Un modelo de propagación de gran ancho de banda no estacionario en 3D para sistemas de comunicación HAP-MIMO en bandas de ondas milimétricas
Autores: Zhang, Wancheng; Gu, Linhao; Zhang, Kaien; Zhang, Yan; Wang, Saier; Ji, Zijie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un modelo de propagación de gran ancho de banda no estacionario en 3D para sistemas de comunicación HAP-MIMO en bandas de ondas milimétricas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Plataformas de gran altitud
Tecnologías de comunicación inalámbrica
Múltiple entrada múltiple salida masiva
Bandas de ondas milimétricas
Características del canal
Características no estacionarias
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
Las plataformas de gran altitud (HAPs) se consideran el equipo más importante para las tecnologías de comunicación inalámbrica de próxima generación. En este documento, investigamos las características del canal bajo las configuraciones de masivo múltiple entrada múltiple salida (MIMO) en el espacio y con un ancho de banda grande en las bandas de ondas milimétricas (mmWave), junto con la esencia en movimiento de la HAP y los terminales terrestres. Se propone un modelo estocástico basado en geometría tridimensional (3D) no estacionario para un sistema de comunicación HAP. Utilizamos un método de modelado geométrico basado en cilindros para construir el canal y derivar la respuesta al impulso del canal (CIR). Además, el proceso de nacimiento-muerte de los dispersores se incluye utilizando el proceso de Markov. También se tienen en cuenta parámetros a gran escala como la pérdida de espacio libre y la atenuación por lluvia. Debido al movimiento relativo entre la HAP y los terminales terrestres, el espacio masivo MIMO y el ancho de banda amplio en la banda mmWave, las características del canal de HAP presentan no estacionariedades en los dominios de tiempo, espacio y frecuencia. Al derivar la función de autocorrelación temporal (ACF), exploramos la no estacionariedad en el dominio del tiempo y el impacto de varios parámetros en las correlaciones a través de los canales HAP-MIMO. También se considera la función de correlación cruzada espacial (CCF) para escenarios masivos MIMO, y la función de correlación de frecuencia (FCF) en las bandas mmWave. Además, realizamos investigaciones de simulación utilizando MATLAB. Los resultados de la simulación muestran que los resultados teóricos se alinean bien con los resultados de la simulación, y esto destaca el hecho de que el GBSM 3D construido puede caracterizar las características no estacionarias de los canales HAP-MIMO a través de los dominios de tiempo, espacio y frecuencia.
Descripción
Las plataformas de gran altitud (HAPs) se consideran el equipo más importante para las tecnologías de comunicación inalámbrica de próxima generación. En este documento, investigamos las características del canal bajo las configuraciones de masivo múltiple entrada múltiple salida (MIMO) en el espacio y con un ancho de banda grande en las bandas de ondas milimétricas (mmWave), junto con la esencia en movimiento de la HAP y los terminales terrestres. Se propone un modelo estocástico basado en geometría tridimensional (3D) no estacionario para un sistema de comunicación HAP. Utilizamos un método de modelado geométrico basado en cilindros para construir el canal y derivar la respuesta al impulso del canal (CIR). Además, el proceso de nacimiento-muerte de los dispersores se incluye utilizando el proceso de Markov. También se tienen en cuenta parámetros a gran escala como la pérdida de espacio libre y la atenuación por lluvia. Debido al movimiento relativo entre la HAP y los terminales terrestres, el espacio masivo MIMO y el ancho de banda amplio en la banda mmWave, las características del canal de HAP presentan no estacionariedades en los dominios de tiempo, espacio y frecuencia. Al derivar la función de autocorrelación temporal (ACF), exploramos la no estacionariedad en el dominio del tiempo y el impacto de varios parámetros en las correlaciones a través de los canales HAP-MIMO. También se considera la función de correlación cruzada espacial (CCF) para escenarios masivos MIMO, y la función de correlación de frecuencia (FCF) en las bandas mmWave. Además, realizamos investigaciones de simulación utilizando MATLAB. Los resultados de la simulación muestran que los resultados teóricos se alinean bien con los resultados de la simulación, y esto destaca el hecho de que el GBSM 3D construido puede caracterizar las características no estacionarias de los canales HAP-MIMO a través de los dominios de tiempo, espacio y frecuencia.