导频帧上发送导频序列，所述第一小区组和所述第二小区组均包括多个小区。

为了进一步避免线性结构多小区系统内相邻的小区之间产生导频污染，为线性结构多小区系统内的相邻小区分配不同的导频帧。

具体地，为线性结构多小区系统内的所有小区按照它们的排列顺序依次进行编号，编号为奇数的多个小区划分为第一小区组，编号为偶数的多个小区划分为第二小区组，将导频帧分为不重叠的两部分，即第一导频帧和第二导频帧，将该第一导频帧分配给该线性结构多小区系统中的第一小区组中的各个小区，将该第二导频帧分配给该线性结构多小区系统中的第二小区组中的各个小区，使得第一小区组中的各个小区的UE在该第一导频帧上发送导频序列，该第二小区组中的各个小区的UE在该第二导频帧上发送导频序列。

例如，线性结构多小区系统内包括有5个小区，如图2所示，每个小区设有一个基站，每个基站可以配备M根天线，每个小区包括k个单天线的UE，设备为这5个小区按照排列顺序从左到右依次编号为1、2、3、4、5，则编号为1、3、5的小区为第一小区组，编号为2、4的小区为第二小区组。设导频帧的长度为τ，将其等分为两个部分（如图3所示），分别作为第一导频帧和第二导频帧，编号1、3、5的小区内的UE在第一导频帧上发送导频序列，编号为2、4的小区内的UE在第二导频帧上发送导频序列。

需要说明的是，图3中所示的导频资源都是连续的，但该原则同样适用于导频资源离散的情形。

当基站的发射天线数量趋向无穷，且导频污染非常严重时，导频序列长度的缩减只会带来很小的信道估计性能的损失，具体分析如下：考虑由L个小区组成的线性结构多小区系统，每个小区基站配备M根天线，每个小区包括k个单天线UE，大尺度衰落因子可以定义为：

${\mathrm{\β}}_{\mathrm{jlk}}=\left\{\begin{array}{cc}a,& j=1\\ {\mathrm{\γ}}^{c-1}b,& |j-l|=c\end{array}\right.,$ 其中，β_jlk是指第j个小区中的第k个UE到第l个小区的基站（这里假设同一基站的M根天线所组成的天线阵列足够紧凑，对特定的用户有着相同的大尺度衰落）的大尺度衰落。其中0≤b≤a≤1，0≤γ≤1，以第l个小区为目标小区，信道的MMSE（Minimum Mean SquareError，最小均方误差）估计为其中，R∈□^LM×LM，且R_i∈□^M×M，且而（p_r为用户发射导频序列功率，τ为导频序列长度）且D_jl=diag{[β_jl1 β_jl2…β_jlK]}。导频序列矩阵则定义为其中，Ψ为每小区所用的导频序列向量，I_M为M×M的单位阵。I_τM为τM×τM的单位阵。其中,y=vec(Y)而Y为第l小区基站接收到的导频序列向量。而信道估计MSE（Mean Squared Error，均方误差）为 （为简化，k=1），由此可见，当基站的发射天线数量M趋向无穷，且导频污染非常严重时，导频序列长度的缩减只会带来很小的信道估计性能的损失。

图4为采用不同方法解决导频污染的效果对比图，由图4可以看到，本发明实施例所提供的线性结构多小区系统内的导频资源分配方法性能远优于存在导频污染的情况，且也比小区间采用简单正交导频序列（即奇数小区采用相同的导频序列，而偶数小区采用相同的但与奇数小区正交的导频序列）的方法要好。

需要说明的是，本发明实施例中，为了避免线性结构多小区系统内相邻的小区之间产生的导频污染，仅以将所有小区按照对小区的编号划分为第一小区组和第二小区组，第一小区组中包括编号为奇数的小区，而第二小区组中包括编号为偶数的小区，将线性结构多小区系统的导频资源划分为在时域和/或频域不重合的第一导频帧和第二导频帧两部分，分别分配给该线性结构多小区系统中的第一小区组中的小区和第二小区组中的小区为例进行说明，在本发明的其他实施例中，在满足信道估计性能要求的情况下，还可以采用其他方式将所有小区分为X组：第一小区组、第二小区组、……、第X小区组，其中同一组的小区内的任意两个小区均不相邻，将线性结构多小区系统的导频资源分为第一导频帧、第二导频帧、……、第X导频帧，这些导频帧在时域或者频域上不重合甚至正交，将第一导频帧、第二导频帧、……、第X导频帧分别分配给该线性结构多小区系统中的第一小区组、第二小区组、……、第X小区组，使得第一小区组的小区内的UE在第一导频帧上发送导频序列，第二小区组的小区内的UE在第二导频帧上发送导频序列，……，第X小区组的小区内的UE在第X导频帧上发送导频序列。其中，X为大于等于2的整数。为简便起见，本发明实施例以X=2来进行讨论（即第一小区组包括奇数小区，第二小区组包括偶数小区）。本发明实施例对于将线性结构多小区系统内的小区怎样分组不做限定。

本发明实施例提供的方法，通过为线性结构多小区系统内所有小区分配相同的导频序列集合，将线性结构多小区系统的导频资源至少划分为在时域和/或频域不重合的第一导频帧和第二导频帧，并将该第一导频帧和第二导频帧分别分配给该线性结构多小区系统中的第一小区组和第二小区组，使得该第一小区组的小区内的UE在该第一导频帧上发送导频序列，该第二小区组的小区内的UE在该第二导频帧上发送导频序列，使得相邻小区能够在时域和/或频域不重合的导频帧上发送导频序列，从而能够完全避开相邻小区间的导频污染，提高系统的性能，且对帧结构改动较小，具有很好的实用性。

对于蜂窝结构多小区系统，当蜂窝结构多小区系统中不同的小区在相同的导频帧上发送相同的导频序列时，同样存在导频污染。图5是本发明实施例提供的另一种导频资源分配方法流程图。该方法的执行主体可以为用于控制导频序列发射的控制设备，参见图5，该方法包括：

501、对于蜂窝结构多小区系统，将该蜂窝结构多小区系统按照小区的相邻关系和位置，划分成多个线性结构多小区系统。

为了避免蜂窝结构多小区系统中的导频污染，可以将该蜂窝结构多小区系统按照小区的相邻关系和位置，划分成多个线性结构多小区系统，以对划分后的多个线性结构多小区系统中的小区进行导频序列分配，从而避免导频污染，也即是将线性结构多小区系统中的导频资源分配方法应用于蜂窝结构多小区系统中，关键在于把二维小区结构划分为多个一维小区结构，也即是把蜂窝结构划分为多个直线形结构或多个圆环形结构。

该步骤501包括：按照小区的相邻关系和位置，将该蜂窝结构多小区系统内处于同一条直线上且两两相邻的小区划为一个直线形结构多小区系统，得到多个直线形结构多小区系统；或，按照小区的相邻关系和位置，将该蜂窝结构多小区系统内处于同一个圆环形上且两两相邻的小区划为一个圆环形结构多小区系统，得到多个圆环形结构多小区系统。

图6给出了对于蜂窝结构多小区系统的两种不同的划分方式，其中，第一种划分方式为将该蜂窝结构多小区系统划分成多个直线形结构多小区系统，如图6中（a）所示，图中编号为1、2、3、4的四个小区构成一个直线形结构多小区系统，图中编号为5、6、7、8、9的五个小区构成另一个直线形结构多小区系统。第二种划分方式为将该蜂窝结构多小区系统划分成多个圆环形结构多小区系统，如图6中（b）所示，图中编号为1、2、3、4、5、6的六个小区构成一个圆环形结构多小区系统，图中编号为7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18的十二个小区构成另一个圆环形结构多小区系统。

需要说明的是，在本发明的实施例中，可以采用上述两种方式中的任一种方式对蜂窝结构多小区系统进行划分，或采用其他方式将将该蜂窝结构多小区系统划分成多个线性结构多小区系统，本发明实施例对如何划分不做限定。

502、对该多个线性结构多小区系统中相邻的两个线性结构多小区系统，其中一个线性结构多小区系统的导频帧与另一个线性结构多小区系统的导频帧位置相互偏移。

为了避免相邻的两个线性结构多小区系统之间的导频污染，可以为相邻的两个线性结构多小区系统分配不同的导频帧，使得其中一个线性结构多小区系统的导频帧与另一个线性结构多小区系统的导频帧在时域和/或频域位置相互偏移（如图7所示）。需要说明的是，图7中所示的导频资源都是连续的，但该原则同样适用于导频资源离散的情形。

在本发明的另一实施例中，在对蜂窝结构多小区系统进行划分以后，得到多个线性结构多小区系统，该步骤502可以由以下步骤代替：对该多个线性结构多小区系统中相邻的两个线性结构多小区系统，其中一个线性结构多小区系统的导频序列与另一个线性结构多小区系统的导频序列正交。进一步地，可以将所有小区分为第一小区组和第二小区组，为同一组的小区分配相同的导频序列集合，且分配给这两组不同的小区组的导频序列相互正交，如图8所示，以L=7为例（仍然以第l小区为目标小区），由于不同类的小区间采用了正交的导频序列，只需考虑由l-1、l和l+1组成的线性结构多小区系统的导频污染。第l小区的信道估计MSE为（k=1）：对期望信道的估计为对所有信道的估计为其中，L′是同时发射导频序列的小区数。线性结构多小区系统内的小区采用相同的导频序列，且通过步骤502减轻导频污染后，可以得到上述信道估计MSE的新形式分别如下： ${\tilde{M}}_d^{\′}=M-\frac{M{\mathrm{\β}}_{\mathrm{ll}1}{p}_r{\mathrm{\τ}}^2}{{\mathrm{\β}}_{\mathrm{ll}1}{p}_r{\mathrm{\τ}}^2+1},{\tilde{M}}_{\left(1\right)}^{\′}=M(L^{\′\′}-1)+\frac{M}{{\mathrm{\β}}_{\mathrm{ll}1}{p}_r{\mathrm{\τ}}^2+1},{\tilde{M}}_{\left(2\right)}^{\′}=M(L^{\′\′\′}-1)+\frac{M}{\underset{i=l-1,l+1}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\β}}_{\mathrm{il}1}{p}_r{\mathrm{\τ}}^2+1},$ 其中，L′′和L′′′的意义与L′相同。由此可见，当基站的发射天线数量M趋向无穷，且导频污染非常严重时，导频序列长度的缩减只会带来很小的信道估计性能的损失。

503、对于该多个线性结构多小区系统中的每一个线性结构多小区系统，为该每一个线性结构多小区系统中的小区分配第一导频帧和第二导频帧。

由于步骤502可以通过为相邻的两个线性结构多小区系统分配不同的导频帧，避免该多个线性结构多小区系统内的相邻的两个线性结构多小区系统之间的导频污染，此时，为了避免每一个线性结构多小区系统中的导频污染，对于每一个线性结构多小区系统，采用图1c所示的实施例中的导频资源分配方法，为该每一个线性结构多小区系统中的小区分配第一导频帧和第二导频帧。

具体地，该步骤503包括：为线性结构多小区系统内所有小区分配相同的导频序列集合，同一个小区内的UE（User Equipment，用户设备）采用正交或者准正交的导频序列；将步骤502中分配给该线性结构多小区系统的导频资源至少划分为第一导频帧和第二导频帧，该第一导频帧和第二导频帧在时域和/或频域不重合，将该第一导频帧分配给该线性结构多小区系统中的第一小区组，将该第二导频帧分配给该线性结构多小区系统中的第二小区组，使得该第一小区组的小区内UE在该第一导频帧上发送导频序列，该第二小区组的小区内的UE在该第二导频帧上发送导频序列。

该步骤503用于避免每一个线性结构多小区系统内部的导频污染。该步骤503与步骤101-102同理，本发明实施例在此不再赘述。

可以通过对该实施例中的方法进行仿真，模拟出每小区单用户情况下下行可达和速率随基站天线数的变化，采用以下仿真参数：归一化的信道矩阵H_jl都是由每个元素均满足独立同分布CN(0,1)的随机矩阵生成，基站平均发射功率p_f为20dB，用户的平均发射功率p_r为10dB。不失一般性，对于所有的k有，如果j=l，直接增益（direct gain）β_jlk=1，如果j≠l，交叉增益（cross gain）β_jlk则采用区间(0,1)内的随机值。评估系统性能的指标为下行可达和速率，采用以下的方法计算单个用户的可达速率后求和可得其中是的第k行，而a_li则是所采用的预编码矩阵A_l的第i列，其中仿真中考虑了单小区ZF（Zero-Forcing，迫零）预编码和基于MMSE的多小区预编码两个方案。

图9描述了采用将所有小区分为第一小区组和第二小区组，第一小区组包括奇数小区，第二小区组包括偶数小区，且每个线性结构多小区系统间采用正交的导频序列的方法避免导频污染之后，在每小区单用户（k=1）情况下，所获得的每个小区下行可达和速率（标记为“小区分组”），分别考虑了ZF和MMSE两种预编码方案。作为对比，仿真中还给出了所有小区均采用相同的导频序列（标记为“导频污染”）和任意两个小区采用的导频序列相互正交的系统的性能（标记为“正交导频”）作为对比。由图中可以看到，当所有小区均采用相同导频序列时，基站天线的增加对性能几乎没有任何提升，而且即便是复杂的基于MMSE的多小区预编码，与简单的单小区ZF预编码相比，也几乎没有增益。而当任意两个小区采用的导频序列相互正交时，即当L=7时，系统中有7个正交的导频序列被采用，每个小区各采用其中一个，由于不存在导频污染，基于MMSE的多小区预编码的性能明显优于单小区ZF预编码，且都远好于导频污染时的性能，这种情况下的性能可视为一个上界。在基于将所有小区分为第一小区组和第二小区组两类的导频资源分配方法中，利用第一小区组和第二小区组的小区分组，第l-1、l和l+1小区采用相同的导频序列，其余4个小区复用另一个与第l-1、l和l+1小区采用的导频序列相互正交的导频序列，之后，利用τ的减半，第l个小区也获得了一个无导频污染的状况，由仿真结果可以看到，采用导频资源分配方法几乎获得了与所有小区均采用正交导频序列一样的性能。当考虑了每小区多用户（k=8）的场景时，对比图9中(a)和(b)两图，可以发现，随着用户数的增加，对系统的性能是有影响的，可以看到，在单用户时，即便基站天线数不是很多，小区分组和正交导频序列的性能就已经远优于有导频污染的情况；而多用户时，三种情况的性能在基站天线数不多时，彼此间的差距并不是很大，是随着基站天线数的增加才慢慢拉大，这是因为由于导频序列的长度是有限的，所以同小区不同用户间的导频序列正交性是近似的，当用户数很多时，依然会影响到基站对上行导频序列的估计性能。

本发明实施例提供的方法，通过为线性结构多小区系统内所有小区分配相同的导频序列集合，将线性结构多小区系统的导频资源至少划分为在时域和/或频域不重合的第一导频帧和第二导频帧，并将该第一导频帧和第二导频帧分别分配给该线性结构多小区系统中的第一小区组和第二小区组，使得该第一小区组的小区内的UE在该第一导频帧上发送导频序列，该第二小区组的小区内的UE在该第二导频帧上发送导频序列，使得相邻小区能够在时域和/或频域不重合的导频帧上发送导频序列，从而能够完全避开相邻小区间的导频污染，提高系统的性能，且对帧结构改动较小，具有很好的实用性。进一步地，将所述蜂窝结构多小区系统划分成多个线性结构多小区系统，利用线形多小区系统中的导频资源分配方法，将其扩展到更一般的蜂窝结构多小区拓扑中，可以避免蜂窝结构多小区系统中的导频污染。

图10是本发明提供的一种导频资源分配装置结构示意图，参见图10，该装置包括：分配模块1001和第一划分模块1002；其中，分配模块1001与第一划分模块1002连接，分配模块1001用于为线性结构多小区系统内所有小区分配相同的导频序列集合，所述线性结构多小区系统内同一个小区内的UE采用正交或者准正交的导频序列；第一划分模块1002用于为线性结构多小区系统内所有小区分配相同的导频序列集合，所述线性结构多小区系统内同一个小区内的UE采用正交或者准正交的导频序列。

可选地，该装置还包括：第二划分模块，用于对于蜂窝结构多小区系统，将所述蜂窝结构多小区系统按照小区的相邻关系和位置，划分成多个线性结构多小区系统。

可选地，对该多个线性结构多小区系统中相邻的两个线性结构多小区系统，其中一个线性结构多小区系统的导频帧与另一个线性结构多小区系统的导频帧位置相互偏移。

可选地，对该多个线性结构多小区系统中相邻的两个线性结构多小区系统，其中一个线性结构多小区系统的导频序列与另一个线性结构多小区系统的导频序列正交。

可选地，该第二划分模块还用于按照小区的相邻关系和位置，将该蜂窝结构多小区系统内处于同一条直线上且两两相邻的小区划为一个直线形结构多小区系统，得到多个直线形结构多小区系统；或，

该第二划分模块还用于按照小区的相邻关系和位置，将该蜂窝结构多小区系统内处于同一个圆环形上且两两相邻的小区划为一个圆环形结构多小区系统，得到多个圆环形结构多小区系统。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。

需要说明的是：上述实施例提供的导频资源分配装置在导频资源分配时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将控制设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的导频资源分配装置与导频资源分配方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

图11是本发明实施例提供的一种控制设备结构示意图。参见图11，该控制设备可以用于实施上述实施例中提供的图像处理方法。具体来讲：控制设备包括有收发器1101、处理器1102和存储器1103，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于该存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行该一个或者一个以上程序包含用于进行以下操作的指令：为线性结构多小区系统内所有小区分配相同的导频序列集合，所述线性结构多小区系统内同一个小区内的UE采用正交或者准正交的导频序列；

将所述线性结构多小区系统的导频资源至少划分为第一导频帧和第二导频帧，所述第一导频帧和第二导频帧在时域和频域中的至少一个上不重合，将所述第一导频帧和第二导频帧分别分配给所述线性结构多小区系统中的第一小区组和第二小区组，使得所述第一小区组内的UE在所述第一导频帧上发送导频序列，所述第二小区组内的UE在所述第二导频帧上发送导频序列，所述第一小区组和所述第二小区组均包括多个小区。

可选地，该存储器还存储有执行以下操作的指令：

对于蜂窝结构多小区系统，将所述蜂窝结构多小区系统按照小区的相邻关系和位置，划分成多个线性结构多小区系统。

可选地，对所述多个线性结构多小区系统中相邻的两个线性结构多小区系统，其中一个线性结构多小区系统的导频帧与另一个线性结构多小区系统的导频帧位置相互偏移。

可选地，对所述多个线性结构多小区系统中相邻的两个线性结构多小区系统，其中一个线性结构多小区系统的导频序列与另一个线性结构多小区系统的导频序列正交。

可选地，该存储器还存储有执行以下操作的指令：

按照小区的相邻关系和位置，将该蜂窝结构多小区系统内处于同一条直线上且两两相邻的小区划为一个直线形结构多小区系统，得到多个直线形结构多小区系统；

或，

按照小区的相邻关系和位置，将该蜂窝结构多小区系统内处于同一个圆环形上且两两相邻的小区划为一个圆环形结构多小区系统，得到多个圆环形结构多小区系统。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导频资源分配方法，其特征在于，所述方法包括：

为线性结构多小区系统内所有小区分配相同的导频序列集合，所述线性结构多小区系统内同一个小区内的UE采用正交或者准正交的导频序列；

将所述线性结构多小区系统的导频资源至少划分为第一导频帧和第二导频帧，所述第一导频帧和第二导频帧在时域和频域中的至少一个上不重合，将所述第一导频帧和第二导频帧分别分配给所述线性结构多小区系统中的第一小区组和第二小区组，使得所述第一小区组内的UE在所述第一导频帧上发送导频序列，所述第二小区组内的UE在所述第二导频帧上发送导频序列，所述第一小区组和所述第二小区组均包括多个小区。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为线性结构多小区系统内所有小区分配相同的导频序列集合之前，所述方法还包括：

对于蜂窝结构多小区系统，将所述蜂窝结构多小区系统按照小区的相邻关系和位置，划分成多个线性结构多小区系统。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述多个线性结构多小区系统中相邻的两个线性结构多小区系统，其中一个线性结构多小区系统的导频帧与另一个线性结构多小区系统的导频帧位置相互偏移。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述多个线性结构多小区系统中相邻的两个线性结构多小区系统，其中一个线性结构多小区系统的导频序列与另一个线性结构多小区系统的导频序列正交。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述蜂窝结构多小区系统按照小区的相邻关系和位置，划分成多个线性结构多小区系统包括：

按照小区的相邻关系和位置，将该蜂窝结构多小区系统内处于同一条直线上且两两相邻的小区划为一个直线形结构多小区系统，得到多个直线形结构多小区系统；

或，

按照小区的相邻关系和位置，将该蜂窝结构多小区系统内处于同一个圆环形上且两两相邻的小区划为一个圆环形结构多小区系统，得到多个圆环形结构多小区系统。

6.一种导频资源分配装置，其特征在于，所述装置包括：

分配模块，用于为线性结构多小区系统内所有小区分配相同的导频序列集合，所述线性结构多小区系统内同一个小区内的UE采用正交或者准正交的导频序列；

第一划分模块，用于将所述线性结构多小区系统的导频资源至少划分为第一导频帧和第二导频帧，所述第一导频帧和第二导频帧在时域和频域中的至少一个上不重合，将所述第一导频帧和第二导频帧分别分配给所述线性结构多小区系统中的第一小区组和第二小区组，使得所述第一小区组内的UE在所述第一导频帧上发送导频序列，所述第二小区组内的UE在所述第二导频帧上发送导频序列，所述第一小区组和所述第二小区组均包括多个小区。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置包括：

第二划分模块，用于对于蜂窝结构多小区系统，将所述蜂窝结构多小区系统按照小区的相邻关系和位置，划分成多个线性结构多小区系统。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，对所述多个线性结构多小区系统中相邻的两个线性结构多小区系统，其中一个线性结构多小区系统的导频帧与另一个线性结构多小区系统的导频帧位置相互偏移。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，对所述多个线性结构多小区系统中相邻的两个线性结构多小区系统，其中一个线性结构多小区系统的导频序列与另一个线性结构多小区系统的导频序列正交。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述第二划分模块还用于按照小区的相邻关系和位置，将该蜂窝结构多小区系统内处于同一条直线上且两两相邻的小区划为一个直线形结构多小区系统，得到多个直线形结构多小区系统；或，

所述第二划分模块还用于按照小区的相邻关系和位置，将该蜂窝结构多小区系统内处于同一个圆环形上且两两相邻的小区划为一个圆环形结构多小区系统，得到多个圆环形结构多小区系统。