[发明专利]一种基于3D MIMO的无线传输的方法及装置

权利要求书

1.一种基于3D MIMO的无线传输的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：将预先配置了有源天线阵列的基站和用户设备终端建立通信连接，并建立3DMIMO信道模型；

步骤B：当所述有源天线阵列中的部分有源天线单元发生故障时，自动重新配置有源天线阵列来实现冗余；

步骤C：通过所述3D MIMO信道模型生成3D预编码矩阵，形成在两维方向上均具有高分辨率的波束赋形矢量，获得多用户复用增益；

所述基站通过生成3D预编码矩阵，形成窄波瓣、方向性强的波束赋形矢量，扩大用户有效信道增益，抑制多用户之间的干扰，降低小区内及小区间的干扰，降低基站和用户设备终端发射端的发射功率；

或者通过所述3D MIMO信道模型生成3D预编码矩阵，形成在两维方向上均具有高分辨率的波束赋形矢量，在第二维度实施虚拟的小区划分；在多用户场景下，同时为多用户提供服务，使系统获得多用户复用增益；

复用增益将要传送的数据分为多个数据流，在不同的天线上进行传输。

2.根据权利要求1所述的基于3D MIMO的无线传输的方法，其特征在于，所述有源天线阵列由多个有源天线单元组合而成；所述有源天线单元包括天线单元、馈线单元和射频单元。

3.一种基于3D MIMO的无线传输的装置，包括电源模块，其特征在于，所述装置还包括：

预先配置了有源天线阵列的2台基站，3台用户设备终端，通过对基站和用户设备终端之间的3D MIMO信道进行测量建立的3D MIMO信道模型；

所述有源天线阵列由多个有源天线单元组合而成；所述有源天线单元包括天线单元、馈线单元和射频单元；

用于满足高速通信的需求的基带处理模块；

用于完成采样滤波、同步控制、射频子板控制功能的射频模块；

用于作为基站的发送端的核心、进行预编码的预编码模块；

所述有源天线阵列、基带处理模块、射频模块以及电源模块均遵循uTCA架构设计原则，且各个模块相互之间通过PCIe接口或者Gigabit以太网接口进行信息交互；

将预先配置了有源天线阵列的基站和用户设备终端建立通信连接，并建立3D MIMO信道模型；当所述有源天线阵列中的部分有源天线单元发生故障时，自动重新配置有源天线阵列来实现冗余；通过所述3D MIMO信道模型生成3D预编码矩阵，形成在两维方向上均具有高分辨率的波束赋形矢量，获得多用户复用增益；

所述基站通过生成3D预编码矩阵，形成窄波瓣、方向性强的波束赋形矢量，扩大用户有效信道增益，抑制多用户之间的干扰，降低小区内及小区间的干扰，降低基站和用户设备终端发射端的发射功率；

或者通过所述3D MIMO信道模型生成3D预编码矩阵，形成在两维方向上均具有高分辨率的波束赋形矢量，在第二维度实施虚拟的小区划分；在多用户场景下，同时为多用户提供服务，使系统获得多用户复用增益；

复用增益将要传送的数据分为多个数据流，在不同的天线上进行传输。

4.根据权利要求3所述的基于3D MIMO的无线传输的装置，其特征在于，所述每台基站各配置一个8x8有源天线阵列，基站配置有源天线128套；所述3台用户设备终端上使用与基站相同的有源天线，每台用户设备终端配置一个2x1的有源天线阵列，用户设备终端共配置有源天线6套。

5.根据权利要求3所述的基于3D MIMO的无线传输的装置，其特征在于，所述基带处理模块满足各种算法的复杂度和实时性需求，所述基带处理模块按实际需要配置1-2块基带板，每块基带板上具有多片高端DSP芯片和FPGA芯片，各处理芯片之间采用高速串行接口进行数据交换，单板处理能力达300000MMAC，所述基带板提供多个12.5Gbps的高速串口以及多个千兆以太网，满足高速通信的需求。

6.根据权利要求4所述的基于3D MIMO的无线传输的装置，其特征在于，单个有源天线的工作频宽为20MHz，最大发射功率为5W。