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Base Station Cooperation Technologies Using 28GHz-Band Digital Beamforming in High-Mobility Environments
Abra o Access
Tecnologias de cooperação de estação base usando beamforming digital na banda de 28 GHz em ambientes de alta mobilidade

Tatsuki OKUYAMA, Nobuhide NONAKA, Satoshi SUYAMA, Yukihiko OKUMURA, Takahiro ASAI

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Resumo:

O sistema de comunicações móveis de quinta geração (5G) introduziu inicialmente múltiplas entradas múltiplas e saídas massivas (M-MIMO) com formação de feixe analógico (BF) para compensar a maior perda de caminho em bandas de ondas milimétricas (mmW). Para resolver um problema de cobertura e apoiar a alta mobilidade das bandas mmW, tecnologias de cooperação de estação base (BS) foram investigadas em ambientes de alta mobilidade. No entanto, trabalhos anteriores assumem um cenário de estação móvel (MS) e BF analógico que não suprime a interferência entre MSs. A fim de melhorar o desempenho do sistema nas bandas mmW, o BF totalmente digital que inclui pré-codificação digital deve ser empregado para suprimir a interferência mesmo quando os MSs viajam em alta mobilidade. Este artigo propõe duas tecnologias de cooperação mmW BS que são unidade inter-banda base (inter-BBU) e cooperação intra-BBU para o BF totalmente digital. A cooperação inter-BBU explora duas antenas M-MIMO em duas BBUs conectadas a uma unidade central por fronthaul de largura de banda limitada, e a intra-BBU coopera duas antenas M-MIMO conectadas a uma BBU com compensação de mudança de frequência Doppler. Este artigo verifica a eficácia das tecnologias de cooperação BS por meio de simulações computacionais e testes experimentais ao ar livre. Primeiro, mostra-se que a cooperação intra-BBU pode alcançar um excelente desempenho de transmissão nos casos de dois e quatro MSs movendo-se a uma velocidade de 90km/h por meio de simulações computacionais. Em segundo lugar, os ensaios experimentais ao ar livre esclarecem que a cooperação inter-BBU mantém o rendimento máximo numa área mais ampla do que a cooperação não-BS quando apenas um MS se move a uma velocidade máxima de 120 km/h.

Publicação
IEICE TRANSACTIONS on Communications Vol.E104-B No.9 pp.1009-1016
Data de publicação
2021/09/01
Publicitada
2021/03/23
ISSN online
1745-1345
DOI
10.1587/transcom.2020FGP0013
Tipo de Manuscrito
Special Section PAPER (Special Section on Technology Trials and Proof-of-Concept Activities for 5G Evolution and Beyond)
Categoria

autores

Tatsuki OKUYAMA
  NTT DOCOMO, INC.
Nobuhide NONAKA
  NTT DOCOMO, INC.
Satoshi SUYAMA
  NTT DOCOMO, INC.
Yukihiko OKUMURA
  NTT DOCOMO, INC.
Takahiro ASAI
  NTT DOCOMO, INC.

Palavra-chave