上一篇我们学习了NTN n255和n256频段需要考虑的同频和邻频系统干扰,今天我们接着看NTN n254和FR2-NTN,以及HAPS作为NTN的一个重要角色所要考虑的干扰情景。
01、NTN 频段 n254
在3GPP新增了哪些NTN频段和L/S混合NTN卫星频段n254/254的射频技术要求中,我们曾讨论过L/S混合频段,也是一个新增的NTN频段n254,即UL使用L波段,DL使用S波段。FCC、ETSI以及3GPP都分别给出了一些技术指标要求。
n254 1610–1626.5 MHz (UL)FDD 2483.5–2500 MHz (DL)
虽然在38.863中并未分析n254的干扰共存情况,但对于下行S波段2483.5-2500 MHz,与之同频和邻频的5G NR频段有:与n7 FDD的UL邻频;与TDD n40以及SUL n97相隔83.5MHz;与TDD n41/n90 2496-2500MHz部分同频;与TDD n53全部同频。
band UL DL Duplex Moden7 2500 MHz – 2570 MHz 2620 MHz – 2690 MHz FDDn40 2300 MHz – 2400 MHz 2300 MHz – 2400 MHz TDDn41 2496 MHz – 2690 MHz 2496 MHz – 2690 MHz TDDn53 2483.5 MHz – 2495MHz 2483.5 MHz – 2495MHz TDDn90 2496 MHz – 2690 MHz 2496 MHz – 2690 MHz TDDn97 2300 MHz – 2400 MHz N/A SUL
另外,还有无处不在的Wi-Fi、蓝牙,无人机以及ISM工科医所使用的频段2402-2483.5 MHz也与之紧密相邻。同时,n254的下行频段也是我国北斗下行频段。
02、HAPS
我们在一起来学3GPP NTN射频标准(1-总述)中就学习过,HAPS也是NTN网络中的一个重要角色,如下图所示。
HAPS是高空平台站,可在NTN中扮演不同的角色,如无人机网络中心、卫星中继和地面网络扩展。根据ITU-R术语定义,使用 HAPS 实施 IMT(即提供移动无线服务)被称为 "HAPS 作为 IMT 基站 "或 HIBS:
HAPS High Altitude Platform StationHIBS HAPS as IMT Base Stations
ITU-R从20世纪90年代开始研究HAPS,最初是针对固定服务。在WRC-2000会议上,1885 - 1980 MHz、2010 - 2025 MHz 和 2110 - 2170 MHz 频段被确定用于作为 IMT 基站运行的 HAPS。随着人们对 HAPS 提供移动服务的兴趣与日俱增,WRC-19 会议同意对 2.7 GHz 以下已确定用于 IMT 的某些频段进行研究。到WRC-23 确定了 2 GHz 和 2.6 GHz 频段,用于将高空平台站 (HAPS) 用作 IMT 基站,并制定了相关操作规定。
| 区域 | 频谱 | 备注 |
| 1区和3区 | 1885 – 1980 MHz
2010 – 2025 MHz 2110 – 2170 MHz |
WRC-2000会议确定的 HIBS |
| 2区 | 1885 – 1980 MHz3
2110 – 2160 MHz4 |
|
| 全球 | 694 – 960 MHz
1710 – 1885 MHz1 2500 – 2690 MHz2 |
WRC-23 |
| 注 1:1710-1815 MHz 仅用于3区 的上行链路。
注 2:2500-2535 MHz 仅用于3区的上行链路,3区的 2655-2690 MHz 除外。 注 3:在2区的大部分地区,1885-1910 用于移动上行链路,1930-1980 用于移动下行链路。在美国,1910-1915 和 1915-1920 也用于移动上行链路。 注 4:在2区 ,2110-2160 用于移动下行链路。 |
所以需分析以下几种干扰共存情景:
Aggressor(干扰方) Victim(被干扰方)HAPS DL HAPS DLHAPS UL HAPS ULHAPS DL TN DLTN UL HAPS UL
如下图所示,HAPS和HAPS 的共存可以用 "中心到中心 "的系统间距(即两个覆盖中心之间的距离)来描述。 由于HAPS位置位于其覆盖区域的中心,因此系统间距就是两个HAPS之间的距离。 可以模拟不同的系统间距离,来评估天线增益变化在俯仰区域造成的干扰。
HAPS和TN共存场景如下图所示,可在HAPS覆盖区域随机部署一个TN蜂窝集群。图中的TN蜂窝由19个站、57个扇区组成。
03、FR2-NTN
FR2-NTN频段是去年新增的NTN频段,具体频率如下:
Band UL DL Duplex Moden512 27500 MHz - 30000 MHz 17300 MHz - 20200 MHz FDDn511 28350 MHz - 30000 MHz 17300 MHz - 20200 MHz FDDn510 27500 MHz - 28350 MHz 17300 MHz - 20200 MHz FDD
它与TN网络之间的干扰共存,目前主要需考虑27GHz的TN场景,而对于17GHz的TN BS 和 TN UE的 ACLR 和 ACS 值,3GPP RAN4还未能达成共识,因此还无法进行仿真分析。
那为什么ACLR和ACS的值是重要的?首先在干扰仿真中,经常可以用系统上下行容量损失与ACIR的函数关系来得出结论。我们在前面一起来学5G终端射频标准(频谱发射-4)中提到过ACIR的概念,解释了它与ACLR和ACS的关系和影响。那么仿真分析需要根据每种情况下最严格案例的结果,讨论并确定所需的 ACIR;再根据商定的 ACIR,针对每种情况得出相应的 ACLR 或 ACS。
有以下八种情况需要考虑:
Aggressor(干扰方) Victim(被干扰方)NTN UL TN ULTN UL NTN ULNTN UL TN DLTN DL NTN ULTN DL NTN DLNTN DL TN DLNTN DL TN ULTN UL NTN DL
前四种情况,也就是NTN UL频段的场景图如下:
后四种情况,也就是NTN DL频段的场景图如下:
最后,我们来总结一下,分析干扰场景所需要的条件:
系统参数:卫星参数、NTN终端参数、HAPS参数、TN参数;
天线方向图:包含卫星、NTN终端以及TN BS和UE、HAPS;
传播模型:例如FR2需要考虑TN BS与各种终端之间;TN UE与卫星终端之间;卫星与TN BS/UE之间;卫星与卫星终端之间;TN BS与卫星之间等;
是否考虑TPC;
性能指标的考虑,例如SINR或吞吐量损失。
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