[发明专利]一种基于双移动场景的3D无线信道建模方法

说明书

本发明涉及一种基于双移动场景的3D无线信道建模方法，属于通信技术领域。在簇时延生成过程中，散射体簇变化满足空间和时间上二维的非平稳特性，空间上即在同一时间上，相邻天线单元间的簇生灭变化，时间上即在相同天线单元上，移动过程随时间簇生灭变化，通过二维矢量叠加转化为一维的非平稳特性，继而使用马尔可夫链建模，更为精确地计算出簇时延变化。该方法具体研究了双移动场景3D无线信道模型的建模方法，采用马尔科夫生灭可夫链方法和平滑插值滤波方法，计算链路簇时延和簇功率，并考虑了天线场、簇离开到达角、多普勒等，建立了较为贴近双移动场景下的信道模型。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种基于双移动场景的3D无线信道建模方法。

背景技术

随着无线移动通信技术的发展，大量新兴场景，如车联网，工业互联网场景，应急无人机通信场景，现有的信道模型不能很好的支持这些场景，尤其是在双移动场景下，双移动场景下基站处于移动状态，用户处于移动状态。在现有的信道模型中，WINNER II模型是目前较为普遍使用的一种3D信道模型，该模型对于十二种传播场景都进行了大量实验，得到了这些场景的信道参数分布，但该模型在双移动场景下存在着一定的局限性，首先不能支持基站移动，其次不支持高频段，并且不能很好的模拟散射体簇生灭变化，难以准确计算簇时延，多普勒频谱的衰落分布等情形。其他研究者改进的信道模型是在WINNER II基础上进行改进的，但只考虑过于片面，要么是时间上的散射体簇生灭变化，要么是空间上静态天线单元之间的散射体簇生灭变化。而且在簇生灭过程中未考虑簇功率在真实环境中并不是随着簇消失而马上消失，而是平滑变小，并未消亡。也不是随着簇新生其功率马上到达平稳，而是平滑变大最终达到平稳。并且，移动的用户与移动的基站叠加的多普勒影响会更为严重，但这些研究未提出具有普适使用的信道模型，大部分模型未将这些考虑，仍使用以往的信道模型，因此建模结果与实际结果误差较大。

综上，对于现有的信道建模方法，在双移动场景中未能体现明显，并且以往的建模方法较为复杂，建模结果与实际结果相比误差较大，这就需要本领域技术人员解决相应的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于双移动场景的3D无线信道建模方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于双移动场景的3D无线信道建模方法，该方法包括以下步骤：

S1：开始；

S2：假设在三维全局坐标下且为非视距，分别配置gNB和UE的天线相对位置，天线场模式F_tx和F_rx，天线是线性均匀分布的，天线数量，天线高度，天线阵列仰角和方位角(φ_R,θ_R)、(φ_T,θ_T)，峰值角、下倾角、倾斜角(α_gNB,β_gNB,γ_gNB)和(α_UE,β_UE,γ_UE)，以及移动速度V_gNB与V_UE和移动方向仰角和方位角(φ_vgNB,θ_vgNB)、(φ_vuE,θ_vuE),系统中心频率f_c；

S3：生成大尺度参数；

S4：计算t时刻第i根发送天线到第j根接收天线经过第n个散射体的时延为

S5：根据时延计算簇功率

S6：根据簇功率计算簇到达方位角簇离开方位角簇到达仰角簇离开仰角

S7：衍生初始随机角