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 Mode
n7 2500 MHz – 2570 MHz 2620 MHz – 2690 MHz FDD
n40 2300 MHz – 2400 MHz 2300 MHz – 2400 MHz TDD
n41 2496 MHz – 2690 MHz 2496 MHz – 2690 MHz TDD
n53 2483.5 MHz – 2495MHz 2483.5 MHz – 2495MHz TDD
n90 2496 MHz – 2690 MHz 2496 MHz – 2690 MHz TDD
n97 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 Station
HIBS 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 DL
HAPS UL HAPS UL
HAPS DL TN DL
TN 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 Mode
n512 27500 MHz - 30000 MHz 17300 MHz - 20200 MHz FDD
n511 28350 MHz - 30000 MHz 17300 MHz - 20200 MHz FDD
n510 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 UL
TN UL NTN UL
NTN UL TN DL
TN DL NTN UL
TN DL NTN DL
NTN DL TN DL
NTN DL TN UL
TN 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。