孟庆民 ，刘传顺 ，岳文静 ，曾桂根

（1.南京邮电大学 信号处理与传输研究院，江苏 南京210003；2.南京邮电大学 无线传感器与宽带无线通信教育部重点实验室，江苏 南京210003）

0 引言

近年来，随着5G研究的进展，三维空间信道模型引起了学术界和工业界越来越多的关注。3GPP/3GPP2的25.996规范[1]定义了基于几何的二维空间信道模型，该信道模型仅考虑水平维度方位角的功率谱，而3D SCM改进之处在于同时考虑水平和垂直维度的功率谱。在基站端采用大规模阵列天线的情况下，3D SCM可能增加实际信道建模的准确性。自从2007年以来，许多研究项目组已开展了3D SCM的基础和实验工作[2-4]，但是关于3D SCM的较完整的研究工作仅在近年来才依次展现。参考文献[5]基于3D SCM来研究下一代蜂窝系统中的全维MIMO（FD-MIMO），即一种大规模 MIMO技术。参考文献[6]研究了三维空间的信道衰落模型，主要评估了不同无线环境下垂直维度的角度扩展。参考文献[7]研究了面向5G研究的3D SCM。此外，还有很多工作研究3D MIMO设计，如参考文献[8]研究了蜂窝网络中采用协调3D波束成型的干扰管理方案，参考文献[9]研究了三维双极化信道模型下预编码设计。受上述研究的启发，本文先简述 2D和 3D的信道建模[1-2，10]，接着回顾了一种采用极化天线阵列的3D SCM，它有助于提高信道建模的准确性，也便于评估所提出的新型物理层安全方案的性能。

无线通信中的物理层安全正在成为一个研究热点，参考文献[11]研究了一种物理层安全容量的定义，即期望用户和监听用户的互信息速率的差值。……