CN110943819B - 导频分配方法和装置、计算机设备、计算机可读存储介质 - Google Patents

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CN110943819B CN201911043368.5A CN201911043368A CN110943819B CN 110943819 B CN110943819 B CN 110943819B CN 201911043368 A CN201911043368 A CN 201911043368A CN 110943819 B CN110943819 B CN 110943819B
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Abstract

本申请涉及一种导频分配方法和装置、计算机设备、计算机可读存储介质。所述导频分配方法包括：将目标小区的所有用户划分为第一类用户和第二类用户；根据目标用户与中心基站的距离值、所述第一类导频复用度、所述第二类导频复用度、小区半径和路径损耗指数，确定目标用户距离因子值；确定第一类代价函数；确定第二类代价函数；确定所述目标小区中的所有用户的类别；得到第一类用户数目和所述第二类用户数目；得到第一类频谱效率和第二类频谱效率；确定目标小区用户频谱效率；确定所述目标小区的正交导频数。本申请提供的导频分配方法和装置、计算机设备、计算机可读存储介质可以有效减少系统所需的正交导频数量，又可以保持中心基站的频谱效率不降低。

Description

导频分配方法和装置、计算机设备、计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及无线通信领域，特备是涉及一种导频分配方法和装置、计算机设备、计算机可读存储介质。
背景技术
在MIMO系统的无线通信中，要准确地获取信道状态信息，需要使用导频分配方法，以对信道参数进行估计。导频分配一般要求用户间的导频相互正交，但是由于信道相干时间非常短，导致系统可以使用的正交导频数量非常有限，这就造成了系统中相互正交的导频训练序列的数目远远不能满足系统准确获取信道状态信息的要求。
基于此，使不同小区间使用非正交导频序列，可以有效减少系统所需的正交导频数量。但是此方法会带来导频污染，导致中心基站的频谱效率大幅降低。因此，如何减少系统需分配给小区的正交导频数量的同时，又保持系统的频谱效率不降低，仍然是一个需要解决的问题。
发明内容
基于此，有必要针对传统方案无法在减少系统需分配给小区的正交导频数的同时，又保持系统的频谱效率不降低的问题，提供一种导频分配方法和装置、计算机设备、计算机可读存储介质。
一种导频分配方法，包括：
S100，将目标小区的所有用户划分为第一类用户和第二类用户，所述目标小区中存在第一类导频复用度和第二类导频复用度，所述目标小区中还存在优先级权重；
S200，根据目标用户与中心基站的距离值、所述第一类导频复用度、所述第二类导频复用度、小区半径和路径损耗指数，确定目标用户距离因子值；
S210，根据所述目标用户距离因子值和所述优先级权重确定所述目标用户的代价函数；
S220，若所述目标用户的代价函数在预设范围内，则确定所述目标用户为所述第一类用户，复用所述第一类导频复用度，对应的所述代价函数为第一类代价函数；否则所述目标用户为所述第二类用户，复用所述第二类导频复用度，对应的所述代价函数为第二类代价函数；
S230，更新所述目标小区中的所述目标用户，并执行S210至S220，直至确定所述目标小区中的所有用户的类别；
S300，获取所述目标小区中所有用户数目，并根据所述所有用户的类别确定所述第一类用户的数目和所述第二类用户的数目，得到第一类用户数目和第二类用户数目；
S400，分别获取所述第一类用户的频谱效率和所述第二类用户的频谱效率，得到第一类频谱效率和第二类频谱效率；
S500，根据所述第一类代价函数、所述第二类代价函数、所述第一类频谱效率、所述第二类频谱效率、所述第一类用户数目、所述第二类用户数目和所述所有用户数目确定目标小区用户频谱效率；
S600，根据所述第一类用户数目、所述第二类用户数目、所述第一类导频复用度和所述第二类导频复用度确定所述目标小区的正交导频数。
本申请提供一种导频分配方法，将目标小区的用户划分为第一类用户和第二类用户，根据目标用户与中心基站的距离值、所述第一类导频复用度、所述第二类导频复用度、小区半径和路径损耗指数，确定目标用户距离因子值，进而根据所述优先级权重确定所述目标用户的代价函数。根据所述目标用户的代价函数是否在预设范围内，判断所述目标用户为第一类用户还是第二类用户。若所述目标用户为第一类用户，则根据所述目标用户距离因子值和所述优先级权重确定第一类代价函数。若所述目标用户为第二类用户，则根据所述目标用户距离因子值和所述优先级权重确定第二类代价函数。即，根据所述目标用户的代价函数，判断所述目标用户为第一类用户还是第二类用户，并根据所述目标小区中每个所述目标用户的类别，确定所述目标小区中第一类用户数目和第二类用户数目。根据所述第一类代价函数、所述第二类代价函数、所述第一类频谱效率、所述第二类频谱效率、所述第一类用户数目、所述第二类用户数目和所述所有用户数目确定目标小区用户频谱效率。以及根据所述第一类用户数目、所述第二类用户数目、所述第一类导频复用度和所述第二类导频复用度确定所述目标小区的正交导频数。在计算出所述目标小区的正交导频数之后，得到的目标小区用户频谱效率。经过实验验证，在与传统的方法相比之下，小区的正交导频数相同的情况下，通过本申请提供的导频分配方法得到的所述目标小区用户频谱效率不会降低，却略有提升。因此，本申请提供的导频分配方法在减少系统所需的正交导频数量的同时，又可以保持中心基站的频谱效率不降低。
其中一项实施例中，S500包括：
S510，根据所述第一类代价函数、所述第一类频谱效率、所述第一类导频复用度、所述第一类用户数目和所述所有用户数目确定第一类频谱参数；
S520，根据所述第二类代价函数、所述第二类频谱效率、所述第二类导频复用度、所述第二类用户数目和所述所有用户数目确定第二类频谱参数；
S530，根据所述第一类频谱参数和所述第二类频谱参数之和确定所述目标小区用户频谱效率。
其中一项实施例中，S530包括：
根据公式
Figure GDA0003635965870000041
确定所述目标小区用户频谱效率，其中，代表所述目标小区用SE户频谱效率，SE1代表所述第一类频谱效率，λ1代表所述第一类导频复用度，K代表所述所有用户数目，K1代表所述第一类用户数目，θ1代表所述第一类代价函数，
Figure GDA0003635965870000042
代表所述第一类频谱参数； SE2代表所述第二类频谱效率，λ2代表所述第二类导频复用度，θ2代表所述第二类代价函数，K2代表所述第二类用户数目，
Figure GDA0003635965870000043
代表所述第二类频谱参数；S代表发送一帧数据时所需时频块。
其中一项实施例中，S200包括：
S240，获取所述目标小区内无用户存在的区域，得到区域半径，其中，所述无用户存在的区域是以所述中心基站为中心点的圆形区域；
S241，根据所述区域半径确定所述区域半径与所述小区半径的比值，得到无用户区域比例；
S242，获取干扰小区的数目，得到干扰小区数目；
S243，根据所述无用户区域比例、所述小区半径、所述干扰小区数目、所述路径损耗指数和所述第一类导频复用度得到第一类基准参比值；
S244，根据所述目标用户与中心基站的距离值、所述小区半径、所述第一类导频复用度和所述路径损耗指数得到第二类参比值；
S245，根据所述第一类基准参比值和所述第一类参比值的比值确定第一类用户距离因子；
S246，根据所述目标用户距离中心基站的距离、所述小区半径、所述第二类导频复用度和所述路径损耗指数得到第三类参比值；
S247，根据所述第一类基准参比值和所述第三类参比值的比值确定第二类用户距离因子；
S248，根据所述第一类用户距离因子和所述第二类用户距离因子的平均值确定所述目标用户距离因子值。
其中一项实施例中，S245包括：
根据公式
Figure GDA0003635965870000051
确定所述第一类用户距离因子，其中，α1代表所述第一类用户距离因子；n代表所述目标小区数目，x代表所述无用户区域比例，λ1代表所述第一类导频复用度，γ代表所述路径损耗指数，
Figure GDA0003635965870000052
代表所述第一类基准参比值；l代表所述目标小区，φj,k代表所有所述目标小区，r代表所述目标用户距离与中心基站的距离值，R代表所述小区半径，
Figure GDA0003635965870000053
代表所述第二类参比值。
其中一项实施例中，S247包括；
根据公式
Figure GDA0003635965870000054
确定所述第二类用户距离因子，其中，α2代表所述第二类用户距离因子；n代表所述目标小区数目，x代表所述无用户区域比例，λ2代表所述第二类导频复用度，γ代表所述路径损耗指数，
Figure GDA0003635965870000061
代表所述第一类基准参比值；l代表所述目标小区，φj,k代表所有所述目标小区，r2代表所述目标用户距离与中心基站的距离值，R代表所述小区半径，
Figure GDA0003635965870000062
代表所述第三类参比值。
其中一项实施例中，S210包括：
根据公式
Figure GDA0003635965870000063
确定所述目标用户的代价函数，其中，θ代表所述目标用户的代价函数，ω代表所述优先级权重，
Figure GDA0003635965870000064
代表所述目标用户距离因子值。
其中一项实施例中，S220包括：
S221，若所述目标用户的代价函数在预设范围内，则确定所述目标用户为所述第一类用户，根据公式
Figure GDA0003635965870000065
确定所述第一类代价函数，其中，θ1代表所述第一类代价函数，ω代表所述优先级权重，
Figure GDA0003635965870000066
代表所述目标用户距离因子值；
S222，若所述目标用户的代价函数不在预设范围内，则确定所述目标用户为所述第二类用户，根据公式
Figure GDA0003635965870000067
确定所述第二类代价函数，其中，θ2代表所述第二类代价函数，ω代表所述优先级权重，
Figure GDA0003635965870000068
代表所述目标用户距离因子值。
其中一项实施例中，S600包括：
根据公式
Figure GDA0003635965870000069
确定所述目标小区的正交导频数，其中，a代表所述目标小区的正交导频数，K1代表所述第一类用户数目，K2代表所述第二类用户数目，λ1代表所述第一类导频复用度，λ2代表所述第二类导频复用度。
一种导频分配装置，包括：
第一信息获取模块，用于分别获取第一类用户和第二类用户，目标小区中存在第一类导频复用度和第二类导频复用度，所述目标小区中还存在优先级权重；
第一计算模块，用于根据所述目标用户与中心基站的距离值、所述第一类导频复用度、所述第二类导频复用度、小区半径和路径损耗指数，确定目标用户距离因子值；
第二计算模块，用于根据所述目标用户距离因子值和所述优先级权重确定所述目标用户的代价函数；
判断模块，用于判断所述目标用户的代价函数是否在预设范围内，若所述目标用户的代价函数在预设范围内，则确定所述目标用户为所述第一类用户，复用所述第一类导频复用度，对应的所述代价函数为第一类代价函数；否则所述目标用户为第二类用户，复用所述第二类导频复用度，对应的所述代价函数为第二类代价函数；
第二计算模块，用于获取所述目标小区中所有用户数目，并根据所有用户的类别确定所述第一类用户的数目和所述第二类用户的数目，得到第一类用户数目和第二类用户数目；
第二信息获取模块，用于分别获取所述第一类用户的频谱效率和所述第二类用户的频谱效率，得到第一类频谱效率和第二类频谱效率；
第三计算模块，用于根据所述第一类代价函数、所述第二类代价函数、所述第一类频谱效率、所述第二类频谱效率、所述第一类用户数目、所述第二类用户数目和所述所有用户数目确定目标小区用户频谱效率；
第四计算模块，用于根据所述第一类用户的数目、所述第二类用户的数目、所述第一类导频复用度和所述第二类导频复用度确定所述目标小区的正交导频数。
一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上任一项所述的导频分配方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的导频分配方法的步骤。
附图说明
图1为本申请的一个实施例提供的导频分配方法的流程示意图。
图2为本申请的另一个实施例提供的导频分配方法的流程示意图。
图3为本申请的又一个实施例提供的导频分配方法的流程示意图。
图4为本申请的一个实施例提供的导频分配装置的示意图。
图5为本申请的一个实施例提供的计算机设备的示意图。
具体实施方式
传统方案存在无法减少系统需分配给小区的正交导频数量的同时，又保持中心基站和小区之间的频谱效率不降低的问题，基于此，本申请提供一种导频分配方法和装置、计算机设备、计算机可读存储介质。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
需要说明的是，本申请是基于一个时分双工(TDD)的MIMO系统，所述系统中设有L个小区，每个小区配备有一个M根天线的基站，基站位置在小区的中心位置，即所述基站可以理解为中心基站。假设所有的所述中心基站性能相同，每个所述中心基站最多可以服务K个用户，每个用户配备一根接收天线。小区半径为R，假定以所述中心基站为中心点，半径范围0.123R内没有用户。除此之外需要说明的是，本专利只考虑小区间的第一层干扰，即为在所述中心基站所在的小区周围距离最近的一层频谱复用小区所产生的干扰，也是主要的干扰源。
请参见图1，本申请提供一种导频分配方法，包括：
S100，将目标小区的所有用户划分为第一类用户和第二类用户，所述目标小区中存在第一类导频复用度和第二类导频复用度，所述目标小区中还存在优先级权重。可以理解的是，所述优先级权重包括高优先级权重和低优先级权重，但并不与所述第一类导频复用度和所述第二类导频复用度对，也不与所述第一类用户和所述第二类用户对应。但所述第一类用户对应的导频复用度为所述第一类导频复用度，所述第二类用户对应的导频复用度为所述第二类导频复用度。所述第一类用户也可以理解为中心用户，所述第二类用户也可以理解为边缘用户。
需要说明的是，所述第一类导频复用度和所述第二类导频复用度是由系统预先设置的。在本申请所使用的MIMO系统中，预设了所述第一类导频复用度为3，所述第二类导频复用度为1。在不同的MIMO系统中，所述第一类导频复用度和所述第二类导频复用度的值可以根据实际需要设置。
S200，根据目标用户与中心基站的距离值、所述第一类导频复用度、所述第二类导频复用度、小区半径和路径损耗指数，确定目标用户距离因子值。
可以理解的是，由于频谱效率的值与用于距离所述中心基站的距离相关，因将所述目标用户距离因子值定义为与目标用户与中心基站的距离值相关。
S210，根据所述目标用户距离因子值和所述优先级权重确定所述目标用户的代价函数。
需要说明的是，所述代价函数是于所述目标用户距离因子值有关的一个函数，而所述优先级权重是由系统在所述高优先级权重和所述低优先级权重之间进行选择分配到所述代价函数中的。
S220，若所述目标用户的代价函数在预设范围内，则确定所述目标用户为所述第一类用户，复用所述第一类导频复用度，对应的所述代价函数为第一类代价函数；否则所述目标用户为所述第二类用户，复用所述第二类导频复用度，对应的所述代价函数为第二类代价函数。
可以理解的是，判断用户类别的标准为用户对应的代价函数。若用户对应的代价函数在预设范围内，则用户为第一类用户，进而用户对应的代价函数为第一类代价函数。若用户对应的代价函数不在预设范围内，则用户为第二类用户，进而用户对应的代价函数为第二类代价函数。
S230，更新所述目标小区中的所述目标用户，并执行S210至S220，直至确定所述目标小区中的所有用户的类别；
举例说明，所述目标小区内一共有30个用户，则所述目标用户为30个用户中的一个用户。S300即为判断30个用户中每个用户的用户类别，得到所述所有用户的类别。
S400，分别获取所述第一类用户的频谱效率和所述第二类用户的频谱效率，得到第一类频谱效率和第二类频谱效率。
可以理解的是，频谱效率的计算公式为
Figure GDA0003635965870000111
其中，r为所述目标用户与中心基站的距离值。所述第一类频谱效率和所述第二类频谱效率均与所述目标用户与中心基站的距离值有关。
S500，根据所述第一类代价函数、所述第二类代价函数、所述第一类频谱效率、所述第二类频谱效率、所述第一类用户数目、所述第二类用户数目和所述所有用户数目确定目标小区用户频谱效率。
可以理解的是，所述目标小区用户频谱效率包括第一类用户频谱效率和第二类用户频谱效率。
S600，根据所述第一类用户数目、所述第二类用户数目、所述第一类导频复用度和所述第二类导频复用度确定所述目标小区的正交导频数。
本实施例提供一种导频分配方法，将目标小区的用户划分为第一类用户和第二类用户，根据目标用户与中心基站的距离值、所述第一类导频复用度、所述第二类导频复用度、小区半径和路径损耗指数，确定目标用户距离因子值，进而根据所述优先级权重确定所述目标用户的代价函数。根据所述目标用户的代价函数是否在预设范围内，判断所述目标用户为第一类用户还是第二类用户。若所述目标用户为第一类用户，则根据所述目标用户距离因子值和所述优先级权重确定第一类代价函数。若所述目标用户为第二类用户，则根据所述目标用户距离因子值和所述优先级权重确定第二类代价函数。即，根据所述目标用户的代价函数，判断所述目标用户为第一类用户还是第二类用户，并根据所述目标小区中每个所述目标用户的类别，确定所述目标小区中第一类用户数目和第二类用户数目。根据所述第一类代价函数、所述第二类代价函数、所述第一类频谱效率、所述第二类频谱效率、所述第一类用户数目、所述第二类用户数目和所述所有用户数目确定目标小区用户频谱效率。以及根据所述第一类用户数目、所述第二类用户数目、所述第一类导频复用度和所述第二类导频复用度确定所述目标小区的正交导频数。在计算出所述目标小区的正交导频数之后，得到的目标小区用户频谱效率。经过实验验证，在与传统的方法相比之下，小区的正交导频数相同的情况下，通过本实施例提供的导频分配方法得到的所述目标小区用户频谱效率不会降低，却略有提升。因此，本实施例提供的导频分配方法在减少系统所需的正交导频数量的同时，又可以保持中心基站的频谱效率不降低。
请参见图2，在本申请的一个实施例中，S500包括：
S510，根据所述第一类代价函数、所述第一类频谱效率、所述第一类导频复用度、所述第一类用户数目和所述所有用户数目确定第一类频谱参数；
S520，根据所述第二类代价函数、所述第二类频谱效率、所述第二类导频复用度、所述第二类用户数目和所述所有用户数目确定第二类频谱参数；
S530，根据所述第一类频谱参数和所述第二类频谱参数之和确定所述目标小区用户频谱效率。
其中，S530包括：
根据公式
Figure GDA0003635965870000121
确定所述目标小区用户频谱效率，其中，SE代表所述目标小区用户频谱效率，SE1代表所述第一类频谱效率，λ1代表所述第一类导频复用度，K代表所述所有用户数目，K1代表所述第一类用户数目，θ1代表所述第一类代价函数，
Figure GDA0003635965870000131
代表所述第一类频谱参数； SE2代表所述第二类频谱效率，λ2代表所述第二类导频复用度，θ2代表所述第二类代价函数，K2代表所述第二类用户数目，
Figure GDA0003635965870000132
代表所述第二类频谱参数；S代表发送一帧数据时所需时频块。
请参见图3，在本申请的一个实施例中，S200包括：
S240，获取所述目标小区内无用户存在的区域，得到区域半径，其中，所述无用户存在的区域是以所述中心基站为中心点的圆形区域。
在一个实施例中，所述区域半径为0.132R，其中，R为所述小区半径。
S241根据所述区域半径确定所述区域半径与所述小区半径的比值，得到无用户区域比例。
在一个实施例中，所述无用户区域比例为0.132。
S242，获取干扰小区的数目，得到干扰小区数目。
在一个实施例中，基于MIMO系统中小区的蜂窝状分布图形，得到所述中心基站所在的所述目标小区，存在第一层干扰的所述干扰小区数目为6。
S243，根据所述无用户区域比例、所述小区半径、所述干扰小区数目、所述路径损耗指数和所述第一类导频复用度得到第一类基准参比值。
S244，根据所述目标用户与中心基站的距离值、所述小区半径、所述第一类导频复用度和所述路径损耗指数得到第二类参比值；
S245，根据所述第一类基准参比值和所述第一类参比值的比值确定第一类用户距离因子；
S246，根据所述目标用户距离中心基站的距离、所述小区半径、所述第二类导频复用度和所述路径损耗指数得到第三类参比值；
S247，根据所述第一类基准参比值和所述第三类参比值的比值确定第二类用户距离因子；
S248，根据所述第一类用户距离因子和所述第二类用户距离因子的平均值确定所述目标用户距离因子值。
其中，S245包括：
根据公式
Figure GDA0003635965870000141
确定所述第一类用户距离因子，其中，α1代表所述第一类用户距离因子；n代表所述目标小区数目，x代表所述无用户区域比例，λ1代表所述第一类导频复用度，γ代表所述路径损耗指数，
Figure GDA0003635965870000142
代表所述第一类基准参比值；l代表所述目标小区，φj,k代表所有所述目标小区，r代表所述目标用户距离与中心基站的距离值，R代表所述小区半径，
Figure GDA0003635965870000143
代表所述第二类参比值。
其中，S247包括：
根据公式
Figure GDA0003635965870000144
确定所述第二类用户距离因子，其中，α2代表所述第二类用户距离因子；n代表所述目标小区数目，x代表所述无用户区域比例，λ2代表所述第二类导频复用度，γ代表所述路径损耗指数，
Figure GDA0003635965870000151
代表所述第一类基准参比值；l代表所述目标小区，φj,k代表所有所述目标小区，r2代表所述目标用户距离与中心基站的距离值，R代表所述小区半径，
Figure GDA0003635965870000152
代表所述第三类参比值。
在本申请的一个实施例中，S210包括：
根据公式
Figure GDA0003635965870000153
确定所述第一类代价函数，其中，θ代表所述第一类代价函数，ω代表所述高优先级权重，
Figure GDA0003635965870000154
代表所述目标用户距离因子值。
其中一项实施例中，S220包括：
S221，若所述目标用户的代价函数在预设范围内，则确定所述目标用户为所述第一类用户，根据公式
Figure GDA0003635965870000155
确定所述第一类代价函数，其中，θ1代表所述第一类代价函数，ω代表所述优先级权重，
Figure GDA0003635965870000156
代表所述目标用户距离因子值；
S222，若所述目标用户的代价函数不在预设范围内，则确定所述目标用户为所述第二类用户，根据公式
Figure GDA0003635965870000157
确定所述第二类代价函数，其中，θ2代表所述第二类代价函数，ω代表所述优先级权重，
Figure GDA0003635965870000158
代表所述目标用户距离因子值。
在本申请的一个实施例中，S600包括：
根据公式
Figure GDA0003635965870000159
确定所述目标小区的正交导频数，其中，a代表所述目标小区的正交导频数，K1代表所述第一类用户数目，K2代表所述第二类用户数目，λ1代表所述第一类导频复用度，λ2代表所述第二类导频复用度。
需要说明的是，λ1＝3，λ2＝1。经过实验验证，相对于传统的利用用户位置和利用用户优先级进行导频分配的方案，本实施例提供的所述导频分配方法可以在减少系统需分配给小区的正交导频数量的前提下，保证系统的频谱效率不降低，反而略有提升。
请参见图4，本申请还提供一种导频分配装置10，包括：
第一信息获取模块110，用于分别获取所述第一类用户和所述第二类用户，所述目标小区中存在第一类导频复用度和第二类导频复用度，所述目标小区中还存在优先级权重；
第一计算模块120，用于根据所述目标用户与中心基站的距离值、所述第一类导频复用度、所述第二类导频复用度、小区半径和路径损耗指数，确定目标用户距离因子值；其中，所述第一计算模块120还用于根据所述目标用户与中心基站的距离值、所述第一类导频复用度、所述第二类导频复用度、小区半径和路径损耗指数，确定目标用户距离因子值；所述第一计算模块120还用于获取所述目标小区内无用户存在的区域，得到区域半径，其中，所述无用户存在的区域是以所述中心基站为中心点的圆形区域；根据所述区域半径确定所述区域半径与所述小区半径的比值，得到无用户区域比例；获取干扰小区的数目，得到干扰小区数目；根据所述无用户区域比例、所述小区半径、所述干扰小区数目、所述路径损耗指数和所述第一类导频复用度得到第一类基准参比值；根据所述目标用户与中心基站的距离值、所述小区半径、所述第一类导频复用度和所述路径损耗指数得到第二类参比值；根据所述第一类基准参比值和所述第一类参比值的比值确定第一类用户距离因子；根据所述目标用户距离中心基站的距离、所述小区半径、所述第二类导频复用度和所述路径损耗指数得到第三类参比值；根据所述第一类基准参比值和所述第三类参比值的比值确定第二类用户距离因子；根据所述第一类用户距离因子和所述第二类用户距离因子的平均值确定所述目标用户距离因子值。
第二计算模块130，用于根据所述目标用户距离因子值和所述优先级权重确定所述目标用户的代价函数；
其中，所述第二计算模块130还用于根据公式
Figure GDA0003635965870000171
确定所述目标用户的代价函数，其中，θ代表所述目标用户的代价函数，ω代表所述优先级权重，
Figure GDA0003635965870000172
代表所述目标用户距离因子值。
判断模块140，用于判断所述目标用户的代价函数是否在预设范围内，若所述目标用户的代价函数在预设范围内，则确定所述目标用户为所述第一类用户，复用所述第一类导频复用度，对应的所述代价函数为第一类代价函数；否则所述目标用户为第二类用户，复用所述第二类导频复用度，对应的所述代价函数为第二类代价函数。进一步的，若所述目标用户的代价函数在预设范围内，则确定所述目标用户为所述第一类用户，根据公式
Figure GDA0003635965870000173
确定所述第一类代价函数，其中，θ1代表所述第一类代价函数，ω代表所述优先级权重，
Figure GDA0003635965870000174
代表所述目标用户距离因子值；若所述目标用户的代价函数不在预设范围内，则确定所述目标用户为所述第二类用户，根据公式
Figure GDA0003635965870000175
确定所述第二类代价函数，其中，θ2代表所述第二类代价函数，ω代表所述优先级权重，
Figure GDA0003635965870000176
代表所述目标用户距离因子值。
第三计算模块150，用于获取所述目标小区中所有用户数目，并根据所有用户的类别确定所述第一类用户的数目和所述第二类用户的数目，得到第一类用户数目和第二类用户数目；
第二信息获取模块160，用于分别获取所述第一类用户的频谱效率和所述第二类用户的频谱效率，得到第一类频谱效率和第二类频谱效率；
第四计算模块170，用于根据所述第一类代价函数、所述第二类代价函数、所述第一类频谱效率、所述第二类频谱效率、所述第一类用户数目、所述第二类用户数目和所述所有用户数目确定目标小区用户频谱效率。其中，所述第四 计算模块170还用于根据公式
Figure GDA0003635965870000177
确定所述目标小区用户频谱效率，其中，SE代表所述目标小区用户频谱效率，SE1代表所述第一类频谱效率，λ1代表所述第一类导频复用度，K代表所述所有用户数目，K1代表所述第一类用户数目，θ1代表所述第一类代价函数，
Figure GDA0003635965870000181
代表所述第一类频谱参数；SE2代表所述第二类频谱效率，λ2代表所述第二类导频复用度，θ2代表所述第二类代价函数，K2代表所述第二类用户数目，
Figure GDA0003635965870000182
代表所述第二类频谱参数；S代表发送一帧数据时所需时频块。
第五计算模块180，用于根据所述第一类用户的数目、所述第二类用户的数目、所述第一类导频复用度和所述第二类导频复用度确定所述目标小区的正交导频数。包括根据公式
Figure GDA0003635965870000183
确定所述目标小区的正交导频数，其中，a代表所述目标小区的正交导频数，K1代表所述第一类用户数目，K2代表所述第二类用户数目，λ1代表所述第一类导频复用度，λ2代表所述第二类导频复用度。
以上几个实施例提供的导频分配装置的工作原理如所述导频分配方法的实施例所述，在此不再赘述。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种重合闸控制方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上所述的导频分配方法的实施例所示的步骤。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种导频分配方法，其特征在于，包括：
S100，将目标小区的所有用户划分为第一类用户和第二类用户，所述目标小区中存在第一类导频复用度和第二类导频复用度，所述目标小区中还存在优先级权重；
S200，根据目标用户与中心基站的距离值、所述第一类导频复用度、所述第二类导频复用度、小区半径和路径损耗指数，确定目标用户距离因子值，包括：
S240，获取所述目标小区内无用户存在的区域，得到区域半径，其中，所述无用户存在的区域是以所述中心基站为中心点的圆形区域；
S241，根据所述区域半径确定所述区域半径与所述小区半径的比值，得到无用户区域比例；
S242，获取干扰小区的数目，得到干扰小区数目；
S243，根据所述无用户区域比例、所述小区半径、所述干扰小区数目、所述路径损耗指数和所述第一类导频复用度得到第一类基准参比值；
S244，根据所述目标用户与中心基站的距离值、所述小区半径、所述第一类导频复用度和所述路径损耗指数得到第二类参比值；
S245，根据所述第一类基准参比值和所述第二类参比值的比值确定第一类用户距离因子；
S246，根据所述目标用户距离中心基站的距离、所述小区半径、所述第二类导频复用度和所述路径损耗指数得到第三类参比值；
S247，根据所述第一类基准参比值和所述第三类参比值的比值确定第二类用户距离因子；
S248，根据所述第一类用户距离因子和所述第二类用户距离因子的平均值确定所述目标用户距离因子值；
S210，根据所述目标用户距离因子值和所述优先级权重确定所述目标用户的代价函数，包括：根据公式
Figure FDA0003635965860000021
确定所述目标用户的代价函数，其中，θ代表所述目标用户的代价函数，ω代表所述优先级权重，
Figure FDA0003635965860000022
代表所述目标用户距离因子值；
S220，若所述目标用户的代价函数在预设范围内，则确定所述目标用户为所述第一类用户，复用所述第一类导频复用度，对应的所述代价函数为第一类代价函数；否则所述目标用户为所述第二类用户，复用所述第二类导频复用度，对应的所述代价函数为第二类代价函数；
S230，更新所述目标小区中的所述目标用户，并执行S210至S220，直至确定所述目标小区中的所有用户的类别；
S300，获取所述目标小区中所有用户数目，并根据所述所有用户的类别确定所述第一类用户的数目和所述第二类用户的数目，得到第一类用户数目和第二类用户数目；
S400，分别获取所述第一类用户的频谱效率和所述第二类用户的频谱效率，得到第一类频谱效率和第二类频谱效率；
S500，根据所述第一类代价函数、所述第二类代价函数、所述第一类频谱效率、所述第二类频谱效率、所述第一类用户数目、所述第二类用户数目和所述所有用户数目确定目标小区用户频谱效率；
S600，根据所述第一类用户数目、所述第二类用户数目、所述第一类导频复用度和所述第二类导频复用度确定所述目标小区的正交导频数，包括：
根据公式
Figure FDA0003635965860000023
确定所述目标小区的正交导频数，其中，a代表所述目标小区的正交导频数，K1代表所述第一类用户数目，K2代表所述第二类用户数目，λ1代表所述第一类导频复用度，λ2代表所述第二类导频复用度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S500包括：
S510，根据所述第一类代价函数、所述第一类频谱效率、所述第一类导频复用度、所述第一类用户数目和所述所有用户数目确定第一类频谱参数；
S520，根据所述第二类代价函数、所述第二类频谱效率、所述第二类导频复用度、所述第二类用户数目和所述所有用户数目确定第二类频谱参数；
S530，根据所述第一类频谱参数和所述第二类频谱参数之和确定所述目标小区用户频谱效率。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，S530包括：
根据公式
Figure FDA0003635965860000031
确定所述目标小区用户频谱效率，其中，SE代表所述目标小区用户频谱效率，SE1代表所述第一类频谱效率，λ1代表所述第一类导频复用度，K代表所述所有用户数目，K1代表所述第一类用户数目，θ1代表所述第一类代价函数，
Figure FDA0003635965860000032
代表所述第一类频谱参数；SE2代表所述第二类频谱效率，λ2代表所述第二类导频复用度，θ2代表所述第二类代价函数，K2代表所述第二类用户数目，
Figure FDA0003635965860000033
代表所述第二类频谱参数；S代表发送一帧数据时所需时频块。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S245包括：
根据公式
Figure FDA0003635965860000034
确定所述第一类用户距离因子，其中，α1代表所述第一类用户距离因子；n代表所述目标小区数目，x代表所述无用户区域比例，λ1代表所述第一类导频复用度，γ代表所述路径损耗指数，
Figure FDA0003635965860000041
代表所述第一类基准参比值；l代表所述目标小区，φj,k代表所有所述目标小区，r代表所述目标用户距离与中心基站的距离值，R代表所述小区半径，
Figure FDA0003635965860000042
代表所述第二类参比值。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S247包括；
根据公式
Figure FDA0003635965860000043
确定所述第二类用户距离因子，其中，α2代表所述第二类用户距离因子；n代表所述目标小区数目，x代表所述无用户区域比例，λ2代表所述第二类导频复用度，γ代表所述路径损耗指数，
Figure FDA0003635965860000044
代表所述第一类基准参比值；l代表所述目标小区，φj,k代表所有所述目标小区，r2代表所述目标用户距离与中心基站的距离值，R代表所述小区半径，
Figure FDA0003635965860000045
代表所述第三类参比值。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S220包括：
S221，若所述目标用户的代价函数在预设范围内，则确定所述目标用户为所述第一类用户，根据公式
Figure FDA0003635965860000046
确定所述第一类代价函数，其中，θ1代表所述第一类代价函数，ω代表所述优先级权重，
Figure FDA0003635965860000047
代表所述目标用户距离因子值；
S222，若所述目标用户的代价函数不在预设范围内，则确定所述目标用户为所述第二类用户，根据公式
Figure FDA0003635965860000048
确定所述第二类代价函数，其中，θ2代表所述第二类代价函数，ω代表所述优先级权重，
Figure FDA0003635965860000049
代表所述目标用户距离因子值。
7.一种导频分配装置，其特征在于，包括：
第一信息获取模块，用于分别获取第一类用户和第二类用户，目标小区中存在第一类导频复用度和第二类导频复用度，所述目标小区中还存在优先级权重；
第一计算模块，用于根据目标用户与中心基站的距离值、所述第一类导频复用度、所述第二类导频复用度、小区半径和路径损耗指数，确定目标用户距离因子值；其中，所述第一计算模块还用于根据所述目标用户与中心基站的距离值、所述第一类导频复用度、所述第二类导频复用度、小区半径和路径损耗指数，确定目标用户距离因子值；所述第一计算模块还用于获取所述目标小区内无用户存在的区域，得到区域半径，其中，所述无用户存在的区域是以所述中心基站为中心点的圆形区域；根据所述区域半径确定所述区域半径与所述小区半径的比值，得到无用户区域比例；获取干扰小区的数目，得到干扰小区数目；根据所述无用户区域比例、所述小区半径、所述干扰小区数目、所述路径损耗指数和所述第一类导频复用度得到第一类基准参比值；根据所述目标用户与中心基站的距离值、所述小区半径、所述第一类导频复用度和所述路径损耗指数得到第二类参比值；根据所述第一类基准参比值和所述第二类参比值的比值确定第一类用户距离因子；根据所述目标用户距离中心基站的距离、所述小区半径、所述第二类导频复用度和所述路径损耗指数得到第三类参比值；根据所述第一类基准参比值和所述第三类参比值的比值确定第二类用户距离因子；根据所述第一类用户距离因子和所述第二类用户距离因子的平均值确定所述目标用户距离因子值；
第二计算模块，用于根据所述目标用户距离因子值和所述优先级权重确定所述目标用户的代价函数，包括根据公式
Figure FDA0003635965860000051
确定所述目标用户的代价函数，其中，θ代表所述目标用户的代价函数，ω代表所述优先级权重，
Figure FDA0003635965860000061
代表所述目标用户距离因子值；
判断模块，用于判断所述目标用户的代价函数是否在预设范围内，若所述目标用户的代价函数在预设范围内，则确定所述目标用户为所述第一类用户，复用所述第一类导频复用度，对应的所述代价函数为第一类代价函数；否则所述目标用户为第二类用户，复用所述第二类导频复用度，对应的所述代价函数为第二类代价函数；
第三计算模块，用于获取所述目标小区中所有用户数目，并根据所有用户的类别确定所述第一类用户的数目和所述第二类用户的数目，得到第一类用户数目和第二类用户数目；
第二信息获取模块，用于分别获取所述第一类用户的频谱效率和所述第二类用户的频谱效率，得到第一类频谱效率和第二类频谱效率；
第四计算模块，用于根据所述第一类代价函数、所述第二类代价函数、所述第一类频谱效率、所述第二类频谱效率、所述第一类用户数目、所述第二类用户数目和所述所有用户数目确定目标小区用户频谱效率；
第五计算模块，用于根据所述第一类用户的数目、所述第二类用户的数目、所述第一类导频复用度和所述第二类导频复用度确定所述目标小区的正交导频数，包括根据公式
Figure FDA0003635965860000062
确定所述目标小区的正交导频数，其中，a代表所述目标小区的正交导频数，K1代表所述第一类用户数目，K2代表所述第二类用户数目，λ1代表所述第一类导频复用度，λ2代表所述第二类导频复用度。
8.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至6中任一项所述的导频分配方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的导频分配方法的步骤。
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