[发明专利]一种室内通信方法及其装置

说明书

本发明公开了一种室内通信方法及其装置，该方法包括构建室内环境的模式矩阵模型；计算所述室内环境的菲涅尔反射系数；计算所述室内环境的信号路径长度；根据所述模式矩阵模型、所述菲涅尔反射系数和所述信号路径长度，得到信道模型；根据所述信道模型得到信道容量。本发明提供了一种室内通信方法，该通信方法与传统的MIMO方法相比，通过构建室内环境的模式矩阵模型和信道模型，使得信道容量有显著的提高，从而满足室内通信对更高信道容量的需求。

技术领域

本发明属于无线通信技术邻域，具体涉及一种室内通信方法及其装置。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，能给无线通信系统分配的频谱变得非常拥挤，频谱资源匮乏的问题越来越严重，这已成为无线通信以及服务应用持续发展的瓶颈。

目前，大约有70％的移动设备主要的使用场所是在建筑内部，一些专业人士预测未来几年内移动设备在室内的使用率将达到90％。多入多出(Multiple-Input Multiple-Output，简称MIMO)技术在室内通信中使用最为广泛。MIMO技术利用多个天线实现多收多发，能够充分开发空间资源，在不需要增加频谱资源和天线功率的情况下，大大提高了信道容量。然而在实际的传播环境中，信道具有一定的时间和空间的相关性，MIMO系统大容量的实现依赖于MIMO信道的相关特性。近年来，人们对射频频段下的OAM 波束进行了大量的研究，轨道角动量(Orbital Angular Momentum，简称OAM) 作为一个新的传输维度，能够在同一频带同时传输多路信息，可以有效地解决频谱资源短缺的问题，从而作为一种提高无线通信频谱效率的新方法。

但是，现有的OAM通信大多用在室外通信，而MIMO通信又无法满足室内通信对更高信道容量的需求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种室内通信方法及装置。

本发明实施例提供了一种室内通信方法，该方法包括：

构建室内环境的模式矩阵模型；

计算所述室内环境的菲涅尔反射系数；

计算所述室内环境的信号路径长度；

根据所述模式矩阵模型、所述菲涅尔反射系数和所述信号路径长度，得到信道模型；

根据所述信道模型得到信道容量。

在本发明的一个实施例中，构建室内环境的模式矩阵模型，包括：

获取所述室内环境的若干OAM天线单元，所述若干OAM天线单元等间距分布形成方形OAM天线阵列；

根据所述OAM天线阵列构建所述模式矩阵模型。

在本发明的一个实施例中，在根据所述OAM天线阵列构建所述模式矩阵模型之前，还包括：

利用注水方法对所述若干OAM天线单元进行功率分配。

在本发明的一个实施例中，根据所述OAM天线阵列构建所述模式矩阵模型，包括：

获取所述OAM天线阵列中每个OAM天线单元的模式；

从所有所述OAM天线单元的模式中选取最大模式和最小模式；

根据所述最大模式和所述最小模式，构建所述模式矩阵模型。

在本发明的一个实施例中，根据所述最大模式和所述最小模式，构建所述模式矩阵模型，包括：

计算所述最大模式和所述最小模式之间的差值△x，△x为大于0的整数；

根据所述差值△x构建所述模式矩阵模型的每一行元素，所述模式矩阵模型中同一行任意相邻元素之间差值的绝对值取值为0～△x；