[发明专利]一种车辆到车辆的大规模天线信道模型建立方法及系统

说明书

本发明提供一种车辆到车辆的大规模天线信道模型建立方法及系统，方法包括：将路测散射体等效为垂直面构建半椭球体通道模型，分别计算发射端和接收端配置的天线阵列中的每一个天线单元在半椭球体坐标系中的位置矢量；基于位置矢量，计算得到路测散射体等效的垂直面产生的散射区域；根据所述半椭球体通道模型的全部散射区域和路测散射体等效的垂直面产生的散射区域，计算得到半椭球体散射区域。本发明建立了车辆到车辆的大规模天线的三维不规则的信道模型，同时考虑了大规模天线均匀平面阵和路测散射体的影响，基于球面波阵面假设，给出发射端和接收端之间的几何关系受散射区域的不同边界约束的信道建模。

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种车辆到车辆的大规模天线信道模型建立方法及系统。

背景技术

车辆到车辆(V2V)通信网络中采用第五代(5G)移动通信中的大规模天线(MassiveMIMO)技术，可以满足不断增长的交通通信的需求。因此，研究Massvie MIMO V2V信道的传播特性在理论和实践方面都很重要。

大规模天线阵列Massive MIMO具有一些独特的特性，如球面波阵面假设和空间非平稳性，V2V基于几何的随机信道模型(geometry based stochastic models,GBSM)主要可分为两类：常规形状(regular shaped)GBSM(RS-GBSM)(例如，双环，球体，椭圆，圆柱体，以及它们的组合)和不规则形状(irregular-shaped)GBSMs(IS-GBSMs)。虽然常规形状RS-GBSM提供了简单V2V信道分析方法，但与现实场景不一致，导致建立的信道模型不精确甚至无效。V2V电波传播受移动散射体(例如，行人，自行车和汽车)和固定散射体(例如建筑物)的相互作用，信道的分析非常复杂，因此主要关注不规则形状IS-GBSM。

传统的V2V信道模型没有考虑大规模天线的特性，都是二维的(2-D)通道模型，即假设波传播仅在方位角平面上。即使提出了用于V2V的三维不规则形状半椭球模型，但采用的是定向均匀线性阵列(uniform linear array，ULA)，并且没有考虑路侧散射体的影响。

发明内容

为克服上述现有问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种车辆到车辆的大规模天线信道模型建立方法、系统、电子设备和存储介质。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种车辆到车辆的大规模天线信道模型建立方法，包括：

将路测散射体等效为垂直面构建半椭球体通道模型，所述半椭球体通道模型为车辆到车辆的大规模天线信道模型；

分别计算发射端和接收端配置的天线阵列中的每一个天线单元在半椭球体坐标系中的位置矢量；

基于发射端和接收端配置的天线阵列中的每一个天线单元在半椭球体坐标系中的位置矢量，计算得到路测散射体等效的垂直面产生的散射区域；

根据所述半椭球体通道模型的全部散射区域和路测散射体等效的垂直面产生的散射区域，计算得到半椭球体散射区域。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进。

进一步的，所述发射端和接收端配置的天线阵列中的每一个天线单元在半椭球体坐标系中的位置矢量表示为：

A_kl^T＝(r_kl,ξ_kl,θ_kl)；

A_uv^R＝(r_uv,ξ_uv,θ_uv)；