基于IMT-Advanced的3D MIMO信道建模.pdf

1、智能天線技術(shù)的發(fā)展，打破了天線自身的限制，推動了MIMO技術(shù)從傳統(tǒng)的2D空間向更高維度的空間擴(kuò)展。3D MIMO的原理是在傳統(tǒng)2D MIMO的基礎(chǔ)上添加了一可利用的垂直維，能體現(xiàn)更真實的信道特征。同時，在對該信道特征研究基礎(chǔ)上可以方便地采取有效措施改善小區(qū)間干擾，提高小區(qū)的頻譜效率和吞吐量。因此研究3D MIMO建模技術(shù)及其應(yīng)用場景，對通信節(jié)點越來越密集的未來移動通信網(wǎng)具有重要意義。
　　本文分析了當(dāng)前基于幾何的MIMO隨機(jī)信道建

2、模法，并選擇IMT-Advanced為基礎(chǔ)建立3D MIMO信道模型，詳細(xì)描述了其數(shù)學(xué)原理以及算法的具體實現(xiàn)過程，包括推導(dǎo)3D天線增益方向圖，以二維插值函數(shù)來實現(xiàn)3D天線增益圖的插值計算。引入仰角值后，考慮了仰角值的大尺度參數(shù)的相關(guān)性，同時在鏈路仿真中實現(xiàn)了視距仰角值的計算，提高建模參數(shù)的準(zhǔn)確性。仿真結(jié)果表明仰角值的引入會導(dǎo)致3D MIMO的頻譜效率低于2D MIMO，與實際情況相符。同時，基于片段的獨立產(chǎn)生信道參數(shù)的方式，可以保證移動

3、端運(yùn)動場景下時變信道的準(zhǔn)確性，并使得3D MIMO模型呈現(xiàn)出和原2D MIMO相似的“片狀”頻率響應(yīng)特性。接下來，本文將該3D MIMO模型應(yīng)用在了海域通信場景中。當(dāng)前海域信道模型的研究較陸地模型滯后，建模方法單一，主流方法僅有粗略反映大尺度衰落特征的統(tǒng)計性模型，或者復(fù)雜度過大的確定性模型。隨著海洋通信需求的膨脹和海洋通信技術(shù)的發(fā)展，這些方法已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前的建模需求。本文選擇了海域通信中的一個場景:無人機(jī)-船舶寬帶移動通信場景，利用基