[发明专利]MIMO移动通信方法、通信系统及存储装置

说明书

本申请公开了一种MIMO移动通信方法、通信系统及存储装置。该方法应用于MIMO移动通信系统，通信系统包括多个发射天线和多个接收天线，其中，该通信方法包括：获取通信系统在第一天线阵列模式的信号环境指标；确认信号环境指标小于预设的指标阈值，则将通信系统切换至第二天线阵列模式，其中，第二天线阵列模式的信道容量大于第一天线阵列模式的信道容量。本申请的通信方法能够在当前的天线模式不符合通信需求时，切换为信道容量更高的天线模式，实现MIMO空分复用的增益，提高通信系统的效率。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种MIMO移动通信方法、通信系统及存储装置。

背景技术

轨交，包括高铁在内的行业是专网通信的重要应用之一。在典型的轨交通信场景下，有诸如多普勒频偏，小区切换等一系列棘手的通信问题。其中，一个限制通信速率的瓶颈因素就是信道条件：由于布网是采用沿轨道布置基站的形式，导致无线信道为LOS(Lineof Sight，视距)环境，如3GPP(Third Generation Partnership Project，第三代合作伙伴项目)定义的典型的HST(High Speed Train，高铁)模型均为视距环境。

而视距信道下实现MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入-多输出)的空分增益是非常具有挑战性的。目前，3GPP定义的MIMO传输模式仅仅适用于非视距场景，在移动的视距环境下无法获取空分增益；还有一些方案通过改变发送信号的延迟来构造理想信道，从而在LOS环境下实现MIMO的空分增益，但是此种方式，要求发送端与接收端具有相对固定的位置关系，不适用于移动场景。现有技术中均无法在高速移动的视距环境下获取MIMO的空分增益。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种MIMO移动通信方法、通信系统及存储装置。本申请的通信方法能够适用于高速移动场景，通过天线模式的切换实现MIMO空分复用的增益，有效改善视频回传带宽不足等问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种MIMO移动通信方法，应用于MIMO移动通信系统，该通信系统包括多个发射天线和多个接收天线，该通信方法包括：获取通信系统在第一天线阵列模式的信号环境指标；确认信号环境指标小于预设的指标阈值，则将通信系统切换至第二天线阵列模式，其中，第二天线阵列模式的信道容量大于第一天线阵列模式的信道容量。

进一步地，切换至第二天线阵列模式的步骤之前，通信方法还包括：获取预设的天线阵列模式；分别计算每个预设的天线阵列模式对应的权重值；查找出最大的权重值对应的预设的天线阵列模式，得到第二天线阵列模式。

进一步地，切换至第二天线阵列模式的步骤之前，通信方法还包括：获取预设的天线阵列模式；根据第一天线阵列模式，对预设的天线阵列模式进行排序；查找出满足预设条件的预设的天线阵列模式；计算出每个满足预设条件的预设的天线阵列模式的权重值；查找出最大的权重值对应的预设的天线阵列模式，得到第二天线阵列模式。

进一步地，切换至第二天线阵列模式的步骤之前，通信方法还包括：获取预设的天线阵列模式；依次计算预设的天线阵列模式的权重值；当确认权重值大于预设的门限值时，将权重值对应的预设的天线阵列模式作为第二天线阵列模式。

进一步地，第一天线阵列模式的信号环境指标为信号环境参数不符合预设的参数阈值的次数，其中，信号环境参数为信道矩阵的秩或者信道的容量。

进一步地，预设的天线阵列模式的权重值为预设天线阵列模式的信道容量，预设天线阵列模式的信道容量的计算公式为：

其中，为预设的天线阵列模式对应的信道容量；Nt为发射天线的个数，Nr为接收天线的个数；H_LOS为信道的传输矩阵，ρ是每根接收天线的信噪比。