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随着第五代移动通信系统(5th Generation of Mobile Communication System,5G)的发展,一些大数据量业务的流行,如虚拟现实、怕无人驾驶、超高清视频流等,对通信系统的整体性能提出了更高的要求。毫米波和大规模天线技术(Massive Multiple-Input Multiple-Output,Massive MIMO)作为5G关键技术,二者的结合能够有效提升无线信道的覆盖范围和宽带传输能力。但是,当前信道模型仅支持低频(小于6GHz)信道特性,不能满足毫米波大规模MIMO的高频率、大带宽及超大天线阵列的传输特性。因此,需要尽快建立满足实际传播环境的有效信道模型。本文基于随机几何的方法进行信道仿真建模,在验证其准确性后,进行信道模型简化。全文针对信道仿真建模的精确度和复杂度进行了相关研究工作。1.首先介绍了信道建模的技术背景和研究现状,从建模理论方面分析毫米波和大规模MIMO技术为信道建模带来的挑战。针对现有信道模型无法满足5G毫米波信道传播特性,在3GPP TR 38.901给出的信道模型基础上,添加信道附加特性,保证信道建模符合毫米波大规模MIMO的信道特性。2.对信道建模进行验证分析。根据3GPP TR 38.901协议中的校验标准,分别对大尺度衰落和小尺度衰落进行仿真验证,将处理后的仿真结果与第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)提案中所提供的信道参考数据进行对比,验证分析了耦合损耗、信干噪比、时延扩展、角度扩展等指标。同时分析了氧气损耗和阻塞模型两大高频附加特性的有效性,完成对信道模型准确性的验证。3.对信道建模进行简化。本文采用随机几何的建模方法,所建立的信道模型具有较高的精确度,能够比较真实的还原信道传播特性。但在建模过程中,运用了数目较大的天线阵元以及大量随机变量,导致计算复杂度过高。针对该问题,本文对部分模块进行简化,在满足信道模型准确性的前提下降低复杂度。4.系统仿真中涉及到卷积计算,信道模型中的路径时延与系统采样间隔的不匹配,对通信系统的性能和信道模型的有效性造成影响。为尽可能减小卷积运算带来的误差和计算时间,在保持系统采样率的前提下,采取原始信道模型的近似替代模型,使其多径时延恰好是采样周期的整数倍。本文基于插值原理,提出了几种减少系统仿真误差的信道模型转换方案,并通过5G物理下行共享信道(Physical Downlink Shared Channel,PDSCH)链路的仿真结果,验证了替代模型的精确性和有效性。