专利名称：应用于多天线多节点的无线通信系统的仿真方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统的仿真，特别涉及多天线多节点的无线通信系统的仿
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背景技术：
在传统无线通信系统中，传送端和接收端皆仅以一天线发送信号。然而，随着 集成电路制造方法的进步以及各种通信算法的演变，以多天线传送信号的传送端和接收 端已逐渐为市场所接受。多天线的信号发射装置因其具有较佳的空间相异度(spatial diversity)，而相较单一天线的信号发射装置具有更高的传输通量及更远的传送距离，而 不需额外的频宽或传输能量，故已渐渐成为主流的无线传输装置。另一方面，在设计无线通信系统时，多半需要一信道模型仿真真实传输环境，并通 过该信道模型以计算机仿真所设计的无线通信系统，藉以检视该无线通信系统的传输效 率。传统针对多天线的信号发射装置的点对点间的信道模型，假设该信道为一瑞利衰弱 (Rayleigh fading)的信道，并假设传送端各天线间和接收端各天线间为独立的瑞利衰弱 信道。然而，这种信道模型并不能满足真实传输环境的模拟，且由于各独立的瑞利衰弱信道 为随机产生而难以评估该无线通信系统的表现。有鉴于此，目前针对多天线的信号发射装置的点对点间的信道模型，多半采用可 分离相关信道(s印arable correlation channel)的模型，亦即该信道可由下列矩阵表示 C = R"2*W*T1/2，其中C代表该信道，R代表接收端的天线相关矩阵，T代表传送端的天线相 关矩阵，W代表独立相同分布(identically independently distributed)的瑞利衰弱矩 阵。
图1显示针对多天线的信号发射装置的点对点间的可分离相关信道的信道模型。如图 1所示，一多天线的信号发射装置110作为发射端，另一多天线的信号接收装置120作为接 收端，该发射端110和该接收端120经由一信道130传递信号。该发射端110具有多个天 线M1至Μτ，而该接收端120具有多个天线N1至Νκ。所述天线M1至Mt的相关矩阵为T，而所 述天线N1至Nk的相关矩阵为R。该信道130可由下列矩阵表示C = R1/2*W*T"2，其中C代 表该信道，而W则代表独立相同分布的瑞利衰弱矩阵。这种信道模型相比于传统信道模型 较能满足真实传输环境的仿真，且其变量易于控制，故广为业界所使用。随着无线通信技术的发展，传统点对点的通信方式已不敷使用，而多使用者或多 节点的通信网路则渐渐成为明日之星。然而，目前业界尚未存在针对多使用者多天线的信 道模型以验证所设计的无线通信系统。据此，业界所需要的是一种多天线多节点的无线通 信系统的仿真方法，其拥有易于控制的变量，且可满足真实传输环境的模拟。
发明内容
本发明的应用于多天线多节点的无线通信系统的仿真方法以一可分离相关信道 仿真一多天线多节点的无线通信系统，其假设该无线通信系统的相同区域内的节点彼此具 有关联性，而各区域内的节点和其它区域内的节点间并无关联性。
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本发明的一实施例的应用于多天线多节点的无线通信系统的仿真方法，包含下列 步骤根据一信道模型以计算机仿真一无线通信系统。该信道模型的该信道可以下列矩阵 表示C = R1/2*ff*T1/2, C代表该信道，R代表接收端各节点的各天线间相关性的协方差矩阵 (covariancematrix)或共变异数矩阵，T代表传送端各节点各天线间相关性的协方差矩阵 或共变异数矩阵，W代表独立相同分布的瑞利衰弱矩阵，而R可以下列矩阵表示
权利要求
一种应用于多天线多节点的无线通信系统的仿真方法，包含下列步骤根据一信道模型仿真一无线通信系统；其中该信道模型的信道可以C＝R1/2W*T1/2表示，其中C代表该信道，R代表接收端各节点各天线间的协方差矩阵，T代表传送端各节点各天线间的协方差矩阵，W代表独立相同分布的瑞利衰弱矩阵，而R和RH相乘所得的矩阵X为一具有n行和n列的矩阵，其中矩阵X的每一矩阵元为一次矩阵，H代表赫米特运算，n代表接收端节点的个数，该矩阵X于第i行和第i列的矩阵元代表第i个节点的天线协方差矩阵，且若第j个节点和第k个节点位于不同的区域内，则矩阵X的第j行第k列及第k行第j列的次矩阵为全零矩阵，i、j和k为小于等于n的正整数。
2.根据权利要求1所述的仿真方法，其中若第j个节点和第k个节点位于相同区域内， 则Rjj和Rkk以及R*Rh矩阵的第j行第k列及第k行第j列的次矩阵可表示为
3.根据权利要求1所述的仿真方法，其中该无线通信系统为一室内的无线通信系统。
4.根据权利要求1所述的仿真方法，其将位于同一房间内的节点视为相同区域内的节点ο
5.根据权利要求1所述的仿真方法，其将位于同一个人局域网络内的节点视为相同区 域内的节点。
6.一种仿真多天线多节点的无线通信系统的信道的方法，包括 以一协方差矩阵R代表接收端的各节点各天线；以一协方差矩阵T代表传送端的各节点各天线；以及 以C = R1/2*W*T1/2代表该信道C，其中W代表独立相同分布的瑞利衰弱矩阵； 其中R和Rh相乘所得的一矩阵X为一具有η行和η列的矩阵，其中该矩阵X的每一矩 阵元为一次矩阵，H代表赫米特运算，η代表接收端节点的个数，该矩阵X于第i行和第i列 的矩阵元代表第i个节点的天线协方差矩阵，且若第j个节点和第k个节点位于不同的区 域内，则矩阵X的第j行第k列及第k行第j列的次矩阵为全零矩阵，i、j和k为小于等于 η的正整数。
7.根据权利要求6所述的仿真方法，其中若第j个节点和第k个节点位于相同区域内， 则Rjj和Rkk以及R*Rh矩阵的第j行第k列及第k行第j列的次矩阵可表示为
8.根据权利要求6所述的仿真方法，其中该无线通信系统为一室内的无线通信系统。
9.根据权利要求6所述的仿真方法，其将位于同一房间内的节点视为相同区域内的节点ο
10.根据权利要求6所述的仿真方法，其将位于同一个人局域网络内的节点视为相同 区域内的节点。
11.一种仿真多天线多节点的无线通信系统的方法，包括 根据一传送端模型产生一传送信号；将该传送信号输入一信道模型，并得出一经过信道的信号； 将该经过信道的信号输入一接收端模型并产生一接收信号；以及 根据该接收信号修改该发射器模型或该接收器模型； 其中该信道模型包括一协方差矩阵R代表接收端的各节点各天线的关联性； 一协方差矩阵T代表传送端的各节点各天线的关联性；以及 一信道矩阵C，其中C = R1/2*W*T1/2，W代表独立相同分布的瑞利衰弱矩阵； 其中R和Rh相乘所得的一矩阵X为一具有η行和η列的矩阵，其中该矩阵X的每一矩 阵元为一次矩阵，H代表赫米特运算，η代表接收端节点的个数，该矩阵X于第i行和第i列 的矩阵元代表第i个节点的天线协方差矩阵，且若第j个节点和第k个节点位于不同的区 域内，则矩阵X的第j行第k列及第k行第j列的次矩阵为全零矩阵，i、j和k为小于等于 η的正整数。
12.根据权利要求11所述的仿真方法，其中若第j个节点和第k个节点位于相同区域 内，则Rjj和Rkk以及R*Rh矩阵的第j行第k列及第k行第j列的次矩阵可表示为
13.根据权利要求11所述的仿真方法，其中该无线通信系统为一室内的无线通信系统。
14.根据权利要求11所述的仿真方法，其将位于同一房间内的节点视为相同区域内的 节点。
15.根据权利要求11所述的仿真方法，其将位于同一个人局域网络内的节点视为相同 区域内的节点。
全文摘要
本发明涉及一种应用于多天线多节点的无线通信系统的仿真方法，其以一可分离相关信道仿真一多天线多节点的无线通信系统，其假设该无线通信系统的相同区域内的节点彼此具有关联性，而各区域内的节点和其它区域内的节点间并无关联性。
文档编号H04W24/00GK101938756SQ20091014856
公开日2011年1月5日 申请日期2009年6月29日 优先权日2009年6月29日
发明者吴承轩, 温俊贤, 陈俊才 申请人:雷凌科技股份有限公司