一種導頻資源分配方法、裝置和基站的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種導頻資源分配方法、裝置和基站。
【背景技術】
[0002]現有的無線通信系統,如LTE(長期演進,Long Time Evolut1n)系統中，采用每根天線導頻資源正交分配的方式進行分配，即對于不同的天線端口，采用正交方式為其分配的天線資源。分別如圖la、圖lb、圖1c和圖1d所示，為四端口天線導頻資源分配示意圖，其中，HRjP R3分別為不同的天線端口分配的導頻資源，圖la、圖lb、圖1c和圖1d中，不同的天線端口分配的導頻資源互不重疊。
[0003]大規模天線系統可有效地提升無線通信系統的頻譜效率，并有效地降低發射能量，且隨著天線數量的增加，譜效和能效近似呈線性增加。然而當天線數量呈大規模地增加時，按照傳統的導頻資源分配方式，導頻所占用無線通信系統的資源也將呈線性增加，對資源受限的無線通信系統而言，這將減少用于傳輸數據的資源，在資源受限的無線通信系統中，系統數據傳輸速率與天線數量/導頻資源存在如公式(I)所示的關系:
[0004]R= (l_r (N)) *S*f(r (N)，N)(I)
[0005]其中，R表示無線通信系統的數據傳輸速率，N表示天線數量，S表示系統最小的時頻相干的資源數，包括用于數據傳輸的資源數和導頻資源數，r為系統的導頻比例函數(導頻資源數/S);函數f(r(N)，N)表示隨著天線數量、導頻比例的變化，系統數據傳輸速率的變化函數，例如，f (r (N), N)可以為N*log(r(N))。
[0006]根據公式(I)可知，當N增加到一定程度時R將減小的，也就是說，當天線數量增加到一定程度時，系統數據傳輸速率反而會下降，而天線數量增加的目的之一在于提升系統的數據速率。由此可見，現有的導頻資源分配方法并不合理。
【發明內容】
[0007]本發明實施例提供一種導頻資源分配方法、裝置和基站，用以提高無線通信系統導頻資源分配的合理性，避免隨著天線數量的增加導致數據傳輸速率下降。
[0008]本發明實施例提供一種導頻資源分配方法，包括:
[0009]根據預先配置的時頻相干資源數和導頻資源比例，確定天線數量臨界值，所述天線數量臨界值為使得系統數據傳輸速率達到最大值的天線數量；
[0010]若預先配置的天線數量大于所述天線數量臨界值，按照所述導頻資源比例為數量不大于所述天線數量臨界值的天線正交分配導頻資源，其余天線復用已分配的導頻資源。
[0011]根據預先配置的時頻相干資源數和系統的導頻資源比例，確定天線數量臨界值，具體包括:
[0012]按照以下公式確定天線數量臨界值:R = (l_r(N))*S*f (r(N)，N)；
[0013]其中，R表示系統數據傳輸速率；
[0014]N表示預先配置的天線數量；
[0015]S表示預先配置的時頻相干的資源數；
[0016]r(N)為系統的導頻比例函數；
[0017]f(r(N),N)表示系統數據傳輸速率隨天線數量、導頻比例的變化函數。
[0018]本發明實施例提供的導頻資源分配方法，還包括:
[0019]若預先配置的天線數量不大于所述天線數量臨界值，按照所述導頻資源比例為各天線正交分配導頻資源。
[0020]本發明實施例提供的導頻資源分配方法，還包括:
[0021]減少導頻資源數量；或者
[0022]根據信道狀態，增加所述時頻相干的資源數。
[0023]本發明實施例提供一種導頻資源分配裝置，包括:
[0024]確定單元，用于根據預先配置的時頻相干資源數和導頻資源比例，確定天線數量臨界值，所述天線數量臨界值為使得系統數據傳輸速率達到最大值的天線數量；
[0025]導頻資源分配單元，用于若預先配置的天線數量大于所述天線數量臨界值，按照所述導頻資源比例為數量不大于所述天線數量臨界值的天線正交分配導頻資源，其余天線復用已分配的導頻資源。
[0026]所述導頻資源分配單元，具體用于按照以下公式確定天線數量臨界值:R =(1-r (N))*S*f (r (N), N)；
[0027]其中，R表TK系統數據傳輸速率；
[0028]N表示預先配置的天線數量；
[0029]S表示預先配置的時頻相干的資源數；
[0030]r (N)為系統的導頻比例函數；
[0031]f(r(N),N)表示系統數據傳輸速率隨天線數量、導頻比例的變化函數。
[0032]本發明實施例提供的導頻資源分配裝置，還包括:
[0033]所述導頻資源分配單元，還用于若預先配置的天線數量不大于所述天線數量臨界值，按照所述導頻資源比例為各天線正交分配導頻資源。
[0034]本發明實施例提供的導頻資源分配裝置，還包括:
[0035]資源調整單元，用于減少所述導頻資源數量；或者根據信道狀態，增加所述時頻相干的資源數。
[0036]本發明實施例提供一種基站，包括上述的導頻資源分配裝置。
[0037]本發明實施例提供的導頻資源分配方法、裝置和基站，在系統配置的天線數量達到臨界值時，不再為每一天線正交分配導頻資源，而是對于數量不大于臨界值的天線正交分配導頻資源，其他天線復用已分配的導頻資源，避免在天線數量超過一定數量之后，由于導頻數量的增加導致的系統數據傳輸速率下降的問題，從而，使得導頻資源分配更加合理，保證系統數據傳輸的性能。
[0038]本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
【附圖說明】
[0039]此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0040]圖1a為現有技術中，導頻資源分配示意圖；
[0041]圖1b為現有技術中，導頻資源分配示意圖；
[0042]圖1c為現有技術中，導頻資源分配示意圖；
[0043]圖1d為現有技術中，導頻資源分配示意圖；
[0044]圖2導頻資源分配方法的實施流程示意圖；
[0045]圖3為本發明實施例中，導頻資源分配裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0046]為了提高導頻資源分配的合理性，保證無線通信系統數據傳輸性能，本發明實施例提供了一種導頻資源分配方法、裝置和基站，避免大規模天線系統中隨著天線數量的增加導致數據傳輸速率下降的問題。
[0047]以下結合說明書附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明，并且在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0048]為了保證每根天線導頻資源的正交性，隨著天線數量的增加，導頻資源開銷呈線性增加，導頻資源增加，r(N)(系統配置的導頻資源數與時頻相干的資源數之比)也隨之增力口，而隨著天線數量的增加，f(r(N)，N)也增大，根據公式(I)可知，r(N)和f(r(N)，N)同時增加時，R將在達到最大值之后下降，這將影響無線通信系統數據傳輸的性能。
[0049]為了解決上述問題，本發明實施中，根據系統配置的時頻相干的資源數和導頻資源比例利用公式(I)確定出使得R達到最大值的天線數量臨界值N’，若系統配置的天線數量不大于N’時，按照系統配置的導頻比例正交分配導頻資源；若系統配置的天線數量大于N’時，對于數量不大于N’的天線按照系統配置的導頻比例正交分配導頻資源，而對于其余天線，不再分配新的導頻資源，而是復用已分配的導頻資源。使得這些天線主要帶來分集增益，而非天線復用增益，其同樣可以提升公式⑴中的函數f(r(N)，N)。
[0050]基于上述原理，如圖2所示，為本發明實施例提供的導頻資源分配方法的實施流程示意圖，可以包括以下步驟:
[0051]S21、根據預先配置的時頻相干資源數和導頻資源比例，確定天線數量臨界值。
[0052]其中，天線數量臨界值為使得系統數據傳輸速率達到最大值的天線數量。
[0053]具體實施時，根據系統配置的最小的時頻相干資源數和導頻資源比例，利用公式
(I)確定出使得系統數據傳輸速率R達到最大值的天線數量N’。
[0054]本發明實施例中，可以按照以下公式確定天線數量臨界值:R =(1-r (N)) *S*f (r (N)，N);其中，R表示系統數據傳輸速率；N表示預先配置的天線數量；S表示預先配置的時頻相干的資源數；r(N)為系統的導頻比例函數；f(r(N)，N)表示系統數據傳輸速率隨天線數量、導頻比例的變化函數。
[0055]S22、若系統配置的天線數量大于天線數量臨界值時，按照導頻資源比例為數量不大于天線數量臨界值的天線正