具有确定性信道的mimo通信系统及其天线布置方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有确定性信道的MIMO通信系统及其天线布置方法。即使在视距通信期间存在除直接波以外的反射波，也可以确保该系统的正交性。该MIMO通信系统被用在视距环境中，并且在布置有多个发送天线的发送方和布置有多个接收天线的接收方之间具有确定性通信路径。该MIMO通信系统的发送方、接收方或者发送方和接收方两者具有通信路径矩阵计算装置，用于计算通信路径矩阵，该通信路径矩阵用于构造作为通信路径的正交传输路径。形成所述通信路径矩阵的发送天线和接收天线被水平布置。
【专利说明】具有确定性信道的MIMO通信系统及其天线布置方法
[0001]分案申请说明
[0002]本申请是申请日为2008年08月01日、题为“具有确定性信道的MMO通信系统及其天线布置方法”的中国发明专利申请N0.200880101571.7 (PCT国际申请PCT/JP2008/063893)的分案申请。
【技术领域】
[0003]本发明涉及视距(Line-0f-Sight，L0S)环境中的空间分割复用方法(以下称之为“ΜΙΜ0(多输入/多输出)”)，更具体而言涉及诸如固定点微波通信系统之类的具有确定性信道(deterministic channel)的MIMO通信系统，以及用于它的天线布置方法。
【背景技术】
[0004]使用MMO的技术在无线通信领域已经变得流行起来，而MMO本身已经不再是新技术。然而，使用MMO的传统技术主要专注于移动通信，MMO在固定点通信中的应用尚未被充分考查。在移动通信无线电信道中，来自发送天线的无线电波根据周围地形被反射或散射，并以一组波的形式到达接收机，从而导致了衰落(fading)现象的发生，而这种现象曾是实现高质量通信的障碍。移动通信中的MMO技术并不把衰落现象看成坏事，而是把它看作移动通信无线电传播中固有的、有着巨大潜力的环境资源。在这一点上，MMO技术被认为是革命性的技术。 [0005]虽然不例的量比移动通信少，但NPL (非专利文献)I公开了将这种MIMO技术应用到其中无线电信道被确定的视距固定点无线电通信的结果。如上所述的移动通信把信道当作随机矩阵来对待。另一方面，视距固定点无线电通信需要把信道当作确定性信道来对待。以上NPLl如下描述了由于在发送方和接收方两者上扩展天线间隔而在构成发送天线和接收天线之间的信道的信道矩阵H上产生了何种效果。
[0006][式I]
[0007]H.Hh = η.In
[0008]其中η是天线数目，Hh是信道矩阵H的厄米(Hermitian)转置矩阵，I是单位矩阵，并且对于以在发送方与接收方之间彼此对向的方式来线状布置的发送天线i和接收天线k，信号的相位旋转可利用以下公式来设定，从而发送天线和接收天线可由线状天线构成。
[0009][式2]
【权利要求】
1.一种在布置有多个发送天线的发送方和布置有多个接收天线的接收方之间具有确定性信道并且用于视距环境中的MMO通信系统，该系统包括: 在发送方或接收方或者发送方和接收方两者的信道矩阵计算处理装置，用于计算信道矩阵，该信道矩阵用于构造作为信道的正交信道， 其中，构成所述信道矩阵的所述多个发送天线和所述多个接收天线相对于地面水平布置以使得直接波之间以及地面反射波之间实现正交性，并且所述信道矩阵计算处理装置基于从信道矩阵获得的矩阵使用在发送方的发送信号和/或在接收方的接收信号执行矩阵计算。
2.根据权利要求1所述的在布置有多个发送天线的发送方和布置有多个接收天线的接收方之间具有确定性信道并且用于视距环境中的MMO通信系统，其中 所述信道矩阵计算处理装置根据发送天线或接收天线的位置变动、发送天线和接收天线两者的位置变动或者所述信道的变动，来更新用于构造所述正交信道的信道矩阵。
3.根据权利要求1所述的在布置有多个发送天线的发送方和布置有多个接收天线的接收方之间具有确定性信道并且用于视距环境中的MMO通信系统，其中 所述MMO通信系统是使用多个天线的固定点微波通信系统并且是通过在发送方和接收方之一或两者使用为各个天线独立设置的本地振荡器来构成的。
4.一种在布置有多个发送天线的发送方和布置有多个接收天线的接收方之间具有确定性信道并且用于视距环境中的MMO通信系统，该系统包括: 在发送方或接收方或者发送方和接收方两者的信道矩阵计算处理装置，用于计算信道矩阵，该信道矩阵用于构造作为信道的正交信道， 其中，构成所述信道矩阵的所述多个发送天线和所述多个接收天线相对于地面垂直布置以使得直接波之间以及地面反射波之间实现正交性，从地面起的天线高度是天线间隔的整数倍。
5.根据权利要求4所述的在布置有多个发送天线的发送方和布置有多个接收天线的接收方之间具有确定性信道并且用于视距环境中的MMO通信系统，其中 所述信道矩阵计算处理装置根据发送天线或接收天线的位置变动、发送天线和接收天线两者的位置变动或者所述信道的变动，来更新用于构造所述正交信道的信道矩阵。
6.根据权利要求4所述的在布置有多个发送天线的发送方和布置有多个接收天线的接收方之间具有确定性信道并且用于视距环境中的MMO通信系统，其中 所述MMO通信系统是使用多个天线的固定点微波通信系统并且是通过在发送方和接收方之一或两者使用为各个天线独立设置的本地振荡器来构成的。 信道矩阵计算处理装置，用于计算信道矩阵，该信道矩阵用于构造作为信道的正交信道， 其中，构成所述信道矩阵的所述多个发送天线相对于地面水平布置以使得直接波之间以及地面反射波之间实现正交性，并且所述信道矩阵计算处理手段基于从信道矩阵获得的矩阵使用在发送方的发送信号执行矩阵计算。
【文档编号】H04B7/06GK103944619SQ201410131135
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2008年8月1日 优先权日:2007年8月2日
【发明者】丸次夫 申请人:日本电气株式会社