CN114826532B - 导频分配方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

导频分配方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种导频分配方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法包括：采用图着色算法，获取一个或多个着色配置，一个或多个着色配置中的任意一个着色配置包括服务区域中的每一个用户设备对应的颜色信息；基于一个或多个着色配置中的全部或部分着色配置，确定服务区域的一个或多个导频分配配置；确定一个或多个导频分配配置中的目标导频分配配置；目标导频分配配置对应的系统下行总速率是一个或多个导频分配配置对应的所有系统下行总速率中最大的。本发明实施例通过以系统下行总速率作为优化目标，可以在一个或多个导频分配配置中筛选出速率最优的目标导频分配配置，可以实现获取的目标导频分配配置能够有效提高服务区域的通信质量。

Description

导频分配方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种导频分配方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
在无蜂窝大规模多输入多输出(Cell-free massive Multiple input Multipleoutput，CF mMIMO)系统中，可以通过图着色算法来给服务区域中的用户设备(UserEquipment，UE)分配导频。
相关技术中的图着色算法将导频分配问题类比为染色操作，来解决资源调度问题，其是基于用户设备之间的干扰关系，分析所需的最小导频数目，再通过迭代去优化接入点(Access Points，AP)的选择，从而使得导频数目与系统能提供的数目匹配。其最终的方案也只是保证了在基于某种AP服务关系下，系统所需的最小导频数目，导致获取的导频分配方案并不能有效提高服务区域的通信质量。
发明内容
本发明提供一种导频分配方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中通过图着色算法进行导频分配，不能有效提高服务区域的通信质量的缺陷，实现获取的目标导频分配配置能够有效提高服务区域的通信质量。
第一方面，本发明提供一种导频分配方法，包括：
采用图着色算法，获取一个或多个着色配置，所述一个或多个着色配置中的任意一个着色配置包括服务区域中的每一个用户设备对应的颜色信息，所述颜色信息用于表征用户设备对应的正交导频序列；
基于所述一个或多个着色配置中的全部或部分着色配置，确定所述服务区域的一个或多个导频分配配置；
确定所述一个或多个导频分配配置中的目标导频分配配置；所述目标导频分配配置对应的系统下行总速率是所述一个或多个导频分配配置对应的所有系统下行总速率中最大的。
可选地，根据本发明提供的一种导频分配方法，所述采用图着色算法，获取一个或多个着色配置，包括：
确定目标图的结构以及所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，所述目标图的每一个顶点与服务区域中的每一个用户设备之间具有唯一对应关系，所述信息量用于表征所述服务区域中的用户设备之间的干扰程度；
基于多个正交导频序列的数量和所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，对所述目标图的每一个顶点进行着色操作，确定所述一个或多个着色配置，所述一个或多个着色配置中的任意一个着色配置包括所述目标图的所有顶点对应的颜色信息。
可选地，根据本发明提供的一种导频分配方法，所述确定目标图的结构以及所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，包括：
基于所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的信道估计，确定所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的服务关系，所述服务关系用于表征AP为用户设备提供服务的情况；
基于所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的服务关系，以及所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的信道估计，确定第一联合矩阵，所述第一联合矩阵用于表征所述服务区域中的所有用户设备之间的干扰程度；
基于目标干扰阈值和所述第一联合矩阵，获取第二联合矩阵，所述第二联合矩阵的行列数量与所述第一联合矩阵的行列数量相同，在第一元素大于或等于所述目标干扰阈值的情况下，第二元素的值为1，在所述第一元素小于所述目标干扰阈值的情况下，所述第二元素的值为0，所述第一元素为所述第一联合矩阵中的任意一个元素，所述第二元素为所述第二联合矩阵中与所述第一元素的矩阵行列号相同的元素；
基于所述第二联合矩阵，确定所述目标图的结构，以及基于所述第一联合矩阵，确定所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量。
可选地，根据本发明提供的一种导频分配方法，第一次所述着色操作包括：
基于所述第一联合矩阵，在所述目标图的全部顶点中，确定干扰值总和最大的一个顶点作为起始顶点，所述目标图的任意一个目标顶点对应的所述干扰值总和为所述第一联合矩阵中目标行对应的元素的总和，所述目标顶点对应于所述目标行；
在颜色列表中选取第一颜色，对所述起始顶点进行着色，所述颜色列表的颜色数量与所述多个正交导频序列的数量相等。
可选地，根据本发明提供的一种导频分配方法，第N次所述着色操作包括：
基于与第一顶点相连的每一条边的信息量，在所述第一顶点相邻的一个或多个第二顶点中，确定第三顶点，所述第三顶点对应的用户设备对所述第一顶点对应的用户设备干扰最大；
在所述颜色列表中选取第二颜色，对所述第三顶点进行着色，以使所述第三顶点的颜色与第四顶点的颜色不同，所述第四顶点是与所述第三顶点相邻的任意一个顶点；
将所述第一顶点与所述第二顶点之间的边对应的信息量配置为0；
其中，所述第一顶点是第(N-1)次所述着色操作中被着色的顶点，所述N为整数，N大于或等于2。
可选地，根据本发明提供的一种导频分配方法，所述基于所述一个或多个着色配置中的全部或部分着色配置，确定所述服务区域的一个或多个导频分配配置，包括：
基于颜色使用次数阈值和每一个所述着色配置对应的颜色使用次数，对所述一个或多个着色配置进行筛选，获取一个或多个目标着色配置，每一个所述目标着色配置对应的颜色使用次数均小于或等于所述颜色使用次数阈值；
基于所述一个或多个目标着色配置，确定所述一个或多个导频分配配置，每一个所述目标着色配置唯一对应一个所述导频分配配置；
其中，所述颜色使用次数阈值是基于所述服务区域中的用户设备的数量与多个正交导频序列的数量确定的。
第二方面，本发明还提供一种导频分配装置，包括：
获取模块，用于采用图着色算法，获取一个或多个着色配置，所述一个或多个着色配置中的任意一个着色配置包括服务区域中的每一个用户设备对应的颜色信息，所述颜色信息用于表征用户设备对应的正交导频序列；
第一确定模块，用于基于所述一个或多个着色配置中的全部或部分着色配置，确定所述服务区域的一个或多个导频分配配置；
第二确定模块，用于确定所述一个或多个导频分配配置中的目标导频分配配置；所述目标导频分配配置对应的系统下行总速率是所述一个或多个导频分配配置对应的所有系统下行总速率中最大的。
第三方面本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述导频分配方法。
第四方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述导频分配方法。
第五方面，本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述导频分配方法。
本发明提供的导频分配方法、装置、电子设备及存储介质，通过图着色算法，可以获取一个或多个着色配置，进而可以基于一个或多个着色配置可以确定服务区域的一个或多个导频分配配置，进而以系统下行总速率作为优化目标，可以在一个或多个导频分配配置中筛选出速率最优的目标导频分配配置，可以实现获取的目标导频分配配置能够有效提高服务区域的通信质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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1是相关技术提供的CF mMIMO系统的示意图之一；
图2是相关技术提供的CF mMIMO系统的示意图之二；
图3是本发明提供的导频分配方法的流程示意图之一；
图4是本发明提供的导频分配方法的流程示意图之二；
图5是本发明提供的导频分配方法的流程示意图之三；
图6是本发明提供的导频分配装置的结构示意图；
图7是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了便于更加清晰地理解本发明各实施例，首先对一些相关的背景知识进行如下介绍。
图1是相关技术提供的CF mMIMO系统的示意图之一，如图1所示，CF mMIMO系统的设计目的是实现在给定的地理区域提供几乎一致的高通信质量。相比于蜂窝网络，CFmMIMO带来的优势主要体现在3个方面：(1)具备更高、更均匀的信噪比，且信噪比的变动更小；(2)具备更强的抗干扰能力；(3)相干传输可以增加信噪比。
如图1所示，在CF mMIMO系统中，M个接入点(Access Points，AP)可以都配备多根天线，在相同的时间频带资源上同时服务K个单天线的UE，且满足M远大于K。其中，从UE到AP之间的链路称为上行链路，从AP到UE的传输链路称为下行链路，而每个AP又会通过回程链路与CF mMIMO系统的中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)相连，进行信息的传输。该系统采用时分双工(Time Division Duplexing，TDD)的工作模式，每个相干间隔可以划分为3个阶段：
在第一阶段的上行链路训练阶段，UE通过上行链路发送自己分配到的导频序列给AP，在接收端AP利用接收到的导频信号进行信道估计，得到信道状态信息(Channel StateInformation，CSI)；
在第二阶段的上行数据传输阶段，UE发送数据给AP，AP首先进行本地信号检测，然后将数据发送给CF mMIMO系统的CPU，CF mMIMO系统的CPU会根据接收到的数据和统计信道的估计值，对UE数据进行集中检测；
在第三阶段的下行链路数据传输阶段，AP通过CF mMIMO系统的CPU分配的功率系数以及本地估计的信道，对要发送给UE的数据进行功率控制和预编码，将数据发送给UE。
当CF mMIMO系统广泛分布大量的AP，在传统的全连接(如图1所示)模式下，如果当前UE距离一些AP很远，那么这些AP要服务该UE就会对自身周围的UE造成比较强的干扰，影响系统整体的性能。为了克服该缺陷，相关技术中提出了以用户为中心(User-Centric，UC)的CF mMIMO。
图2是相关技术提供的CF mMIMO系统的示意图之二，如图2所示，在以用户为中心的CF mMIMO系统中，每个UE仅由部分AP提供服务，相比于传统的CF mMIMO系统，需要更少的回程开销，并且对于网络中的绝大多数UE而言，在UE可达速率方面优于传统的CF mMIMO系统，在能效上也会比传统的CF mMIMO系统更高。
如图2所示，在以用户为中心的CF mMIMO系统中，所有的AP都会参与工作，对任意一个AP而言，其不必服务于所有UE；而对于任意一个UE而言，也不会被所有AP同时服务。且随着UE的位置的移动与信道的变化，服务该UE的AP集合也会随之改变，从而保证UE都能被较为合适的AP所服务，从而得到较好的服务质量并减少不必要的能耗。在CF mMIMO系统中，通过一小部分AP提供绝大部分增益，带有AP选择的无蜂窝大规模MIMO以较少但良好的连接，既能提升系统可扩展性，又能带来通信质量的提升。
CF mMIMO系统所提供的导频资源有限而UE数量较多，不同的UE不可避免地会复用相同的导频。而复用导频会为整个系统带来导频污染，导频污染又会直接导致UE与AP之间信道估计结果不准确，从而间接导致采用下行采用最大比率发射(Maximum RatioTransmission，MRT)预编码方式的下行数据接收阶段，UE会受到较大的干扰，导致通信质量变差。对于CF mMIMO系统，需要一个合理的导频分配方案，使得信道估计结果更加准确，从而提高系统的传输速率，UE能获取更好的通信质量。
相关技术中，图着色算法将导频分配问题类比为染色操作，来解决资源调度问题，其是基于用户设备之间的干扰关系，分析所需的最小导频数目，再通过迭代去优化接入点(Access Points，AP)的选择，从而使得导频数目与系统能提供的数目匹配。其最终的方案也只是保证了在基于某种AP服务关系下，系统所需的最小导频数目，导致获取的导频分配方案并不能有效提高服务区域的通信质量。
为了克服上述缺陷，本发明提供一种导频分配方法、装置、电子设备及存储介质，通过在一个或多个导频分配配置中筛选出速率最优的目标导频分配配置，可以实现获取的目标导频分配配置能够有效提高服务区域的通信质量。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图3是本发明提供的导频分配方法的流程示意图之一，如图3所示，所述导频分配方法的执行主体可以是电子设备或电子设备中的模块，例如CF mMIMO系统中的CPU等。该方法包括：
步骤301，采用图着色算法，获取一个或多个着色配置，所述一个或多个着色配置中的任意一个着色配置包括服务区域中的每一个用户设备对应的颜色信息，所述颜色信息用于表征用户设备对应的正交导频序列；
具体地，可以采用图着色算法，针对服务区域中的所有用户设备确定拓扑图，拓扑图的每一个顶点与服务区域中的每一个用户设备之间可以具有唯一对应关系，进而可以对拓扑图的每一个顶点进行染色操作，为每一个用户设备确定颜色信息，进而可以获取一个或多个着色配置。
可选地，可以基于服务区域中的每一个AP与服务区域中的UE之间的大尺度衰落系数，确定服务区域中的每一个AP与服务区域中的UE之间服务关系，进而可以基于该服务关系，确定服务区域中所有UE之间的干扰程度(或关联程度)，进而基于该干扰程度可以确定上述拓扑图。
可选地，可以基于服务区域中的每一个AP与服务区域中的UE之间的信道估计，确定服务区域中的每一个AP与服务区域中的UE之间服务关系，进而可以基于该服务关系，确定服务区域中所有UE之间的干扰程度(或关联程度)，进而基于该干扰程度可以确定上述拓扑图。
可以理解的是，在对拓扑图的每一个顶点分别进行染色操作的过程中，可以采用颜色列表中的一种颜色对顶点进行染色，颜色列表中的颜色数量与可用的正交导频序列的数量相等，也即颜色列表中的颜色与可用的正交导频序列具有唯一对应关系，在为每一个用户设备确定颜色信息之后，颜色信息可以表征用户设备对应的正交导频序列。
例如，可用的正交导频序列可以包括正交导频序列a1、正交导频序列a2和正交导频序列a3，可用的正交导频序列的数量为3个，颜色列表B可以包括颜色b1(对应于正交导频序列a1)、颜色b2(对应于正交导频序列a2)和颜色b3(对应于正交导频序列a3)，颜色列表中的颜色数量为3个，颜色列表中的颜色数量与可用的正交导频序列的数量相等；
在对拓扑图的每一个顶点分别进行染色操作的过程中，可以采用颜色列表B中的一种颜色对顶点进行染色，在为每一个用户设备确定颜色信息之后，颜色信息可以表征用户设备对应的正交导频序列，例如，为UE1确定的颜色信息为颜色b1，则颜色b1可以表征UE1对应的正交导频序列为正交导频序列a1。
可以理解的是，采用图着色算法，在对拓扑图的每一个顶点进行染色操作的过程中，可以实现拓扑图中的相邻顶点不复用同一颜色，进而可以保证导频分配过程中，有关联的UE(有关联的UE在拓扑图中为相邻顶点)不复用同一导频。
因此，通过图着色算法，可以获取一个或多个着色配置，可以实现拓扑图中的相邻顶点不复用同一颜色，进而可以保证导频分配过程中，有关联的UE不复用同一导频。
步骤302，基于所述一个或多个着色配置中的全部或部分着色配置，确定所述服务区域的一个或多个导频分配配置；
可选地，在确定一个或多个着色配置之后，可以基于一个或多个着色配置中的全部，确定服务区域的一个或多个导频分配配置。
可选地，在确定一个或多个着色配置之后，可以对一个或多个着色配置进行筛选，进而可以基于筛选后的一个或多个着色配置，确定服务区域的一个或多个导频分配配置。
可以理解的是，由于一个或多个着色配置中的任意一个着色配置包括服务区域中的每一个UE对应的颜色信息，且颜色信息可用于表征UE对应的正交导频序列，颜色信息与正交导频序列之间具有映射关系，因而可以基于该映射关系，确定服务区域的一个或多个导频分配配置。
步骤303，确定所述一个或多个导频分配配置中的目标导频分配配置；所述目标导频分配配置对应的系统下行总速率是所述一个或多个导频分配配置对应的所有系统下行总速率中最大的。
具体地，在确定服务区域的一个或多个导频分配配置之后，可以基于目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大这一优化目标，在一个或多个导频分配配置中进行筛选，筛选出一个导频分配配置，进而可以确定目标导频分配配置。
可以理解的是，在确定目标导频分配配置之后，CF mMIMO系统中的CPU可以通过服务区域中的AP，将目标导频分配配置下发至服务区域中的UE。
本发明提供的导频分配方法，通过图着色算法，可以获取一个或多个着色配置，进而可以基于一个或多个着色配置可以确定服务区域的一个或多个导频分配配置，进而以系统下行总速率作为优化目标，可以在一个或多个导频分配配置中筛选出速率最优的目标导频分配配置，可以实现获取的目标导频分配配置能够有效提高服务区域的通信质量。
可选地，所述采用图着色算法，获取一个或多个着色配置，包括：
确定目标图的结构以及所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，所述目标图的每一个顶点与服务区域中的每一个用户设备之间具有唯一对应关系，所述信息量用于表征所述服务区域中的用户设备之间的干扰程度；
基于多个正交导频序列的数量和所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，对所述目标图的每一个顶点进行着色操作，确定所述一个或多个着色配置，所述一个或多个着色配置中的任意一个着色配置包括所述目标图的所有顶点对应的颜色信息。
具体地，可以针对服务区域中的所有用户设备确定目标图(同前述拓扑图)的结构以及所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，进而可以基于多个正交导频序列的数量(也即可用的正交导频序列的数量)和目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，对目标图的每一个顶点进行着色操作，可以确定一个或多个着色配置；
具体地，在确定一个或多个着色配置之后，可以基于一个或多个着色配置中的全部或部分着色配置，确定服务区域的一个或多个导频分配配置，进而可以基于目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大这一优化目标，在一个或多个导频分配配置中进行筛选，筛选出一个导频分配配置，进而可以确定目标导频分配配置。
因此，通过确定目标图以及对目标图中的每一个顶点进行着色操作，可以获取一个或多个着色配置，进而可以基于一个或多个着色配置可以确定服务区域的一个或多个导频分配配置，进而以系统下行总速率作为优化目标，可以在一个或多个导频分配配置中筛选出速率最优的目标导频分配配置，可以实现获取的目标导频分配配置能够有效提高服务区域的通信质量。
可选地，所述确定目标图的结构以及所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，包括：
基于所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的信道估计，确定所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的服务关系，所述服务关系用于表征AP为用户设备提供服务的情况；
基于所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的服务关系，以及所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的信道估计，确定第一联合矩阵，所述第一联合矩阵用于表征所述服务区域中的所有用户设备之间的干扰程度；
基于目标干扰阈值和所述第一联合矩阵，获取第二联合矩阵，所述第二联合矩阵的行列数量与所述第一联合矩阵的行列数量相同，在第一元素大于或等于所述目标干扰阈值的情况下，第二元素的值为1，在所述第一元素小于所述目标干扰阈值的情况下，所述第二元素的值为0，所述第一元素为所述第一联合矩阵中的任意一个元素，所述第二元素为所述第二联合矩阵中与所述第一元素的矩阵行列号相同的元素；
基于所述第二联合矩阵，确定所述目标图的结构，以及基于所述第一联合矩阵，确定所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量。
具体地，可以基于AP与UE之间的信道估计，确定AP与UE之间的服务关系，进而可以基于该服务关系以及信道估计，确定第一联合矩阵，第一联合矩阵可以表征服务区域中的所有用户设备之间的干扰程度，进而基于目标干扰阈值和第一联合矩阵，可以确定第二联合矩阵，第二联合矩阵可以用于确定目标图的结构，而基于第一联合矩阵，可以确定目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，也即基于第一联合矩阵和第二联合矩阵，可以确定目标图；
具体地，在确定目标图之后，可以基于多个正交导频序列的数量(也即可用的正交导频序列的数量)和目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，分别对目标图的每一个顶点进行着色操作，可以确定一个或多个着色配置，进而可以基于一个或多个着色配置中的全部或部分着色配置，确定服务区域的一个或多个导频分配配置，进而可以基于目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大这一优化目标，在一个或多个导频分配配置中进行筛选，筛选出一个导频分配配置，进而可以确定目标导频分配配置。
例如，目标图包括顶点1、顶点2、顶点3、顶点4和顶点5，可以基于多个正交导频序列的数量和目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，分别对顶点1、顶点2、顶点3、顶点4和顶点5进行着色操作，可以确定一个或多个着色配置，其中，任意一个着色配置包括顶点1对应的颜色信息、顶点2对应的颜色信息、顶点3对应的颜色信息、顶点4对应的颜色信息和顶点5对应的颜色信息；
在确定一个或多个着色配置之后，可以基于一个或多个着色配置中的全部或部分着色配置，确定服务区域的一个或多个导频分配配置，其中，任意一个导频分配配置包括顶点1对应的导频分配信息、顶点2对应的导频分配信息、顶点3对应的导频分配信息、顶点4对应的导频分配信息和顶点5对应的导频分配信息；
在确定一个或多个导频分配配置之后，可以针对每一个导频分配配置计算系统下行总速率，例如，可以针对导频分配配置A，计算顶点1对应的下行可达速率、顶点2对应的下行可达速率、顶点3对应的下行可达速率、顶点4对应的下行可达速率和顶点5对应的下行可达速率，进而基于每一个顶点对应的下行可达速率，可以确定导频分配配置A对应的系统下行总速率；
在确定每一个导频分配配置对应的系统下行总速率之后，可以基于目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大这一优化目标，在一个或多个导频分配配置中进行筛选，筛选出一个导频分配配置。
可以理解的是，在CF mMIMO系统中，由于上行导频估计的结果会用于下行数据传输前的MTR预编码处理，而上行导频估计时产生的导频污染会导致信道估计值的不准确，从而导致下行数据接收时产生干扰，可见上行的导频分配与下行的AP选择之间会互相影响。相关技术中，将导频分配与AP选择分开进行优化，未分析两者之间的互相影响，导致获取的导频分配方案并不能有效提高服务区域的通信质量。
针对相关技术中的上述缺陷，本发明实施例，通过分析服务区域中的AP与服务区域中的用户设备之间的信道估计，可以确定服务区域中的AP与服务区域中的用户设备之间的服务关系，进而可以确定第一联合矩阵和第二联合矩阵。
在确定第一联合矩阵和第二联合矩阵之后，可以基于第一联合矩阵和第二联合矩阵，确定目标图的结构及目标图中每一条边的信息量，进而可以对目标图的每一个顶点进行着色操作(将导频分配与AP选择进行结合)，可以确定服务区域的一个或多个导频分配配置，进而可以确定目标导频分配配置以使系统下行总速率最大。
可选地，对于服务UE的AP，CF mMIMO系统的CPU端可以基于服务区域UE与AP之间的信道估计构建如下矩阵
其中，M为服务区域的AP数量，K代表服务区域的UE的数量；
进而对于服务区域的每个AP，可以由高到低将服务区域的UE累加得到γsum，可以通过如下公式计算第i个AP对应的累加值
当第i个AP上的累加值不小于当前AP总累加值/>的δ％时，当前AP完成服务UE选择，停止累加，也即该AP在下行数据传输阶段，只服务参与累加的UE，其中：
进而对每个AP如此操作直到所有AP完成UE选择，至此，即可确定所有AP与所有UE的服务关系，并可用如下服务矩阵Sa表示：
其中，元素aij表示第i个AP是否服务第j个UE，元素aij取值为1代表服务，元素aij取值为0代表不服务。
可以理解的是，将Sa写成列向量形式，则ai代表AP服务向量，表示第i个AP对所有的UE的服务情况，CF mMIMO系统的CPU端会将其发送给对应的AP；将Sa写成行向量形式，则αj代表UE服务向量，表示第j个UE被所有AP服务的情况，CF mMIMO系统的CPU端会将其发送给对应的用户设备j。基于这些传输服务信息，在下行数据传输阶段，AP将只服务部分用户而非全部用户。
可选地，基于每一个AP与服务区域中的用户设备之间的服务关系，可以确定服务区域中的第i个UE和服务区域中的第j个UE之间被AP服务的相似程度α′ij，具体可以通过如下公式确定α′ij：
其中，αi和αj可以通过上述服务矩阵Sa确定；
基于每一个AP与所述服务区域中的用户设备之间的信道估计，可以确定服务区域中的第i个UE和服务区域中的第j个UE之间的信道相似程度γ′ij，具体可以通过如下公式确定γ′ij：
其中，γi为服务区域中的第i个UE对应的信道估计的方差，第i个UE对应的信道估计可以通过AP上报的信道估计信息确定；γj为服务区域中的第j个UE对应的信道估计的方差，第j个UE对应的信道估计可以通过AP上报的信道估计信息确定；
进而，基于服务的相似程度α′ij和信道相似程度γ′ij，可以确定联合服务信道相似值θ′ij，具体可以通过如下公式确定θ′ij：
θ′ij＝α′ij*γ′ij；
进而基于服务区域中所有UE之间的联合服务信道相似值，可以确定如下第一联合矩阵θ′：
其中，θ′的维度为K·K，K为服务区域中UE的数量。
可选地，为了消除信道相似且服务相似的部分UE复用导频带来的干扰，可以基于服务区域中所有UE之间的联合服务信道相似值的平均值作为阈值λthreshold来对第一联合矩阵进行过滤处理，获取第二联合矩阵θ，其中，λthreshold＝sum(θ′)/(K·K-K)，第二联合矩阵θ可以通过如下矩阵表示：
其中，第二联合矩阵θ中的元素θij可表示为：
因此，通过第一联合矩阵和第二联合矩阵，可以确定目标图，进而对目标图中的每一个顶点进行着色操作，可以获取一个或多个着色配置，进而可以基于一个或多个着色配置可以确定服务区域的一个或多个导频分配配置，进而以系统下行总速率作为优化目标，可以在一个或多个导频分配配置中筛选出速率最优的目标导频分配配置，可以实现获取的目标导频分配配置能够有效提高服务区域的通信质量。
可选地，第一次所述着色操作包括：
基于所述第一联合矩阵，在所述目标图的全部顶点中，确定干扰值总和最大的一个顶点作为起始顶点，所述目标图的任意一个目标顶点对应的所述干扰值总和为所述第一联合矩阵中目标行对应的元素的总和，所述目标顶点对应于所述目标行；
在颜色列表中选取第一颜色，对所述起始顶点进行着色，所述颜色列表的颜色数量与所述多个正交导频序列的数量相等。
具体地，在确定目标图的结构和目标图中每一条边对应的信息量之后，可以对目标图的每一个顶点进行遍历，遍历过程中对目标图的每一个顶点进行着色操作，第一次所述着色操作中，可以基于第一联合矩阵，在目标图的全部顶点中，确定干扰值总和最大的一个顶点作为起始顶点，进而可以对起始顶点进行着色；
具体地，在对起始顶点进行着色之后，可以对目标图中的剩余未着色顶点进行着色，在对目标图中的所有顶点进行着色之后，可以确定一个或多个着色配置；
具体地，在确定一个或多个着色配置之后，可以基于一个或多个着色配置中的全部或部分着色配置，确定服务区域的一个或多个导频分配配置，进而可以基于目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大这一优化目标，在一个或多个导频分配配置中进行筛选，筛选出一个导频分配配置，进而可以确定目标导频分配配置。
可选地，第一颜色可以是颜色列表中的一种颜色，第一颜色中的“第一”不用于描述特定的顺序或先后次序。
可以理解的是，染色过程是一个图的遍历过程，染色的起点与顺序会决定最后的染色结果，通过确定干扰值总和最大的一个顶点作为起始顶点，在进行导频分配的过程中，可以优先为干扰值总和最大的一个顶点对应的UE分配导频(也即可以支持导频选择优先级)，进而可以间接减少导频污染。
因此，通过第一联合矩阵和第二联合矩阵，可以确定目标图，进而对目标图中的每一个顶点进行着色操作，可以获取一个或多个着色配置，进而可以基于一个或多个着色配置可以确定服务区域的一个或多个导频分配配置，进而以系统下行总速率作为优化目标，可以在一个或多个导频分配配置中筛选出速率最优的目标导频分配配置，可以实现获取的目标导频分配配置能够有效提高服务区域的通信质量。
可选地，第N次所述着色操作包括：
基于与第一顶点相连的每一条边的信息量，在所述第一顶点相邻的一个或多个第二顶点中，确定第三顶点，所述第三顶点对应的用户设备对所述第一顶点对应的用户设备干扰最大；
在所述颜色列表中选取第二颜色，对所述第三顶点进行着色，以使所述第三顶点的颜色与第四顶点的颜色不同，所述第四顶点是与所述第三顶点相邻的任意一个顶点；
将所述第一顶点与所述第二顶点之间的边对应的信息量配置为0；
其中，所述第一顶点是第(N-1)次所述着色操作中被着色的顶点，所述N为整数，N大于或等于2。
具体地，在确定目标图的结构和目标图中每一条边对应的信息量之后，可以对目标图的每一个顶点进行遍历，遍历过程中对目标图的每一个顶点进行着色操作，第N次所述着色操作中，可以基于与第一顶点相连的每一条边的信息量，在第一顶点相邻的一个或多个第二顶点中，确定第三顶点，进而可以在颜色列表中选取第二颜色，对第三顶点进行着色，以使第三顶点的颜色与第三顶点相邻的任意一个顶点对应的颜色均不同，进而可以将第一顶点与第二顶点之间的边对应的信息量配置为0；
具体地，在对目标图中的所有顶点进行着色之后，可以确定一个或多个着色配置，进而可以基于一个或多个着色配置中的全部或部分着色配置，确定服务区域的一个或多个导频分配配置，进而可以基于目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大这一优化目标，在一个或多个导频分配配置中进行筛选，筛选出一个导频分配配置，进而可以确定目标导频分配配置。
可选地，第二颜色可以是颜色列表中的一种颜色，第二颜色中的“第二”不用于描述特定的顺序或先后次序，第二颜色与第一颜色可以是相同颜色，也可以是不同颜色。
可选地，在第N次着色操作过程中，可以通过如下从顶点i(第一顶点)转移到顶点j(第二顶点)的概率Pij公式确定第三顶点：
其中，θ′ij和θ′is可以通过第一联合矩阵θ′确定，θ′is表示与顶点i相连的其他顶点(一个或多个第二顶点)之间的相似值，选择Pij中的最大值所对应的顶点作为顶点i的下一个遍历顶点(第三顶点)。
可选地，在第N次着色操作过程中，可以在每个顶点对其相邻点已经使用过的颜色进行收集(可称为染色桶)：遍历所有相邻顶点，如果相邻顶点有颜色，将颜色放入该染色桶内，对当前节点选择不在该染色桶中的第二颜色，并将其指定给当前顶点。在当前次着色操作结束之后，可以清空桶，转移到下一顶点。当前完成该顶点(第三顶点)染色之后，可以将第一顶点与第二顶点之间的边对应的信息量配置为0，防止陷入图遍历的循环遍历，同时也代表两个顶点的UE已经完成分配，不再需要重复分配。
可以理解的是，每完成一个顶点的染色后，目标图结构都会发生一次更新，直到目标图中的所有顶点之间的信息量均为0时，代表已经完成所有顶点的染色，可以实现基于该图结构的拓扑关系，获取满足相邻顶点不被染成相同颜色的所有染色配置。
可以理解的是，通过在第一顶点相邻的一个或多个第二顶点中确定第三顶点，第三顶点对应的用户设备对第一顶点对应的用户设备干扰最大，进而在进行导频分配的过程中，可以优先为第三顶点对应的UE分配导频(也即可以支持导频选择优先级)，进而可以间接减少导频污染。
因此，通过第一联合矩阵和第二联合矩阵，可以确定目标图，进而对目标图中的每一个顶点进行着色操作，可以获取一个或多个着色配置，进而可以基于一个或多个着色配置可以确定服务区域的一个或多个导频分配配置，进而以系统下行总速率作为优化目标，可以在一个或多个导频分配配置中筛选出速率最优的目标导频分配配置，可以实现获取的目标导频分配配置能够有效提高服务区域的通信质量。
可选地，所述基于所述一个或多个着色配置中的全部或部分着色配置，确定所述服务区域的一个或多个导频分配配置，包括：
基于颜色使用次数阈值和每一个所述着色配置对应的颜色使用次数，对所述一个或多个着色配置进行筛选，获取一个或多个目标着色配置，每一个所述目标着色配置对应的颜色使用次数均小于或等于所述颜色使用次数阈值；
基于所述一个或多个目标着色配置，确定所述一个或多个导频分配配置，每一个所述目标着色配置唯一对应一个所述导频分配配置；
其中，所述颜色使用次数阈值是基于所述服务区域中的用户设备的数量与多个正交导频序列的数量确定的。
具体地，在确定一个或多个着色配置之后，可以基于颜色使用次数阈值和每一个着色配置对应的颜色使用次数，对一个或多个着色配置进行筛选，获取一个或多个目标着色配置，进而可以确定服务区域对应的一个或多个导频分配配置；进而可以基于目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大这一优化目标，在一个或多个导频分配配置中进行筛选，筛选出一个导频分配配置，进而可以确定目标导频分配配置。
可选地，在着色配置的数量Nc＞0的情况下，可以基于颜色使用次数阈值[K/τp](K表示服务区域中UE的数量)和每一个第一着色配置对应的颜色使用次数t，对多个第一着色配置进行筛选，获取一个或多个第二着色配置，以使每一个第二着色配置对应的颜色使用次数均小于或等于颜色使用次数阈值，其中，服务区域的所有UE的集合可以为Um，正交导频序列的数量为τp。
可选地，在着色配置的数量Nc＝0的情况下，可以通过如下公式调整更新目标干扰阈值(λthreshold)，进而可以基于更新后的目标干扰阈值，重新获取联合过滤干扰矩阵(第二联合矩阵)，以及构建目标图，进而对目标图的每一个顶点进行着色操作，可以确定着色配置：
λthreshold＝sum(θ′)/(K·K-K)+λthreshold/(2·tt)；
其中，θ′表示第一联合矩阵，tt表示第几次调整λthreshold，服务区域的所有UE数量可以通过K表示，每次调整λthreshold后将tt的值增加1。
可以理解的是，在CF mMIMO系统中，对于上行导频发送阶段，接收端AP在做信道估计时，不仅要受到它所服务的UE之间导频复用的干扰问题，同样还会受到与当前AP无服务关系的UE发送的导频序列的干扰。相关技术中的导频分配方法，并没有充分考虑单个UE被多个AP的服务程度，也没有考虑UE与UE之间被系统中所有AP的服务情况，而是仅基于是否被同一AP所服务来划分，这会使得着色过程需要不断调整优化图结构，导致染色时间较长。
针对上述相关技术中的缺陷，本发明实施例通过确定第一联合矩阵，可以分析单个UE被多个AP的服务程度，以及分析UE与UE之间被系统中所有AP的服务情况，再通过选取目标干扰阈值迭代更新目标图的结构，可以减少染色时间。
因此，通过图着色算法，可以获取一个或多个着色配置，进而可以基于颜色使用次数阈值对一个或多个着色配置进行筛选，获取一个或多个目标着色配置，进而可以基于一个或多个目标着色配置确定服务区域的一个或多个导频分配配置，进而以系统下行总速率作为优化目标，可以在一个或多个导频分配配置中筛选出速率最优的目标导频分配配置，可以实现获取的目标导频分配配置能够有效提高服务区域的通信质量。
可选地，图4是本发明提供的导频分配方法的流程示意图之二，如图4所示，CFmMIMO系统可以包括M个AP和K个UE，其中，所有的AP可以通过回程链路与CPU相连，且每个AP可以配备N根天线，而每个UE可以是单天线。
可选地，如图4所示，在上行链路训练阶段，UE可以通过上行链路发送自己分配到的导频序列给AP，例如UE1可以发送导频UEk可以发送导频/>UEK可以发送导频/>
可选地，如图4所示，AP在接收到UE发送的导频序列之后，AP可以进行计算获取信道估计信息和导频污染信息，进而可以将信道估计信息和导频污染信息发送给CPU。
可选地，如图4所示，CPU通过分析服务区域中的AP与服务区域中的用户设备之间的信道估计，可以确定服务区域中的AP与服务区域中的用户设备之间的服务关系。
可选地，如图4所示，CPU通过分析服务区域中的AP与服务区域中的用户设备之间的服务关系，可以确定第一联合矩阵和第二联合矩阵，进而可以基于第一联合矩阵和第二联合矩阵，确定目标图的结构及目标图中每一条边的信息量，进而可以对目标图的每一个顶点进行着色操作(将导频分配与AP选择进行结合)，可以确定服务区域的一个或多个导频分配配置，进而可以确定目标导频分配配置。
可选地，如图4所示，在确定目标导频分配配置之后，CPU可以根据信道估计信息计算UE下行可达速率。
可选地，如图4所示，CPU可以将目标导频分配配置(如图4中的功率控制系数和AP选择的方案发送至AP，其中AP选择的方案可以包括服务区域中的AP与服务区域中的用户设备之间的服务关系。
可选地，如图4所示，下行链路数据传输阶段，AP可以通过CF mMIMO系统的CPU分配的功率系数以及本地估计的信道，对要发送给UE的数据进行功率控制和预编码，进而可以基于目标导频分配配置(如图4中的)将数据发送给UE，进而UE可以对AP发送的下行信号进行接收，例如，UE1可以接收信号S1，UEk可以接收信号Sk，UEK可以接收信号SK。
可以理解的是，CF mMIMO系统可以包括M个AP和K个UE，其中，所有的AP可以通过回程链路与CPU相连，且每个AP可以配备N根天线，而每个UE可以是单天线，对于第m个AP而言，其服务的UE集合表示为Um(m＝1,...m)，服务第k个UE的AP的集合表示为Ak＝{m:m∈Uk}。
可选地，如图4所示，对于上行链路训练阶段，第m个AP接收到的导频信号具体可以通过以下“AP接收的导频序列信号公式”获取：
其中，τp是导频序列的长度，导频序列之间相互正交，满足/>pk表示服务区域中第k个UE分配的发射功率；/>(/>中的N表示AP配备的天线数量)表示服从复高斯分布的加性噪声；/>表示第m个AP与服务区域中第k个UE之间的信道。
第m个AP与服务区域中第k个UE之间的信道hmk可以通过如下公式确定：
其中，gmk是小尺度衰落系数，gmk可以是服从独立同分布的复高斯随机变量βmk可以是第m个AP与服务区域中第k个UE之间的大尺度衰落系数，其与路径损耗和阴影衰落信道相关。
第m个AP与服务区域中第k个UE之间的大尺度衰落系数βmk可以通过如下“大尺度衰落系数公式”公式确定：
其中，表示阴影衰落，其标准方差为σsh，zmk表示阴影系数(shadowingcoefficients)，且/>PLmk表示路径损耗。
路径损耗PLmk可以通过如下“三斜率模型公式”获取：
其中，dmk表示第m个AP与服务区域中第k个UE之间的距离，d0和d1为三斜率模型的距离参数。
上述三斜率模型公式中的L可以通过如下公式确定：
其中，f表示载波频率，单位为MHZ；hAP为AP的天线高度，单位为米；hu为UE的天线高度，单位为米。
进而可以通过乘以ym获取ymk，来估计第m个AP与服务区域中第k个UE之间的信道，具体计算ymk的公式如下：
其中，表示与k个UE复用导频的UE集合，k'为UE集合/>中的元素，上述计算ymk的公式中第二项/>是由于导频资源有限时，不同UE复用导频导致的污染，服务区域中第k个UE导频污染可以通过如下“UE导频污染公式”计算获取：
在AP端可以通过最小均方误差估计量(minimum mean squareerror estimation，MMSE)进行信道估计，具体可以通过如下“信道估计的公式”获取第m个AP与服务区域中第k个UE之间的信道估计：
其中，是下行信道的加性高斯噪声方差，进而可以通过如下“信道估计的方差公式”获取/>的方差：
因此，对于上行链路训练阶段，通过上述AP接收的导频序列信号公式、计算ymk的公式、UE导频污染公式、信道估计的公式以及信道估计的方差公式，进行计算可以获取信道估计信息和导频污染信息。
可选地，如图4所示，对于下行链路数据传输阶段，对于第m个AP给服务区域中第k个UE的发送信号，经过预编码、功率控制之后，由于AP的选择性服务(也即AP为其所服务的区域中的全部或部分UE提供服务)，还需乘上AP服务向量。
第m个AP的发送信号表示为xm可以通过如下“AP发送信号公式”计算获取：/>
其中，是发送端AP总的信号功率；ηmk是第m个AP与第k个UE之间功率控制系数；pmk表示第m个AP对第k个UE的发送功率；amk表示第m个AP与第k个UE之间是否存在服务关系：其值为1时二者有服务关系，其值为0时，二者无服务关系。Um是第m个AP服务的UE集。sk为第m个AP给第k个UE的发送信号。
wmk是第m个AP与第k个UE之间的预编码矩阵，根据上行信道估计值利用TDD信道互异性，在下行采用最大比率发射(Maximum Ratio Transmission，MRT)预编码方式的情况下，wmk可以通过如下公式计算获取：
则第k个UE接收到的信号rk可以通过如下“UE接收信号公式”计算获取：
进而，可以通过DSk表示第k个UE接收到的信号rk对应的期望信号，可以通过BUk表示第k个UE接收到的信号rk对应的预编码增益的不确定性，可以通过MUIkk'表示第k个UE接收到的信号rk对应的多UE干扰，DSk、BUk和MUIk,k'可以通过如下公式计算获取：
进而可以通过如下“UE下行可达速率公式”，获取第k个UE的单位带宽下行可达速率：
因此，对于下行链路数据传输阶段，通过上述AP发送信号公式、UE接收信号公式和UE下行可达速率公式，进行计算可以获取服务区域中任意一个UE的单位带宽下行可达速率。
可选地，图5是本发明提供的导频分配方法的流程示意图之三，如图5所示，导频分配方法可以包括步骤501至步骤504：
步骤501，随机导频分配；
具体地，CF mMIMO系统的CPU在初次进行导频分配的情况下，可以基于随机导频分配的方式，为服务区域中的UE分配导频。
步骤502，确定服务关系和联合干扰矩阵；
具体地，基于服务区域中的AP与服务区域中的用户设备之间的信道估计，可以确定服务区域中的AP与服务区域中的用户设备之间的服务关系，服务关系用于表征AP为用户设备提供服务的情况；
进而，基于服务区域中的AP与服务区域中的用户设备之间的服务关系，以及服务区域中的AP与服务区域中的用户设备之间的信道估计，可以确定联合干扰矩阵(第一联合矩阵)，第一联合矩阵用于表征服务区域中的所有用户设备之间的干扰程度。
步骤503，确定服务区域的一个或多个导频分配配置；
具体地，基于目标干扰阈值(λthreshold)和第一联合矩阵，获取联合过滤干扰矩阵(第二联合矩阵)，第二联合矩阵的行列数量与第一联合矩阵的行列数量相同，在第一元素大于或等于目标干扰阈值的情况下，第二元素的值为1，在第一元素小于目标干扰阈值的情况下，第二元素的值为0，第一元素为第一联合矩阵中的任意一个元素，第二元素为第二联合矩阵中与第一元素的矩阵行列号相同的元素；
进而基于第二联合矩阵，可以确定用户关联图(目标图)，以及基于第一联合矩阵，确定目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，目标图的每一个顶点与服务区域中的每一个用户设备之间具有唯一对应关系，目标图的顶点的数量与服务区域中的用户设备的数量相同；
进而基于多个正交导频序列的数量，对目标图的每一个顶点进行着色操作，可以确定一个或多个着色配置(一个或多个着色配置的数量可以表示为Nc)；
进而基于一个或多个着色配置，可以确定服务区域对应的一个或多个导频分配配置。
可选地，在Nc＞0的情况下，可以基于颜色使用次数阈值[K/τp](K表示服务区域中UE的数量)和每一个第一着色配置对应的颜色使用次数t，对多个第一着色配置进行筛选，获取一个或多个第二着色配置，以使每一个第二着色配置对应的颜色使用次数均小于或等于颜色使用次数阈值，其中，服务区域的所有UE的集合可以为Um，正交导频序列的数量为τp。
可选地，在Nc＝0的情况下，可以通过如下公式调整更新目标干扰阈值(λthreshold)，进而可以基于更新后的目标干扰阈值，重新获取联合过滤干扰矩阵(第二联合矩阵)，以及构建目标图，进而对目标图的每一个顶点进行着色操作，可以确定着色配置：
λthreshold＝sum(θ′)/(K·K-K)+λthreshold/(2·tt)；
其中，θ′表示第一联合矩阵，tt表示第几次调整λthreshold，服务区域的所有UE数量可以通过K表示，每次调整λthreshold后将tt的值增加1。
步骤504，确定目标导频分配配置。
具体地，CF mMIMO系统的CPU可以确定一个或多个导频分配配置中的目标导频分配配置；目标导频分配配置对应的系统下行总速率是一个或多个导频分配配置对应的所有系统下行总速率中最大的。
本发明提供的导频分配方法，通过图着色算法，可以获取一个或多个着色配置，进而可以基于一个或多个着色配置可以确定服务区域的一个或多个导频分配配置，进而以系统下行总速率作为优化目标，可以在一个或多个导频分配配置中筛选出速率最优的目标导频分配配置，可以实现获取的目标导频分配配置能够有效提高服务区域的通信质量。
下面对本发明提供的导频分配装置进行描述，下文描述的导频分配装置与上文描述的导频分配方法可相互对应参照。
图6是本发明提供的导频分配装置的结构示意图，如图6所示，所述装置包括：获取模块601，第一确定模块602和第二确定模块603，其中：
获取模块601，用于采用图着色算法，获取一个或多个着色配置，所述一个或多个着色配置中的任意一个着色配置包括服务区域中的每一个用户设备对应的颜色信息，所述颜色信息用于表征用户设备对应的正交导频序列；
第一确定模块602，用于基于所述一个或多个着色配置中的全部或部分着色配置，确定所述服务区域的一个或多个导频分配配置；
第二确定模块603，用于确定所述一个或多个导频分配配置中的目标导频分配配置；所述目标导频分配配置对应的系统下行总速率是所述一个或多个导频分配配置对应的所有系统下行总速率中最大的。
本发明提供的导频分配装置，通过图着色算法，可以获取一个或多个着色配置，进而可以基于一个或多个着色配置可以确定服务区域的一个或多个导频分配配置，进而以系统下行总速率作为优化目标，可以在一个或多个导频分配配置中筛选出速率最优的目标导频分配配置，可以实现获取的目标导频分配配置能够有效提高服务区域的通信质量。
可选地，所述获取模块具体用于：
确定目标图的结构以及所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，所述目标图的每一个顶点与服务区域中的每一个用户设备之间具有唯一对应关系，所述信息量用于表征所述服务区域中的用户设备之间的干扰程度；
基于多个正交导频序列的数量和所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，对所述目标图的每一个顶点进行着色操作，确定所述一个或多个着色配置，所述一个或多个着色配置中的任意一个着色配置包括所述目标图的所有顶点对应的颜色信息。
可选地，所述获取模块具体用于：
基于所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的信道估计，确定所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的服务关系，所述服务关系用于表征AP为用户设备提供服务的情况；
基于所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的服务关系，以及所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的信道估计，确定第一联合矩阵，所述第一联合矩阵用于表征所述服务区域中的所有用户设备之间的干扰程度；
基于目标干扰阈值和所述第一联合矩阵，获取第二联合矩阵，所述第二联合矩阵的行列数量与所述第一联合矩阵的行列数量相同，在第一元素大于或等于所述目标干扰阈值的情况下，第二元素的值为1，在所述第一元素小于所述目标干扰阈值的情况下，所述第二元素的值为0，所述第一元素为所述第一联合矩阵中的任意一个元素，所述第二元素为所述第二联合矩阵中与所述第一元素的矩阵行列号相同的元素；
基于所述第二联合矩阵，确定所述目标图的结构，以及基于所述第一联合矩阵，确定所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量。
可选地，所述获取模块具体用于：
基于所述第一联合矩阵，在所述目标图的全部顶点中，确定干扰值总和最大的一个顶点作为起始顶点，所述目标图的任意一个目标顶点对应的所述干扰值总和为所述第一联合矩阵中目标行对应的元素的总和，所述目标顶点对应于所述目标行；
在颜色列表中选取第一颜色，对所述起始顶点进行着色，所述颜色列表的颜色数量与所述多个正交导频序列的数量相等。
可选地，所述获取模块具体用于：
基于与第一顶点相连的每一条边的信息量，在所述第一顶点相邻的一个或多个第二顶点中，确定第三顶点，所述第三顶点对应的用户设备对所述第一顶点对应的用户设备干扰最大；
在所述颜色列表中选取第二颜色，对所述第三顶点进行着色，以使所述第三顶点的颜色与第四顶点的颜色不同，所述第四顶点是与所述第三顶点相邻的任意一个顶点；
将所述第一顶点与所述第二顶点之间的边对应的信息量配置为0；
其中，所述第一顶点是第(N-1)次所述着色操作中被着色的顶点，所述N为整数，N大于或等于2。
可选地，所述第一确定模块具体用于：
基于颜色使用次数阈值和每一个所述着色配置对应的颜色使用次数，对所述一个或多个着色配置进行筛选，获取一个或多个目标着色配置，每一个所述目标着色配置对应的颜色使用次数均小于或等于所述颜色使用次数阈值；
基于所述一个或多个目标着色配置，确定所述一个或多个导频分配配置，每一个所述目标着色配置唯一对应一个所述导频分配配置；
其中，所述颜色使用次数阈值是基于所述服务区域中的用户设备的数量与多个正交导频序列的数量确定的。
本发明提供的导频分配装置，通过图着色算法，可以获取一个或多个着色配置，进而可以基于一个或多个着色配置可以确定服务区域的一个或多个导频分配配置，进而以系统下行总速率作为优化目标，可以在一个或多个导频分配配置中筛选出速率最优的目标导频分配配置，可以实现获取的目标导频分配配置能够有效提高服务区域的通信质量。
图7是本发明提供的电子设备的结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)710、通信接口(Communications Interface)720、存储器(memory)730和通信总线740，其中，处理器710，通信接口720，存储器730通过通信总线740完成相互间的通信。处理器710可以调用存储器730中的逻辑指令，以执行导频分配方法，该方法包括：
采用图着色算法，获取一个或多个着色配置，所述一个或多个着色配置中的任意一个着色配置包括服务区域中的每一个用户设备对应的颜色信息，所述颜色信息用于表征用户设备对应的正交导频序列；
基于所述一个或多个着色配置中的全部或部分着色配置，确定所述服务区域的一个或多个导频分配配置；
确定所述一个或多个导频分配配置中的目标导频分配配置；所述目标导频分配配置对应的系统下行总速率是所述一个或多个导频分配配置对应的所有系统下行总速率中最大的。
此外，上述的存储器730中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的导频分配方法，该方法包括：
采用图着色算法，获取一个或多个着色配置，所述一个或多个着色配置中的任意一个着色配置包括服务区域中的每一个用户设备对应的颜色信息，所述颜色信息用于表征用户设备对应的正交导频序列；
基于所述一个或多个着色配置中的全部或部分着色配置，确定所述服务区域的一个或多个导频分配配置；
确定所述一个或多个导频分配配置中的目标导频分配配置；所述目标导频分配配置对应的系统下行总速率是所述一个或多个导频分配配置对应的所有系统下行总速率中最大的。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的导频分配方法，该方法包括：
采用图着色算法，获取一个或多个着色配置，所述一个或多个着色配置中的任意一个着色配置包括服务区域中的每一个用户设备对应的颜色信息，所述颜色信息用于表征用户设备对应的正交导频序列；
基于所述一个或多个着色配置中的全部或部分着色配置，确定所述服务区域的一个或多个导频分配配置；
确定所述一个或多个导频分配配置中的目标导频分配配置；所述目标导频分配配置对应的系统下行总速率是所述一个或多个导频分配配置对应的所有系统下行总速率中最大的。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (7)

1.一种导频分配方法，其特征在于，包括：
采用图着色算法，获取一个或多个着色配置，所述一个或多个着色配置中的任意一个着色配置包括服务区域中的每一个用户设备对应的颜色信息，所述颜色信息用于表征用户设备对应的正交导频序列；
基于所述一个或多个着色配置中的全部或部分着色配置，确定所述服务区域的一个或多个导频分配配置；
确定所述一个或多个导频分配配置中的目标导频分配配置；所述目标导频分配配置对应的系统下行总速率是所述一个或多个导频分配配置对应的所有系统下行总速率中最大的；
所述采用图着色算法，获取一个或多个着色配置，包括：
确定目标图的结构以及所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，所述目标图的每一个顶点与服务区域中的每一个用户设备之间具有唯一对应关系，所述信息量用于表征所述服务区域中的用户设备之间的干扰程度；
基于多个正交导频序列的数量和所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，对所述目标图的每一个顶点进行着色操作，确定所述一个或多个着色配置，所述一个或多个着色配置中的任意一个着色配置包括所述目标图的所有顶点对应的颜色信息；
所述确定目标图的结构以及所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，包括：
基于所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的信道估计，确定所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的服务关系，所述服务关系用于表征AP为用户设备提供服务的情况；
基于所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的服务关系，以及所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的信道估计，确定第一联合矩阵，所述第一联合矩阵用于表征所述服务区域中的所有用户设备之间的干扰程度；
基于目标干扰阈值和所述第一联合矩阵，获取第二联合矩阵，所述第二联合矩阵的行列数量与所述第一联合矩阵的行列数量相同，在第一元素大于或等于所述目标干扰阈值的情况下，第二元素的值为1，在所述第一元素小于所述目标干扰阈值的情况下，所述第二元素的值为0，所述第一元素为所述第一联合矩阵中的任意一个元素，所述第二元素为所述第二联合矩阵中与所述第一元素的矩阵行列号相同的元素；
基于所述第二联合矩阵，确定所述目标图的结构，以及基于所述第一联合矩阵，确定所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量。
2.根据权利要求1所述的导频分配方法，其特征在于，第一次所述着色操作包括：
基于所述第一联合矩阵，在所述目标图的全部顶点中，确定干扰值总和最大的一个顶点作为起始顶点，所述目标图的任意一个目标顶点对应的所述干扰值总和为所述第一联合矩阵中目标行对应的元素的总和，所述目标顶点对应于所述目标行；
在颜色列表中选取第一颜色，对所述起始顶点进行着色，所述颜色列表的颜色数量与所述多个正交导频序列的数量相等。
3.根据权利要求2所述的导频分配方法，其特征在于，第N次所述着色操作包括：
基于与第一顶点相连的每一条边的信息量，在所述第一顶点相邻的一个或多个第二顶点中，确定第三顶点，所述第三顶点对应的用户设备对所述第一顶点对应的用户设备干扰最大；
在所述颜色列表中选取第二颜色，对所述第三顶点进行着色，以使所述第三顶点的颜色与第四顶点的颜色不同，所述第四顶点是与所述第三顶点相邻的任意一个顶点；
将所述第一顶点与所述第二顶点之间的边对应的信息量配置为0；
其中，所述第一顶点是第(N-1)次所述着色操作中被着色的顶点，所述N为整数，N大于或等于2。
4.根据权利要求1-3任一项所述的导频分配方法，其特征在于，所述基于所述一个或多个着色配置中的全部或部分着色配置，确定所述服务区域的一个或多个导频分配配置，包括：
基于颜色使用次数阈值和每一个所述着色配置对应的颜色使用次数，对所述一个或多个着色配置进行筛选，获取一个或多个目标着色配置，每一个所述目标着色配置对应的颜色使用次数均小于或等于所述颜色使用次数阈值；
基于所述一个或多个目标着色配置，确定所述一个或多个导频分配配置，每一个所述目标着色配置唯一对应一个所述导频分配配置；
其中，所述颜色使用次数阈值是基于所述服务区域中的用户设备的数量与多个正交导频序列的数量确定的。
5.一种导频分配装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于采用图着色算法，获取一个或多个着色配置，所述一个或多个着色配置中的任意一个着色配置包括服务区域中的每一个用户设备对应的颜色信息，所述颜色信息用于表征用户设备对应的正交导频序列；
第一确定模块，用于基于所述一个或多个着色配置中的全部或部分着色配置，确定所述服务区域的一个或多个导频分配配置；
第二确定模块，用于确定所述一个或多个导频分配配置中的目标导频分配配置；所述目标导频分配配置对应的系统下行总速率是所述一个或多个导频分配配置对应的所有系统下行总速率中最大的；
所述获取模块采用图着色算法，获取一个或多个着色配置，包括：
确定目标图的结构以及所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，所述目标图的每一个顶点与服务区域中的每一个用户设备之间具有唯一对应关系，所述信息量用于表征所述服务区域中的用户设备之间的干扰程度；
基于多个正交导频序列的数量和所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，对所述目标图的每一个顶点进行着色操作，确定所述一个或多个着色配置，所述一个或多个着色配置中的任意一个着色配置包括所述目标图的所有顶点对应的颜色信息；
所述获取模块确定目标图的结构以及所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，包括：
基于所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的信道估计，确定所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的服务关系，所述服务关系用于表征AP为用户设备提供服务的情况；
基于所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的服务关系，以及所述服务区域中的AP与所述服务区域中的用户设备之间的信道估计，确定第一联合矩阵，所述第一联合矩阵用于表征所述服务区域中的所有用户设备之间的干扰程度；
基于目标干扰阈值和所述第一联合矩阵，获取第二联合矩阵，所述第二联合矩阵的行列数量与所述第一联合矩阵的行列数量相同，在第一元素大于或等于所述目标干扰阈值的情况下，第二元素的值为1，在所述第一元素小于所述目标干扰阈值的情况下，所述第二元素的值为0，所述第一元素为所述第一联合矩阵中的任意一个元素，所述第二元素为所述第二联合矩阵中与所述第一元素的矩阵行列号相同的元素；
基于所述第二联合矩阵，确定所述目标图的结构，以及基于所述第一联合矩阵，确定所述目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量。
6.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4任一项所述导频分配方法。
7.一种非暂态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4任一项所述导频分配方法。
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