Координаты с задержкой Доплера - это координаты, которые обычно используются в подходе к измерениям, основанном на радарных технологиях. [1] [2] При использовании в беспроводной связи область Доплера с задержкой отражает геометрию отражателей, составляющих беспроводной канал, которая изменяется намного медленнее, чем изменения фазы, наблюдаемые в быстро меняющейся частотно-временной области. [3] [4]
Представление доплеровского сигнала с задержкой
В теории радаров переменные Доплера с задержкой используются для представления и разделения движущихся целей по их характеристикам задержки (дальность) и Доплера (скорость). [5] [6] В коммуникации переменные представляют каналы посредством суперпозиции операций сдвига времени и частоты. [5] [7]
Доплеровские переменные с задержкой также могут представлять сигналы, несущие информацию. Представление сигнала Доплера с задержкой, иногда называемое решетчатым представлением группы Гейзенберга , в некотором смысле является гибридом традиционных представлений времени и частоты. [5]
В представлении времени сигнал реализуется как функция времени (суперпозиция дельта-функций); в частотном представлении сигнал реализуется как функция частоты (суперпозиция комплексных экспонент). [8]
Представления времени и частоты дополняют друг друга. Математическое выражение этой дополнительности улавливается принципом неопределенности Гейзенберга , который гласит, что сигнал не может быть одновременно локализован в любой желаемой степени по времени и по частоте. [9] Напротив, в представлении Доплера с задержкой можно создавать локализованные импульсы, которые ведут себя так, как если бы они локализованы одновременно как по времени, так и по частоте. Такие доплеровские импульсы с задержкой могут эффективно использоваться для обнаружения нескольких целей доплеровским радаром с задержкой и беспроводной связи. [5]
В контексте связи ключевым свойством доплеровского представления канала с задержкой является то, что он не испытывает быстрых фазовых изменений, присутствующих в традиционном частотно-временном представлении канала, используемом методами с несколькими несущими (см. Рис. 1). [10] Этот иммунитет сводится к замедлению процесса устаревания канала, что имеет последствия для различных сетевых функций, требующих увеличенной задержки, таких как MU-MIMO [4] [9] и CRAN.
Заявление
Когда представление канала с доплеровской задержкой надлежащим образом включено в архитектуру MU-MIMO, оно обеспечивает нетривиальные сетевые функции, такие как интеллектуальное объединение пользователей в пары и прогнозирование отношения сигнал / шум. [5]
Эти функциональные возможности приводят к улучшенному использованию спектра и производительности для любой формы сигнала, таким образом составляя универсальную технологию умножения спектра для мобильных сетей, которая может работать как в FDD, так и в TDD, а также с сетями любого поколения. [11] [12]
В представлении доплеровского канала с задержкой используются существующие опорные сигналы восходящей линии связи, такие как SRS и DMRS, вместе с периодическими отчетами о DL CQI для извлечения надежной геометрической информации, вычисления SINR нисходящей линии и прогнозирования CSI нисходящей линии связи - даже в парном спектре FDD, разделенном на целых 400 МГц. SRS - ключевой источник информации о канале. Методы обработки доплеровского сдвига с задержкой используются для извлечения надежной геометрической информации о канале связи для каждого пользователя, что дает точную оценку DL SINR, а также точную DL CSI (экстраполированную по частоте и предсказанную во времени). [13]
Из-за своей геометрической природы медленно меняющееся представление канала Доплера с задержкой открывает двери для функциональной дезагрегации. В частности, предсказания канала могут оставаться точными в течение приблизительно 50-100 миллисекунд (в зависимости от среды). Это позволяет Cloud RAN и фундаменту улучшать производительность на границе соты за счет координации между сотами. Программное обеспечение может находиться в интеллектуальном контроллере RAN (RIC) почти в реальном времени в качестве xAPP в архитектуре O-RAN и может поддерживать сверхнадежные требования 5G с низкой задержкой. Такое программное обеспечение также может быть развернуто на любой платформе на базе x86 и может быть интегрировано в существующие базовые станции или развернуто рядом с существующими базовыми станциями через определенные интерфейсы. [12] [14] [15]
Когда беспроводные каналы представлены и обрабатываются в области доплеровской задержки, сети 4G и 5G могут эффективно использовать MU-MIMO как в TDD, так и в FDD, а измерения каналов становятся более устойчивыми к задержкам (облачность), нарушениям канала и высокой мобильности. [12]
дальнейшее чтение
- Оценка канала задержки-доплера с почти линейной сложностью
- OTFS: новая схема модуляции для сценариев использования с высокой мобильностью
- Множественный доступ в области доплеровской задержки с использованием модуляции OTFS
- Расширение задержки и доплеровское распространение
- Встроенная оценка канала с помощью пилота для OTFS в каналах с задержкой и доплеровским сдвигом
Рекомендации
- ^ "5.1.5 Доплеровская альтиметрия с задержкой (или SAR) - Учебное пособие по радиолокационной альтиметрии и набор инструментов" . Проверено 20 мая 20 .
- ^ «IEEE Xplore временно недоступен» . s3-us-west-2.amazonaws.com . Проверено 20 мая 20 .
- ^ Рыба, Александр; Гуревич, Шамгар; Хадани, Ронни; Sayeed, Akbar M .; Шварц, Одед (1 ноября 2013 г.). "Оценка канала задержки-Доплера в почти линейной сложности" . IEEE Transactions по теории информации . 59 (11): 7632–7644. DOI : 10.1109 / TIT.2013.2273931 . ISSN 0018-9448 .
- ^ Мохаммед, Саиф Хан (22.06.2020). "Преобразование сигналов OTFS во временную область в область доплеровской задержки в сценариях очень высокой мобильности" (PDF) . Корнельский университет Arxiv.org . arXiv : 2006.12413 .
- ^ а б в г д Хадани, Ронни; Монах, Антон (2018). «OTFS: новое поколение модуляции для решения проблем 5G» (PDF) . Корнельский университет arxiv.org . arXiv : 1802.02623 . Проверено 20 мая 20 .
- ^ Дженн, Дэвид. «Основы радиолокации» (PDF) . Военно-морская аспирантура . Проверено 20 мая 20 .
- ^ Чжан, Ян; Он, Зунвен; Чжан, Ваньчэн; Сяо, Лимин; Чжоу, Шидун (2014-04-15). «Основанные на измерениях задержки и доплеровские характеристики для сценария высокоскоростной железной дороги в холмистой местности» . Международный журнал антенн и распространения радиоволн . 2014 : 1–8. DOI : 10.1155 / 2014/875345 . Проверено 20 мая 20 .
- ^ «LearnEMC - Временная / частотная область» . Learnemc.com . Проверено 20 мая 20 .
- ^ Пархизкар, Реза; Барботин, Янн; Веттерли, Мартин (01.05.2015). «Последовательности с минимальной частотно-временной неопределенностью» . Прикладной и вычислительный гармонический анализ . 38 (3): 452–468. DOI : 10.1016 / j.acha.2014.07.001 . ISSN 1063-5203 .
- ^ Сурабхи, Г.Д .; Августин, Роза Мэри (2019-02-09). «Множественный доступ в области доплеровской задержки с использованием модуляции OTFS» (PDF) . Корнельский университет arxiv.org . arXiv : 1902.03415 .
- ^ Лян, Инь-Чанг; Ниято, Дусит (25 сентября 2020). «Мобильные сети 6G: новые технологии и приложения» . China Communications . 17 (9): 90–91. DOI : 10.23919 / JCC.2020.9205979 .
- ^ а б в «Мобильная сеть». Рассказ об инновациях Open RAN от Cohere Technologies » . Проверено 20 мая 20 .
- ^ Офис, Европейский патент. «Европейский издательский сервер» . data.epo.org . Проверено 20 мая 20 .
- ^ «Программное обеспечение предсказывает изменения в беспроводных каналах» . Мир технологий 5G . 2021-02-05 . Проверено 20 мая 20 .
- ^ Местр, анализ новостей Рэй Ле; Главный редактор 21.02.2020. «Cohere разрушает вечеринку открытого РАН» . Легкое чтение . Проверено 20 мая 20 .CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )