[發明專利]一種MIMO多天線系統性能評估方法及多天線系統

有效

• 申請號: 201410816897.5
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104506256A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 周杰;王亞林
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H04B17/15
• 分類號: H04B17/15;H04B17/29
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種MIMO多天線系統性能評估方法及多天線系統，屬于終端MIMO多天線陣元方向性技術領域。

背景技術

近年來由于移動通信入網用戶迅速增加，使得無線電頻譜日益擁擠。過去我們常常通過分裂蜂窩宏區或微小區的方法來提高系統容量以緩解蜂窩系統中的擁堵情況，但分裂蜂窩小區成本高且需要重新配置蜂窩系統，自適應性天線能有效解決這個問題。由自適應性天線組成的多輸入多輸出(Multiple?Input?Multiple?Output，MIMO)系統可以通過多徑信號復用明顯提高數據傳輸速率，以及可以通過分集來提高接收性能。理論上能成倍的提高MIMO多徑信道容量，并且不需要額外占用系統頻譜資源，因此MIMO多天線收發技術擁有廣泛的發展前景。目前多輸入多輸出技術已經實現了在固定及移動寬帶無線接入中的應用，如長期演進(Long?term?evolution，LTE)系統等。

在自適應性MIMO陣列天線中，陣元方向性和效率等經典的參數已經不足以用來對整體的天線陣列系統性能進行評估。在對自適應MIMO天線系統性能的評估中不僅多徑衰落信道應當被考慮進去，而且必須考慮各天線陣元的方向性。Shafi等針對MIMO系統建模和評估提出了一種非常精確的雙向信道模型，但是因為這種模型是基于系統級的仿真提出的，如果只需對終端(User?Terminal，UT)天線陣列進行比較級的評價，這種模型就過于復雜。Taga模型通常被用作終端的角度功率譜模型，在Taga模型中波達信號方位功率譜(Azimuth?Power?Spectrum，APS)僅被假設是均勻分布的，但是這種均勻分布是基于終端的MIMO多天線陣列在方向平面上的隨機旋轉而不是因為波達信號方位功率譜是均勻分布的。很多研究也認為波達信號方位功率譜APS在宏區蜂窩中是服從截斷高斯分布。實際上通常對真實的移動寬帶無線接入網絡(Mobile?Broadband?Wireless?Access，MBWA)系統進行仿真時，首先必須要獲得符合實際信道環境的空間信道統計參數，然后再根據這些參數建立MIMO的相關衰落信道模型。過去為研究便利通常僅考慮終端MIMO多天線陣列陣元為全向天線時進行相關性衰落信道的研究。但MIMO天線陣元的方向性可對系統性能產生巨大影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種MIMO多天線系統性能評估方法及多天線系統，在線性天線中引入定向天線陣元，優化了終端天線陣列及系統的性能。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：