随着移动通信的飞速发展和移动终端的爆炸式增加,有限的频谱资源难以满足人们无限的数据需求,多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术利用其波束成形、空间复用、分集增益、阵列增益等优点在不增加带宽和发射功率的情况下提高了频谱利用率和系统信道容量。三维(Three-dimensional,3D)MIMO技术实现了对信道俯仰维度空间的利用,能比二维MIMO更有效地提高信道容量。为了更准确地模拟现实环境中3D MIMO信道,需要开展3D MIMO信道模型及其仿真研究工作。相关研究内容和创新成果如下:3D MIMO仿真平台研究:以3GPP 3D MIMO模型和WINNER(Wireless World Initiative New Radio)仿真平台为基础,开展3D MIMO信道模型与仿真研究。主要包括:建立三维参考坐标系;天线布局从二维平面扩展至空间维度并对由3D天线阵列构成的MIMO系统进行建模;将测试场景采集的3D测量数据,进行信道参数提取与参数化建模,完成3D模型的路径损耗与大尺度参数表;计算3D模型信道冲激响应矩阵等。实现了WINNER平台的天线接口,场景扩充和仿真实现及参数输入等功能.。基于三维信道实测数据对开展3D MIMO信道仿真和验证研究:基于26GHz下办公室视距、非视距及走廊场景的测量数据,开展3D MIMO仿真和平台验证;基于WINNER在城市微蜂窝信道模型和参数,开展了2D与3D MIMO仿真工作,研究了信道参数的分布规律,信道空间相关性和信道容量的变化规律。研究3D MIMO信道模型的时变特性:开展连续路径上3D MIMO的仿真,通过更新信道片段内的小尺度参数建立漂移模型,通过更新信道片段间的时延、发射角、到达角、极化、阴影衰落、莱斯因子等实现信道系数的时间演化。在城市宏小区场景下进行信道时变特性仿真,通过与静态模型的仿真对比验证了该模型的准确性。