MIMO移动通信系统的最优覆盖理论与网络规划关键技术研究

对于使用了多天线传输技术的MIMO移动通信系统，基站侧的多个天线在覆盖区域内的不同分布方式以及覆盖模式会造成系统覆盖效率的显著差异；不仅如此，由于天线间的相关和互耦效应，使得移动台侧的发射和接收容量必然受限于移动台的尺寸，这意味着基站侧的天线数目并非越多越好。本课题拟研究MIMO系统的最优覆盖理论与网络规划关键技术。在最优覆盖理论方面，拟研究如下三个问题：①给定一个具体的覆盖区域，在给定覆盖模式下，基站侧的多天线如何分布才能得到最优的覆盖性能？②对于有限尺寸的移动台，其接收和发射容量如何受限于移动台的尺寸？③基站和移动台侧的天线数目怎样设定才能达到最佳匹配？在网络规划关键技术方面，拟研究以下三个问题：①在给定尺寸的覆盖区域内，要达到预期的网络容量，如何最优设定基站和移动台侧的天线数目；②天线单元在使用全向、扇形或智能天线的情况下，系统用户容量的差异如何？③如何建立多天线分层覆盖机制？

对于使用了多天线传输技术的MIMO移动通信系统，基站侧的多个天线在覆盖区域内的不同分布方式以及覆盖模式会造成系统覆盖效率的显著差异；不仅如此，由于天线间的相关和互耦效应，使得移动台侧的发射和接收容量必然受限于移动台的尺寸，这意味着基站侧的天线数目并非越多越好。本自然基金资助课题研究了MIMO系统的最优覆盖理论与网络规划关键技术。. 在最优覆盖理论方面，研究了如下三个问题：①给定一个具体的覆盖区域，在给定覆盖模式下，基站侧的多天线如何分布才能得到最优的覆盖性能？②对于有限尺寸的移动台，其接收和发射容量如何受限于移动台的尺寸？③基站和移动台侧的天线数目怎样设定才能达到最佳匹配？. 在网络规划关键技术方面，研究了以下三个问题：①在给定尺寸的覆盖区域内，要达到预期的网络容量，如何最优设定基站和移动台侧的天线数目；②天线单元在使用全向、扇形或智能天线的情况下，系统用户容量的差异如何？③如何建立多天线分层覆盖机制？. 课题组参研人员对上述6个问题进行了系统研究，取得一定进展。基于这6个问题的研究成果，在国内外核心杂志上发表学术论文25篇（其中被SCI检索19篇），在国际学术会议上发表学术论文27篇，提交中国发明专利申请17项。超额完成了课题计划书中预定的考核指标。. 这些研究成果对分布式MIMO系统的覆盖以及网络规划具有重要的理论意义与应用价值。