[发明专利]一种MIMO通信方法及装置

说明书

本发明提供一种MIMO通信方法及装置，包括：确定星型网络的中心节点和多个边缘节点；中心节点为多输入多输出MIMO天线；将中心节点分别与各边缘节点分别建立点对点连接，以确定各边缘节点相对中心节点的方向角；根据各个边缘节点相对中心节点的角度，选择相对中心节点的角度在预设锐角范围内的所有边缘节点作为与中心节点通信的伙伴节点簇；将伙伴节点簇整合为一组MIMO天线，并控制中心节点与该伙伴节点簇建立MIMO连接，以实现MIMO通信；本发明中中心节点将其针对伙伴节点簇的发射功率聚焦于其主瓣的预设锐角范围内，提升中心节点的发射能耗，增强中心节点与伙伴节点簇的通信质量。

技术领域

本发明属于多输入多输出(Multi Input Multi Output，MIMO)通信领域，更具体地，涉及一种MIMO通信方法及装置。

背景技术

在星型网络中，中心节点需要与多个边缘节点通信，而边缘节点只需要与一个中心节点通信，因此，在某些通信场景下，基于天线器件成本和网络协议设计的考虑，中心节点需要配置为多天线，边缘节点需要配置为单天线，以应对中心节点天线多连接与边缘节点天线单连接的差异性。但是，边缘节点的单天线配置，也无法确保其与中心节点连接的稳定性、可靠性，特别是在边缘节点与中心节点的相对位置、信道情况发生变化时，中心节点与边缘节点之间的点对点连接难以有效控制传输质量和传输效率。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种MIMO通信方法及装置，旨在解决现有星型网络的MIMO通信方式在边缘节点与中心节点的相对位置、信道情况发生变化时，中心节点与边缘节点之间的点对点连接难以有效控制传输质量和传输效率的问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种MIMO通信方法，包括如下步骤：

确定星型网络的中心节点和多个边缘节点；所述中心节点为MIMO天线；

将中心节点分别与各个边缘节点建立点对点连接，以确定各个边缘节点相对中心节点的方向角；

根据各个边缘节点相对中心节点的角度，选择相对中心节点的角度在预设锐角范围内的所有边缘节点作为与中心节点通信的伙伴节点簇；其中，在所述预设锐角范围内的边缘节点的数目超出预设值，所述预设值大于1；

将所述伙伴节点簇整合为一组MIMO天线，并控制中心节点与伙伴节点簇建立MIMO连接，以实现MIMO通信；其中，所述伙伴节点簇将中心节点的发射功率聚焦于其主瓣的预设锐角范围内，提升中心节点的发射能耗，增强中心节点与伙伴节点簇的通信质量。

在一个可选的示例中，所述预设锐角范围在理论上不会超过主瓣角度的90°，实际情况下，可根据伙伴节点簇所需选择的边缘节点数量来确定小于90°的某个具体锐角角度范围。如小于30°、小于45°或小于60°等。

在一个可选的示例中，所述边缘节点数目的预设值根据MIMO通信需求设定，以能够满足MIMO通信的需求为准。

在一个可选的示例中，所述确定星型网络的中心节点和多个边缘节点，以及将中心节点分别与各个边缘节点分别建立点对点连接，以确定各个边缘节点相对中心节点的方向角，具体为：

中心节点进行360°全向的波束赋形扫描，扫描发现所有单天线的边缘节点；

中心节点与所发现的各个边缘节点分别建立点对点的多发单收SIMO连接；

中心节点接收各个边缘节点反馈的数据包，并根据所述数据包的信息调整对各个边缘节点波束赋形主瓣的幅度和相位，逐一完成对各个边缘节点的波束赋形精准指向；

中心节点将其MIMO天线作为几何原点，根据与各个边缘节点波束赋形精准指向的结果，确定中心节点与每个边缘节点之间波束赋形主瓣的相对方向角。

在一个可选的示例中，将所述伙伴节点簇整合为一组MIMO天线，具体为：