[發明專利]非平穩的三維寬帶高空平臺MIMO幾何隨機模型建立方法

有效

• 申請號: 201811525476.1
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109450575B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 練柱先;蔣鈴鴿;何晨;何迪
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04B17/391
• 分類號: H04B17/391;H04B7/0413
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發明提供了一種非平穩的三維寬帶高空平臺MIMO幾何隨機模型建立方法，包括：步驟S1：假定陸地移動基站TMS為接收端，其周圍運動的散射體分布在二維圓環上，并初始化二維圓環上的散射體數目為N_m；假定陸地移動基站TMS周圍靜止的散射體分布在三維多圓柱體上，并初始化第i個圓柱體上的散射體數目為N_i，計算信道的脈沖響應。本發明中考慮了運動的散射體和靜止的散射體，并分別采用了二維圓環和三維圓柱體模擬運動的散射體和靜止的散射體、長距離時變參數和小尺度時變參數描述平流層信道的時變特性、von Mises Fisher概率密度函數描述散射體方位角和仰角的聯合分布情況、運動的散射體和靜止的散射體，并采用長距離時變參數和小尺度時變參數描述HAP?MIMO信道的時變特性，因此可以更好的描述實際的信道的衰減情況。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，具體地，涉及非平穩的三維寬帶高空平臺MIMO幾何隨機模型建立方法。

背景技術

近年來，隨著無線通信技術的飛速發展，無線通信大業務量、高速率和高頻譜效率的要求日益迫切，頻譜資源已變得日益緊缺。在下一代無線通信技術中，高空平臺被考慮為可以一種新的替代技術，已引起世界范圍內的關注。在不增加發射功率和發送帶寬的情況下，多輸入多輸出技術(Multiple-input Multiple-output,MIMO)可以明顯的增加無線通信系統的性能。然而，MIMO技術子信道之間的相關性又可以很明顯的降低系統的性能。作為一種新興的技術，面臨的挑戰是研究MIMO技術在高空平臺(High Altitude Platform,HAP)通信系統中的應用。在實際的場景中，天線之間的相關性影響著和速率和發送方案的設計。準確的信道建模可以為今后的系統性能分析以及預編碼算法設計提供依據。

Y.Zhang,L.Pang,G.Ren,F.Gong,X.Liang,J.Dou,and J.Li的文獻“3-D MIMOparametric stochastic channel model for urban macrocell scenario,”IEEETrans.Wireless.Commun.,vol.16,no.7,pp.4246-4260,Jul.2017，對城市宏蜂窩場景進行了信道測量，測量結果顯示了相關性距離要明顯小于WINNER+信道模型，因此，在該測量場景存在更加嚴重的時變特性。H.Xiao,A.G.Burr,and L.Song的文獻“A time-variantwideband spatial channel model based on the 3GPP model,”Proc.IEEE VTC-Fall,Montreal,Canada,Sep.2006,pp.1-5，采用時變參數描述空間信道模型，測量結果顯示了該空間信道模型可以很好的描述實際傳播環境的信道特性。V.Nikolaidis,N.Moraitis,andA.G.Kanatas的文獻“Dual-polarized narrowband MIMO LMS channel measurements inurban environments,”IEEE Trans.Antenn.Propag.,vol.65,no.2,pp.763-774,Feb.2017，采用相關性矩陣距離研究陸地移動衛星的時變平穩時間，測量結果顯示了陸地移動衛星信道具有非平穩的傳播特性或者比較小的平穩時間間隔，因此，我們應該建立一個非平穩的高空平臺MIMO信道模型。

現有的技術中公開了：

E.T.Michailidis and A.G.Kanatas的文獻“Three-dimensional HAP-MIMOchannels:modeling and analysis of space-time correlation,”IEEETrans.Veh.Technol.,vol.59,no.5,pp.2232-2242.Jun.2010,采用非時變參數描述HAP-MIMO信道模型。因此，它無法描述HAP-MIMO信道的非平穩特性。