服务小区导频确定方法、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，尤其涉及一种服务小区导频确定方法、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)系统是分布式天线组成的网络，其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。

相关技术中的CF mMIMO系统，主要是针对用户设备(User Equipment，UE)在服务区域中均匀分布的场景，为服务区域中的UE进行导频分配。由于UE在服务区域中是可以自由移动的，因而一片区域内的UE分布并不总是均匀分布的。在UE较为密集的区域，导频复用情况较为严重，产生的导频污染就会更多，这不利于数据传输质量；在UE较为稀疏的区域，多UE之间的导频复用程度较轻，导频污染较少，可以获得较好的数据传输质量，这导致在服务区域中处于不同地理位置的UE，无法均获得良好的通信质量。

发明内容

本发明提供一种服务小区导频确定方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中服务区域中处于不同地理位置的UE，无法均获得良好的通信质量的缺陷，实现服务区域中处于不同地理位置的UE，均能够获得良好的通信质量。

第一方面，本发明提供一种服务小区导频确定方法，包括：

基于服务密集区域的第一AP集合，确定所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置，以及基于服务稀疏区域的第二AP集合，确定所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置；

在所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置和所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置中，确定目标导频分配配置，以使所述目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大；

其中，所述密集区域和所述稀疏区域是基于服务区域中的历史用户设备分布数据确定的，所述服务区域包括所述密集区域和所述稀疏区域，所述第一AP集合与所述第二AP集合无交集。

可选地，根据本发明提供的一种服务小区导频确定方法，所述基于服务密集区域的第一AP集合，确定所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置，包括：

在多个正交导频序列的数量小于所述密集区域中的用户设备的数量的情况下，确定所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数；

基于所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，以及所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的距离，获取所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置。

可选地，根据本发明提供的一种服务小区导频确定方法，所述基于所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，以及所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的距离，获取所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置，包括：

基于所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，确定所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的信道相似度；

基于所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的信道相似度，以及所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的距离，确定第一联合矩阵，所述第一联合矩阵中的每一行用于表征同一AP所服务的用户设备之间的干扰程度；

对所述第一联合矩阵中的每一行对应的元素进行从小到大的排序，获取所述第一联合矩阵对应的第二联合矩阵；

基于所述多个正交导频序列的数量，获取所述第二联合矩阵的每一行对应的分组；

对所述第二联合矩阵的每一行对应的分组进行导频分配，获取所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置。

可选地，根据本发明提供的一种服务小区导频确定方法，所述基于服务稀疏区域的第二AP集合，确定所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置，包括：

基于所述第二AP集合的每一个AP与所述稀疏区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，确定所述第二AP集合的每一个AP与所述稀疏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；

基于所述第二AP集合的每一个AP与所述稀疏区域中的用户设备之间的服务关系，以及所述第二AP集合的每一个AP与所述稀疏区域中的用户设备之间的信道估计，确定第三联合矩阵，所述第三联合矩阵用于表征所述稀疏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三联合矩阵，获取第四联合矩阵，所述第四联合矩阵的行列数量与所述第三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三联合矩阵中的任意一个元素，所述第二元素为所述第四联合矩阵中与所述第一元素的矩阵行列号相同的元素；

基于所述第四联合矩阵，确定目标图的结构，以及基于所述第三联合矩阵，确定目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，所述目标图的每一个顶点与所述稀疏区域中的每一个用户设备之间具有唯一对应关系，所述目标图的顶点的数量与所述稀疏区域中的用户设备的数量相同；

基于多个正交导频序列的数量，对所述目标图的每一个顶点进行着色操作，确定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；

基于所述一个或多个着色配置，确定所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置。

可选地，根据本发明提供的一种服务小区导频确定方法，第一次所述着色操作包括：

基于所述第三联合矩阵，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三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服务小区导频确定方法，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所述第三顶点相邻的任意一个顶点对应的颜色均不同；

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服务小区导频确定方法，所述基于所述一个或多个着色配置，确定所述稀疏区域对应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，以使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，确定所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置；

其中，所述颜色使用次数阈值是基于所述稀疏区域中的用户设备的数量与所述多个正交导频序列的数量确定的。

可选地，根据本发明提供的一种服务小区导频确定方法，在所述基于服务密集区域的第一AP集合，确定所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置，以及基于服务稀疏区域的第二AP集合，确定所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置之前，所述方法还包括：

基于所述服务区域中的历史用户设备分布数据，确定所述密集区域和所述稀疏区域；

基于距离阈值和所述服务区域的所有AP与所述密集区域的中心位置之间的距离，确定所述第一AP集合；

确定所述所有AP中除所述第一AP集合之外的AP为所述第二AP集合。

第二方面，本发明还提供一种服务小区导频确定装置，包括：

第一确定模块，用于基于服务密集区域的第一AP集合，确定所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置，以及基于服务稀疏区域的第二AP集合，确定所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置；

第二确定模块，用于在所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置和所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置中，确定目标导频分配配置，以使所述目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大；

其中，所述密集区域和所述稀疏区域是基于服务区域中的历史用户设备分布数据确定的，所述服务区域包括所述密集区域和所述稀疏区域，所述第一AP集合与所述第二AP集合无交集。

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服务小区导频确定方法。

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服务小区导频确定方法。

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服务小区导频确定方法。

本发明提供的服务小区导频确定方法、装置、电子设备及存储介质，通过将服务区域划分为密集区域和稀疏区域，可以基于第一AP集合确定密集区域对应的一个或多个导频分配配置，基于第二AP集合确定稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置，再通过确定目标导频分配配置，以使目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大，可以对密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置进行筛选，可以使得筛选出的导频分配配置能够缓解密集区域的导频污染，可以实现在服务区域中处于不同地理位置的UE，均能够获得良好的通信质量。

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是本发明提供的服务小区导频确定方法的流程示意图之一；

图4是本发明提供的CF mMIMO系统的示意图；

图5是本发明提供的服务小区导频确定方法的流程示意图之二；

图6是本发明提供的服务小区导频确定方法的流程示意图之三；

图7是本发明提供的实验仿真示意图之一；

图8是本发明提供的实验仿真示意图之二；

图9是本发明提供的实验仿真示意图之三；

图10是本发明提供的实验仿真示意图之四；

图11是本发明提供的实验仿真示意图之五；

图12是本发明提供的实验仿真示意图之六；

图13是本发明提供的服务小区导频确定装置的结构示意图；

图14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，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(TimeDivision 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。

相比于蜂窝网络，CF mMIMO带来的优势主要体现在3个方面：(1)具备更高和更均匀的信噪比，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。

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。

在实际应用场景中，一个服务区域内的UE分布并不总是均匀的，比如对于一个城市区域来说，在节假日或活动日时，会有一小部分区域(比如旅游景点)的用户设备会比较密集。在服务区域内的UE分布不均匀的场景下，相关技术中的CF mMIMO系统存在以下两方面的缺陷：

(1)密集区域的UE在导频数目不足时，同一区域的UE数量较多且有较多的导频复用，在信道估计时，都会受到UE附近众多的其他UE干扰的影响，导致导频污染会变得更加严重，同时对于密集区域的AP而言，需要将有限的功率资源分配给传输的多个用户的信号，因此也会损失UE的接收速率；

(2)如果AP仍服务于所有UE，这不仅对AP的覆盖能力做了更高的要求，同时也需要CF mMIMO系统的CPU有更多计算能力；且服务远距离的UE，对AP附近的UE设备造成的干扰也会更强，导致带来的开销和干扰也更大。

为了克服上述缺陷，本发明提供一种服务小区导频确定方法、装置、电子设备及存储介质，通过针对密集区域和稀疏区域分别确定导频分配配置，可以实现在服务区域中处于不同地理位置的UE，均能够获得良好的通信质量。

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是本发明提供的服务小区导频确定方法的流程示意图之一，如图3所示，所述服务小区导频确定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，基于服务密集区域的第一AP集合，确定所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置，以及基于服务稀疏区域的第二AP集合，确定所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置；

其中，所述密集区域和所述稀疏区域是基于服务区域中的历史用户设备分布数据确定的，所述服务区域包括所述密集区域和所述稀疏区域，所述第一AP集合与所述第二AP集合无交集；

具体地，在进行导频分配的过程中，可以针对服务区域中的密集区域和稀疏区域分别确定导频分配配置，基于服务密集区域的第一AP集合，可以针对密集区域的UE确定一个或多个导频分配配置，基于服务稀疏区域的第二AP集合，可以针对稀疏区域的UE确定一个或多个导频分配配置。

可选地，服务小区可以是为用户设备提供通信服务的服务区域。

可选地，可以通过并行处理的方式，同时确定密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置。

可选地，可以在确定密集区域对应的一个或多个导频分配配置之后，确定稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置。

可选地，可以在确定稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置之后，确定密集区域对应的一个或多个导频分配配置。

可选地，可以基于第一AP集合，通过一种或多种导频分配算法，针对密集区域的UE确定一个或多个导频分配配置。

可选地，可以基于第二AP集合，通过一种或多种导频分配算法，针对稀疏区域的UE确定一个或多个导频分配配置。

因此，可以针对密集区域和稀疏区域分别确定导频分配配置，密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置，可以用于确定目标导频分配配置。

步骤302，在所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置和所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置中，确定目标导频分配配置，以使所述目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大；

具体地，在获取到密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应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，在密集区域对应的导频分配配置和稀疏区域对应的导频分配配置中进行筛选，筛选出密集区域对应的一个导频分配配置和稀疏区域对应的一个导频分配配置，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。

可选地，图4是本发明提供的CF mMIMO系统的示意图，如图4所示，CF mMIMO系统可以包括CPU、多个AP以及多个UE，CPU可以基于服务区域中的历史用户设备分布数据，在服务区域中划分密集区域和稀疏区域，可以在服务区域中划分出一个或多个密集区域，也可以在服务区域中划分出一个或多个稀疏区域。

本发明提供的服务小区导频确定方法，通过将服务区域划分为密集区域和稀疏区域，可以基于第一AP集合确定密集区域对应的一个或多个导频分配配置，基于第二AP集合确定稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置，再通过确定目标导频分配配置，以使目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大，可以对密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置进行筛选，可以使得筛选出的导频分配配置能够缓解密集区域的导频污染，可以实现在服务区域中处于不同地理位置的UE，均能够获得良好的通信质量。

可选地，所述基于服务密集区域的第一AP集合，确定所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置，包括：

在多个正交导频序列的数量小于所述密集区域中的用户设备的数量的情况下，确定所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数；

基于所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，以及所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的距离，获取所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置。

具体地，在进行导频分配的过程中，可以针对服务区域中的密集区域和稀疏区域分别确定导频分配配置，在多个正交导频序列的数量小于密集区域中的用户设备的数量的情况下，可以基于第一AP集合中每一个AP与密集区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，以及第一AP集合中每一个AP与密集区域中的用户设备之间的距离，获取密集区域对应的一个或多个导频分配配置；

具体地，基于服务稀疏区域的第二AP集合，可以针对稀疏区域的UE确定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，在密集区域对应的导频分配配置和稀疏区域对应的导频分配配置中进行筛选，筛选出密集区域对应的一个导频分配配置和稀疏区域对应的一个导频分配配置，进而可以确定目标导频分配配置。

可选地，在多个正交导频序列的数量(τ

可以理解的是，本发明实施例提供一种基于地理和信道的导频分配(LocationHata Pilot Assignment，LHPA)算法，基于地理位置和信道的特性，针对同一区域附近的相近UE降低导频复用，从而降低该区域的导频污染。

可选地，在多个正交导频序列的数量(τ

具体而言，采用LHPA算法进行导频分配的过程可以包括：确定第一AP集合中每一个AP与密集区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数；进而基于第一AP集合中每一个AP与密集区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，以及第一AP集合中每一个AP与密集区域中的用户设备之间的距离，可以获取密集区域对应的一个或多个导频分配配置。

可以理解的是，对于密集区域的导频分配，当系统提供的导频资源数大于密集区域的UE数量时，密集区域的UE之间是不存在导频污染的；而即使密集区域的UE过多而必须复用时，此时导频复用的影响相比于不考虑这一场景(不区分密集区域和稀疏区域)的分配算法也会有所降低。而且，可以基于地理位置和信道的特性，针对同一区域附近的相近UE降低导频复用，从而降低该区域的导频污染。

可以理解的是，对于稀疏区域的导频分配，由于地理位置的影响，因而导频复用带来的污染也相对于原本不考虑这一场景(不区分密集区域和稀疏区域)的分配算法而有所降低。

因此，基于第一AP集合中每一个AP与密集区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，以及第一AP集合中每一个AP与密集区域中的用户设备之间的距离，可以确定密集区域对应的一个或多个导频分配配置，通过确定目标导频分配配置，可以对密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置进行筛选，可以使得筛选出的导频分配配置能够缓解密集区域的导频污染，可以实现在服务区域中处于不同地理位置的UE，均能够获得良好的通信质量。

可选地，所述基于所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，以及所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的距离，获取所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置，包括：

基于所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，确定所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的信道相似度；

基于所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的信道相似度，以及所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的距离，确定第一联合矩阵，所述第一联合矩阵中的每一行用于表征同一AP所服务的用户设备之间的干扰程度；

对所述第一联合矩阵中的每一行对应的元素进行从小到大的排序，获取所述第一联合矩阵对应的第二联合矩阵；

基于所述多个正交导频序列的数量，获取所述第二联合矩阵的每一行对应的分组；

对所述第二联合矩阵的每一行对应的分组进行导频分配，获取所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置。

具体地，在进行导频分配的过程中，可以针对服务区域中的密集区域和稀疏区域分别确定导频分配配置，在多个正交导频序列的数量小于密集区域中的用户设备的数量的情况下，基于第一AP集合中每一个AP与密集区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，可以确定第一AP集合中每一个AP与密集区域中的用户设备之间的信道相似度，进而结合第一AP集合中每一个AP与密集区域中的用户设备之间的距离，可以确定第一联合矩阵；

具体地，在确定第一联合矩阵之后，可以对第一联合矩阵中的每一行对应的元素进行从小到大的排序(升序排序)，获取第二联合矩阵，进而基于多个正交导频序列的数量，可以获取第二联合矩阵的每一行对应的分组，进而对第二联合矩阵的每一行对应的分组进行导频分配，可以获取密集区域对应的一个或多个导频分配配置；

具体地，基于服务稀疏区域的第二AP集合，可以针对稀疏区域的UE确定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，在密集区域对应的导频分配配置和稀疏区域对应的导频分配配置中进行筛选，筛选出密集区域对应的一个导频分配配置和稀疏区域对应的一个导频分配配置，进而可以确定目标导频分配配置。

可选地，基于第一AP集合中每一个AP与密集区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，可以确定以AP服务为中心的所有UE的大尺度衰落矩阵β

β

其中，

进而，可以通过如下公式计算出每个AP所服务UE的大尺度衰落系数的均值β

其中，β

进而，可以通过如下信道相似性度量函数计算密集区域中AP与其所服务的UE之间的信道相似度：

进而，对于第i个AP所服务的用户设备j，可以通过如下公式计算信道相似度F

通过信道相似性度量函数，可以获取所有AP服务的所有UE构成的信道相似度矩阵F：

其中，

可以理解的是，基于第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，可以确定上述信道相似度矩阵F，信道相似度矩阵F包括第一AP集合中每一个AP与密集区域中的UE之间的信道相似度。

可选地，可以通过如下公式，可以确定第一AP集合中每一个AP与密集区域中的用户设备之间的距离：

其中，p

进而，基于密集区域中的AP与密集区域中所有UE的距离，可以构建距离矩阵P：

其中，

可以理解的是，距离矩阵P包括第一AP集合中每一个AP与密集区域中的用户设备之间的距离。

可选地，基于上述信道相似度矩阵F和距离矩阵P，可以确定第一联合矩阵Q：

其中，第一联合矩阵

可选地，对第一联合矩阵Q中的每一行对应的元素进行从小到大的排序(升序处理)，可以获取第一联合矩阵对应的第二联合矩阵S：

其中，

可选地，在获取第二联合矩阵S之后，可以多个正交导频序列的数量τ

其中，K表示密集区域中的UE的总数量；

进而，第i个AP的分组情况G

可选地，在获取第i个AP的分组情况G

可以理解的是，通过对第一联合矩阵中的每一行对应的元素进行从小到大的排序，获取第一联合矩阵对应的第二联合矩阵，可以使对其他UE干扰较大的UE尽量处于排序靠前的位置，进而在进行导频分配的过程中，可以优先为排序靠前的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。

可选地，密集区域对应的服务模式可以是全连接的服务模式，具体而言，第一AP集合中的每一个AP，可以与密集区域中的所有UE保持全连接，以全连接模式为密集区域中的UE提供服务。

可选地，稀疏区域对应的服务模式可以是支持AP选择的服务模式，具体而言，对于第二AP集合中的每一个AP，可以基于服务关系与稀疏区域中的全部或部分UE保持连接，进而为保持连接的UE提供服务。

可以理解的是，将服务区域划分为密集区域和稀疏区域，并对密集区域的UE和稀疏区域的UE，可以采用不同的服务模式和导频选择优先级来缓解导频污染，从而使得服务区域中的UE都能得到一致良好的服务。

因此，基于第一AP集合中每一个AP与密集区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，以及第一AP集合中每一个AP与密集区域中的用户设备之间的距离，可以确定密集区域对应的一个或多个导频分配配置，通过确定目标导频分配配置，可以对密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置进行筛选，可以使得筛选出的导频分配配置能够缓解密集区域的导频污染，可以实现在服务区域中处于不同地理位置的UE，均能够获得良好的通信质量。

可选地，所述基于服务稀疏区域的第二AP集合，确定所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置，包括：

基于所述第二AP集合的每一个AP与所述稀疏区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，确定所述第二AP集合的每一个AP与所述稀疏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；

基于所述第二AP集合的每一个AP与所述稀疏区域中的用户设备之间的服务关系，以及所述第二AP集合的每一个AP与所述稀疏区域中的用户设备之间的信道估计，确定第三联合矩阵，所述第三联合矩阵用于表征所述稀疏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三联合矩阵，获取第四联合矩阵，所述第四联合矩阵的行列数量与所述第三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三联合矩阵中的任意一个元素，所述第二元素为所述第四联合矩阵中与所述第一元素的矩阵行列号相同的元素；

基于所述第四联合矩阵，确定目标图的结构，以及基于所述第三联合矩阵，确定目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，所述目标图的每一个顶点与所述稀疏区域中的每一个用户设备之间具有唯一对应关系，所述目标图的顶点的数量与所述稀疏区域中的用户设备的数量相同；

基于多个正交导频序列的数量，对所述目标图的每一个顶点进行着色操作，确定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；

基于所述一个或多个着色配置，确定所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置。

具体地，在进行导频分配的过程中，可以针对服务区域中的密集区域和稀疏区域分别确定导频分配配置，基于服务密集区域的第一AP集合，可以针对密集区域的UE确定一个或多个导频分配配置；

具体地，基于第二AP集合的每一个AP与稀疏区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，可以确定第二AP集合的每一个AP与稀疏区域中的用户设备之间的服务关系，进而结合第二AP集合的每一个AP与稀疏区域中的用户设备之间的信道估计，可以确定第三联合矩阵，进而基于目标干扰阈值和第三联合矩阵，可以获取用于构建目标图的第四联合矩阵；

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，进而可以确定一个或多个着色配置，进而可以获取稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置；

具体地，在获取到密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应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，在密集区域对应的导频分配配置和稀疏区域对应的导频分配配置中进行筛选，筛选出密集区域对应的一个导频分配配置和稀疏区域对应的一个导频分配配置，进而可以确定目标导频分配配置。

可以理解的是，本发明实施例提供一种基于图着色的联合AP选择与导频分配(Graph Color based AP selection，GCAPS)算法，具体而言，对于稀疏区域的导频分配，稀疏区域的UE在地理位置上较为分散，UE之间的距离较远，同时稀疏区域UE数量较少且导频资源较少，可以基于服务关系(第二AP集合的每一个AP与稀疏区域中的用户设备之间的服务关系)，构建稀疏区域的UE目标图进行染色操作，避免存在部分远程信道质量较差的UE连接AP。

可选地，对于服务稀疏区域UE的AP(第二AP集合中的AP),CF mMIMO系统的CPU端可以基于稀疏区域UE与AP之间的大尺度衰落系数构成如下矩阵

其中，M

进而对于稀疏区域的每个AP，可以由高到低将稀疏区域的UE累加得到β

当第i个AP上的累加值

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S

其中，元素a

可选地，基于第二AP集合的每一个AP与所述稀疏区域中的用户设备之间的服务关系，可以确定稀疏区域中的第i个UE和稀疏区域中的第j个UE之间被第二AP集合中AP服务的相似程度α′

其中，α

基于第二AP集合的每一个AP与所述稀疏区域中的用户设备之间的信道估计，可以确定稀疏区域中的第i个UE和稀疏区域中的第j个UE之间的信道相似程度γ′

其中，γ

进而，基于服务的相似程度α′

θ′

进而基于稀疏区域中所有UE之间的联合服务信道相似值，可以确定如下第三联合矩阵θ′：

其中，θ′的维度为K·K，K为稀疏区域中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，可以基于稀疏区域中所有UE之间的联合服务信道相似值的平均值作为阈值λ

其中，第四联合矩阵θ中的元素θ

可选地，密集区域对应的服务模式可以是全连接的服务模式，具体而言，第一AP集合中的每一个AP，可以与密集区域中的所有UE保持全连接，以全连接模式为密集区域中的UE提供服务。

可选地，稀疏区域对应的服务模式可以是支持AP选择的服务模式，具体而言，对于第二AP集合中的每一个AP，可以基于服务关系与稀疏区域中的全部或部分UE保持连接，进而为保持连接的UE提供服务。

可以理解的是，本发明实施例提供的服务小区导频确定方法，可以是一种混合服务模式的资源分配(Hybrid Service Resource Allocation，HSRA)方法，可以保证在服务区域中处于不同地理位置的UE，均能够获得良好的通信质量。

因此，基于第一AP集合确定密集区域对应的一个或多个导频分配配置，通过对目标图的每一顶点进行着色操作，可以确定稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置，再通过确定目标导频分配配置，以使目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大，可以对密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置进行筛选，可以使得筛选出的导频分配配置能够缓解密集区域的导频污染，可以实现在服务区域中处于不同地理位置的UE，均能够获得良好的通信质量。

可选地，第一次所述着色操作包括：

基于所述第三联合矩阵，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三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，可以基于第三联合矩阵，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，进而可以获取稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置；

具体地，在获取到密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应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，在密集区域对应的导频分配配置和稀疏区域对应的导频分配配置中进行筛选，筛选出密集区域对应的一个导频分配配置和稀疏区域对应的一个导频分配配置，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，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。

可以理解的是，将服务区域划分为密集区域和稀疏区域，并对密集区域的UE和稀疏区域的UE，可以采用不同的服务模式和导频选择优先级来缓解导频污染，从而使得服务区域中的UE都能得到一致良好的服务。

因此，基于第一AP集合确定密集区域对应的一个或多个导频分配配置，通过对目标图的每一顶点进行着色操作，可以确定稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置，再通过确定目标导频分配配置，以使目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大，可以对密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置进行筛选，可以使得筛选出的导频分配配置能够缓解密集区域的导频污染，可以实现在服务区域中处于不同地理位置的UE，均能够获得良好的通信质量。

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所述第三顶点相邻的任意一个顶点对应的颜色均不同；

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，进而可以获取稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置，在获取到密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应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，在密集区域对应的导频分配配置和稀疏区域对应的导频分配配置中进行筛选，筛选出密集区域对应的一个导频分配配置和稀疏区域对应的一个导频分配配置，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P

其中，θ′

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。

可以理解的是，将服务区域划分为密集区域和稀疏区域，并对密集区域的UE和稀疏区域的UE，可以采用不同的服务模式和导频选择优先级来缓解导频污染，从而使得服务区域中的UE都能得到一致良好的服务。

因此，基于第一AP集合确定密集区域对应的一个或多个导频分配配置，通过对目标图的每一顶点进行着色操作，可以确定稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置，再通过确定目标导频分配配置，以使目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大，可以对密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置进行筛选，可以使得筛选出的导频分配配置能够缓解密集区域的导频污染，可以实现在服务区域中处于不同地理位置的UE，均能够获得良好的通信质量。

可选地，所述基于所述一个或多个着色配置，确定所述稀疏区域对应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，以使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，确定所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置；

其中，所述颜色使用次数阈值是基于所述稀疏区域中的用户设备的数量与所述多个正交导频序列的数量确定的。

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，进而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，进而可以确定稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置；

具体地，在获取到密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应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，在密集区域对应的导频分配配置和稀疏区域对应的导频分配配置中进行筛选，筛选出密集区域对应的一个导频分配配置和稀疏区域对应的一个导频分配配置，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[|U

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(λ

λ

其中，θ′表示第三联合矩阵，稀疏区域的所有UE的集合可以为U

因此，基于第一AP集合确定密集区域对应的一个或多个导频分配配置，通过对目标图的每一顶点进行着色操作，并可以对获取的着色配置进行筛选获取一个或多个目标着色配置，进而可以确定稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置，再通过确定目标导频分配配置，以使目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大，可以对密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置进行筛选，可以使得筛选出的导频分配配置能够缓解密集区域的导频污染，可以实现在服务区域中处于不同地理位置的UE，均能够获得良好的通信质量。

可选地，在所述基于服务密集区域的第一AP集合，确定所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置，以及基于服务稀疏区域的第二AP集合，确定所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置之前，所述方法还包括：

基于所述服务区域中的历史用户设备分布数据，确定所述密集区域和所述稀疏区域；

基于距离阈值和所述服务区域的所有AP与所述密集区域的中心位置之间的距离，确定所述第一AP集合；

确定所述所有AP中除所述第一AP集合之外的AP为所述第二AP集合。

具体地，基于服务区域中的历史用户设备分布数据，可以确定密集区域和稀疏区域，进而可以基于距离阈值和服务区域的所有AP与密集区域的中心位置之间的距离，确定第一AP集合，进而可以确定所有AP中除第一AP集合之外的AP为第二AP集合，以使第一AP集合与第二AP集合无交集；

具体地，在进行导频分配的过程中，可以针对服务区域中的密集区域和稀疏区域分别确定导频分配配置，基于服务密集区域的第一AP集合，可以针对密集区域的UE确定一个或多个导频分配配置，基于服务稀疏区域的第二AP集合，可以针对稀疏区域的UE确定一个或多个导频分配配置；

具体地，在获取到密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应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，在密集区域对应的导频分配配置和稀疏区域对应的导频分配配置中进行筛选，筛选出密集区域对应的一个导频分配配置和稀疏区域对应的一个导频分配配置，进而可以确定目标导频分配配置。

可选地，可以对服务区域内的所有UE服务情况(历史UE分布数据)进行统计，并可以基于统计数据绘制整个服务区域的UE服务分布图，通过判断UE数量超过某一阈值的方式去确定密集区域T

可选地，确定服务密集区域UE的AP(第一AP集合)的过程可以包括：遍历服务区域内所有AP，计算每个AP距离密集区域中心C

可选地，在确定服务密集区域UE的AP(第一AP集合)的过程中，可以通过服务矩阵S

其中，第m个AP与UE(密集区域的用户设备k

因此，可以基于距离阈值和服务区域的AP与密集区域的中心位置之间的距离，确定第一AP集合以及第二AP集合，进而基于第一AP集合确定密集区域对应的一个或多个导频分配配置，基于第二AP集合确定稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置，再通过将目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大作为优化目标，可以对密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置进行筛选，可以使得筛选出的导频分配配置能够缓解密集区域的导频污染，可以实现在服务区域中处于不同地理位置的UE，均能够获得良好的通信质量。

可选地，图5是本发明提供的服务小区导频确定方法的流程示意图之二，如图5所示，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。

可选地，如图5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UE

可选地，如图5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5所示，CPU可以基于服务区域中的历史用户设备分布数据，在服务区域中划分密集区域和稀疏区域，进而可以确定服务密集区域的第一AP集合，以及服务稀疏区域的第二AP集合，进而可以基于服务密集区域的第一AP集合，确定密集区域对应的一个或多个导频分配配置，以及基于服务稀疏区域的第二AP集合，确定稀疏区域对应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，进而可以根据信道估计信息计算UE下行可达速率。

可选地，如图5所示，CPU可以将目标导频分配配置(如图5中的

可选地，如图5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5中的

可以理解的是，根据UE的位置是否属于密集区域，可以将服务区域中的UE分为密集区域的UE与稀疏区域的UE，其中，密集区域的所有UE的集合可以为U

可选地，如图5所示，对于上行链路训练阶段，在一个相干时间间隔τ

其中，p

第m个AP与服务区域中第k个UE之间的信道h

其中，g

第m个AP与服务区域中第k个UE之间的大尺度衰落系数β

其中，

路径损耗PL

其中，d

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；h

上述AP接收的导频序列信号公式中的

其中，

进而可以通过

其中，

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

其中，

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y

可选地，如图5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。

对于服务密集区域UE的AP(第一AP集合中的AP)，第m个AP的发送信号表示为

其中，

对于服务稀疏区域UE的AP，不同的AP端所服务的UE可以不同，对应AP的服务向量也可以不同，服务稀疏区域的AP集合(第二AP集合)中的第m个AP发送的信号

其中，

对于密集区域的下行信号接收端，第k个UE接收到的信号

进而，可以通过

进而可以通过如下“密集区域UE下行可达速率公式”，获取密集区域的第k个UE的单位带宽下行可达速率：

对于稀疏区域的下行信号接收端，第k个UE接收到的信号

进而，可以通过

进而可以通过如下“稀疏区域UE下行可达速率公式”，获取稀疏区域的第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，通过上述密集区域AP发送信号公式、密集区域UE接收信号公式和密集区域UE下行可达速率公式，进行计算可以获取密集区域中任意一个UE的单位带宽下行可达速率；通过上述稀疏区域AP发送信号公式、稀疏区域UE接收信号公式和稀疏区域UE下行可达速率公式，进行计算可以获取稀疏区域中任意一个UE的单位带宽下行可达速率。

可以理解的是，在服务区域内的UE分布不均匀的情况下，相比于相关技术中的CFmMIMO系统，本发明实施例提供的服务小区导频确定方法，可以实现更高的UE的下行可达速率。

具体而言，在相关技术中的CF mMIMO系统中，上行导频序列传输阶段，所有的AP会收到所有UE发送的导频序列，AP在对承担导频复用的UE进行信道估计时，信道估计结果的准确性将会受到影响，如果这些复用导频的UE仍然被同一AP所服务，那么在下行数据接收阶段，根据上述“密集区域UE下行可达速率公式”和“稀疏区域UE下行可达速率公式”可知：公式中分子上的目标信号由于信道估计不准确，会导致MRT预编码处理后的信号在经过真实信道后，达到接收端(UE)的目标信号接收不准确；而分母上的干扰部分同样由于信道估计不准确，导致MRT预编码后的信号无法抵消真实信道的影响，从而干扰增加。即实际的目标信号部分降低，且其他UE干扰部分增加，UE的可达速率降低。

而本发明实施例提供的服务小区导频确定方法，通过AP选择可以实现导频复用过程中部分UE的隔离，根据上述“密集区域UE下行可达速率公式”和“稀疏区域UE下行可达速率公式”可知：公式中的分母对应的干扰部分可以减小，且公式中的分子对应的目标信号接近于发送端的真实信号，因而可以实现更高的UE的下行可达速率。

可选地，图6是本发明提供的服务小区导频确定方法的流程示意图之三，如图6所示，服务小区导频确定方法可以包括步骤601至步骤606：

步骤601，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602，划分稀疏区域的用户设备集合和密集区域的用户设备集合；

具体地，CF mMIMO系统的CPU可以基于所述服务区域中的历史UE分布数据，确定密集区域和稀疏区域，进而可以在为UE分配导频的时段内，基于当前服务区域中UE的地理位置信息，将密集区域的所有UE划分为密集区域的用户设备集合，以及将稀疏区域的所有用户设备划分为稀疏区域的用户设备集合。

步骤603，确定服务密集区域的AP集合以及确定服务稀疏区域的AP集合；

具体地，基于距离阈值和服务区域的所有AP与密集区域的中心位置之间的距离，可以确定服务密集区域的AP集合(第一AP集合)；进而可以确定所有AP中除第一AP集合之外的AP为服务稀疏区域的AP集合(第二AP集合)。

步骤604，确定密集区域对应的一个或多个导频分配配置；

具体地，在多个正交导频序列的数量(τ

具体地，在多个正交导频序列的数量(τ

步骤605，确定稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置；

具体地，基于第二AP集合的每一个AP与稀疏区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，可以确定第二AP集合的每一个AP与稀疏区域中的用户设备之间的服务关系，该服务关系可以通过服务矩阵表示；

进而基于第二AP集合的每一个AP与所述稀疏区域中的用户设备之间的服务关系，以及第二AP集合的每一个AP与所述稀疏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(第三联合矩阵)；

进而基于目标干扰阈值(λ

进而基于第四联合矩阵，可以确定用户关联图(目标图)，以及基于第三联合矩阵，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稀疏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稀疏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，可以确定稀疏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[|U

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(λ

λ

其中，θ′表示第三联合矩阵，稀疏区域的所有UE的集合可以为U

步骤606，确定目标导频分配配置。

具体地，CF mMIMO系统的CPU可以在密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置中，确定目标导频分配配置，以使目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大。

可选地，图7是本发明提供的实验仿真示意图之一，图8是本发明提供的实验仿真示意图之二，图9是本发明提供的实验仿真示意图之三，如图7-图9所示，通过MATLAB仿真软件，验证UE的不均匀分布导致UE速率受到严重影响。实验环节模拟方形分布和不均匀分布两种场景，对传统的多种导频分配方案在仅改变UE位置分布的情况下，对系统下行速率进行仿真，图7表示系统中的下行用户的总速率，图8表示下行最小用户速率，图9表示下行用户速率的均方差，该均方差可以表示不同用户可达下行速率之间的均衡性。仿真结果表明：这几种导频分配算法的表现不论是总速率，还是用户通信质量的均衡性都一致出现了下降现象。

如图7-图9所示，图中BalanceRPA标记所指的曲线表示，在UE均匀分布情况下相关技术中的随机导频分配(Random Pilot Assignment，RPA)算法对应的仿真曲线，图中BalanceLBGPA标记所指的曲线表示，在UE均匀分布情况下相关技术中的基于地理位置的贪婪导频分配(Location Based Greedy Pilot Assignment，LBGPA)算法对应的仿真曲线，图中BalanceMI标记所指的曲线表示，在UE均匀分布情况下相关技术中的最大增量(MaximalIncrement，MI)算法对应的仿真曲线，图中UnBalanceRPA标记所指的曲线表示，在UE不均匀分布情况下RPA算法对应的仿真曲线，图中UnBalanceLBGPA标记所指的曲线表示，在UE不均匀分布情况下LBGPA算法对应的仿真曲线，图中UnBalanceMI标记所指的曲线表示，在UE不均匀分布情况下MI算法对应的仿真曲线。

图7中的坐标图的横轴表示下行用户总速率，单位为(Mbits/s/Hz)，图7中的坐标图的纵轴表示累积分布率。图8中的坐标图的横轴表示下行最小用户速率，单位为(Mbits/s/Hz)，图8中的坐标图的纵轴表示累积分布率。图9中的坐标图的横轴表示下行用户速率均方差，图9中的坐标图的纵轴表示累积分布率。

可选地，图10是本发明提供的实验仿真示意图之四，图11是本发明提供的实验仿真示意图之五，图12是本发明提供的实验仿真示意图之六，如图10-图12所示，通过MATLAB仿真软件，验证在UE不均匀分布场景下，本发明实施例对系统的速率的改善。图10表示系统中的下行用户的总速率，图11表示下行最小用户速率，图12表示下行用户速率的均方差，该均方差可以表示不同用户可达下行速率之间的均衡性。仿真结果表明：本发明实施例在用户分布不均匀场景下具备性能优势，系统总速率、最小速率的下限和用户服务均衡性均表现优异。

如图10-图12所示，图中LBGPA标记所指的曲线表示，在UE不均匀分布情况下LBGPA算法对应的仿真曲线，图中MI标记所指的曲线表示，在UE不均匀分布情况下MI算法对应的仿真曲线，图中HSRA标记所指的曲线表示，在UE不均匀分布情况下本申请实施例提供的HSRA算法对应的仿真曲线。

图10中的坐标图的横轴表示下行用户总速率，单位为(Mbits/s/Hz)，图10中的坐标图的纵轴表示累积分布率。图11中的坐标图的横轴表示下行最小用户速率，单位为(Mbits/s/Hz)，图11中的坐标图的纵轴表示累积分布率。图12中的坐标图的横轴表示下行用户速率均方差，图12中的坐标图的纵轴表示累积分布率。

本发明提供的服务小区导频确定方法，通过将服务区域划分为密集区域和稀疏区域，可以基于第一AP集合确定密集区域对应的一个或多个导频分配配置，基于第二AP集合确定稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置，再通过确定目标导频分配配置，以使目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大，可以对密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置进行筛选，可以使得筛选出的导频分配配置能够缓解密集区域的导频污染，可以实现在服务区域中处于不同地理位置的UE，均能够获得良好的通信质量。

下面对本发明提供的服务小区导频确定装置进行描述，下文描述的服务小区导频确定装置与上文描述的服务小区导频确定方法可相互对应参照。

图13是本发明提供的服务小区导频确定装置的结构示意图，如图13所示，所述装置包括：第一确定模块1301和第二确定模块1302，其中：

第一确定模块1301，用于基于服务密集区域的第一AP集合，确定所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置，以及基于服务稀疏区域的第二AP集合，确定所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置；

第二确定模块1302，用于在所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置和所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置中，确定目标导频分配配置，以使所述目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大；其中，所述密集区域和所述稀疏区域是基于服务区域中的历史用户设备分布数据确定的，所述服务区域包括所述密集区域和所述稀疏区域，所述第一AP集合与所述第二AP集合无交集。

本发明提供的服务小区导频确定装置，所述装置通过将服务区域划分为密集区域和稀疏区域，可以基于第一AP集合确定密集区域对应的一个或多个导频分配配置，基于第二AP集合确定稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置，再通过确定目标导频分配配置，以使目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大，可以对密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置进行筛选，可以使得筛选出的导频分配配置能够缓解密集区域的导频污染，可以实现在服务区域中处于不同地理位置的UE，均能够获得良好的通信质量。

可选地，所述第一确定模块具体用于：

在多个正交导频序列的数量小于所述密集区域中的用户设备的数量的情况下，确定所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数；

基于所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，以及所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的距离，获取所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置。

可选地，所述第一确定模块具体用于：

基于所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，确定所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的信道相似度；

基于所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的信道相似度，以及所述第一AP集合中每一个AP与所述密集区域中的用户设备之间的距离，确定第一联合矩阵，所述第一联合矩阵中的每一行用于表征同一AP所服务的用户设备之间的干扰程度；

对所述第一联合矩阵中的每一行对应的元素进行从小到大的排序，获取所述第一联合矩阵对应的第二联合矩阵；

基于所述多个正交导频序列的数量，获取所述第二联合矩阵的每一行对应的分组；

对所述第二联合矩阵的每一行对应的分组进行导频分配，获取所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置。

可选地，所述第一确定模块具体用于：

基于所述第二AP集合的每一个AP与所述稀疏区域中的用户设备之间的大尺度衰落系数，确定所述第二AP集合的每一个AP与所述稀疏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；

基于所述第二AP集合的每一个AP与所述稀疏区域中的用户设备之间的服务关系，以及所述第二AP集合的每一个AP与所述稀疏区域中的用户设备之间的信道估计，确定第三联合矩阵，所述第三联合矩阵用于表征所述稀疏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三联合矩阵，获取第四联合矩阵，所述第四联合矩阵的行列数量与所述第三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三联合矩阵中的任意一个元素，所述第二元素为所述第四联合矩阵中与所述第一元素的矩阵行列号相同的元素；

基于所述第四联合矩阵，确定目标图的结构，以及基于所述第三联合矩阵，确定目标图的所有顶点之间的每一条边对应的信息量，所述目标图的每一个顶点与所述稀疏区域中的每一个用户设备之间具有唯一对应关系，所述目标图的顶点的数量与所述稀疏区域中的用户设备的数量相同；

基于多个正交导频序列的数量，对所述目标图的每一个顶点进行着色操作，确定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；

基于所述一个或多个着色配置，确定所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置。

可选地，所述第一确定模块具体用于：

基于所述第三联合矩阵，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三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，所述第一确定模块具体用于：

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所述第三顶点相邻的任意一个顶点对应的颜色均不同；

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，以使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，确定所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置；其中，所述颜色使用次数阈值是基于所述稀疏区域中的用户设备的数量与所述多个正交导频序列的数量确定的。

可选地，所述装置还包括第三确定模块，在所述基于服务密集区域的第一AP集合，确定所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置，以及基于服务稀疏区域的第二AP集合，确定所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置之前，所述第三确定模块用于：

基于所述服务区域中的历史用户设备分布数据，确定所述密集区域和所述稀疏区域；

基于距离阈值和所述服务区域的所有AP与所述密集区域的中心位置之间的距离，确定所述第一AP集合；

确定所述所有AP中除所述第一AP集合之外的AP为所述第二AP集合。

本发明提供的服务小区导频确定装置，所述装置通过将服务区域划分为密集区域和稀疏区域，可以基于第一AP集合确定密集区域对应的一个或多个导频分配配置，基于第二AP集合确定稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置，再通过确定目标导频分配配置，以使目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大，可以对密集区域对应的一个或多个导频分配配置和稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置进行筛选，可以使得筛选出的导频分配配置能够缓解密集区域的导频污染，可以实现在服务区域中处于不同地理位置的UE，均能够获得良好的通信质量。

图14是本发明提供的电子设备的结构示意图，如图14所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)1410、通信接口(Communications Interface)1420、存储器(memory)1430和通信总线1440，其中，处理器1410，通信接口1420，存储器1430通过通信总线1440完成相互间的通信。处理器1410可以调用存储器1430中的逻辑指令，以执行服务小区导频确定方法，该方法包括：

基于服务密集区域的第一AP集合，确定所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置，以及基于服务稀疏区域的第二AP集合，确定所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置；

在所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置和所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置中，确定目标导频分配配置，以使所述目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大；其中，所述密集区域和所述稀疏区域是基于服务区域中的历史用户设备分布数据确定的，所述服务区域包括所述密集区域和所述稀疏区域，所述第一AP集合与所述第二AP集合无交集。

此外，上述的存储器1430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服务小区导频确定方法，该方法包括：

基于服务密集区域的第一AP集合，确定所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置，以及基于服务稀疏区域的第二AP集合，确定所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置；

在所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置和所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置中，确定目标导频分配配置，以使所述目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大；其中，所述密集区域和所述稀疏区域是基于服务区域中的历史用户设备分布数据确定的，所述服务区域包括所述密集区域和所述稀疏区域，所述第一AP集合与所述第二AP集合无交集。

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服务小区导频确定方法，该方法包括：

基于服务密集区域的第一AP集合，确定所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置，以及基于服务稀疏区域的第二AP集合，确定所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置；

在所述密集区域对应的一个或多个导频分配配置和所述稀疏区域对应的一个或多个导频分配配置中，确定目标导频分配配置，以使所述目标导频分配配置对应的系统下行总速率最大；其中，所述密集区域和所述稀疏区域是基于服务区域中的历史用户设备分布数据确定的，所述服务区域包括所述密集区域和所述稀疏区域，所述第一AP集合与所述第二AP集合无交集。

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。