多小区大规模MIMO系统中通过用户分组的导频功率分配

本文提出了一种相对信道估计误差（RCEE）度量，并推导了其在任意数量基站天线$M$下，采用最小二乘（LS）和最小均方误差（MMSE）估计方法时的期望$\rm {Exp}_{rcee}$以及可达上行速率的闭式表达式。研究发现当$M\rightarrow\infty$时，RCEE与$\rm {Exp}_{rcee}$收敛于同一常数值，从而使得导频功率分配（PPA）大幅简化，并提出了一种PPA算法，在多小区大规模多输入多输出系统中，在总导频功率预算$P$下最小化每用户的平均$\rm {Exp}_{rcee}$。数值结果表明，与等功率导频分配（EPPA）相比，PPA算法为LS估计带来了可观增益，而增益仅在使用大频率复用因子（FRF）的MMSE估计中显著。此外，对于大FRF和大$P$，LS的性能接近MMSE的性能，这意味着当同信道干扰较小时，简单的LS估计方法非常可行。对于可达上行速率，与EPPA方案相比，PPA方案提供了几乎相同的平均可达上行速率，并改善了最小可达上行速率。