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1、3D MIMO蜂窝网络蜂窝网络 研究报告研究报告（2021年）年）中国通信学会中国通信学会2022 年年 3 月月 专专家组和撰写组名单家组和撰写组名单 专家组：专家组： 组长：组长： 陈前斌 重庆邮电大学 副校长 副组长：副组长： 周继华 航天新通科技有限公司 副总经理 周喜川 重庆大学通信工程学院 副院长 Xiaoli Chu 谢菲尔德大学 教授 Jian Yang 查尔姆斯理工大学 教授 成员成员： 姓名 单位 职务 金龙 兰州大学 教授 李华青 西南大学 教授 Hongying Meng 布鲁内尔大学 教授 汪洋 哈尔滨工业大学（深圳） 副教授 王洋 重庆邮电大学 教授 廖希 重庆邮电

2、大学 副教授 邵羽 重庆邮电大学 副教授 撰撰写写组组( (按单位排名按单位排名) ) 单位 姓名 哈尔滨工业大学 （深圳） 李华福，白浩杰，王启明 重庆邮电大学 叶志红，胡韬，王森 兰州大学 张嘉政 前前 言言 现今微博与微信等社交网络， 抖音和快手视频流等应用程序正在推动新的社交互动、对话、交流和协作形式，其中大多数都是依赖于蜂窝移动通信网络， 这些新兴的应用场景导致了移动流量需求呈现指数级增长。现有预测表明无线网络业务量将在未来 10 年内增长 1000倍。特别是近两年，无线网络发展呈现出热点更热的趋势，20%的区域已经承载 60%70%的流量。有效提升移动网络容量是满足未来无线通信业务

3、需求的重要保障， 同时也是未来无线网络设计面临的主要挑战。近年来广受关注的 3D MIMO 技术在提升热点场景传输容量方面具有巨大潜力。3D MIMO 可以通过垂直维度的通道隔离实现不同通道内所含天线振子的独立电调，完成垂直维度的波束赋型。通过密集部署带有 3D MIMO 天线阵列的蜂窝基站，能够有效地利用空间维度提升整网容量增益。 人工智能技术与应用委员会 2022 年 3 月 目目 录录 一、一、3D MIMO 概述概述 . 1 （一）场景需求. 1 （二）基本原理. 3 （三）国内外研究现状 . 4 （四）标准化和产业化现状 . 8 二、二、3D MIMO 关键技术关键技术. 10 （一

4、）信道测量与特性分析 . 10 1.1 室内走廊毫米波信道测量与特性 . 11 1.2 室内 3D MIMO 毫米波信道测量与特性分析 . 13 （二）毫米波天线设计 . 14 2.1 毫米波双频圆极化微带天线. 14 2.2 毫米波三频双圆极化 SIW 天线 . 15 （三）三维空间调制 . 17 3.1 广义三维空间散射调制技术. 17 3.2 广义极化空间调制技术 . 18 3.3 自适应空间散射调制技术 . 19 3.4 偏振空间散射调制技术 . 20 3.5 室内信道三维空间调制技术. 21 （四）网络优化配置 . 22 4.1 优化配置标准化进程 . 22 4.2 蜂窝网络优化配置

5、方法 . 23 （五）波束成形. 26 三、结束语三、结束语 . 27 参考文献参考文献 . 28 图图目录目录 图 1 应用场景示例 . 2 图 2 3D-UMa 和 3D-UMi 场景示意图 . 2 图 3 (a)阵列分组架构，(b)阵列连接架构 . 3 图 4 室内走廊和楼梯毫米波信道测量 . 11 图 5 测量原理及平台 . 13 图 6 时延与三维空间角度联合提取结果 . 14 图 7 双频微带天线结构与性能 . 15 图 8 毫米波三频双圆极化 SIW 天线 . 16 图 9 基于模拟移相网络的广义三维 SSM 系统模型 . 18 图 10 GPSM 发射机框图 . 18 图 11

6、 ASSM 的系统模型 . 20 图 12 PSSM 的系统模型 . 21 图 13 三维信道测深仪及测量环境 . 21 图 14 具有三个相邻小区的 3D MIMO 网络结构 . 24 图 15 混合多小区协作优化策略 . 25 表表目录目录 表 1 3D MIMO 产品架构 . 9 缩略缩略语语 3D Three-dimensional 三维 3D SM 3D Spatial Modulation 3D 空间调制 AAS Active Antenna System 有源天线系统 ASSM Adaptive Spatial Scattering Modulation 自适应空间散射调制 BD