基于遗传模拟退火算法的导频分配方案

孙文胜，王春梅

(杭州电子科技大学通信工程学院，浙江 杭州 310018)

0 引 言

近年来，随着智能移动终端设备不断涌现，用户对无线通信数据业务的需求越来越高，传统的大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)技术难以满足用户的需求。大规模MIMO技术通过在基站端配置较多的天线，显著提高了系统的频谱利用率和容量，有效解决了数据业务呈指数迅速增长的问题，已成为5G关键技术之一[1-2]。在多小区多用户应用场景中，由于频谱资源短缺，使得部分用户复用相同导频，导致大规模MIMO系统基站(Base Station, BS)端估计获得的用户信道状态信息不仅受到噪声的干扰，还受到其他小区使用相同导频用户的干扰，产生导频污染[3-4]。目前，学术界已经研究出许多减轻导频污染的方案。文献[5]针对空间相关的大规模MIMO系统，提出一种基于用户分组的组匹配和图着色导频分配方案，为了使系统平均可达速率最大化且小区内干扰少，将到达角相似度最大的终端逐步合并实现用户分组，分别采用组匹配和图着色算法实现导频分配，有效改善了基站天线数目有限导致的复杂度与性能之间的权衡问题。文献[6]针对系统中用户的高移动性，为了实时解决最优导频分配复杂度高等问题，提出一种低复杂度的基于用户位置感知的导频分配算法，利用用户之间的视线干扰行为，将相同导频分配给视线干扰较小的用户，提高了系统整体频谱效率。文献[7-8]分别提出基于人工鱼群算法的导频分配方案和低复杂度导频分配方案，这些方案旨在最大化所有小区用户的总可达速率，没有考虑用户的公平性，可能会给信号强度小的用户分配污染严重的导频序列，导致BS获得的该用户的状态信息不完整。……