[发明专利]一种漏泄传输线及基于漏泄传输线的MIMO通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种漏泄传输线及基于漏泄传输线的MIMO通信系统。

背景技术

无线通信由于其有限的无线频谱和复杂的无线传输环境(主要是指衰落和多径)而在应用中存在诸多争议。现在，多输入多输出(MIMO)可能是无线通信标准(例如3G、3G LTE、IEEE 802.16以及IEEE 802.11n)所采用的最重要的技术。通常，信道衰落被认为是移动通信系统中的不利因素，而MIMO技术通过在发送端和接收端采用多天线，可以显著克服信道衰落，从而提高吞吐量和可靠性。

近来，WLAN技术经常被选择作为地铁系统的无线自动列车控制(ATC)和乘客信息系统(PIS)的基础。基于MIMO-OFDM技术的IEEE 802.11n是用户希望采用的无线通信标准，以便为PIS系统提供更高的数据速率。然而，为了提供充分的吞吐量，802.11n必须运行在多流(multi-stream)MIMO模式，这就要求发送端和接收端具有多个天线，并要求所有发送/接收(TX/RX)天线对之间具有不相关的多径信道，更准确地说，是具有良态的(well-conditioned)信道矩阵。其中，信道矩阵中的元素由发送/接收天线对之间的信道传输系数组成。信道矩阵具有良态是指该信道矩阵具有逆矩阵，且通过该逆矩阵能够在接收端重建发送的数据。

对于一些要求沿明确定义的(well-defined)路径进行无线覆盖的应用来说，漏泄同轴电缆比传统的天线更具有优势。图1示出了现有技术的一种漏泄同轴电缆的基本结构。不同于普通同轴电缆，漏泄同轴电缆的外层导体上均匀地设置缝隙，以便尽可能均匀地辐射信号。如图1所示，反馈到漏泄同轴电缆的无线射频(RF)信号不仅能在电缆的内部传播，还能在某种程度上通过电缆的表面传播/辐射到电缆的邻近区域；同样，入射到电缆表面的RF信号也能在某种程度上在电缆的内部传播。这样，漏泄同轴电缆就能通过外层导体上的缝隙沿整个电缆长度漏入或漏出RF信号，因此可以被认为是一种特殊类型的天线。典型的漏泄同轴电缆的无线覆盖仅限于电缆的临近区域(例如，在几米之内)，因此能够避免其它系统的干扰。漏泄同轴电缆的典型应用场景包括隧道、架空运输机等等。

然而，当在MIMO通信系统中采用单一的漏泄同轴电缆时，因为相当于只采用一个天线，所以难以提高系统的吞吐量，也很难在接收端重建MIMO数据流。而对于平行排列且近距离运行的几个漏泄同轴电缆，由于信道矩阵中的信道传输系数非常相似，所以尽管信道矩阵具有逆矩阵，但每个很小的误差(噪音)都会极大地影响MIMO数据流的重建。因此，信道矩阵将很难符合MIMO传输的要求(poorly conditioned)，以至于在接收端不可能重建MIMO数据流。

为了在接收端重建MIMO数据流，现有技术可以采用的一种方法是，将多个漏泄同轴电缆间隔得充分远。但是，这种方案在很多情况下并不实用，例如在空间有限的场景中，多个漏泄同轴电缆不可能间隔的很远。当然，这里所说的漏泄同轴电缆也可以也可以用其它漏泄传输线(例如漏泄波导等)所替换。使用这种方法在飞行器机舱内提供WLAN覆盖的试验结果已经在如下的文献中有所批露：

M.Lieberei，C.Zimmermann，P.Beinschob，U.Zoelzer：“MIMO WIRELESS COMMUNICATION IN AN AIRCRAFT USING OMNIDIRECTIONAL AND LEAKY LINE ANTENNAS”，Workshop on Aviation System Technology 2009.

因此，本发明要解决的问题是，对于在空间有限的场景中使用漏泄传输线的系统，如何获得支持高数据速率MIMO通信的无线信道，其中，在空间有限的场景中，漏泄传输相互之间间隔很近。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种漏泄传输线及基于漏泄传输线的MIMO通信系统。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种漏泄传输线，包括漏泄段和非漏泄段，且漏泄段与非漏泄段交替。

本发明的一种实施方式为，所述漏泄段和非漏泄段的长度处于同一数量级。

本发明的一种实施方式为，所述非漏泄段根据以下方式获得：

将现有的漏泄传输线的与所述非漏泄段对应的线段的外部导体上的缝隙取消，或者

在现有的漏泄传输线的与所述非漏泄段对应的线段上放置导电套，或者