37、5G及未来的信道建模技术

5G及未来的信道建模技术

1 引言

在5G及未来的通信系统中，信道建模是一项至关重要的技术。它能够帮助我们理解和预测信号在不同环境中的传播特性，从而为系统的设计、优化和性能评估提供有力支持。本文将介绍几种常见的信道模型，包括基于相关性的模型、基于传播参数的模型、物理信道模型以及标准化信道模型。

2 基于相关性的模型（CBMs）

基于相关性的模型具有较低的复杂度，因此常用于系统性能评估。以下是几种常见的基于相关性的模型：

2.1 独立同分布（i.i.d.）瑞利衰落信道模型

该模型是最常用的信道模型之一，因其复杂度低而备受青睐。它假设信道衰落服从瑞利分布，适用于存在大量反射和信号路径的丰富散射环境。

2.2 克罗内克（Kronecker）信道模型

该模型主要用于表示空间相关的多输入多输出（MIMO）信道，通过考虑发射端和接收端的独立相关性来建模。其信道公式如下：
[H = \frac{1}{\sqrt{\text{tr}{R_{Rx}}}}R_{Rx}^{\frac{1}{2}} G (R_{Tx}^{\frac{1}{2}})^T]
其中，(R_{Tx} = E{H^T H^ }) 表示发射相关矩阵，(R_{Rx} = E{H H^H}) 表示接收相关矩阵，(G) 是独立同分布的随机衰落矩阵，上标 (T) 表示转置运算符，( ) 表示复共轭。然而，该模型的一个主要缺点是强制要求收发两端的链路可分离，而不考虑真实信道是否符合这种可分离性。

2.3 魏克塞尔伯格（Weichselberger）信道模型

该模型旨