[发明专利]多探头暗室中信道模拟时探头辐射权值优化方法及系统

说明书

本发明实施例提供了一种多探头暗室中信道模拟时探头辐射权值优化方法及系统，包括：对于多探头全电波暗室中信道模拟时的多个位置中的每个位置对，获取每个位置对上两点间的理论空间相关因子和实际空间相关因子；求解预设优化模型，获取每个探头平均辐射功率的最优解，以完成对多探头暗室中信道模拟时探头辐射权值优化；其中，所述预设优化模型的目标函数为每个位置对上两点间的理论空间相关因子和实际空间相关因子的差异最小。基于预衰落合成技术的多探头暗室系统，将二维暗室系统中探头辐射权值的优化方法扩展到三维系统中，针对探头辐射权值优化问题完善补充了相关约束条件，所得到的优化问题为凸问题，可以借助高效的凸优化算法得到求解。

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种多探头暗 室中信道模拟时探头辐射权值优化方法及系统。

背景技术

多探头全电波暗室是主流的MIMO-OTA测试方法，在暗室内模拟 特定的无线信道环境，并在其中测量被测多天线终端的下行接收数据 率，从而评估被测终端在特定信道环境中的MIMO接收性能。

暗室内的信道环境模拟主要借助暗室内位于不同方位的探头及其 后端信道仿真器完成，系统通过控制不同方位角度上测试探头的辐射 功率、延迟等，使得各个探头辐射信号在暗室中心叠加后，能够模拟 具有特定角度功率谱、功率延迟、多普勒频移等特征的多径衰落信号。

多探头暗室内信道模拟精度会直接影响MIMO-OTA测试结果的 准确性，而暗室内信道模拟精度一般取决于目标信道模型，暗室内探 头个数和位置，以及多探头辐射信号优化算法等。目前的MIMO-OTA 测试主要使用3GPP SCME信道模型，在上述模型中，下行多径衰落信 号被分为多个簇，每簇信号具有特定的功率、延迟、来波方向和角度 扩展，其中所有多径信号的来波方向均在水平面内，来波俯仰角均为0 度(一般信道模型中定义水平面的俯仰角为0度)，且在垂直维度上没 有角度扩展。由于这种信道模型中信号仅分布在水平面内，因此被称 为二维信道模型。相应地，当前的多探头暗室系统基本都是“二维系 统”，暗室中仅在俯仰角为0度的水平面内布置一个探头环，各个探头 一般按照均匀角度间隔分布在该探头环上。

大量信道测量结果表明，在实际网络中下行信号的来波方向并不 一定都集中在水平面内，而是具有一定垂直维度的角度扩展，而且信 号的来波俯仰角度也并非总是0度，因此有必要在多探头MIMO-OTA 系统实现三维信道环境的模拟。

现有技术中针对三维全电波多探头暗室的研究主要集中在以下几 个方面：

(1)针对三维信道模型提出了几种多探头暗室配置，在原有二维 暗室基础上，在非零俯仰角度上也布置了多个测试探头。该方案仿真 分析了几种启发式测试探头配置方案的三维信道模拟性能，结果表明 在三维球面上布置测试探头的三维测试系统可以在暗室内有效地模拟 三维信道环境特性，且不同的探头配置方案模拟效果有所不同，但是 该方案并未深入分析三维暗室内探头发射权值优化方法和最优探头位 置。

(2)针对基于平面波合成技术的多探头系统进行了仿真研究，发 现即使使用球面内均匀探头配置方案，针对不同俯仰来波角的平面波 合成精度也并非各向同性。

(3)针对基于预衰落合成技术的三维多探头暗室，研究了多探头 发射权值的优化算法，并针对几种启发式的测试探头配置进行了仿真， 对比了不同测试探头配置方案下的信道模拟性能。

(4)研究了基于三维信道模型中多个二维切面信息和被测天线方 向图信息来近似仿真计算被测天线MIMO性能的方法。

但是，目前针对三维全电波多探头暗室的研究还较为初步，大多 是提出一些启发式的三维暗室探头配置方案，而尚无分析三维多探头 暗室中探头探头辐射权值的一般性原则。因此，亟需提供一种多探头 暗室中信道模拟时探头辐射权值优化方法。

发明内容