900 MHz频段5G NR与邻频DME系统共存研究.pdf
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1、2024/01/DTPT收稿日期:2023-12-120 引言鉴于904915 MHz和949960 MHz频率资源重耕后可能用于5G NR FDD,本文对5G NR与紧邻频9601 215 MHz 测距仪(Distance Measure Equipment,DME)的兼容共存开展了先期研究,主要针对单向链路上5G NR对DME系统的干扰影响进行了分析,对未来该段频谱资源的重耕规划具有一定参考价值。1 系统干扰模型1.1 干扰场景DME系统作为飞机无线电导航广泛使用的一种近程导航设备,既可用作导航设备也可用作机场导航设备。可与其他近程导航和着陆设备如甚高频全向信标(VHF omnidirec
2、tional radio range,VOR)和仪表着陆系统(Instrument Landing System,ILS)相配合使用,有如下几种使用方案1-2。a)DME/DME使用方案 见图1(a)。该方案常用于航线导航和机场导航,飞机分别测得至 2 个航线DME地面信标台的距离来确定飞机的位置,构成-体制定位方案。为了提高定位精确度,在实践中也可同时利用3个航线地面信标台所提供的距离信息进行定位。b)DME/VOR使用方案 见图1(b)。该方案常用于航线导航和机场导航,在此定位方案中,飞机可同时接受来自VOR提供的以磁北为基准的方位信息和来自 DME 地面信标的距离信息,用以确定飞机的位置
3、,构成-体制定位方案,该方案被普遍使用。900 MHz频段5G NR与邻频DME系统共存研究Coexistence Study of 900 MHz Band 5G NR System and Adjacent DME关键词:5G NR系统;DME系统;兼容共存;干扰仿真doi:10.12045/j.issn.1007-3043.2024.01.014文章编号:1007-3043(2024)01-0066-04中图分类号:TN929.5文献标识码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID):摘要:面向900 MHz频段NR网络重耕演进,进行了该频段5G NR系统与邻频DME系统的共存分析。首先介
4、绍了系统干扰模型,而后阐述了系统干扰仿真的实现,包括使用的仿真参数、传播模型及仿真拓扑,并给出了仿真分析结果,最后针对分析结果给出了相关建议。Abstract:Aiming at the refarming evolution of 900 MHz band,it analyzes the coexistence of 5G NR system and adjacent frequency Dis-tance Measure Equipment(DME)system in this band.Firstly,the system interference model is introduced
5、,and then the real-ization of system interference simulation is described,including the simulation parameters,propagation model and simulationtopology,and the simulation analysis results are given.Finally,some suggestions are given according to the analysis results.Keywords:5G NR system;DME system;C
6、ompatible coexistence;Interference simulation牛憶莹,周瑶,李福昌(中国联通研究院,北京 100048)Niu Yiying,Zhou Yao,Li Fuchang(China Unicom Research Institute,Beijing 100048,China)牛憶莹,周瑶,李福昌900 MHz频段5G NR与邻频DME系统共存研究网络优化Network Optimization引用格式:牛憶莹,周瑶,李福昌.900 MHz频段5G NR与邻频DME系统共存研究 J.邮电设计技术,2024(1):66-69.66邮电设计技术/2024/01
7、c)DME/ILS使用方案。该方案常用于机场导航,在某些不便于安装指点标的机场内,常由DME系统地面信标与ILS相配合。其中ILS提供航向道和下滑道指引,DME提供飞机相对跑道入口的距离信息。基于上述使用方案信息,本文将 5G NR 对邻频DME系统的干扰场景分为2种。即飞机平稳飞行状态下机载DME用于航线导航,统计地面覆盖NR基站的干扰影响;飞机起飞降落状态下机载DME用于机场导航,统计机场部署NR基站的干扰影响3。1.2 干扰分析数学模型IMT系统对机载DME接收机的干扰可以通过下式进行计算:Ireceive=Pt+Gt+Gr-Gloss-PL式中:IreceiveNR系统基站对DME接收
8、机的干扰功率(dBm/MHz)PtNR系统基站的发射功率(dBm/MHz)GtNR系统基站天线发射增益(dBi)GrDME天线接收增益(dBi)Gloss其他损耗(dB)PLNR系统基站到DME的传播损耗(dB)2 仿真实现基于DME系统和5G系统的典型特性参数,采用蒙特卡洛模拟仿真进行半静态干扰分析。2.1 仿真参数2.1.1 DME系统参数根据 ITU-R M.2013 建议书,地对空方向机载DME询问器的系统参数如表1所示4。DME机载天线特性参考ITU-R M.1642-1,图2提供-90,0 仰角范围内的天线增益5。对于仰角范围中未给出增益的仰角,使用线性插值的方式获得天线增益,对于
9、所有方位角来说,仰角与天线增益间关系是相同的。2.1.2 5G系统参数5G NR 宏蜂窝系统的参数来源于 ITU-R WP5D38e Chairman s Report(Annex 4.4 to 5D/716),具体如表 2 所示6-7。5G NR 系统基站的带外发射模板和ACLR参考3GPP TS 38.104,如表3所示8。2.1.3 传播模型NR系统基站到DME机载的干扰链路传播损耗计算采用自由空间模型(参考ITU-R P.525建议书),自由空间基本传输损耗公式为9:Lbf=32.4+20lg(f)+20lg(d)式中:Lbf传播损耗值(dB)f频率(MHz)d距离(km)2.2 仿真
10、拓扑根据1.1节,建立DME航线导航和机场导航的仿图1DME/DME使用方案表1DME系统基本参数图2-900仰角范围内DME天线增益参数发射端接收端电台名称信号类型信道间隔/MHz接收电台工作频段/MHz距地面高度/mDME最大天线增益/dBi极化方式馈线损耗/dB最大可接收干扰电平值/(dBW/MHz)取值信标脉冲式1机载电台9621 213 20 8805.4垂直极化2-129注:表中的保护标准是针对非脉冲信号的,如果是脉冲信号,尚需深入研究。NVOR/DMEDME 1DME 2飞机(a)DME/DME使用方案(b)DME/VOR使用方案仰角/-90-80-70-60-50-40-30-
11、20-10-5-3-2-10Extract from Rec.ITU-R M.1642Antenna gain(Gr/Gr,max)/dB-17.22-14.04-10.51-8.84-5.40-3.13-0.57-1.080-1.21-1.71-1.95-2.19-2.43Elevation angle definition0-90牛憶莹,周瑶,李福昌900 MHz频段5G NR与邻频DME系统共存研究网络优化Network Optimization672024/01/DTPT真拓扑。当DME用于航线导航时,以DME/VOR方案为例。参考中国典型一线大城市(北京),假设城市为圆形,仿真总区域
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