[发明专利]非平稳的三维宽带高空平台MIMO几何随机模型建立方法

说明书

本发明提供了一种非平稳的三维宽带高空平台MIMO几何随机模型建立方法，包括：步骤S1：假定陆地移动基站TMS为接收端，其周围运动的散射体分布在二维圆环上，并初始化二维圆环上的散射体数目为N_m；假定陆地移动基站TMS周围静止的散射体分布在三维多圆柱体上，并初始化第i个圆柱体上的散射体数目为N_i，计算信道的脉冲响应。本发明中考虑了运动的散射体和静止的散射体，并分别采用了二维圆环和三维圆柱体模拟运动的散射体和静止的散射体、长距离时变参数和小尺度时变参数描述平流层信道的时变特性、von Mises Fisher概率密度函数描述散射体方位角和仰角的联合分布情况、运动的散射体和静止的散射体，并采用长距离时变参数和小尺度时变参数描述HAP‑MIMO信道的时变特性，因此可以更好的描述实际的信道的衰减情况。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体地，涉及非平稳的三维宽带高空平台MIMO几何随机模型建立方法。

背景技术

近年来，随着无线通信技术的飞速发展，无线通信大业务量、高速率和高频谱效率的要求日益迫切，频谱资源已变得日益紧缺。在下一代无线通信技术中，高空平台被考虑为可以一种新的替代技术，已引起世界范围内的关注。在不增加发射功率和发送带宽的情况下，多输入多输出技术(Multiple-input Multiple-output,MIMO)可以明显的增加无线通信系统的性能。然而，MIMO技术子信道之间的相关性又可以很明显的降低系统的性能。作为一种新兴的技术，面临的挑战是研究MIMO技术在高空平台(High Altitude Platform,HAP)通信系统中的应用。在实际的场景中，天线之间的相关性影响着和速率和发送方案的设计。准确的信道建模可以为今后的系统性能分析以及预编码算法设计提供依据。

Y.Zhang,L.Pang,G.Ren,F.Gong,X.Liang,J.Dou,and J.Li的文献“3-D MIMOparametric stochastic channel model for urban macrocell scenario,”IEEETrans.Wireless.Commun.,vol.16,no.7,pp.4246-4260,Jul.2017，对城市宏蜂窝场景进行了信道测量，测量结果显示了相关性距离要明显小于WINNER+信道模型，因此，在该测量场景存在更加严重的时变特性。H.Xiao,A.G.Burr,and L.Song的文献“A time-variantwideband spatial channel model based on the 3GPP model,”Proc.IEEE VTC-Fall,Montreal,Canada,Sep.2006,pp.1-5，采用时变参数描述空间信道模型，测量结果显示了该空间信道模型可以很好的描述实际传播环境的信道特性。V.Nikolaidis,N.Moraitis,andA.G.Kanatas的文献“Dual-polarized narrowband MIMO LMS channel measurements inurban environments,”IEEE Trans.Antenn.Propag.,vol.65,no.2,pp.763-774,Feb.2017，采用相关性矩阵距离研究陆地移动卫星的时变平稳时间，测量结果显示了陆地移动卫星信道具有非平稳的传播特性或者比较小的平稳时间间隔，因此，我们应该建立一个非平稳的高空平台MIMO信道模型。

现有的技术中公开了：

E.T.Michailidis and A.G.Kanatas的文献“Three-dimensional HAP-MIMOchannels:modeling and analysis of space-time correlation,”IEEETrans.Veh.Technol.,vol.59,no.5,pp.2232-2242.Jun.2010,采用非时变参数描述HAP-MIMO信道模型。因此，它无法描述HAP-MIMO信道的非平稳特性。