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在LTE(Long Term Evolution长期演进)中使用MIMO (Multi-Input Multi-Output多入多出)方法能够增加信道容量。LTE及各种版本的性能评估都需要建立标准化MIMO无线信道模型。在LTE-A (LTE-Advanced)中,将引进WINNER (Wireless world Initiative New Radio无线世界发起的新无线电)模型,WINNER无线信道模型代表了MIMO信道建模的最新发展,它可产生基于任意场景的无线信道模型,并且引进了3D (3Dimensions,三维)信道模型的概念。随着天线技术的发展,天线倾角的电子调节以及垂直方向的波束成形技术都有较快发展。3D信道模型能够与这些新的技术结合起来,从而进一步提高信道容量。但在与新技术结合的过程中有些需要解决的难题,如若在LTE中使用3D信道模型,则预编码矩阵也需要重新设计以符合更高维度的波束成形,或者在用户反馈信道状态信息时,需要考虑反馈更高维度的信息。为了解决上述问题,本文主要工作如下。首先结合WINNER模型和LTE-A中的实际场景,运用建模和仿真方法对3D信道进行仿真模拟,计算3D MIMO信道的在不同天线数量和不同信噪比下的信道容量。通过与2D (2Dimensions,2维)信道模型的对比观察了3D模型在仿真精确性上的提高,分析了3D模型在场景适用性上的优势。本文第二部分将3D信道模型与LTE-A的场景和预编码技术结合起来,讨论了在3D模型下可能适用于LTE-A用户分布的波束成形方法,并根据这些可能的波束成形方法给出了对应的适用于3D信道模型的码本,并通过仿真模拟观察了3D信道模型下预编码技术对信道容量的影响。从结果可以看出,预编码在3D信道模型下依然能带来良好的信道容量提升。实际系统中反馈总是受限的,有限反馈的波束成形方法不可避免会带来量化误差。针对这一问题,本文提出了一种新的预编码方法。所提方法在不提高信道反馈的情况下,利用原LTE使用的码本和差分反馈方法对预编码矩阵进行微调,实现信道容量的提升。本文在2D信道中验证了此优化方法,再将此方法推广3D信道,分别观察了新预编码方法在静态2D/3D与时变2D/3D信道中的性能。通过仿真模拟的结果看出,在2D及3D信道中,该方法对信道容量都有一定的提升。