專利名稱：應用于多天線多節(jié)點的無線通信系統(tǒng)的仿真方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)的仿真，特別涉及多天線多節(jié)點的無線通信系統(tǒng)的仿
直
ο
背景技術：
在傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)中，傳送端和接收端皆僅以一天線發(fā)送信號。然而，隨著 集成電路制造方法的進步以及各種通信算法的演變，以多天線傳送信號的傳送端和接收 端已逐漸為市場所接受。多天線的信號發(fā)射裝置因其具有較佳的空間相異度(spatial diversity)，而相較單一天線的信號發(fā)射裝置具有更高的傳輸通量及更遠的傳送距離，而 不需額外的頻寬或傳輸能量，故已漸漸成為主流的無線傳輸裝置。另一方面，在設計無線通信系統(tǒng)時，多半需要一信道模型仿真真實傳輸環(huán)境，并通 過該信道模型以計算機仿真所設計的無線通信系統(tǒng)，藉以檢視該無線通信系統(tǒng)的傳輸效 率。傳統(tǒng)針對多天線的信號發(fā)射裝置的點對點間的信道模型，假設該信道為一瑞利衰弱 (Rayleigh fading)的信道，并假設傳送端各天線間和接收端各天線間為獨立的瑞利衰弱 信道。然而，這種信道模型并不能滿足真實傳輸環(huán)境的模擬，且由于各獨立的瑞利衰弱信道 為隨機產(chǎn)生而難以評估該無線通信系統(tǒng)的表現(xiàn)。有鑒于此，目前針對多天線的信號發(fā)射裝置的點對點間的信道模型，多半采用可 分離相關信道(s印arable correlation channel)的模型，亦即該信道可由下列矩陣表示 C = R"2*W*T1/2，其中C代表該信道，R代表接收端的天線相關矩陣，T代表傳送端的天線相 關矩陣，W代表獨立相同分布(identically independently distributed)的瑞利衰弱矩 陣。

圖1顯示針對多天線的信號發(fā)射裝置的點對點間的可分離相關信道的信道模型。如圖 1所示，一多天線的信號發(fā)射裝置110作為發(fā)射端，另一多天線的信號接收裝置120作為接 收端，該發(fā)射端110和該接收端120經(jīng)由一信道130傳遞信號。該發(fā)射端110具有多個天 線M1至Μτ，而該接收端120具有多個天線N1至Νκ。所述天線M1至Mt的相關矩陣為T，而所 述天線N1至Nk的相關矩陣為R。該信道130可由下列矩陣表示C = R1/2*W*T"2，其中C代 表該信道，而W則代表獨立相同分布的瑞利衰弱矩陣。這種信道模型相比于傳統(tǒng)信道模型 較能滿足真實傳輸環(huán)境的仿真，且其變量易于控制，故廣為業(yè)界所使用。隨著無線通信技術的發(fā)展，傳統(tǒng)點對點的通信方式已不敷使用，而多使用者或多 節(jié)點的通信網(wǎng)路則漸漸成為明日之星。然而，目前業(yè)界尚未存在針對多使用者多天線的信 道模型以驗證所設計的無線通信系統(tǒng)。據(jù)此，業(yè)界所需要的是一種多天線多節(jié)點的無線通 信系統(tǒng)的仿真方法，其擁有易于控制的變量，且可滿足真實傳輸環(huán)境的模擬。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的應用于多天線多節(jié)點的無線通信系統(tǒng)的仿真方法以一可分離相關信道 仿真一多天線多節(jié)點的無線通信系統(tǒng)，其假設該無線通信系統(tǒng)的相同區(qū)域內(nèi)的節(jié)點彼此具 有關聯(lián)性，而各區(qū)域內(nèi)的節(jié)點和其它區(qū)域內(nèi)的節(jié)點間并無關聯(lián)性。
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本發(fā)明的一實施例的應用于多天線多節(jié)點的無線通信系統(tǒng)的仿真方法，包含下列 步驟根據(jù)一信道模型以計算機仿真一無線通信系統(tǒng)。該信道模型的該信道可以下列矩陣 表示C = R1/2*ff*T1/2, C代表該信道，R代表接收端各節(jié)點的各天線間相關性的協(xié)方差矩陣 (covariancematrix)或共變異數(shù)矩陣，T代表傳送端各節(jié)點各天線間相關性的協(xié)方差矩陣 或共變異數(shù)矩陣，W代表獨立相同分布的瑞利衰弱矩陣，而R可以下列矩陣表示
權利要求
一種應用于多天線多節(jié)點的無線通信系統(tǒng)的仿真方法，包含下列步驟根據(jù)一信道模型仿真一無線通信系統(tǒng)；其中該信道模型的信道可以C＝R1/2W*T1/2表示，其中C代表該信道，R代表接收端各節(jié)點各天線間的協(xié)方差矩陣，T代表傳送端各節(jié)點各天線間的協(xié)方差矩陣，W代表獨立相同分布的瑞利衰弱矩陣，而R和RH相乘所得的矩陣X為一具有n行和n列的矩陣，其中矩陣X的每一矩陣元為一次矩陣，H代表赫米特運算，n代表接收端節(jié)點的個數(shù)，該矩陣X于第i行和第i列的矩陣元代表第i個節(jié)點的天線協(xié)方差矩陣，且若第j個節(jié)點和第k個節(jié)點位于不同的區(qū)域內(nèi)，則矩陣X的第j行第k列及第k行第j列的次矩陣為全零矩陣，i、j和k為小于等于n的正整數(shù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的仿真方法，其中若第j個節(jié)點和第k個節(jié)點位于相同區(qū)域內(nèi)， 則Rjj和Rkk以及R*Rh矩陣的第j行第k列及第k行第j列的次矩陣可表示為
3.根據(jù)權利要求1所述的仿真方法，其中該無線通信系統(tǒng)為一室內(nèi)的無線通信系統(tǒng)。
4.根據(jù)權利要求1所述的仿真方法，其將位于同一房間內(nèi)的節(jié)點視為相同區(qū)域內(nèi)的節(jié)點ο
5.根據(jù)權利要求1所述的仿真方法，其將位于同一個人局域網(wǎng)絡內(nèi)的節(jié)點視為相同區(qū) 域內(nèi)的節(jié)點。
6.一種仿真多天線多節(jié)點的無線通信系統(tǒng)的信道的方法，包括 以一協(xié)方差矩陣R代表接收端的各節(jié)點各天線；以一協(xié)方差矩陣T代表傳送端的各節(jié)點各天線；以及 以C = R1/2*W*T1/2代表該信道C，其中W代表獨立相同分布的瑞利衰弱矩陣； 其中R和Rh相乘所得的一矩陣X為一具有η行和η列的矩陣，其中該矩陣X的每一矩 陣元為一次矩陣，H代表赫米特運算，η代表接收端節(jié)點的個數(shù)，該矩陣X于第i行和第i列 的矩陣元代表第i個節(jié)點的天線協(xié)方差矩陣，且若第j個節(jié)點和第k個節(jié)點位于不同的區(qū) 域內(nèi)，則矩陣X的第j行第k列及第k行第j列的次矩陣為全零矩陣，i、j和k為小于等于 η的正整數(shù)。
7.根據(jù)權利要求6所述的仿真方法，其中若第j個節(jié)點和第k個節(jié)點位于相同區(qū)域內(nèi)， 則Rjj和Rkk以及R*Rh矩陣的第j行第k列及第k行第j列的次矩陣可表示為
8.根據(jù)權利要求6所述的仿真方法，其中該無線通信系統(tǒng)為一室內(nèi)的無線通信系統(tǒng)。
9.根據(jù)權利要求6所述的仿真方法，其將位于同一房間內(nèi)的節(jié)點視為相同區(qū)域內(nèi)的節(jié)點ο
10.根據(jù)權利要求6所述的仿真方法，其將位于同一個人局域網(wǎng)絡內(nèi)的節(jié)點視為相同 區(qū)域內(nèi)的節(jié)點。
11.一種仿真多天線多節(jié)點的無線通信系統(tǒng)的方法，包括 根據(jù)一傳送端模型產(chǎn)生一傳送信號；將該傳送信號輸入一信道模型，并得出一經(jīng)過信道的信號； 將該經(jīng)過信道的信號輸入一接收端模型并產(chǎn)生一接收信號；以及 根據(jù)該接收信號修改該發(fā)射器模型或該接收器模型； 其中該信道模型包括一協(xié)方差矩陣R代表接收端的各節(jié)點各天線的關聯(lián)性； 一協(xié)方差矩陣T代表傳送端的各節(jié)點各天線的關聯(lián)性；以及 一信道矩陣C，其中C = R1/2*W*T1/2，W代表獨立相同分布的瑞利衰弱矩陣； 其中R和Rh相乘所得的一矩陣X為一具有η行和η列的矩陣，其中該矩陣X的每一矩 陣元為一次矩陣，H代表赫米特運算，η代表接收端節(jié)點的個數(shù)，該矩陣X于第i行和第i列 的矩陣元代表第i個節(jié)點的天線協(xié)方差矩陣，且若第j個節(jié)點和第k個節(jié)點位于不同的區(qū) 域內(nèi)，則矩陣X的第j行第k列及第k行第j列的次矩陣為全零矩陣，i、j和k為小于等于 η的正整數(shù)。
12.根據(jù)權利要求11所述的仿真方法，其中若第j個節(jié)點和第k個節(jié)點位于相同區(qū)域 內(nèi)，則Rjj和Rkk以及R*Rh矩陣的第j行第k列及第k行第j列的次矩陣可表示為
13.根據(jù)權利要求11所述的仿真方法，其中該無線通信系統(tǒng)為一室內(nèi)的無線通信系統(tǒng)。
14.根據(jù)權利要求11所述的仿真方法，其將位于同一房間內(nèi)的節(jié)點視為相同區(qū)域內(nèi)的 節(jié)點。
15.根據(jù)權利要求11所述的仿真方法，其將位于同一個人局域網(wǎng)絡內(nèi)的節(jié)點視為相同 區(qū)域內(nèi)的節(jié)點。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應用于多天線多節(jié)點的無線通信系統(tǒng)的仿真方法，其以一可分離相關信道仿真一多天線多節(jié)點的無線通信系統(tǒng)，其假設該無線通信系統(tǒng)的相同區(qū)域內(nèi)的節(jié)點彼此具有關聯(lián)性，而各區(qū)域內(nèi)的節(jié)點和其它區(qū)域內(nèi)的節(jié)點間并無關聯(lián)性。
文檔編號H04W24/00GK101938756SQ20091014856
公開日2011年1月5日 申請日期2009年6月29日 優(yōu)先權日2009年6月29日
發(fā)明者吳承軒, 溫俊賢, 陳俊才 申請人:雷凌科技股份有限公司