[發明專利]一種基于幾何模型的十字路口信道建模方法

有效

• 申請號: 202010771768.4
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111865456B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 馬楠;劉帆;侯延昭;張建華
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04B17/391
• 分類號: H04B17/391;H04W4/46
• 代理公司: 北京鼎承知識產權代理有限公司 11551
• 代理人: 顧可嘉;夏華棟

本發明實施例提供了一種基于幾何模型的十字路口信道建模方法、裝置、可讀存儲介質及計算設備，用以準確高效地刻畫十字路口的散射環境以及交通狀況，并進一步對十字路口信道特性進行研究，方法包括：以位于所述十字路口的第一天線陣列為第一圓心，以及，以位于所述十字路口的第二天線陣列為第二圓心，建立雙環模型；在所述十字路口對應的四個角落分別建立四分之一圓柱面模型；根據所述雙環模型和所述四分之一圓柱面模型，確定所述第一天線陣列到所述第二天線陣列的信道沖擊響應CIR。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種基于幾何模型的十字路口信道建模方法、裝置、可讀存儲介質及計算設備。

背景技術

最近車聯網作為第五代通信(5th Generation,5G)智能交通系統的熱門應用受到學術和工業界的廣泛關注。在這種場景中，高速低時延和大帶寬的信息網絡是不可或缺的角色[1]。

與此同時，大規模多進多出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)天線陣列是5G通信系統的有力候選空中接口技術，能大幅提高信道容量和能量效率[2]。

十字路口作為車對車(Vehicle to Vehicle,V2V)通信的典型場景，也是事故多發地段，理應給予更多的關注。但十字路口收發端的散射環境主要是由運動車輛和四個角落的建筑物構成，不同于一般的V2V場景。準確高效地描述周邊建筑分布是亟需解決的重要挑戰。

基于幾何的隨機信道模型(Geometry-based stochastic model,GBSM):在特定的通信場景中，使用合適的幾何形狀來模擬信號傳播環境中的散射體分布，進而由散射體分布研究信道特性。比如在文獻[3]中，使用基于圓形和橢圓的幾何模型描述V2V通信中的運動車輛和路邊散射環境。

近年來陸續提出了很多關于V2V的幾何信道模型。在文獻[4]中，作者分別使用雙球模型和多橢圓柱模型描述收發端周圍的運動車輛和靜止散射體分布。文獻[5]中則使用雙環模型描述收發端周圍的車輛分布，使用半橢球面描述路邊建筑等散射環境。

在十字路口場景下的車對車通信信道建模中，準確而高效地描述通信環境即實際散射體的分布是關鍵。在一般的車對車場景中，通常使用球面和完整柱面等描述收發端周圍的靜止散射體分布。而城市十字路口四個角落的建筑形狀不同于一般的車對車通信場景，無法使用球面、完整柱面來描述。

文獻說明：

文獻[1]Yang Y,Hua K.Emerging technologies for 5G-enabled vehicularnetworks[J].IEEE Access,2019,7:181117-181141.

文獻[2]Shaikh A,Kaur M J.Comprehensive survey of massive MIMO for 5Gcommunications[C]//2019Advances in Science and Engineering TechnologyInternational Conferences(ASET).IEEE,2019:1-5.

文獻[3]Li Y,Cheng X,Zhang N.Deterministic and stochastic simulatorsfor non-isotropic V2V-MIMO wideband channels[J].China Communications,2018,15(7):18-29.

文獻[4]Yuan Y,Wang C X,He Y,et al.3D wideband non-stationarygeometry-based stochastic models for non-isotropic MIMO vehicle-to-vehiclechannels[J].IEEE Transactions on Wireless Communications,2015,14(12):6883-6895.