CN107204838A - 基于时空导频调度的信道估计方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种基于时空导频调度的信道估计方法及装置。该方法包括:从时域将蜂窝网络中的所有小区分为第一集合和第二集合;对于同一集合内的小区以各相邻的小区为第一目标小区和第二目标小区,对于第一目标小区内的每个第一用户,遍历第二目标小区中的各个第二用户,并计算第一用户与第二用户之间的网络效用函数值,当网络效用函数值最小时,确定第二用户调度的导频序列为第一用户调度的导频序列。本发明实施例从时域将蜂窝网络中的所有小区分为第一集合和第二集合,从空域上通过相邻小区中用户之间的干扰最小,确定出相邻小区中调度相同的导频序列的用户,同时从时域和空域有效降低了导频污染,从而降低了信道估计的均方误差。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种基于时空导频调度的信道估计方法及装置。
背景技术
通信技术中最为宝贵的资源即为不可再生的频谱资源,通信技术的研究一直以如何在确定的频谱资源上提供更高的通信速率,即如何达到提高频谱效率的目标。长期演进(Long Term Evolution,简称LTE)作为4G移动通信技术标准的长期演进,可以达到下行峰值速率100Mbps,上行峰值速率50Mbps的高通信速率。LTE能实现如此高的通信速率依赖于引入了正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,简称OFDM)和多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,简称MIMO)关键技术。OFDM技术把信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,从而更加逼近香农理论的信道容量极限。而MIMO技术,通过在发送端和接收端都采用多根天线,利用多天线间的信道响应不完全相关的特性,在发送端和接收端构建多个并行的空域空间传输信道。通过引入空域信号维度,MIMO系统能够增加信号的自由度,把原来仅仅在频域和时域空间的信号设计问题扩展到空域空间,从本质上重复利用频谱,提高频谱利用率。
在多小区多用户大规模MIMO中,由于导频资源有限,不同小区间要复用导频来估计信道状态信息。但是导频复用会带来导频污染问题,导致信道估计的均方误差性能并不随天线数目趋于无穷大而趋于理想。
现有技术从时域或空域来降低导频污染,但是从时域或空域降低导频污染的性能有限,导致信道估计的均方误差依然较高。
发明内容
本发明实施例提供一种基于时空导频调度的信道估计方法及装置,以降低信道估计的均方误差。
本发明实施例的一个方面是提供一种基于时空导频调度的信道估计方法,包括:
从时域将蜂窝网络中的所有小区分为第一集合和第二集合,且所述第一集合中小区的导频时隙与所述第二集合中小区的导频时隙完全隔离;
对于同一集合内的小区以各相邻的小区为第一目标小区和第二目标小区,对于所述第一目标小区内的每个第一用户,遍历所述第二目标小区中的各个第二用户,并计算所述第一用户与所述第二用户之间的网络效用函数值,当所述网络效用函数值最小时,确定所述第二用户调度的导频序列为所述第一用户调度的导频序列。
本发明实施例的另一个方面是提供一种基于时空导频调度的信道估计装置,包括:
区分模块,用于从时域将蜂窝网络中的所有小区分为第一集合和第二集合,且所述第一集合中小区的导频时隙与所述第二集合中小区的导频时隙完全隔离;
遍历模块,用于对于同一集合内的小区以各相邻的小区为第一目标小区和第二目标小区,对于所述第一目标小区内的每个第一用户,遍历所述第二目标小区中的各个第二用户;
计算模块,用于计算所述第一用户与所述第二用户之间的网络效用函数值,当所述网络效用函数值最小时,确定所述第二用户调度的导频序列为所述第一用户调度的导频序列。
本发明实施例提供的基于时空导频调度的信道估计方法及装置,从时域将蜂窝网络中的所有小区分为第一集合和第二集合,且所述第一集合中小区的导频时隙与所述第二集合中小区的导频时隙完全隔离,从空域上通过相邻小区中用户之间的干扰最小,确定出相邻小区中调度相同的导频序列的用户,同时从时域和空域有效降低了导频污染,从而降低了信道估计的均方误差。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于时空导频调度的信道估计方法流程图;
图2为本发明实施例提供的基于时空导频调度的信道估计方法适用的蜂窝网络示意图;
图3为本发明实施例提供的基于时空导频调度的信道估计方法适用的相干时间时隙分配图;
图4为本发明实施例提供的基于时空导频调度的信道估计装置的结构图。
具体实施方式
图1为本发明实施例提供的基于时空导频调度的信道估计方法流程图,图2为本发明实施例提供的基于时空导频调度的信道估计方法适用的蜂窝网络示意图,图3为本发明实施例提供的基于时空导频调度的信道估计方法适用的相干时间时隙分配图。本发明实施例针对现有技术从时域或空域来降低导频污染,但是从时域或空域降低导频污染的性能有限,导致信道估计的均方误差依然较高,提供了基于时空导频调度的信道估计方法,该方法具体步骤如下:
步骤S101、从时域将蜂窝网络中的所有小区分为第一集合和第二集合,且所述第一集合中小区的导频时隙与所述第二集合中小区的导频时隙完全隔离;
如图2所示,实线的蜂窝小区1、蜂窝小区2、蜂窝小区3构成第一集合,虚线的蜂窝小区1、蜂窝小区2、蜂窝小区3构成第二集合,实际的蜂窝网络中沿着斜向上的方向,与蜂窝小区3相邻的还有蜂窝小区4、5等等,图2中未示出。本发明实施例从时域将蜂窝网络中的所有小区分为第一集合和第二集合,且第一集合对应的相干时间时隙分配图如图3中的A,第二集合对应的相干时间时隙分配图如图3中的B,每个相干时间包括11个OFDM符号间隔,其中,4个OFDM符号用于导频时隙,1个OFDM符号用于信道估计处理,4个OFDM符号用于下行数据发送,2个OFDM符号用于上行数据发送,具体的,第一集合中的小区用户用前4个OFDM符号调度导频序列,小区基站用第5个OFDM符号进行信道估计处理,小区基站用第6、7、8、9个OFDM符号下行发送数据,小区用户用第10、11个OFDM符号上行发送数据;第二集合中的小区基站用前4个OFDM符号下行发送数据,小区用户用第5、6、7、8个OFDM符号调度导频序列,小区基站用第9个OFDM符号进行信道估计处理,小区用户用第10、11个OFDM符号上行发送数据,从而保证了第一集合A1中小区的导频时隙与第二集合A2中小区的导频时隙完全隔离。
步骤S102、对于同一集合内的小区以各相邻的小区为第一目标小区和第二目标小区,对于所述第一目标小区内的每个第一用户,遍历所述第二目标小区中的各个第二用户,并计算所述第一用户与所述第二用户之间的网络效用函数值,当所述网络效用函数值最小时,确定所述第二用户调度的导频序列为所述第一用户调度的导频序列。
本发明实施例以及后续的实施例以第一集合A1为例,如图2所示,蜂窝小区1和蜂窝小区2为相邻小区,蜂窝小区2和蜂窝小区3为相邻小区,假设蜂窝小区1、蜂窝小区2和蜂窝小区3中各有4个用户,相邻小区中左边的小区为第一目标小区,右边的小区为第二目标小区,当以蜂窝小区1和蜂窝小区2为相邻小区时,蜂窝小区1为第一目标小区,蜂窝小区2为第二目标小区,当以蜂窝小区2和蜂窝小区3为相邻小区时,蜂窝小区2为第一目标小区,蜂窝小区3为第二目标小区,以此类推。现以蜂窝小区1和蜂窝小区2为研究对象,对于蜂窝小区1中的每一个用户,遍历蜂窝小区2中的各个用户,计算蜂窝小区1中的用户与蜂窝小区2中的用户之间的网络效用函数值,当网络效用函数值最小时,确定该蜂窝小区2中的该用户调度的导频序列为蜂窝小区1中的用户调度的导频序列,例如,蜂窝小区1中包括用户11、12、13、14,蜂窝小区2中包括用户21、22、23、24,对于蜂窝小区1中用户11,遍历蜂窝小区2中的各个用户,即依次计算用户11和用户21之间的网络效用函数值、计算用户11和用户22之间的网络效用函数值、计算用户11和用户23之间的网络效用函数值、计算用户11和用户24之间的网络效用函数值,并选择出四个网络效用函数值中的最小值,假设用户11和用户22之间的网络效用函数值最小,则确定蜂窝小区2中的用户22调度的导频序列为蜂窝小区1中的用户11调度的导频序列,即让蜂窝小区2中的用户22和蜂窝小区1中的用户11调度相同的导频序列。
对于蜂窝小区1中用户12,遍历蜂窝小区2中剩余用户21、23、24中的各个用户,即依次计算用户12和用户21之间的网络效用函数值、计算用户12和用户23之间的网络效用函数值、计算用户12和用户24之间的网络效用函数值,并选择出三个网络效用函数值中的最小值,假设用户12和用户24之间的网络效用函数值最小,则确定蜂窝小区2中的用户24调度的导频序列为蜂窝小区1中的用户12调度的导频序列,即让蜂窝小区2中的用户24和蜂窝小区1中的用户12调度相同的导频序列,依次类推蜂窝小区1中用户13和14。
以蜂窝小区2和蜂窝小区3为研究对象时,依据蜂窝小区2中各用户调度的导频序列确定蜂窝小区3中各用户调度的导频序列,具体的确定方法与上述方法类似,同理,以任意两个相邻的蜂窝小区为研究对象时,依据第一目标小区中各用户调度的导频序列确定第二目标小区各用户调度的导频序列的方法与上述方法类似,此处不再赘述。
本发明实施例从时域将蜂窝网络中的所有小区分为第一集合和第二集合,且所述第一集合中小区的导频时隙与所述第二集合中小区的导频时隙完全隔离,从空域上通过相邻小区中用户之间的干扰最小,确定出相邻小区中调度相同的导频序列的用户,同时从时域和空域有效降低了导频污染,从而降低了信道估计的均方误差。
在上述实施例的基础上,所述网络效用函数表示为公式(1):
其中,l表示所述第一目标小区的标识号,l+1表示所述第二目标小区的标识号,l≥1,表示第l个小区中调度导频序列sk的用户编号,m表示所述第l+1个小区中待遍历的调度导频序列sk的用户编号,表示仅考虑第l个小区和第l+1个小区,并且第l个小区中第个用户和第l+1个小区中第m个用户同时调度导频序列sk时第i个小区基站与所述第i个小区中第k个用户之间的信道估计的均方误差,表示仅考虑第l个小区和第l+1个小区,并且第l个小区中第个用户和第l+1个小区中第m个用户同时调度导频序列sk时第i个小区基站与所述第i个小区中第k个用户之间的信道的二阶协方差矩阵。
所述依据公式(2)获得:
其中,Miki表示考虑所述第i个小区所在的集合中除所述第i个小区之外的其他小区用户干扰的情况下第i个小区基站与所述第i个小区中第k个用户之间的信道估计的均方误差,Riki表示考虑所述第i个小区所在的集合中除所述第i个小区之外的其他小区用户干扰的情况下第i个小区基站与所述第i个小区中第k个用户之间的信道的二阶协方差矩阵,Rikj表示第j个小区的第k个用户与第i个小区基站之间的信道的二阶协方差矩阵,K表示每个小区内用户的总个数,k表示每个小区内第k个用户,所述第一集合包括N个小区,所述第二集合包括N个小区,Pkl表示第l个小区中第k个用户的下行发送功率,dil表示第i个小区基站到第l个小区基站的距离,γ为衰落系数,δ2表示均值为0的高斯白噪声的方差,A2表示所述第二集合,IM表示单位矩阵。
gikj表示第j个小区的第k个用户到第i个小区基站的信道向量,Np表示多径个数,θikjn表示波达角,a(θikjn)表示波达角分量,D表示天线阵天线之间间隔,λ表示信号波长,M表示每个基站的天线阵天线数目,αikjn表示第n径的衰落,αikjn服从均值为0、方差为βikj的高斯分布,dikj表示第j个小区的第k个用户到第i个小区基站的距离,γ为衰落系数。
第i个小区的第k个用户到第i个小区基站的信道向量的贝叶斯估计为 sk=sk1=sk2=…=sk2N,ski表示第i个小区中第k个用户调度的导频序列,yi=vec(Yi),A2表示所述第二集合,Gil=[gil1,…,gilM],Gil表示第i个小区的基站和第l个小区的基站之间的信道矩阵,wkl表示第l个小区中第k个用户对应的预编码向量,vkl表示第l个小区基站发送给第i个小区中第k个用户的数据信息,Zi表示M*K噪声矩阵,所述噪声矩阵的每个元素服从均值为0,方差为δ2的高斯分布, zi=vec(Zi)。
是依据贝叶斯准则推导出的,具体的推导过程可通过数学计算的方法得出,此处不再详述。
本发明实施例具体提供了网络效用函数的计算过程,通过网络效用函数判断复用导频估计出的信道估计的均方误差,提高了信道估计的均方误差的计算精度。
图4为本发明实施例提供的基于时空导频调度的信道估计装置的结构图。本发明实施例提供的基于时空导频调度的信道估计装置可以执行基于时空导频调度的信道估计方法实施例提供的处理流程,如图4所示,基于时空导频调度的信道估计装置40包括区分模块41、遍历模块42和计算模块43,其中,区分模块41用于从时域将蜂窝网络中的所有小区分为第一集合和第二集合,且所述第一集合中小区的导频时隙与所述第二集合中小区的导频时隙完全隔离;遍历模块42用于对于同一集合内的小区以各相邻的小区为第一目标小区和第二目标小区,对于所述第一目标小区内的每个第一用户,遍历所述第二目标小区中的各个第二用户;计算模块43用于计算所述第一用户与所述第二用户之间的网络效用函数值,当所述网络效用函数值最小时,确定所述第二用户调度的导频序列为所述第一用户调度的导频序列。
本发明实施例从时域将蜂窝网络中的所有小区分为第一集合和第二集合,且所述第一集合中小区的导频时隙与所述第二集合中小区的导频时隙完全隔离,从空域上通过相邻小区中用户之间的干扰最小,确定出相邻小区中调度相同的导频序列的用户,同时从时域和空域有效降低了导频污染,从而降低了信道估计的均方误差。
在上述实施例的基础上,所述网络效用函数表示为公式(1):
其中,l表示所述第一目标小区的标识号,l+1表示所述第二目标小区的标识号,l≥1,表示第l个小区中调度导频序列sk的用户编号,m表示所述第l+1个小区中待遍历的调度导频序列sk的用户编号,表示仅考虑第l个小区和第l+1个小区,并且第l个小区中第个用户和第l+1个小区中第m个用户同时调度导频序列sk时第i个小区基站与所述第i个小区中第k个用户之间的信道估计的均方误差,表示仅考虑第l个小区和第l+1个小区,并且第l个小区中第个用户和第l+1个小区中第m个用户同时调度导频序列sk时第i个小区基站与所述第i个小区中第k个用户之间的信道的二阶协方差矩阵。
所述依据公式(2)获得:
其中,Miki表示考虑所述第i个小区所在的集合中除所述第i个小区之外的其他小区用户干扰的情况下第i个小区基站与所述第i个小区中第k个用户之间的信道估计的均方误差,Riki表示考虑所述第i个小区所在的集合中除所述第i个小区之外的其他小区用户干扰的情况下第i个小区基站与所述第i个小区中第k个用户之间的信道的二阶协方差矩阵,Rikj表示第j个小区的第k个用户与第i个小区基站之间的信道的二阶协方差矩阵,K表示每个小区内用户的总个数,k表示每个小区内第k个用户,所述第一集合包括N个小区,所述第二集合包括N个小区,Pkl表示第l个小区中第k个用户的下行发送功率,dil表示第i个小区基站到第l个小区基站的距离,γ为衰落系数,δ2表示均值为0的高斯白噪声的方差,A2表示所述第二集合,IM表示单位矩阵。
gikj表示第j个小区的第k个用户到第i个小区基站的信道向量,Np表示多径个数,θikjn表示波达角,a(θikjn)表示波达角分量,D表示天线阵天线之间间隔,λ表示信号波长,M表示每个基站的天线阵天线数目,αikjn表示第n径的衰落,αikjn服从均值为0、方差为βikj的高斯分布,dikj表示第j个小区的第k个用户到第i个小区基站的距离,γ为衰落系数。
第i个小区的第k个用户到第i个小区基站的信道向量的贝叶斯估计为 sk=sk1=sk2=…=sk2N,ski表示第i个小区中第k个用户调度的导频序列,yi=vec(Yi),A2表示所述第二集合,Gil=[gil1,…,gilM],Gil表示第i个小区的基站和第l个小区的基站之间的信道矩阵,wkl表示第l个小区中第k个用户对应的预编码向量,表示第l个小区基站发送给第i个小区中第k个用户的数据信息,Zi表示M*K噪声矩阵,所述噪声矩阵的每个元素服从均值为0,方差为δ2的高斯分布, zi=vec(Zi)。
本发明实施例提供的基于时空导频调度的信道估计装置可以具体用于执行上述图1所提供的方法实施例,具体功能此处不再赘述。
本发明实施例具体提供了网络效用函数的计算过程,通过网络效用函数判断复用导频估计出的信道估计的均方误差,提高了信道估计的均方误差的计算精度。
综上所述,本发明实施例从时域将蜂窝网络中的所有小区分为第一集合和第二集合,且所述第一集合中小区的导频时隙与所述第二集合中小区的导频时隙完全隔离,从空域上通过相邻小区中用户之间的干扰最小,确定出相邻小区中调度相同的导频序列的用户,同时从时域和空域有效降低了导频污染,从而降低了信道估计的均方误差;具体提供了网络效用函数的计算过程,通过网络效用函数判断复用导频估计出的信道估计的均方误差,提高了信道估计的均方误差的计算精度。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,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,即将装置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。上述描述的装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种基于时空导频调度的信道估计方法,其特征在于,包括:
从时域将蜂窝网络中的所有小区分为第一集合和第二集合,且所述第一集合中小区的导频时隙与所述第二集合中小区的导频时隙完全隔离;
对于同一集合内的小区以各相邻的小区为第一目标小区和第二目标小区,对于所述第一目标小区内的每个第一用户,遍历所述第二目标小区中的各个第二用户,并计算所述第一用户与所述第二用户之间的网络效用函数值,当所述网络效用函数值最小时,确定所述第二用户调度的导频序列为所述第一用户调度的导频序列。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述网络效用函数表示为公式(1):
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<mn>1</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中,l表示所述第一目标小区的标识号,l+1表示所述第二目标小区的标识号,l≥1,表示第l个小区中调度导频序列sk的用户编号,m表示所述第l+1个小区中待遍历的调度导频序列sk的用户编号,表示仅考虑第l个小区和第l+1个小区,并且第l个小区中第个用户和第l+1个小区中第m个用户同时调度导频序列sk时第i个小区基站与所述第i个小区中第k个用户之间的信道估计的均方误差,表示仅考虑第l个小区和第l+1个小区,并且第l个小区中第个用户和第l+1个小区中第m个用户同时调度导频序列sk时第i个小区基站与所述第i个小区中第k个用户之间的信道的二阶协方差矩阵。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述依据公式(2)获得:
<mrow>
<msub>
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<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>2</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中,Miki表示考虑所述第i个小区所在的集合中除所述第i个小区之外的其他小区用户干扰的情况下第i个小区基站与所述第i个小区中第k个用户之间的信道估计的均方误差,Riki表示考虑所述第i个小区所在的集合中除所述第i个小区之外的其他小区用户干扰的情况下第i个小区基站与所述第i个小区中第k个用户之间的信道的二阶协方差矩阵,Rikj表示第j个小区的第k个用户与第i个小区基站之间的信道的二阶协方差矩阵,K表示每个小区内用户的总个数,k表示每个小区内第k个用户,所述第一集合包括N个小区,所述第二集合包括N个小区,Pkl表示第l个小区中第k个用户的下行发送功率,dil表示第i个小区基站到第l个小区基站的距离,γ为衰落系数,δ2表示均值为0的高斯白噪声的方差,A2表示所述第二集合,IM表示单位矩阵。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于, gikj表示第j个小区的第k个用户到第i个小区基站的信道向量,Np表示多径个数,表示波达角,表示波达角分量,D表示天线阵天线之间间隔,λ表示信号波长,M表示每个基站的天线阵天线数目,αikjn表示第n径的衰落,αikjn服从均值为0、方差为βikj的高斯分布,dikj表示第j个小区的第k个用户到第i个小区基站的距离,γ为衰落系数。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,第i个小区的第k个用户到第i个小区基站的信道向量的贝叶斯估计为 sk=sk1=sk2=…=sk2N,ski表示第i个小区中第k个用户调度的导频序列,yi=vec(Yi),A2表示所述第二集合,Gil=[gil1,…,gilM],Gil表示第i个小区的基站和第l个小区的基站之间的信道矩阵,wkl表示第l个小区中第k个用户对应的预编码向量,vkl表示第l个小区基站发送给第i个小区中第k个用户的数据信息,Zi表示M*K噪声矩阵,所述噪声矩阵的每个元素服从均值为0,方差为δ2的高斯分布, zi=vec(Zi)。
6.一种基于时空导频调度的信道估计装置,其特征在于,包括:
区分模块,用于从时域将蜂窝网络中的所有小区分为第一集合和第二集合,且所述第一集合中小区的导频时隙与所述第二集合中小区的导频时隙完全隔离;
遍历模块,用于对于同一集合内的小区以各相邻的小区为第一目标小区和第二目标小区,对于所述第一目标小区内的每个第一用户,遍历所述第二目标小区中的各个第二用户;
计算模块,用于计算所述第一用户与所述第二用户之间的网络效用函数值,当所述网络效用函数值最小时,确定所述第二用户调度的导频序列为所述第一用户调度的导频序列。
7.根据权利要求6所述的基于时空导频调度的信道估计装置,其特征在于,所述网络效用函数表示为公式(1):
<mrow>
<mi>F</mi>
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<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中,l表示所述第一目标小区的标识号,l+1表示所述第二目标小区的标识号,l≥1,表示第l个小区中调度导频序列sk的用户编号,m表示所述第l+1个小区中待遍历的调度导频序列sk的用户编号,表示仅考虑第l个小区和第l+1个小区,并且第l个小区中第个用户和第l+1个小区中第m个用户同时调度导频序列sk时第i个小区基站与所述第i个小区中第k个用户之间的信道估计的均方误差,表示仅考虑第l个小区和第l+1个小区,并且第l个小区中第个用户和第l+1个小区中第m个用户同时调度导频序列sk时第i个小区基站与所述第i个小区中第k个用户之间的信道的二阶协方差矩阵。
8.根据权利要求7所述的基于时空导频调度的信道估计装置,其特征在于,所述依据公式(2)获得:
<mrow>
<msub>
<mi>M</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mi>k</mi>
<mi>i</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
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<mi>R</mi>
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<mn>2</mn>
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<mo>+</mo>
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<mn>1</mn>
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<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>2</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中,Miki表示考虑所述第i个小区所在的集合中除所述第i个小区之外的其他小区用户干扰的情况下第i个小区基站与所述第i个小区中第k个用户之间的信道估计的均方误差,Riki表示考虑所述第i个小区所在的集合中除所述第i个小区之外的其他小区用户干扰的情况下第i个小区基站与所述第i个小区中第k个用户之间的信道的二阶协方差矩阵,Rikj表示第j个小区的第k个用户与第i个小区基站之间的信道的二阶协方差矩阵,K表示每个小区内用户的总个数,k表示每个小区内第k个用户,所述第一集合包括N个小区,所述第二集合包括N个小区,Pkl表示第l个小区中第k个用户的下行发送功率,dil表示第i个小区基站到第l个小区基站的距离,γ为衰落系数,δ2表示均值为0的高斯白噪声的方差,A2表示所述第二集合,IM表示单位矩阵。
9.根据权利要求8所述的基于时空导频调度的信道估计装置,其特征在于, gikj表示第j个小区的第k个用户到第i个小区基站的信道向量,Np表示多径个数,θikjn表示波达角,a(θikjn)表示波达角分量,D表示天线阵天线之间间隔,λ表示信号波长,M表示每个基站的天线阵天线数目,αikjn表示第n径的衰落,αikjn服从均值为0、方差为βikj的高斯分布,dikj表示第j个小区的第k个用户到第i个小区基站的距离,γ为衰落系数。
10.根据权利要求9所述的基于时空导频调度的信道估计装置,其特征在于,第i个小区的第k个用户到第i个小区基站的信道向量的贝叶斯估计为 sk=sk1=sk2=…=sk2N,ski表示第i个小区中第k个用户调度的导频序列,yi=vec(Yi),A2表示所述第二集合,Gil=[gil1,…,gilM],Gil表示第i个小区的基站和第l个小区的基站之间的信道矩阵,wkl表示第l个小区中第k个用户对应的预编码向量,vkl表示第l个小区基站发送给第i个小区中第k个用户的数据信息,Zi表示M*K噪声矩阵,所述噪声矩阵的每个元素服从均值为0,方差为δ2的高斯分布, zi=vec(Zi)。
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