專利名稱：應用于多天線多節點的無線通信系統的仿真方法
技術領域：
本發明涉及無線通信系統的仿真，特別涉及多天線多節點的無線通信系統的仿
直
ο
背景技術：
在傳統無線通信系統中，傳送端和接收端皆僅以一天線發送信號。然而，隨著 集成電路制造方法的進步以及各種通信算法的演變，以多天線傳送信號的傳送端和接收 端已逐漸為市場所接受。多天線的信號發射裝置因其具有較佳的空間相異度(spatial diversity)，而相較單一天線的信號發射裝置具有更高的傳輸通量及更遠的傳送距離，而 不需額外的頻寬或傳輸能量，故已漸漸成為主流的無線傳輸裝置。另一方面，在設計無線通信系統時，多半需要一信道模型仿真真實傳輸環境，并通 過該信道模型以計算機仿真所設計的無線通信系統，藉以檢視該無線通信系統的傳輸效 率。傳統針對多天線的信號發射裝置的點對點間的信道模型，假設該信道為一瑞利衰弱 (Rayleigh fading)的信道，并假設傳送端各天線間和接收端各天線間為獨立的瑞利衰弱 信道。然而，這種信道模型并不能滿足真實傳輸環境的模擬，且由于各獨立的瑞利衰弱信道 為隨機產生而難以評估該無線通信系統的表現。有鑒于此，目前針對多天線的信號發射裝置的點對點間的信道模型，多半采用可 分離相關信道(s印arable correlation channel)的模型，亦即該信道可由下列矩陣表示 C = R"2*W*T1/2，其中C代表該信道，R代表接收端的天線相關矩陣，T代表傳送端的天線相 關矩陣，W代表獨立相同分布(identically independently distributed)的瑞利衰弱矩 陣。
圖1顯示針對多天線的信號發射裝置的點對點間的可分離相關信道的信道模型。如圖 1所示，一多天線的信號發射裝置110作為發射端，另一多天線的信號接收裝置120作為接 收端，該發射端110和該接收端120經由一信道130傳遞信號。該發射端110具有多個天 線M1至Μτ，而該接收端120具有多個天線N1至Νκ。所述天線M1至Mt的相關矩陣為T，而所 述天線N1至Nk的相關矩陣為R。該信道130可由下列矩陣表示C = R1/2*W*T"2，其中C代 表該信道，而W則代表獨立相同分布的瑞利衰弱矩陣。這種信道模型相比于傳統信道模型 較能滿足真實傳輸環境的仿真，且其變量易于控制，故廣為業界所使用。隨著無線通信技術的發展，傳統點對點的通信方式已不敷使用，而多使用者或多 節點的通信網路則漸漸成為明日之星。然而，目前業界尚未存在針對多使用者多天線的信 道模型以驗證所設計的無線通信系統。據此，業界所需要的是一種多天線多節點的無線通 信系統的仿真方法，其擁有易于控制的變量，且可滿足真實傳輸環境的模擬。
發明內容
本發明的應用于多天線多節點的無線通信系統的仿真方法以一可分離相關信道 仿真一多天線多節點的無線通信系統，其假設該無線通信系統的相同區域內的節點彼此具 有關聯性，而各區域內的節點和其它區域內的節點間并無關聯性。
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本發明的一實施例的應用于多天線多節點的無線通信系統的仿真方法，包含下列 步驟根據一信道模型以計算機仿真一無線通信系統。該信道模型的該信道可以下列矩陣 表示C = R1/2*ff*T1/2, C代表該信道，R代表接收端各節點的各天線間相關性的協方差矩陣 (covariancematrix)或共變異數矩陣，T代表傳送端各節點各天線間相關性的協方差矩陣 或共變異數矩陣，W代表獨立相同分布的瑞利衰弱矩陣，而R可以下列矩陣表示
權利要求
一種應用于多天線多節點的無線通信系統的仿真方法，包含下列步驟根據一信道模型仿真一無線通信系統；其中該信道模型的信道可以C＝R1/2W*T1/2表示，其中C代表該信道，R代表接收端各節點各天線間的協方差矩陣，T代表傳送端各節點各天線間的協方差矩陣，W代表獨立相同分布的瑞利衰弱矩陣，而R和RH相乘所得的矩陣X為一具有n行和n列的矩陣，其中矩陣X的每一矩陣元為一次矩陣，H代表赫米特運算，n代表接收端節點的個數，該矩陣X于第i行和第i列的矩陣元代表第i個節點的天線協方差矩陣，且若第j個節點和第k個節點位于不同的區域內，則矩陣X的第j行第k列及第k行第j列的次矩陣為全零矩陣，i、j和k為小于等于n的正整數。
2.根據權利要求1所述的仿真方法，其中若第j個節點和第k個節點位于相同區域內， 則Rjj和Rkk以及R*Rh矩陣的第j行第k列及第k行第j列的次矩陣可表示為
3.根據權利要求1所述的仿真方法，其中該無線通信系統為一室內的無線通信系統。
4.根據權利要求1所述的仿真方法，其將位于同一房間內的節點視為相同區域內的節點ο
5.根據權利要求1所述的仿真方法，其將位于同一個人局域網絡內的節點視為相同區 域內的節點。
6.一種仿真多天線多節點的無線通信系統的信道的方法，包括 以一協方差矩陣R代表接收端的各節點各天線；以一協方差矩陣T代表傳送端的各節點各天線；以及 以C = R1/2*W*T1/2代表該信道C，其中W代表獨立相同分布的瑞利衰弱矩陣； 其中R和Rh相乘所得的一矩陣X為一具有η行和η列的矩陣，其中該矩陣X的每一矩 陣元為一次矩陣，H代表赫米特運算，η代表接收端節點的個數，該矩陣X于第i行和第i列 的矩陣元代表第i個節點的天線協方差矩陣，且若第j個節點和第k個節點位于不同的區 域內，則矩陣X的第j行第k列及第k行第j列的次矩陣為全零矩陣，i、j和k為小于等于 η的正整數。
7.根據權利要求6所述的仿真方法，其中若第j個節點和第k個節點位于相同區域內， 則Rjj和Rkk以及R*Rh矩陣的第j行第k列及第k行第j列的次矩陣可表示為
8.根據權利要求6所述的仿真方法，其中該無線通信系統為一室內的無線通信系統。
9.根據權利要求6所述的仿真方法，其將位于同一房間內的節點視為相同區域內的節點ο
10.根據權利要求6所述的仿真方法，其將位于同一個人局域網絡內的節點視為相同 區域內的節點。
11.一種仿真多天線多節點的無線通信系統的方法，包括 根據一傳送端模型產生一傳送信號；將該傳送信號輸入一信道模型，并得出一經過信道的信號； 將該經過信道的信號輸入一接收端模型并產生一接收信號；以及 根據該接收信號修改該發射器模型或該接收器模型； 其中該信道模型包括一協方差矩陣R代表接收端的各節點各天線的關聯性； 一協方差矩陣T代表傳送端的各節點各天線的關聯性；以及 一信道矩陣C，其中C = R1/2*W*T1/2，W代表獨立相同分布的瑞利衰弱矩陣； 其中R和Rh相乘所得的一矩陣X為一具有η行和η列的矩陣，其中該矩陣X的每一矩 陣元為一次矩陣，H代表赫米特運算，η代表接收端節點的個數，該矩陣X于第i行和第i列 的矩陣元代表第i個節點的天線協方差矩陣，且若第j個節點和第k個節點位于不同的區 域內，則矩陣X的第j行第k列及第k行第j列的次矩陣為全零矩陣，i、j和k為小于等于 η的正整數。
12.根據權利要求11所述的仿真方法，其中若第j個節點和第k個節點位于相同區域 內，則Rjj和Rkk以及R*Rh矩陣的第j行第k列及第k行第j列的次矩陣可表示為
13.根據權利要求11所述的仿真方法，其中該無線通信系統為一室內的無線通信系統。
14.根據權利要求11所述的仿真方法，其將位于同一房間內的節點視為相同區域內的 節點。
15.根據權利要求11所述的仿真方法，其將位于同一個人局域網絡內的節點視為相同 區域內的節點。
全文摘要
本發明涉及一種應用于多天線多節點的無線通信系統的仿真方法，其以一可分離相關信道仿真一多天線多節點的無線通信系統，其假設該無線通信系統的相同區域內的節點彼此具有關聯性，而各區域內的節點和其它區域內的節點間并無關聯性。
文檔編號H04W24/00GK101938756SQ20091014856
公開日2011年1月5日 申請日期2009年6月29日 優先權日2009年6月29日
發明者吳承軒, 溫俊賢, 陳俊才 申請人:雷凌科技股份有限公司