[發明專利]一種新型Massive MIMO信道模型的統計性建模方法

有效

• 申請號: 201810178199.5
• 申請日: 2018-03-05
• 公開（公告）號: CN108199794B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 左世奇;劉剛;張明;薄亞明
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04B17/391
• 分類號: H04B17/391;H04B7/0413
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 劉莎

1.一種新型Massive MIMO信道模型的統計性建模方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟1：根據WINNERII信道標準協議的參數確定方法，確定Massive MIMO信道參數；

步驟2：生成單個路徑的信道矩陣，具體生成方法如下：

2.1)，根據各個天線單元之間的相關性，確定基站端和移動端各自的相關性矩陣R_rx和R_tx；其中，R_rx的第m行第n列元素R_tx的第s行第l列元素λ₀為載波波長，x為到達角，d_r為二維平面上散射體群與基站端的距離，d_t為二維平面上散射體群與移動端的距離，δ_r為基站端兩相鄰天線單元的間隔長度，δ_t為移動端兩相鄰天線單元的間隔長度，m、n分別為基站端兩個天線單元的編號，s、l分別為移動端兩個天線單元的編號；

2.2)，確定移動端和基站端的生滅過程相關性矩陣C_t、C_r；

2.3)，生成基于生滅過程的收發端相關性矩陣R_Tx和R_Rx為：

R_Tx＝R_tx·C_t

R_Rx＝R_rx·C_r

其中，·表示矩陣對應位置的元素相乘；

2.4)，對基于生滅過程的相關性矩陣進行特征值分解，得到其特征向量矩陣U_Tx和U_Rx；

2.5)，由測量得到的信道系數矩陣H_m得到耦合矩陣Ω：

式中，E{·}表示數學期望，(·)^*表示共軛矩陣；

2.6)，生成某一路徑下的信道傳輸矩陣H：

H＝U_Rx(Ω′·G)U_Tx

式中，Ω′為耦合矩陣Ω中每個元素分別取平方根絕對值后得到的矩陣，G為每個元素實部和虛部均服從高斯分布且相互獨立的獨立同分布的復高斯矩陣；

步驟3：依照步驟1中生成的參數，參照WINNERII給出的信道模型中將各不同時延路徑疊加的方法，生成各路徑的信道系數并疊加，得到總體的信道系數，從而完成建模。

2.根據權利要求1所述的一種新型Massive MIMO信道模型的統計性建模方法，其特征在于，步驟1中確定的參數包括：收發端各自任一天線單元的到達角與離開角，以及散射體群與移動端、基站端的距離，移動端和基站端各自的天線間隔，時延，功率。

3.根據權利要求1所述的一種新型Massive MIMO信道模型的統計性建模方法，其特征在于，步驟2.2)中：C_r的第m行第n列元素C_t的第s行第l列元素λ_R為生滅過程中兩個散射體群的組合率，為環境因子，δ_r為基站端兩相鄰天線單元的間隔長度，δ_t為移動端兩相鄰天線單元的間隔長度，m、n分別為基站端兩個天線單元的編號，s、l分別為移動端兩個天線單元的編號。

4.根據權利要求1所述的一種新型Massive MIMO信道模型的統計性建模方法，其特征在于，步驟2.4中)：對基于生滅過程的相關性矩陣做如下特征值分解，得到其特征向量矩陣U_Tx和U_Rx：

式中，(·)^H表示酉矩陣，Λ_Tx、Λ_Rx分別表示由R_Tx和R_Rx的特征值組成的對角陣。