[发明专利]一种高速场景下大规模MIMO自适应多波束成形方法

摘要

本发明提出一种高速场景下大规模MIMO自适应多波束成形方法，具体为：针对高铁环境稀疏散射体与视距LOS径明显而导致的MIMO信道强相关性，基于到达角DoA进行高速场景下大规模MIMO的波束成形设计。对各车载移动车厢终端MCT分别进行波束成形，通过分别计算不同子波束的信干噪比SINR从而自适应调节各子波束所需的发射天线数。当列车距离基站较远时，子波束间干扰严重，本发明所提方法可以根据系统总容量自适应调节子波束数目，使系统性能得到提升。

主权项

本发明提出一种高速场景下大规模MIMO自适应多波束成形方法，具体为：高速运行环境中稀疏散射体与强视距LOS特性使得信道具有强相关性，因而大规模MIMO在高速移动场景下的应用受到极大的限制，无法获得有效的分集与复用增益，为解决此问题的有效方案就是波束成形设计，然而高速移动场景特有的分布特性使得波束间干扰非常严重，针对这个难题，本发明提出一套基于到达角DoA的大规模MIMO自适应多波束成形方法；该方法包含的创新有：S1，高铁通信场景通常为郊区、原野等开阔区域，LOS径明显；另一方面，高铁只沿着特定线路运行，其方位角与位置信息可根据先验信息很容易得到，因此将DoA运用于高铁多天线更能获得较高的系统性能；S2，若发射端采用单波束进行波束成形，系统容量较低，而当采用固定多波束设计时，在列车距离基站较远处时，各波束夹角非常小，相互干扰严重，势必影响系统性能；基于此，本发明提出自适应多波束方法，根据系统总容量的变化自适应地选择增加或减少子波束数目；S3，不同移动车厢终端MCT处于不同位置，因而对应子波束的容量各不相同，通过各个子波束的容量自适应地调节各个子波束所需的发射天线数，从而最大化系统总容量。