CN113411105B - 一种无小区大规模天线***的ap选择方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无小区大规模天线***的AP选择方法。本发明步骤：1：对于包括M个AP、K个用户的无小区大规模天线***，T＜K＜M；K个用户采用导频复用模式共享T个导频。2：每个AP根据与用户的距离，判断用户类型，用户类型包括I类、II类和III类。3.对于AP的I类用户，则AP直接作为该用户的服务AP；对AP的II类用户，如果已经有I类用户，则当该AP的II类用户与I类用户共享导频时，放弃为II类用户提供服务；否则同时为I类和II类用户提供服务；如果只有II类用户，则按照公平性原则选择允许该AP的II类用户间共享导频。对于AP的III类用户，该AP将放弃为其提供服务。本发明能有效的避免导频污染、提高***能效、降低接收端解调发送端信号的误码率。

Description

一种无小区大规模天线***的AP选择方法
技术领域
本发明涉及无线通信***中的无小区大规模天线***，导频复用，AP选择等领域，具体提供一种无小区大规模天线***的AP选择方法。
背景技术
无小区大规模天线技术，又称为去蜂窝大规模多输入多输出(Cell-free MassiveMultiple Input Multiple Output，Massive MIMO)，采用去蜂窝(cell-free)式的网络架构，将大量安装有一根或多根天线的接入点(AP)分布在一个较大的区域，通过回程链路将数据传输到中央处理单元(CPU)，并使用相同的时频资源为多用户提供服务。无小区大规模MIMO引入了“以用户为中心”的思想，其中的AP端天线数量通常远远大于用户数量。这种技术减小了AP与用户之间的平均距离、大幅降低了路径损耗，并利用大量AP带来的“有利传播(favorable propagation)”和信道硬化，减少了多用户干扰，同时，还能获得巨大的空间宏分集增益，从而使全区域均匀覆盖并大幅提升用户的服务质量。
在时分双工(TDD)无小区大规模MIMO***中，AP利用用户发送的上行导频训练序列进行信道估计，从而获得信道状态信息(CSI)；***利用上下行链路的互易性得到下行信道状态信息。然而，由于正交导频数量的限制，用户间需要复用导频。导频的复用导致了AP不能准确地获得信道状态信息，使得上行和下行链路都将受到严重的影响，这种不利影响称为导频污染。
为了提高无小区大规模天线***的***性能，导频复用策略、AP选择、功率控制等无线资源管理策略引起了业界广泛的关注。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种无小区大规模天线***的AP选择方法，属于无线通信技术领域。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：
步骤1：对于一个包括M个AP、K个用户的无小区大规模天线***，其中，AP数量M远远大于用户数K。***中的正交导频数量为T，T<K；K个用户采用导频复用模式共享T个导频。
步骤2：每个AP根据与用户的距离，判断用户类型。
根据门限值Th1和门限值Th2对用户类型进行分类。
如果d(APi,UEj)≤Th1，则称第j个用户UEj是第i个AP的I类用户。其中，d(APi,UEj)表示第j个用户与第i个AP之间的距离；如果Th1＜d(APi,UEj)＜Th2,则称第j个用户是第i个AP的II类用户；如果d(APi,UEj)≥Th2,则称第j个用户是第i个AP的III类用户；其中i＝1，2，…,M；j＝1,2,…,K。
步骤3：对于某一参考AP的I类用户，这个AP直接作为该用户的服务AP为用户提供服务。并且为同一AP的所有I类用户分配正交导频。例如用户1和用户2同时是这个参考AP的I类用户，则为用户1和用户2分配正交导频。
步骤4：对于某一参考AP的II类用户，如果该参考AP已经有I类用户，则当该AP的II类用户与I类用户共享导频时，该参考AP放弃为II类用户提供服务；当该AP的II类用户与I类用户不共享导频时，该参考AP同时为所述的I类用户和II类用户提供服务；如果该参考AP只有II类用户，则该参考AP按照公平性原则选择其中一个或几个用户为其提供服务，并且允许该AP的II类用户间共享导频。
所述的公平性原则：让各个用户的服务AP数量差不多。
步骤5：对于某一参考AP的III类用户，该AP将放弃为其提供服务。
本发明有益效果如下：
本发明可以提供一种无小区大规模天线***的AP选择算法，减轻导频污染的影响，并提高***能效。本发明AP通过计算与用户的距离，根据门限值判断用户类型，针对不同用户的类型，按照设定规则，采用候选服务、直接服务和不服务三种服务策略。可以有效的避免导频污染、提高***能效、降低接收端解调发送端信号的误码率。
附图说明
图1为本发明的实施流程图。
图2为具体的为无小区大规模天线***的拓扑结构图，***中有M个AP，K个用户。User表示用户。
具体实施方式
本发明在实施过程中主要包括用户分类，服务AP选择，导频分配调整三个阶段。
步骤1：对于一个M个AP，K个用户的无小区大规模天线***，其中，AP数量M远远大于用户数K。***中的正交导频数量为T，T<K；K个用户采用导频复用模式共享T个导频。
步骤2：每个AP根据与用户的距离，判断用户类型。
根据门限值Th1和门限值Th2对用户类型进行分类。
如果d(APi,UEj)≤Th1，则称第j个用户UEj是第i个AP的I类用户。其中，d(APi,UEj)表示第j个用户与第i个AP之间的距离；如果Th1＜d(APi,UEj)＜Th2,则称第j个用户是第i个AP的II类用户；如果d(APi,UEj)≥Th2则称第j个用户是第i个AP的III类用户；其中i＝1，2，…,M；j＝1,2,…,K。
步骤3：对于某一参考AP的I类用户，这个AP直接作为该用户的服务AP为用户提供服务。并且为同一AP的所有I类用户分配正交导频。例如用户1和用户2同时是这个参考AP的I类用户，则为用户1和用户2分配正交导频
步骤4：对于某一参考AP的II类用户，如果该参考AP已经有I类用户，则当该AP的II类用户与I类用户共享导频时，该参考AP放弃为II类用户提供服务；当该AP的II类用户与I类用户不共享导频时，该参考AP同时为所述的I类用户和II类用户提供服务；如果该参考AP只有II类用户，则该参考AP按照公平性原则选择其中一个或几个用户为其提供服务。
步骤5：对于某一参考AP的III类用户，该AP将放弃为其提供服务。
进一步，所述的步骤1中的导频复用模式，可以是随机导频复用、贪婪导频复用等导频复用方法。
进一步，所述的步骤1中的AP可以是单天线，也可以是多天线。
进一步，所述的步骤1中的用户端可以是单天线，也可以是多天线。
进一步，所述的步骤2中的门限值Th1和门限值Th2，根据***实际需求决定。
进一步，所述的步骤4中的公平性原则，是根据用户总服务天线数量决定，尽量让用户都有相同数量的AP为其提供服务。
进一步，本发明主要应用于时分双工(TDD)的***。
实施例1：
下面参照附图并结合本发明的优选实施例来描述本发明的一种无小区大规模天线***的AP选择算法。
步骤1：对于一个M个AP，K个用户的无小区大规模天线***，其中，AP数量M远远大于用户数K。***中的正交导频数量为T，T<K；K个用户采用导频复用模式共享T个导频。
步骤2：每个AP根据与用户的距离，判断用户类型。这里用户类型根据门限值Th1和门限值Th2进行分类。如图1和2所示，d(AP1,UE1)≤Th1，d(AP1,UE2)≤Th1，则第1个用户User1和第二个用户User2是第1个API类用户。Th1＜d(AP1,UE3)＜Th2则称第3个用户User3是第1个AP的II类用户；d(AP1,UE4)≥Th2则称第4个用户User4是第1个AP的III类用户。
步骤3：对于AP1的I类用户，User1和User2，这个AP直接作为这两个用户的服务AP。并且，这两个用户分配正交导频，假设User1使用导频T1，User2使用导频T2。
步骤4：对于AP1的II类用户User3，由于AP1已经有I类用户User1和User2了，这时如果User3使用导频T1或导频T2，则AP1放弃为User3提供服务；否则，AP1为User3提供服务。如果该参考AP只有II类用户，则AP1根据用户的服务AP数量，选择其中一个或几个用户为其提供服务。
步骤5：对于AP1的III类用户User4，该AP将放弃为其提供服务。

Claims (3)

1.一种无小区大规模天线***的AP选择方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：对于一个包括M个AP、K个用户的无小区大规模天线***，其中，AP数量M大于用户数K；***中的正交导频数量为T，T<K；K个用户采用导频复用模式共享T个导频；
步骤2：每个AP根据与用户的距离，判断用户类型，用户类型包括I类用户、II类用户和III类用户；
步骤3：对于某一参考AP的I类用户，这个AP直接作为该用户的服务AP为用户提供服务；并且为同一AP的所有I类用户分配正交导频；例如用户1和用户2同时是这个参考AP的I类用户，则为用户1和用户2分配正交导频；
步骤4：对于某一参考AP的II类用户，如果该参考AP已经有I类用户，则当该AP的II类用户与I类用户共享导频时，该参考AP放弃为II类用户提供服务；当该AP的II类用户与I类用户不共享导频时，该参考AP同时为所述的I类用户和II类用户提供服务；如果该参考AP只有II类用户，则该参考AP按照公平性原则选择其中一个或几个用户为其提供服务，并且允许该AP的II类用户间共享导频；
步骤5：对于某一参考AP的III类用户，该AP将放弃为其提供服务。
2.根据权利要求1所述的一种无小区大规模天线***的AP选择方法，其特征在于步骤2每个AP根据与用户的距离，判断用户类型，具体实现如下：根据门限值Th1和门限值Th2对用户类型进行分类；如果d(APi,UEj)≤Th1，则称第j个用户UEj是第i个AP的I类用户；其中，d(APi,UEj)表示第j个用户与第i个AP之间的距离；如果Th1＜d(APi,UEj)＜Th2,则称第j个用户是第i个AP的II类用户；如果d(APi,UEj)≥Th2,则称第j个用户是第i个AP的III类用户；其中i＝1，2，…,M；j＝1,2,…,K。
3.根据权利要求1或2所述的一种无小区大规模天线***的AP选择方法，其特征在于步骤1中的导频复用模式包括随机导频复用、贪婪导频复用。
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