3GPP在SHF频段基于中继的5G高速列车场景中的标准化

文章目录

  • 信道模型
  • 实验
    • μ
    • 参考信号
    • 初始接入方法
    • 波形比较

RRH:remote radio head 远程无线头
HTS:high speed train 高速移动列车

信道模型

  1. 考虑搭配RRH和车载中继站之间的LOS路径以及各种环境(开放或峡谷),在本次实验场景中选择K=7 / 13.3dB,信道设计选择TDL-D、CDL-D模型
  2. ASD ASA ZSA ZSD :出发、到达方位角扩展,到达和出发的天顶角扩展{5,5,1,1} {5,15,5,1}
  3. RRH 和车载中继高度为2.5米,最大减少功率表损耗并减小列车波束覆盖范围
  4. 需调整CDL-D模型中的ZoD ZoA去反映RRH和中继的水平高度
  5. AoA、AoD、ZoA、ZoD 的描述:
    3GPP在SHF频段基于中继的5G高速列车场景中的标准化_第1张图片
  6. ASA :x-y 平面的顶视图
    3GPP在SHF频段基于中继的5G高速列车场景中的标准化_第2张图片

实验

μ

  1. 参数
    • 速度 500Km/h
    • 载波频率:30GHz
    • 3GPP在SHF频段基于中继的5G高速列车场景中的标准化_第3张图片

    F s F_s Fs:子载波间隔
    B B B:带宽
    N N N:FFT大小
    N s N_s Ns:使用子载波数量
    T s T_s Ts:OFDM符号长度
    T C P 1 T_{CP1} TCP1:第一个符号的CP长度 T C P 2 T_{CP2} TCP2:剩余符号的CP长度`

    • SISO传输 TDL-D模型
    • 相位噪声模型,采用多极点/零相位
  2. 结果图:不同子载波间隔和MCS的频谱效率与SNR之间的关系
    3GPP在SHF频段基于中继的5G高速列车场景中的标准化_第4张图片
  3. 结论
    • 较小的子载波间隔和较高的MCS会降低频谱效率
    • 大的子载波间隔在大多数情况下可以获得满意的频率效率

参考信号

  1. 原因:只分配前载DMRS,在多普勒频移比较高的场景中会降低系统性能,所以需要在连续前载DMRS后面分配额外的DMRS,去获得更准确的信道信息;增加时域密度会导致较高的DMRS开销,从而降低频谱效率,所以为了减少DMRS开销,可以降低DMRS频域密度,由于RRH和列车之间的散射体少,因此在频域中分配稀疏DMRS造成性能损失较少。

  2. DMRS分配情况
    3GPP在SHF频段基于中继的5G高速列车场景中的标准化_第5张图片

  3. 实验参数
    信道估计:线性插值 LS
    接收器处采用最小均方误差(MMSE),补偿由多普勒频移引起的相位误差和频偏
    信道模型:CDL-D K=13.3
    天线配置: ( M , N , P , M g , N g ) = ( 8 , 8 , 2 , 1 , 1 )( d V , d H ) = ( 0.5 , 0.5 ) λ (M,N,P,Mg,Ng)=(8,8,2,1,1) (dV,dH)=(0.5,0.5)\lambda MNPMgNg=88211)(dVdH)=(0.50.5)λ

  4. 结果图:不同DMRS模式的频谱效率与SNR的函数关系
    3GPP在SHF频段基于中继的5G高速列车场景中的标准化_第6张图片

  5. 结论:
    DMRS密度变化能改善频谱效率

初始接入方法

省略

波形比较

省略
参考文献: 3GPP standardization activities in relay based 5G high speed train scenarios for the SHF band

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