CN114598362B - Mimo移动通信方法、通信系统及存储装置 - Google Patents

Mimo移动通信方法、通信系统及存储装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种MIMO移动通信方法、通信系统及存储装置。该方法应用于MIMO移动通信系统，通信系统包括多个发射天线和多个接收天线，其中，该通信方法包括：获取通信系统在第一天线阵列模式的信号环境指标；确认信号环境指标小于预设的指标阈值，则将通信系统切换至第二天线阵列模式，其中，第二天线阵列模式的信道容量大于第一天线阵列模式的信道容量。本申请的通信方法能够在当前的天线模式不符合通信需求时，切换为信道容量更高的天线模式，实现MIMO空分复用的增益，提高通信系统的效率。

Description

MIMO移动通信方法、通信系统及存储装置
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种MIMO移动通信方法、通信系统及存储装置。
背景技术
轨交，包括高铁在内的行业是专网通信的重要应用之一。在典型的轨交通信场景下，有诸如多普勒频偏，小区切换等一系列棘手的通信问题。其中，一个限制通信速率的瓶颈因素就是信道条件：由于布网是采用沿轨道布置基站的形式，导致无线信道为LOS(Lineof Sight，视距)环境，如3GPP(Third Generation Partnership Project，第三代合作伙伴项目)定义的典型的HST(High Speed Train，高铁)模型均为视距环境。
而视距信道下实现MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入-多输出)的空分增益是非常具有挑战性的。目前，3GPP定义的MIMO传输模式仅仅适用于非视距场景，在移动的视距环境下无法获取空分增益；还有一些方案通过改变发送信号的延迟来构造理想信道，从而在LOS环境下实现MIMO的空分增益，但是此种方式，要求发送端与接收端具有相对固定的位置关系，不适用于移动场景。现有技术中均无法在高速移动的视距环境下获取MIMO的空分增益。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种MIMO移动通信方法、通信系统及存储装置。本申请的通信方法能够适用于高速移动场景，通过天线模式的切换实现MIMO空分复用的增益，有效改善视频回传带宽不足等问题。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种MIMO移动通信方法，应用于MIMO移动通信系统，该通信系统包括多个发射天线和多个接收天线，该通信方法包括：获取通信系统在第一天线阵列模式的信号环境指标；确认信号环境指标小于预设的指标阈值，则将通信系统切换至第二天线阵列模式，其中，第二天线阵列模式的信道容量大于第一天线阵列模式的信道容量。
进一步地，切换至第二天线阵列模式的步骤之前，通信方法还包括：获取预设的天线阵列模式；分别计算每个预设的天线阵列模式对应的权重值；查找出最大的权重值对应的预设的天线阵列模式，得到第二天线阵列模式。
进一步地，切换至第二天线阵列模式的步骤之前，通信方法还包括：获取预设的天线阵列模式；根据第一天线阵列模式，对预设的天线阵列模式进行排序；查找出满足预设条件的预设的天线阵列模式；计算出每个满足预设条件的预设的天线阵列模式的权重值；查找出最大的权重值对应的预设的天线阵列模式，得到第二天线阵列模式。
进一步地，切换至第二天线阵列模式的步骤之前，通信方法还包括：获取预设的天线阵列模式；依次计算预设的天线阵列模式的权重值；当确认权重值大于预设的门限值时，将权重值对应的预设的天线阵列模式作为第二天线阵列模式。
进一步地，第一天线阵列模式的信号环境指标为信号环境参数不符合预设的参数阈值的次数，其中，信号环境参数为信道矩阵的秩或者信道的容量。
进一步地，预设的天线阵列模式的权重值为预设天线阵列模式的信道容量，预设天线阵列模式的信道容量的计算公式为：
其中，为预设的天线阵列模式对应的信道容量；/>Nt为发射天线的个数，Nr为接收天线的个数；HLOS为信道的传输矩阵，ρ是每根接收天线的信噪比。
进一步地，该通信方法还包括：基于发射天线与接收天线的之间的位置关系变化设置预设的天线阵列模式。
进一步地，切换至第二天线阵列模式的步骤之后，通信方法还包括：将第二天线阵列模式作为第一天线阵列模式，并返回获取第一天线阵列模式的信号环境指标的步骤。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种MIMO移动通信系统，该通信系统包括处理器和存储器，处理器耦接存储器，存储器用于存储程序数据，处理器用于执行程序数据以实现上述任一实施例的通信方法。
为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种存储装置，其中，该存储装置存储有程序数据，程序数据能够被处理器执行以实现上述任一实施例的通信方法。
本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请的MIMO移动通信方法应用于MIMO移动通信系统，该通信系统包括多个发射天线和多个接收天线，其中多个发射天线和多个天线可以组合成多种天线阵列模式，该通信方法包括：获取通信系统在第一天线阵列模式的信号环境指标，以通过该信号环境指标来判断第一天线阵列模式是否适应当前的通信场景，确认信号环境指标小于预设的指标阈值，则确定出第一天线阵列模式并不适应当前的通信场景，并将通信系统切换至信道容量更大的第二天线阵列模式，以实现MIMO空分复用的增益。本申请的通信方法能够适用于高速移动场景，有效改善视频回传等带宽不足等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是MIMO通信系统的结构示意图；
图2是图1中发射天线和接收天线一实施例的结构示意图；
图3是本申请提供的MIMO移动通信方法一实施例的流程示意图；
图4是图3中获取第二天线阵列模式的一实施例的流程示意图；
图5是图3中获取第二天线阵列模式的另一实施例的流程示意图；
图6是图3中获取第二天线阵列模式的又一实施例的流程示意图；
图7是本申请提供的MIMO移动通信系统一应用场景示意图；
图8是图7中发射天线和接收天线一实施例的结构示意图；
图9是图7中基站与接收端之间的距离为75m时的通信系统的仿真图；
图10是图7中基站与接收端之间的距离为200m时的通信系统的仿真图；
图11是本申请提供的MIMO移动通信系统的一实施例的结构示意图；
图12是本申请提供的存储装置一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅是为了方便描述本申请合简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
本申请的通信方法能够适用于高速移动的场景，使用可调节的分布式天线系统以及通过切换天线阵列模式来获取MIMO信道的空分增益。该分布式天线系统基于发射端与接收端的相对位置关系变化，利用天线阵列模式选择算法来调整所使用的发射或接收天线，以实现MIMO空分复用的增益，提高通信系统的效率。
为了便于对本申请的理解，首先来介绍本申请的设计原理。请参阅图1，图1是MIMO通信系统的结构示意图，在MIMO通信系统中，比如给定一个Nr×Nt的MIMO系统，其接收到的信号为：y＝Hx+n，其中，y∈CNr×1，x∈CNt×1，H∈CNr×Nt，n～CN(0,σ2)，y为接收信号，x为发送信号，H为信道响应，n为高斯白噪声，Nr为接收端的接收天线的个数，Nt为发射端的发射天线的个数。
基于以上条件，该MIMO系统的信道容量CMIMO可以用下式来表示：
其中，Nmin＝min(Nt,Nr)，H是维度为Nr×Nt的信道传输矩阵，ρ是每根接收天线上的信噪比。从上述表达式可以得出，rank(H)＝Nmin是实现MIMO信道容量最大化的一个必要条件。
因此，如图2所示，图2是图1中发射天线和接收天线一实施例的结构示意图，在自由空间中，发射天线m到接收天线n的信道响应为其中，/>λ为发送信号的波长，dn,m为发射天线m与接收天线n之间的距离。因此，MIMO信道的传输矩阵可以写为：
通信系统的信道容量为：其中，
其中，以发射端的发射天线阵列21的端点A为原点，以端点A与接收天线阵列22的端点B的连线为x轴，建立xyz坐标系，其中y轴在水平面上，z轴垂直于x-y平面，其中A点坐标为(0,0,0)，B点坐标为(D，0，0)，其中D为端点A与端点B之间的距离，经过推导，可以得到，满足最大化的条件为：
其中θ为发射天线阵列与x-y平面的夹角，ω为接收天线阵列与x轴的夹角。当终端沿直线远离基站时，x轴会以原点A(基站侧天线阵列的端点)为固定点在x-y平面内逆时针旋转，在接收端与发射端距离较近和较远的两个时刻，当接收端与发射端距离较远时，发射天线阵列与x-y平面的夹角为θ＇，接收天线阵列与x轴的夹角为ω＇，因此，可以有：θ＝θ′,Dsinω＝D′sinω′＝Dmin，其中Dmin为发射端与接收端之间的的垂直距离。
给定接收端与发射端距离较近处满足：其中，dt为发射端中相邻两个发射天线之间的距离，dr为接收端中相邻两个接收天线之间的距离；
若接收端与发射端距离较远，同样满足其中dr＇表示当接收端与发射端距离较远时，接收端中相邻两个接收天线之间的距离；
由上述公式(1)和公式(2)，可以得到：
由于ω′<ω，可以得到在接收端远离发射端时，dr＇必须增大才可以持续保持信道容量的最大化。因此，可以得出，当发射端与接收端之间的距离增大时，需要增大接收天线之间的距离，以实现MIMO空分复用的增益，提高通信效率。
基于上述原理，本申请提供一种MIMO移动通信方法，该通信方法能够适用于高速移动的场景，请参阅图3，图3是本申请提供的MIMO移动通信方法一实施例的流程示意图，该通信方法应用于MIMO移动通信系统，所述通信系统可以包括有发射端和接收端，其中发射端包括多个发射天线，接收端包括多个接收天线，且接收端可相对发射端进行移动，即发射端和接收端之间的距离能够发生变化。该通信方法包括：
S11：获取通信系统在第一天线阵列模式的信号环境指标。
通信系统中可以设置有多个天线阵列模式，其中多个天线阵列模式中，发射天线和接收天线的设置不同。比如在不同的天线阵列模式中，相邻接收天线之间的距离不同，或者接收天线的角度不同等。可以利用上述原理(在接收端远离发射端时，dr＇必须增大才可以持续保持信道容量的最大化)，基于发射端和接收端之间的位置关系的变化，设置多个天线阵列模式。当通信系统处于第一天线阵列模式的状态下时，获取通信系统在第一天线阵列模式的信号环境指标。其中，第一天线阵列模式可以为通信系统所处的当前的天线阵列模式。
第一天线阵列模式的信号环境指标可以为信号环境参数不符合预设的参数阈值的次数，其中，所述信号环境参数可以为信道矩阵的秩或者信道的容量。其中预设的参数阈值可以为人工设定的能够满足通信需求的理想信号环境参数。
具体地，该信号环境指标的获取过程可以为：监测第一天线阵列模式下的信号环境参数，统计该信号环境参数小于预设的参数阈值的次数，该次数即为信号环境指标。本实施例中，可以间隔预设的周期检测第一天线阵列模式下的信号环境参数，比如每隔半分钟或者每十秒监测一次信号环境参数。在其他实施例中，也可以不间断地监测第一天线阵列模式下的信号环境参数。比如统计得到的信号环境参数不符合预设的参数阈值的次数为5次，则该信号环境指标则为5次，并可以通过该环境指标是否小于预设的指标阈值来判断第一天线阵列模式是否适应当前的通信需求。
本实施例中，信道环境指标的监测与条件的判断是算法设计的两个子模块，用于对MIMO的信道环境情况进行判断，其具体的实现方法可以在方案实施时设计，比如可以采用常用的特征值分解方法等。此种方式简单，且具有较高的可靠性。
S12：确认信号环境指标小于预设的指标阈值，将通信系统切换至第二天线阵列模式，其中，第二天线阵列模式的信道容量大于第一天线阵列模式的信道容量。
在获取到第一天线阵列模式的信号环境指标后，可以判断信号环境指标是否小于预设的指标阈值，以此来确认是否第一天线阵列模式是否满足当前的通信场景。
该预设指标阈值与具体的信道环境指标的监测算法有关，同样可以通过系统仿真获取。确认信号环境指标小于预设的指标阈值，则将通信系统切换至第二天线阵列模式，其中第二天线阵列模式的信道容量大于第一天线阵列模式的信道容量。
当第一天线阵列模式不适应当前的通信场景时，则将通信系统切换成信道容量更大的第二天线阵列模式，以实现MIMO空分复用的增益，有效解决视频回传带宽不足等问题，提高通信效率。
本实施例中，第一天线阵列模式和第二天线阵列模式可以根据接收端与发射端的位置关系进行设置。比如在发射端与接收端之间的距离较近时，可以使用第一天线阵列模式，当发射端与接收端之间的距离较远时可以使用第二天线阵列模式，以使MIMO天线的阵列模式能够根据发射端与接收端之间的位置关系来进行调整，实现MIMO信道的空分复用增益。
本实施例中，当判断第一天线阵列模式不符合当前的使用场景时，则将通信系统切换成信道容量更大的第二天线阵列模式，能够获取MIMO信道的空分复用增益，有效改善视频回传等带宽不足等问题，提高通信效率。
在一个具体的实施例中，如图4所示，图4是图3中获取第二天线阵列模式的一实施例的流程示意图，本实施例中，第二天线阵列模式的获取的过程可以包括：
S121：获取预设的天线阵列模式。
预先在通信系统中设置多个天线阵列模式，得到预设的天线阵列模式。可以基于发射端与接收端之间的位置关系设置该预设的天线阵列模式。当接收端沿预设的方向进行移动时，可以基于发射天线与接收天线的连线与接收端的移动方向的夹角变化来设置预设的天线阵列模式。
根据实际情况，例如高速移动场景下，发射端为基站，接收端为列车，列车在一定距离范围内移动为直线，而基站的位置相对固定，在列车由远及近靠近基站，再由近及远远离基站过程中，基站天线与列车天线连线与列车运行直线的夹角是变化的，可以根据该夹角的变化设置多个天线阵列模式。比如，多个预设的天线阵列模式中，基站天线与列车天线的端点连线与列车天线阵列的夹角可以设置为30度或者60度等。
S122：分别计算每个预设的天线阵列模式对应的权重值。
在获取到预设的天线阵列模式后，分别计算出每个预设的天线阵列模式对应的权重值。其中该权重值可以为信道容量。
具体地，在获取到预设的天线阵列模式后，可以先对预设的天线阵列模式进行排序，然后依次计算每个预设的天线阵列模式对应的权重值。可选地，可以通过交换排序、插入排序、选择排序或者归并排序等方法对预设的天线阵列模式进行排序。
预设的天线阵列模式的权重值为预设天线阵列模式的信道容量时，预设天线阵列模式的信道容量的计算公式为：
其中，CMIMO为预设的天线阵列模式对应的信道容量；Nt为发射天线的个数，Nr为接收天线的个数；HLOS为信道的传输矩阵，ρ是每根接收天线的信噪比。
因此可以根据上述公式计算每个预设的天线阵列模式对应的信道容量，即得到每个预设的天线阵列模式的权重值。
S123：查找出最大的权重值对应的预设的天线阵列模式，得到第二天线阵列模式。
在计算出所有的预设的天线阵列模式的权重值后，可以从计算的各个权重值中查找出最大的权重值，该最大的权重值对应的预设的天线阵列模式即可定义为第二天线阵列模式，并将天线切换为该第二天线阵列模式，以实现MIMO空分复用的增益。
即本实施例的方法的整个流程就是计算权重，找最大权重，然后再输出最大权重对应的预设的天线阵列模式，然后再将天线阵列模式调整为权重最大值对应的天线阵列模式。
如图5所示，图5是图3中获取第二天线阵列模式的另一实施例的流程示意图，在本实施例中，切换至第二天线阵列模式的步骤之前，通信方法还包括：
S221：获取预设的天线阵列模式。
步骤S221与步骤S121相同，在此不再赘述。
S222：根据第一天线阵列模式，对预设的天线阵列模式进行排序。
在获取到预设的天线阵列模式后，根据第一天线阵列模式，对预设的天线阵列模式进行排序，可选地，可以通过交换排序、插入排序、选择排序或者归并排序等方法对预设的天线阵列模式进行排序。
S223：查找出满足预设条件的预设的天线阵列模式。
查找出满足预设条件的预设的天线阵列模式，该预设的条件可以为适用于当前接收端与发送端位置关系的天线阵列模式。比如预设的天线阵列模式中包括适于近距离的天线阵列模式和适于远距离的天线阵列模式。接收端和发射端在相对移动的状态下，可以根据接收端与发射端之间的距离及角度，预判出哪些预设的天线阵列模式更有可能成为接下来需要切换的第二天线阵列模式。
例如，在高铁移动速度场景下，发射端为基站，固定不动，接收端为列车，会沿着一个方向移动，设定不同的角度，远-近-远的过程是固定的，高铁移动速度固定的情况下，基本可以预判哪些区间哪个模式较优。
S224：计算出每个满足预设条件的预设的天线阵列模式的权重值。
查找出满足预设条件的预设的天线阵列模式后，则计算出每个满足预设条件的预设的天线阵列模式的权重值，预设的天线阵列模式的权重值可以有多种计算方法，最常用的度量是信道容量。
当权重值为信道容量时，其计算方法可以与步骤S122中对应的计算方法相同，在此不再赘述。
S225：查找出最大的权重值对应的预设的天线阵列模式，得到第二天线阵列模式。
在计算出满足预设条件的预设的天线阵列模式的权重值后，可以从计算的各个权重值中查找出最大的权重值，该最大的权重值对应的预设的天线阵列模式即可定义为第二天线阵列模式，并将天线切换为该第二天线阵列模式，以实现MIMO信道的空分复用的增益。
本实施例中，通过在预设的天线阵列模式中预判出哪些预设的天线阵列模式更有可能会成为待切换的模式，然后只对预判出的可能要切换的天线阵列模式的权重值进行计算，能够降低算法的复杂度，提高天线切换的速率。
如图6所示，图6是图3中获取第二天线阵列模式的又一实施例的流程示意图，在本实施例中，切换至第二天线阵列模式的步骤之前，通信方法还包括：
S321：获取预设的天线阵列模式。
步骤S321与步骤S121相同，在此不再赘述。
S322：依次计算预设的天线阵列模式的权重值。
依次对预设的天线阵列模式的权重值进行计算。并在边计算的过程中，将计算出的权重值与预设的门限值进行比较，以判断该权重值是否大于预设的门限值。
在实际应用天线阵列模式选择算法时，可以另外设置一个门限值，若逐次判定各个预设的天线阵列模式的权重是否大于该门限值，依次来判断出该预设的阵列天线模式是否为较优的模式。
S323：当确认权重值大于预设的门限值时，将权重值对应的预设的天线阵列模式作为第二天线阵列模式。
若判定某个预设的天线阵列模式的权重值大于预设的门限值时，则确认该预设的天线阵列模式明显较优，因此可以直接停止对剩余的预设的天线阵列模式的权重值进行计算以及判定，直接将通信系统切换为该较优的天线阵列模式，从而降低判定次数，降低计算的复杂度，实现天线阵列模式的快速切换。
本实施例中，通过预先设定一个门限值，然后依次将预设的天线阵列模式的权重值与该门限值进行比较，当该权重值大于预设的门限值，则可停止对其他预设的天线阵列模式进行计算和判定，简化计算过程，提高天线模式切换的速率。
如图3所示，在其他实施例中，当通信系统切换至第二天线阵列模式之后，该通信方法还包括：
S13：将第二天线阵列模式作为第一天线阵列模式，并返回获取第一天线阵列模式的信号环境指标的步骤。
当通信系统切换至第二天线阵列模式后，则将第二天线阵列模式再作为第一天线阵列模式，并返回步骤S11，开始执行获取第一天线阵列模式的信号环境指标的步骤，以此循环。
综上分析可知，本通信方法中，通信系统具有两种工作状态，监测状态和天线模式选择状态。在监测状态下，通信系统需要实时地对信道环境状况进行监测，即需要获取到当前的信号环境指标，当信号环境指标小于预设的指标阈值时，则确认当前的天线阵列模式并不适应当前的通信场景，因此需要触发天线选择，即进入天线选择状态，进行天线阵列模式的切换。当天线阵列模式切换完成后，通信系统接收到天线模式选择状态结束指令，然后再进入监测状态，对当前的信号环境指标进行监测。
区别于现有技术的情况，本申请的通信方法中使用可调节的天线阵列模式，当第一天线阵列模式的信道环境指标小于预设的指标阈值时则切换成信道容量更大的第二天线阵列模式，以此来来获取MIMO信道的空分增益。该分布式天线系统基于发射端与接收端的相对位置关系变化，利用天线模式选择算法来调整所使用的发射或接收天线，即更换天线阵列的模式。即本申请的通信系统为了适应信道环境的变化，在信道环境监测状态和天线模式选择状态之间进行切换。本申请的通信方法可以应用于轨道交通等典型的专网场景，能够有效地解决视频回传等带宽不足等问题，提高宽带产品的竞争力。
下面以高铁应用场景为例，通过下述通信场景举例介绍本通信方法的具体应用。如图7所示，图7是本申请提供的MIMO移动通信系统一应用场景示意图。
考虑典型的高铁场景，假设通信系统的载波频率为1.8GHz，发射端即基站侧为2根天线，天线间距dt＝0.5m。接收端即列车侧使用位于列车顶部的4根天线组成的线性阵列，相邻的接收天线之间的间距dr＝10m，天线模式选择算法即预设的天线阵列模式会选择其中2根天线用于信号的发送与接收。
可以预先设计出接收端(列车侧)共有6种天线阵列模式以供选择，即预设的天线阵列模式有6种，具体请参阅下表所示，预设的天线阵列模式为模式1到模式6，设置基站与列车天线之间的距离为典型值75m。
当列车沿水平方向L由左至右经过基站时，接收端的工作状态会发生如下几个状态转换：
1)列车刚经过基站，距离基站较近，终端使用天线阵列模式6，即第一天线阵列模式为模式6，此时通信系统工作在监测状态，并不断地对模式6下的信号环境指标进行检测。
2)列车远离基站，终端检测到信道环境指标小于预设的指标阈值，即当前的信道环境与天线模式6不匹配，因此触发天线模式选择，如图8所示，通信系统进入天线模式选择状态，天线阵列模式由第一天线阵列模式61切换为第二天线阵列模式62，即由天线模式6选择返回天线模式5。
3)当天线切换完成后，接收端再进入监测状态，当前天线阵列模式为模式5，将模式5作为第一天线阵列模式，继续对信道环境进行监测。
随着列车不断远离基站，通信系统的工作状态会重复上述过程进行天线阵列模式的切换，以适应当前的信道环境，获取空分增益。图8为基站与接收端之间的距离为75m时的通信系统的性能曲线仿真图，图9为基站与接收端之间的距离为200m时的通信系统的仿真图，从中可以看出，当基站与接收端之间的距离为75m时，使用天线模式6可以获取到最大的空分增益，当基站与接收端的距离为200m时，使用天线模式5可以获取到最大的空分增益。
基于此，本申请还提供一种通信系统100，请参阅图11，图11是本申请提供的一种MIMO移动通信系统的一实施例的结构示意图，该实施方式中，通信系统100包括处理器110和存储器120，处理器110耦接存储器120，存储器120用于存储程序，处理器110用于执行程序以实现上述任一实施例的MIMO移动通信方法。
处理器110可以为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)；处理器110也可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力；处理器110还可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器110可以是微处理器或者该处理器110也可以是任何常规的处理器等。
基于此，本申请还提供一种存储装置200，请参阅图12，图12是本申请提供的存储装置的一实施例的结构示意图。该实施方式中，存储装置200存储有程序数据210，该程序数据210能够被处理器110执行以实现上述任一实施例的MIMO移动通信方法。
其中，该程序数据210可以以软件产品的形式存储在上述存储装置200中，包括若干指令用以使得一个设备或处理器执行本申请各个实施方式方法的全部或部分步骤。
存储装置200是计算机存储器中用于存储某种不连续物理量的媒体。而前述的存储装置200包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序数据210代码的介质。
在本申请所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。
另外，在本申请各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种MIMO移动通信方法，应用于MIMO移动通信系统，所述通信系统包括多个发射天线和多个接收天线，其特征在于，所述通信方法包括：
设置接收端相对发射端进行移动；
获取所述通信系统在第一天线阵列模式的信号环境指标；
确认所述信号环境指标小于预设的指标阈值，则将所述通信系统切换至第二天线阵列模式，其中，所述第二天线阵列模式的信道容量大于所述第一天线阵列模式的信道容量；
所述切换至第二天线阵列模式的步骤之前，所述通信方法还包括：
获取预设的天线阵列模式，其中，当接收端相对发射端移动时，基于发射天线与接收天线的连线与接收端的移动方向的夹角变化设置预设的天线阵列模式；
分别计算每个所述预设的天线阵列模式对应的权重值；
查找出最大的所述权重值对应的所述预设的天线阵列模式，得到所述第二天线阵列模式。
2.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述切换至第二天线阵列模式的步骤之前，所述通信方法还包括：
获取预设的天线阵列模式；
根据所述第一天线阵列模式，对所述预设的天线阵列模式进行排序；
查找出满足预设条件的所述预设的天线阵列模式；
计算出每个满足所述预设条件的所述预设的天线阵列模式的权重值；
查找出最大的所述权重值对应的预设的天线阵列模式，得到所述第二天线阵列模式。
3.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述切换至第二天线阵列模式的步骤之前，所述通信方法还包括：
获取预设的天线阵列模式；
依次计算所述预设的天线阵列模式的权重值；
当确认所述权重值大于预设的门限值时，将所述权重值对应的预设的天线阵列模式作为所述第二天线阵列模式。
4.根据权利要求1-3任一项所述的通信方法，其特征在于，所述第一天线阵列模式的信号环境指标为所述信号环境参数不符合预设的参数阈值的次数，其中，所述信号环境参数为信道矩阵的秩或者信道的容量。
5.根据权利要求1-3任一项所述的通信方法，其特征在于，所述预设的天线阵列模式的权重值为所述预设天线阵列模式的信道容量，所述预设天线阵列模式的信道容量的计算公式为：
，
其中，，/>，H是维度为/>的信道传输矩阵，/>是每根所述接收天线的信噪比，Nt为所述发射天线的个数，Nr为所述接收天线的个数。
6.根据权利要求1-3任一项所述的通信方法，其特征在于，所述通信方法还包括：基于所述发射天线与所述接收天线的之间的位置关系变化设置所述预设的天线阵列模式。
7.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述切换至第二天线阵列模式的步骤之后，所述通信方法还包括：
将所述第二天线阵列模式作为第一天线阵列模式，并返回所述获取第一天线阵列模式的信号环境指标的步骤。
8.一种MIMO移动通信系统，其特征在于，所述通信系统包括处理器和存储器，所述处理器耦接所述存储器，所述存储器用于存储程序数据，所述处理器用于执行所述程序数据以实现如权利要求1-7任一项所述的通信方法。
9.一种存储装置，其特征在于，所述存储装置存储有程序数据，所述程序数据能够被处理器执行以实现如权利要求1-7任一项所述的通信方法。
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