5G-R接入网基站单元设备组网可靠性分析

铁路5G-R专网的可靠性、安全性和容灾能力是铁路独特场景下组网的重要需求,基站组网方案的可靠性定量分析是5G-R组网方案设计的重要理论依据,冗余组网对5G-R基站中主要单元设备进行备份是5G-R场景下提高系统可靠性的主要方案。针对射频拉远单元(RRU)与基带处理单元(BBU)组成的基站系统和将BBU拆分为分离的集中式单元(CU)及分布式单元(DU)的基站系统,利用静态分析和动态故障树分析方法建立可靠性分析模型,定量计算2种基站系统的可靠性参数。同时,采用蒙特卡洛仿真法,建立较完备的基站设备管控和故障切换逻辑,模拟基站故障场景,对2种基站组网系统的薄弱环节进行分析。仿真结果和可靠性参数指标表明:冗余组网设计有效地提高了2种基站组网系统的可靠性,且通过交叉连接方式可以有效减小CU和DU分离部署带来的可靠性损失,验证了该冗余组网方案的可行性。

基于Multi-TRP的5G-R上行控制信道接收技术研究

高铁5G专网(5G-R)对可靠性和时延有更高的要求,而控制信道的可靠性尤其重要。多点传输(Multi-TRP)可以显著提高5G-R性能,是3GPP R165G的重要特性。研究了基于Multi-TRP的5G-R的PUCCH性能。首先,分析了Multi-TRP下控制信息的工作机制;然后,研究了在不同的控制信道格式下,多个接收点的接收信道估计方法和检测方法;最后,通过仿真试验对比了多个接收点的性能。仿真结果表明,Multi-TRP多点接收的性能显著优于单个TRP接收的性能。

超高速移动下5G随机接入技术研究

随着高铁速度的不断提升,以及无人机的逐渐发展,高达500 km/h的超高速移动通信受到广泛关注。超高速移动下通信由于距离较远、移动速度高,引发的多普勒效应和往返时延会严重影响系统的随机接入PRACH信号的检测能力。对超高速移动下的5G系统PRACH技术进行研究,分析了多普勒频移对随机接入检测性能的影响。传统采用三窗口联合算法对抗多普勒频率,而当速度达到超高速,频偏大于一个子载波间隔,将采用一种改进的5个检测窗口联合检测方法,并通过添加阈值的方式判决提升检测成功率。设计了一个自适应检测算法,依据2个RRU接收信号功率不同,自适应切换三窗口检测算法和改进后的五窗口检测算法,降低了计算复杂度、提高了抗噪性能。