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Investigación de rendimiento de red futura 5G-IoT de onda milimétrica a 38 GHz para entorno exterior de microcelda urbana

Autores: Qamar, Faizan; Hindia, MHD Nour; Dimyati, Kaharudin; Noordin, Kamarul Ariffin; Majed, Mohammed Bahjat; Abd Rahman, Tharek; Amiri, Iraj Sadegh

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2019

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Acceso abierto

Artículo científico
2019

Investigación de rendimiento de red futura 5G-IoT de onda milimétrica a 38 GHz para entorno exterior de microcelda urbana


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Advent
5g
Espectro de frecuencia
Mmwave
Modelos de pérdida de trayectoria
áreas urbanas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 31

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El advenimiento de los sistemas de quinta generación (5G) y sus mecánicas han introducido un espectro de frecuencia no convencional de alto ancho de banda, la mayoría de los cuales caen bajo el espectro de ondas milimétricas (mmWave). El beneficio de adoptar estas bandas del espectro de frecuencia es doble. En primer lugar, la mayoría de estas bandas parecen estar sin utilizar y son gratuitas, lo que sugiere la ausencia de interferencia de otras tecnologías. En segundo lugar, la disponibilidad de un ancho de banda más grande ofrece tasas de datos más altas para todos los usuarios, ya que hay un mayor número de usuarios conectados en una pequeña área geográfica, lo que también se establece como Internet de las cosas (IoT). Sin embargo, la banda de alta frecuencia plantea varios desafíos en términos de limitaciones de área de cobertura, atenuación de la señal, pérdidas de trayectoria y penetración, así como dispersión. Además, las bandas de señal mmWave son susceptibles al bloqueo de edificios y otras estructuras, especialmente en áreas urbanas de mayor densidad. Identificar el rendimiento del canal en una frecuencia dada es realmente necesario para optimizar la eficiencia de comunicación entre el transmisor y el receptor. Por lo tanto, este documento investigó la capacidad potencial de modelos de pérdida de trayecto mmWave, como el intercepto flotante (FI) y el cercano (CI), basados en mediciones reales recopiladas de entornos exteriores de microcélulas urbanas a 38 GHz realizadas en el campus de la Universidad Tecnológica de Malasia (UTM), en Kuala Lumpur. Los datos de medición se obtuvieron utilizando un canal estrecho de sondeo de banda mmWave equipado con una antena direccional orientable. Se investigó el potencial de la red para escenarios exteriores de línea de visión (LOS) y fuera de línea de visión (NLOS) con ambos esquemas de polarización co- (vertical-vertical) y cruzada (vertical-horizontal). Los parámetros fueron seleccionados para reflejar el rendimiento y las variaciones con otros esquemas, como el rendimiento promedio de los usuarios de celda, el rendimiento de los usuarios que están en los bordes de la celda, el índice de equidad y la eficiencia espectral. Los resultados fueron examinados para varias configuraciones de antena y en diferentes anchos de banda de canal para demostrar la mejora del rendimiento general de la red. Este trabajo mostró que el modelo de pérdida de trayecto CI predijo un mayor rendimiento de la red para la condición de LOS, y también estimó resultados significativos para el entorno de NLOS. Los resultados demostraron que el modelo de pérdida de trayecto FI, especialmente para la polarización de antena V-V, proporcionó resultados de simulación del sistema que no eran adecuados para el escenario de NLOS.

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