由于第四代（fourth generation，4G）移动通信链路和系统仿真的需要，基于几何的随机信道模型的研究近年来一直是信道建模领域的研究热点[1]。如3GPP标准提出了MIMO空间信道模型（spatial channel model，SCM）[2]，欧洲4G WINNER[3]项目将 SCM 进行扩展，得到 SCME（SCM extension）。SCME由原来支持的5 MHz信道带宽扩展到100 MHz，载频由2 GHz扩展到6 GHz。随着WINNER模型的升级和完善，其仿真模型已成为ITU-R[4]和3GPP标准化的重要组成部分之一。COST2100信道模型也是近几年在欧洲建立的基于几何的随机信道模型，该模型是由COST207、COST231和COST273等模型演进而来[5]。国内对MIMO信道的研究主要集中在MIMO信道容量[6]、信道估计[7]以及传输特性[8]。对于MIMO信道仿真模型，主要由北京邮电大学、东南大学等高校与中兴通讯、华为公司等企业在863 Future项目中开展研究[9]，在芬兰、中国、韩国和日本等国家的共同努力下，WINNER已成为ITU和3GPP组织的标准化模型。随着第四代移动通信LTE-A（long term evolution-advanced）标准化和第五代（fifth generation，5G）移动通信的发展，3D MIMO信道模型和仿真研究已成为目前国内外关注的热点[10，11，12]。国际标准化组织3GPP提出了基于 WINNER 的 3D MIMO模型[10]，其核心思想是将WINNER 2D模型扩展到三维，考虑电波垂直空间域的贡献。近两年，国内在3D MIMO信道模型和仿真方面也开展了一些工作，对3D基本原理和技术进行了研究[11]，并在特定场景中开展了信道测试、建模和仿真，研究表明3D模型对信道容量等有明显改善[12]。

WINNER模型和COST2100模型的传播物理机制不同，在WINNER信道仿真模型中，通过对不同实际环境的测试及其数据处理分析，得到其参数的统计概率分布，根据其概率分布产生随机数再代入仿真模型进而实现信道。WINNER仿真模型中簇的个数是通过分析根据实测信道响应得到的时延功率谱（power delay profile，PDP）得到，每个簇中规定有20个子径。WINNER模型适用性强、复杂度适中，被广泛采用。但由于其建模机制和信道参数随机产生等原因，对具体链路上的多用户，难以确保信道预测的一致性和连续性。COST2100模型中，簇被定义为环境中而不是某个专门的链路中。每个簇都有一个可视区，当MS （mobile station，移动站）位于某个可视区内时，该簇才会对信道冲击响应产生影响。相比WINNER模型，COST2100仿真模型更适用于多用户环境，同时可支持平滑时间演进。但COST2100模型缺乏实测场景，仿真中对于簇参数的确定是十分困难的[13]。由于COST2100模型不同的物理传播机制及其具有的优点，使其成为近几年信道领域研究的热点。综上所述，WINNER模型和COST2100模型是当前大家普遍关注的MIMO信道仿真模型，但其建立的物理机制不同，目前还缺乏借助实验开展对两种模型的比较和验证研究，来回答两种模型的契合度及其有效性问题。

本文借助室内MIMO信道的实际测试开展对两种信道仿真模型的比较和验证研究。在LOS（line-of-sight，视距）和NLOS（non-line-of-sight，非视距）两种情况下，根据实测信道响应，首先确定WINNER模型和COST2100仿真模型的输入参数，利用其仿真平台，实现两种模型的信道仿真矩阵，再利用信道仿真矩阵分析其信道特征参数和模型，最后与实测数据进行比较研究，验证两种模型的契合度和有效性。本文研究中信道特征参数包括均方根时延扩展、莱斯因子、信道容量以及信道的时延功率谱[14]（PDP）等。