Dense Urban Outdoor-Indoor Coverage from 3.5 to 28 GHz
在美国,人们87%的时间都在室内度过,平均每人拥有四台联网设备(2020年)。因此,提供室内覆盖一直是一个挑战,但随着载波频率增加到毫米波及更高,变得更加困难。本文研究了城市网络的室外和室内外覆盖,比较了全球标准化的建筑物渗透模型和相应场景的实现模型。建筑物窗户中使用的玻璃在确定室外到室内的传播损耗中起着举足轻重的作用。对于城市街道网格中具有1 W/极化发射功率的28 GHz,90%的室外用户的下行链路数据速率估计超过250 Mbps。相比之下,估计15%的室内用户处于中断状态,当基站相距400 m且五分之一的建筑物施加高穿透损耗($\sim$ 35 dB)时,SNR $<-$为3 dB。在3.5GHz处,如果具有100 W/极化发射功率的400 MHz带宽可用,则基站可以为90%的室内用户实现超过250 Mbps。所提出的方法和模型可用于促进关于向城市中心的大多数用户提供高数据速率所需的密度和发射功率的决策。
2022-03-08 eess.SP
Effect of Passive Reflectors for Enhancing Coverage of 28 GHz mmWave Systems in an Outdoor Setting
毫米波(mmWave)频段上大量未使用频谱的可用性将未来的5G研究转向了这些频段。然而,毫米波信号在非视距(NLOS)场景中严重衰减,从而将强链路质量留给视距(LOS)链路很大的余量。在本文中,一个被动的金属反射器被用来增强毫米波信号在室外,NLOS传播场景的覆盖。从不同的方位角和仰角的接收功率测量在28 GHz的停车场设置。我们的研究结果表明,使用33英寸的33英寸的金属反射器,接收功率可以提高19分贝相比,没有反射器的情况。
2018-11-18 eess.SP
60 GHz Outdoor Propagation Measurements and Analysis Using Facebook Terragraph Radios
毫米波(mmWave)的高衰减会显著减小覆盖区域,因此研究多部署场景下的mmWave传播特性至关重要。在这项工作中,我们研究了60 GHz毫米波信号在户外环境中的传播和散射行为,空中链路(屋顶到屋顶)的传播距离为98 m,地面链路(灯杆到灯杆)的传播距离为147 m。使用Facebook Terragraph(TG)无线电进行测量。结果包括接收功率,路径损耗,信噪比(SNR),和均方根(RMS)延迟扩展的天线阵列支持的所有波束形成方向。在这两条链路中都存在着强视距传播。我们还观察到丰富的多径分量(MPC),由于在空中链路的边缘散射,而只有LOS和地面反射MPC中的其他链接。
2021-09-02 eess.SP
Ray Tracing Analysis for UAV-assisted Integrated Access and Backhaul Millimeter Wave Networks
最近,在蜂窝通信中使用毫米波(mmWave)频谱吸引了越来越多的兴趣,以支持预期的业务需求的大规模增长。然而,毫米波频率下的高路径损耗带来了严峻的挑战。在本文中,我们分析了潜在的覆盖增益使用无人机(UAV),悬停中继,在综合接入和回程(IAB)毫米波蜂窝场景。具体而言,我们利用WinProp软件包,采用射线跟踪方法,在30和60 GHz频段的室外毫米波信道的传播特性研究在曼哈顿样的环境。在这样做时,我们提出了放大和转发(AF)和解码和转发(DF)中继机制在WinProp软件的实现。我们展示了如何在接入和回程链路的覆盖光线跟踪地图的基础上定义无人机的3D部署。此外,我们提出了一个自适应的无人机发射功率的AF中继。我们证明,借助射线跟踪模拟,所提出的中继模式的下行链路覆盖方面的性能增益,和接收信号干扰噪声比(SINR)。
2019-07-04 eess.SP
Channel Measurements and Characterization with Phase Drift Compensation for Outdoor 330-360 GHz MIMO Communications
National Mobile Communications Research Laboratory, Southeast University(东南大学国家移动通信实验室);Purple Mountain Laboratories(紫金山实验室)
本文通过128×4虚拟天线阵列MIMO配置在330-360 GHz频段进行室外信道测量,提出相位漂移感知的SAGE算法以提升时延分辨率和参数估计精度,并全面表征了路径损耗、时延扩展、角度扩展等关键信道特性及近场效应与MIMO空间非平稳性。
2026-10-14 eess.SP
Large-scale Outdoor Cell-free mMIMO Channel Measurement in an Urban Scenario at 3.5 GHz
本文基于城市环境3.5 GHz频段的大规模室外实测,测量了超2万个AP位置与80个UE之间的信道冲激响应,为无蜂窝大规模MIMO系统提供了实测信道模型与功率时延谱演化分析。
2024-06-06 eess.SP
Urban Outdoor Propagation Measurements and Channel Models at 6.75 GHz FR1(C) and 16.95 GHz FR3 Upper Mid-Band Spectrum for 5G and 6G
针对高中段频谱分配需求,本文在布鲁克林开展6.75GHz与16.95GHz城市微蜂窝室外传播测量,分析路径损耗等特性,发现相关统计量低于3GPP预测,为5G/6G系统设计提供参考。
2025-03-22 eess.SP
Ray-Optics Simulations of Outdoor-to-Indoor Multipath Channels at 4 and 14 GHz
本研究针对室外到室内场景,开展基于激光扫描点云楼层平面图的4 GHz与14 GHz频段射线追踪信道仿真,验证了内部建模对提升时延和角度扩展仿真精度的作用,还分析了多层隔热窗对传播覆盖的影响。
2023-01-13 eess.SP
Full Duplex Integrated Access and Backhaul for 5G NR: Analyses and Prototype Measurements
3GPP已经研究了用于5G新无线电(NR)的集成接入和回程(IAB)框架作为有线回程的具有成本效益的替代方案。该框架的一个有前途的解决方案是集成全双工(FD)技术,以提高频谱效率并有效利用网络资源(称为FD IAB)。然而,FD IAB提出了重大的技术挑战,例如IAB框架中的自干扰(SI),这可能会对FD IAB的可行性产生怀疑。在本文中,我们提供了一个关于FD IAB框架及其支持技术的简短教程。然后,我们数值评估和讨论的链路级SI减少和系统级的下行链路吞吐量性能的FD IAB。最后,我们使用28 GHz的传播域SI抑制的硬件原型测量来验证FD IAB的可行性。我们的数值评估和原型测量证实,FD IAB是5G NR的一个有前途的框架。
2021-06-01 eess.SP
Channel and Spectrum Consumption Models for Urban Outdoor-to-Outdoor 28 GHz Wireless
Columbia University(哥伦比亚大学);Apple Inc.(苹果公司);Syracuse University(雪城大学);Duke University(杜克大学);Qualcomm(高通公司);Google(谷歌);Northwestern University(西北大学);Nokia Bell Labs(诺基亚贝尔实验室)
本文基于28 GHz测量数据,提出信道模型和频谱消耗模型,研究密集城市环境中毫米波通信的路径损耗和波束成形增益损失,为未来部署提供参考。
2026-03-19 eess.SP
Channel modeling for 60 GHz fixed mmWave O2I and O2O uplink with angular misalignment
针对60 GHz固定毫米波上行链路角度失配问题,基于实测O2I、O2O场景数据,提出结合失配角与场景输入的Saleh-Valenzuela模型统计PDP仿真算法,验证了其鲁棒性与良好拟合效果。
2025-03-24 eess.SP
Measured and Modeled Outdoor Indoor Coverage at 28 GHz into High Thermal Efficiency Buildings
本文研究28 GHz信号穿透高热效率建筑的覆盖问题,发现其因高穿透损耗而严重受限;通过扩展理论路径增益模型并结合280条链路测量,提出仅需建筑粗略描述即可实现高精度预测,显著优于3GPP模型。
2023-09-04 cs.NI eess.SP
Measurement-Based Analysis of Outdoor Massive MIMO Channel Characteristics over FR3 Frequency Band
China Mobile Research Institute(中国移动研究院);Beijing University of Posts and Telecommunications(北京邮电大学)
基于8 GHz和15 GHz大规模MIMO平台测量,分析了UMa场景下信道参数,发现高频段多径更集中、方向性更强,而低频段多径分布更广、性能更稳定,为多频段MIMO建模和6G设计提供指导。
2026-06-11 eess.SP
3.5 GHz Coverage Assessment with a 5G Testbed
今天,蜂窝网络具有低于3GHz的饱和频率。由于容量需求不断增加,第五代(5G)移动网络的目标是3.5GHz频段(3.4至3.8GHz)。尽管其预期的广泛使用,有很少的经验路径损耗数据和移动无线电网络规划经验的3.5GHz频段可用。本文介绍了农村、郊区和城市测量活动的结果,这些测量活动使用了在3.5GHz下运行的预标准5G原型测试平台,包括室外和室外到室内的场景。根据测量结果,路径损耗模型进行评估,这是必要的网络规划。
2021-05-14 cs.NI eess.SP
Outdoor mmWave Base Station Placement: A Multi-Armed Bandit Learning Approach
移动网络中的基站(BS)布局对于任何通信系统中的资源的有效使用是至关重要的,并且是决定通信质量的主要因素之一。尽管存在关于用于6GHz以下频带的BS的最佳放置的大量文献,但是诸如穿透损耗的信道传播特性在毫米波(mmWave)频带中与在6GHz以下频带中显著不同。因此,毫米波系统需要指定的解决方案来进行可靠的服务质量(QoS)评估。本文提出了一种多臂强盗(MAB)学习方法的毫米波基站布局问题。所提出的解决方案执行视域分析,以通过考虑室外环境的3D几何形状来识别给定BS位置可见的区域。覆盖概率,这是用来作为QoS度量,计算使用适当的路径损耗模型取决于视域分析和概率阻塞模型,然后馈送到MAB学习机制。然后,基于候选位置在训练过程结束时获得的预期回报来确定最佳BS位置。与基于优化的技术不同,该方法可以捕获信道的时变行为,并找到最佳的BS位置,使长期性能最大化。
2020-03-07 eess.SP
Suburban Fixed Wireless Access Channel Measurements and Models at 28 GHz for 90% Outdoor Coverage
使用高增益天线实现足够的覆盖是实现cm/mm波段宽带宽的关键。我们报告广泛的户外测量在28 GHz的郊区住宅区在新泽西州和智利,超过2000个链接测量同街道链接类型(植被阻挡LOS)从13条街道和其他街道链接类型(真正的NLOS)从7条街道,使用一个专门的窄带通道探测器在范围达到200米。适用于固定无线接入的测量涉及放置在临街窗户外部的55个$^\circ$发射天线和在3米高的货车桅杆顶部旋转的10个$^\circ$接收喇叭天线,模拟安装在灯柱上的基站。测得的路径增益距离的依赖性是很好地表示幂律模型,和方位角增益在基地通过散射下降超过4.3 dB的10%的链接。结果发现,在基站处具有51 dBm EIRP并且在室外安装的终端处具有11 dBi天线的情况下,1 Gbps下行链路速率可以从部署在同一街道中的基站传输到100 m,具有90%的覆盖保证。
2019-10-14 cs.IT eess.SP math.IT
Extreme-MIMO Field Trials in 7 GHz Band: Unlocking the Potential of New Spectrum for 6G
Samsung Research, Samsung Electronics(三星研究部,三星电子);Samsung Research America(三星美国研究院);School of Integrated Technology, Yonsei University(延世大学综合技术学院)
本文通过系统级仿真和现场试验,探讨了7GHz频段256端口X-MIMO架构的吞吐量优势与设计权衡,验证了8层下行单用户MIMO在100MHz带宽下的3Gbps传输性能。
2026-03-23 eess.SP
Outdoor-to-Indoor 28 GHz Wireless Measurements in Manhattan: Path Loss, Environmental Effects, and 90% Coverage
室外到室内(OTI)信号传播进一步挑战了毫米波(mmWave)已经紧张的链路预算。为了深入了解28 GHz的OTI毫米波场景,我们进行了一次广泛的测量活动,包括2,200多个链路测量。在纽约市西哈莱姆区总共测量了43个OTI场景,覆盖了7座高度多样化的建筑。对于给定的链路距离,测得的OTI路径增益可以变化高达40 dB,并且所有数据的经验路径增益模型显示,在超过50 m的距离处,自由空间的平均额外损耗为30 dB,RMS拟合误差为11.7 dB。玻璃的类型被认为是单一的主要功能OTI损失,与20 dB的经验路径增益模型的低损耗和高损耗玻璃的情况下观察到的差异。脚手架、树叶或高架地铁轨道的存在,以及地板高度的差异,每一个都有5-10分贝的影响。我们表明,对于城市建筑物与高损耗玻璃,OTI覆盖范围可以支持500 Mbps的90%的室内用户设备(UE)与基站(BS)天线放置到49米远。对于采用低损耗玻璃的建筑物,例如我们的案例研究覆盖了公立学校的多个教室,当视线路径可用时,距离学校建筑物68/175米的BS可以实现超过2.5/1.2 Gbps的数据速率。我们希望这些结果是有用的毫米波网络在密集的城市环境中的部署,以及相关的调度和波束管理算法的发展。
2022-05-19 cs.NI eess.SP
Directional Measurements in Urban Street Canyons from Macro Rooftop Sites at 28 GHz for 90% Outdoor Coverage
路径增益和有效的定向增益在城市峡谷中的方位角从实际的屋顶基站站点的特点是基于一个庞大的数据集的3000个链接在两个城市的12条街道上,超过21万个人的连续波功率测量在28 GHz的垂直极化天线。大的街道到街道的路径增益变化被发现,与中值街道路径增益变化超过30分贝,在类似的距离。屋顶边缘天线直接照射的街道覆盖范围被发现遭受相对于200 m处的自由空间11 dB的平均超额损耗,经验斜率截距拟合模型表示具有7.1 dB标准偏差的数据。如在宏蜂窝部署中常见的那样,将基础天线偏移到距离屋顶边缘5 m处,在100 m处引入了15 dB的额外平均损耗,但是该额外损耗随着距离而减小。拐角处的损失很好地模拟了衍射公式与经验获得的衍射系数。对于90%的数据,由于散射而导致的有效方位角增益退化被限制在2 dB,从而支持在城市街道峡谷中有效使用高增益天线。
2020-11-10 cs.IT eess.SP math.IT
PRIMO: GPU-Accelerated Joint Beamforming and RIS Placement Optimization for Outdoor-to-Indoor Coverage at FR1(C) and FR3
New York University(纽约大学)
针对上中频段O2I覆盖问题,提出PRIMO联合优化基站预编码、RIS相移与部署,经双频段射线追踪验证,FR3频段可多支持92%室内用户,最小速率提升90%,速度快百倍。
2026-11-11 eess.SP
Indoor/Outdoor Spectrum Sharing Enabled by GNSS-based Classifiers
针对室内外频谱共享中设备环境识别难题,本文利用GNSS信号并结合阈值与机器学习方法进行I/O分类,证明其优于仅用Wi-Fi,且多模态融合可提升准确率。
2025-09-30 cs.AI cs.NI eess.SP
Evaluating Smartphone GNSS Accuracy for Geofenced 6 GHz Operations
University of Notre Dame(圣母大学);Sebelas Maret University(塞布拉马斯马雷特大学)
本文研究了GNSS在6GHz地理围栏操作中的可靠性,通过实测分析不同环境下的定位误差,发现室内和密集城市区域显著降低精度,且非美国许可卫星在监管下不可用。
2026-03-17 cs.NI eess.SP
A Survey of New Mid-Band/FR3 for 6G: Channel Measurement, Characterization and Modeling in Outdoor Environment
新的中频段(6-24 GHz)引起了学术界和工业界的极大关注,它是具有连续带宽的频谱,结合了低频的覆盖优势和高频的容量优势。由于室外环境代表了移动通信的主要应用场景,本文基于广泛的室外新中频信道测量数据,包括UMa、UMi和O2 I,首次全面回顾和总结了多场景和多频率信道特性。具体地说,综述了信道特性的研究进展,包括路径损耗、时延扩展、角扩展、信道稀疏性、容量和近场空间非平稳特性等。然后,考虑到卫星通信将是未来通信系统的重要组成部分,我们研究了杂波损失在空地通信中的影响。我们的中频杂波损失的频率依赖性的分析表明,它的影响是不显着的。此外,考虑到穿透损耗与频率有关,我们总结了其在FR 3频段内的变化。基于实验结果,与标准模型的比较表明,虽然3GPP TR 38.901模型仍然是木材和玻璃中渗透损失的有用参考,但它对混凝土和玻璃显示出显着偏差,表明需要进一步改进。综上所述,本次调研结果为未来通信系统中频段基站的部署提供了经验数据和理论支持,同时也为户外环境中频段基站的优化部署提供了指导。为改进标准模型和推进河道建模提供了参考。
2025-04-09 eess.SP
End-to-End Energy Efficiency Evaluation for B5G Ultra Dense Networks
能量效率(EE)是第五代(5G)和超5G(B5G)无线通信系统的主要性能度量,特别是对于超密集网络。本文提出了一种端到端(e2e)功耗模型,并研究了异构B5G蜂窝架构的能源效率,该架构在超密集网络中将室内和室外通信场景分开。在这项工作中,大规模的多输入多输出(MIMO)技术在传统的子6 GHz频率用于长距离户外通信。部署光保真(LiFi)和毫米波(mmWave)技术以向室内用户提供高数据速率服务。然而,在所参考的非分离系统中,室内用户直接与室外大规模多输入多输出宏基站通信。这两个系统的性能进行评估和比较的总功耗和能源效率。结果表明,与室内室外通信分离的情况相比,室内室外通信分离的网络架构能够以更少的能耗支持更高的数据速率传输。此外,结果表明,部署LiFi和mmWave IAP可以使用户以更高的数据速率传输,并进一步提高EE。
2020-07-28 eess.SP
Beamformed Fingerprint-Based Transformer Network for Trajectory Estimation and Path Determination in Outdoor mmWave MIMO Systems
K. N. Toosi University of Technology(肯恩·托基大学);Huawei(华为);McGill University(麦吉尔大学)
本文提出基于变压器网络和iRRT*算法的轨迹估计与路径确定方法,用于毫米波MIMO室外系统中的高效导航。
2026-02-05 eess.SP
Multi-Frequency Multi-Scenario Millimeter Wave MIMO Channel Measurements and Modeling for B5G Wireless Communication Systems
毫米波(mmWave)频带已经被用于第五代(5G)通信系统,并且毫无疑问将继续被部署用于超过5G(B5G)。然而,通过使用相同的信道探测器,在多频带和多场景下,特别是对于室外、多输入多输出(MIMO)和车辆到车辆(V2V)条件,未完全研究底层信道。在本文中,我们在28,32和39 GHz频段使用4*4天线进行多频多场景毫米波MIMO信道测量,用于三种情况,即,人体和车辆阻塞测量、室外路径损耗测量和V2V测量。深入研究了阻塞效应、路径损耗、覆盖范围、非平稳性和空间一致性等信道特性。提出了毫米波MIMO信道的阻塞模型、路径损耗模型和时变信道模型。信道测量和建模结果对于B5G室内热点、室外和车载网络场景中的进一步毫米波通信系统部署具有重要意义。
2020-07-28 eess.SP
Observations on Large-Scale Attenuation Effects in a 26 GHz Urban Micro-Cell Environment
本文在26 GHz FR2城市室外实际网络中开展步行测试,评估了建筑物穿透、植被人体损耗及街道峡谷衍射散射等典型衰减效应,为未来网络部署与规模规划提供贴近真实行人场景的信道验证。
2024-07-30 eess.SP
Wideband Penetration Loss through Building Materials and Partitions at 6.75 GHz in FR1(C) and 16.95 GHz in the FR3 Upper Mid-band spectrum
本文测量并建模了 6.75 GHz 和 16.95 GHz 下多种建筑材料的共极化与交叉极化穿透损耗,发现 6.75 GHz 损耗一致更低,并与 sub-6 GHz、毫米波及 3GPP 模型对比,为 5G/6G 部署和模型改进提供依据。
2024-05-02 eess.SP
An Experimental Analysis on Drone-Mounted Access Points for Improved Latency-Reliability
当代通信基础设施的预期密集化期望使用无人机小型小区(DSC)。因此,我们通过实验评估了使用无人机安装的Wi-Fi接入点提供本地和个性化覆盖的能力,该接入点使用附近的LTE基础设施作为具有混合视线(LoS)和非LoS(NLoS)链接到本地蜂窝基础设施的区域中的回程。为了评估DSC用于室外用户的可靠和低延迟通信的潜力,我们测量系统的信道质量和总往返延迟。对于跟踪地面用户的无人机,与传统的LTE直连相比,DSC提供的网络将覆盖范围扩展了6.4%。此外,DSC设置提供了在95%的实验中始终小于50 ms的延迟。在LTE直连的覆盖范围内,我们观察到LTE直连95%可靠性的延迟上限为120 ms。DSC系统的最高延迟为1200 ms,而LTE直连链路从未超过500 ms。因此,DSC设置不仅在NLoS情况下必不可少,而且在户外场景中始终改善用户的延迟。
2021-06-30 cs.NI eess.SP
Uplink Interference Mitigation Techniques for Coexistence of 5G mmWave Users with Incumbents at 70 and 80 GHz
71- 76 GHz(70 GHz)和81- 86 GHz(80 GHz)的毫米波频谱有可能赋予第五代新无线电(5G-NR)以千兆速率的移动连接。然而,一个紧迫的问题是在这些频带中的现任系统的存在,这主要是点对点固定站(FS)。在本文中,我们首先通过解析主要城市中现有站点的数据库来确定现任者的关键属性,以制定几个建模准则并描述其部署几何形状和天线规格。其次,我们开发了一个详细的上行链路干扰框架,以计算从室外5G-NR用户到FS的聚合干扰。然后,我们提出了几个案例研究,在人口稠密的地区,使用实际的现任数据库和建筑布局。我们的模拟结果表明,在70 GHz和80 GHz下,5G共存前景看好,因为由于这些频段的传播损耗以及现有和5G系统的部署几何结构,大多数FS的干扰远低于本底噪声。对于少数可能产生较高干扰的FS,我们提出了几种被动干扰缓解技术,如基于角度的禁区和空间功率控制。仿真结果表明,该技术可以有效地保护FS,而不会明显降低5G覆盖范围。
2018-11-22 eess.SP
Urban Macro/Microcellular Channel Characterization at 4.85 GHz With Literature-Referenced Upper FR1-to-FR3 Cross-Band Analysis
Graduate School of Science and Technology, Niigata University(新潟大学科学技术研究生院)
本文基于4.85GHz城市信道测量和文献参考,分析了上FR1到FR3频段的跨频段特性,提供了详细的参数化测量参考和有限的文献参考视角。
2026-08-10 eess.SP
Characteristics of Interference in Licensed and Unlicensed Bands for Intelligent Spectrum Management
物联网设备的指数增长和智能设备对更高数据速率的需求,提高了在授权频段中运行的蜂窝5G/6 G和在非授权频段中运行的Wi-Fi技术中共享和管理频谱资源的需求。智能频谱管理已经成为动态频谱分配中的一个关键概念。为了了解频谱中存在的干扰,研究人员通常在固定位置监测干扰,并专注于蜂窝频段或Wi-Fi频段。在这项研究中,我们进行实验,收集实时频谱数据在室内和室外环境中的移动接收器,频谱分析仪。对于室外,我们将频谱分析仪安装在汽车座椅上,并在市区的选定路线上行驶。我们把分析仪放在一个推车上,在实验室里移动它。本研究中感兴趣的频率为1.9 - 2.5 GHz,包括授权和未授权频段。在许可和未许可频带之间比较时域和频域行为。我们首先使用阈值对数据进行归一化和二值化。然后,我们通过计算有多少个连续的频谱占用来计算频谱占用。根据我们的观察,室外环境的频谱占用比室内环境更显著。许可频带中的干扰在频域中比未许可频带中的干扰示出更多的变化。本研究提供了对不同环境和频段的干扰行为的更好理解。
2022-06-17 eess.SP
A BFF-Based Attention Mechanism for Trajectory Estimation in mmWave MIMO Communications
本文提出一种基于注意力机制的 transformer 网络,利用 mmWave MIMO 室外系统中的 BFF 序列估计无线设备轨迹,并在 28 GHz 光线追踪数据上验证其性能与泛化能力。
2024-01-23 eess.SP
Quasi-Deterministic Modeling of Sub-THz Band Access Channels in Street Canyon Environments
Niigata University(新潟大学);NTT DOCOMO, INC.(NTT DOCOMO株式会社)
本文通过双方向测量研究亚千兆赫兹频段在街道峡谷环境中的传播特性,提出结合确定性和随机性成分的准确定性模型,评估了大尺度参数并揭示了频率依赖性特征。
2026-03-02 eess.SP
Terahertz Communications Can Work in Rain and Snow: Impact of Adverse Weather Conditions on Channels at 140 GHz
下一代无线网络将利用100 GHz以上的频谱,在多GHz宽的带宽上实现超高数据速率通信。然而,如此高频率的传播环境在整个协议栈设计中引入了挑战,从物理层信号处理到应用设计。因此,在实际部署场景和超宽带上,对信道传播和衰落特性有一个全面的了解是至关重要的。在本文中,我们进行了广泛的测量活动,以评估在130-150 GHz频段的无线链路上的天气条件的影响,通过一个典型的城市回程的情况下,在晴朗的天气,雨,雪的信道探测活动。我们提出了一种新颖的信道探测器设计,捕获信号的灵敏度为-82 dBm和20 GHz的带宽。我们分析链路预算,容量,以及信道参数,如延迟扩展和K因子。我们的实验结果表明,在所考虑的上下文中,不利天气不会中断链接,但会引入一些额外的约束(例如,高延迟扩展和雪条件下路径损耗的增加),这在设计100 GHz以上的可靠第六代(6 G)通信链路时需要考虑。
2022-08-29 cs.IT cs.NI eess.SP
Wi-Fi Self-Coexistence in the 6 GHz Band: An ns-3 Evaluation of LPI and SP Usage
University of Notre Dame(圣母大学)
本文通过 ns-3 仿真评估了 6 GHz 频段 Wi-Fi 网络中低功率室内(LPI)与标准功率(SP)接入点之间的自共存问题,发现 SP AP 会显著降低 LPI AP 的吞吐量,且信道带宽和物理遮挡影响共存公平性。
2026-06-15 cs.NI eess.SP
Modeling the Multipath Cross-Polarization Ratio for Above-6 GHz Radio Links
在本文中,我们参数化的额外损失为基础的多径分量(MPC)交叉极化比(XPR)模型在室内和室外环境中超过6 GHz的频段。结果是基于28个测量活动在几个频段范围从15到80千兆赫。一个传统的XPR模型的MPC假设一个恒定的平均值适合我们的测量非常差,而且高估了去极化效应。我们的测量揭示了一个明显的趋势,即MPC XPR与自由空间路径损耗中的过量损耗成反比。该模型在物理上是合理的,因为更高的过量损耗归因于更有损耗的相互作用或与物体的更大数量的相互作用,从而导致更大的去极化机会。测量结果还表明,MPC XPR不是强烈的频率或环境依赖性。在我们的MPC XPR模型中,具有零dB额外损耗的MPC具有28 dB的平均XPR。当额外损耗每增加一dB时,平均XPR降低0.5dB,平均值附近的标准差为6 dB。该模型适用于现有的信道模型,以重现现实的MPC XPR以上6 GHz的无线电链路。
2018-04-03 cs.IT eess.SP math.IT
Terahertz Channel Measurement and Analysis on a University Campus Street
太赫兹(0.1-10 THz)频段拥有丰富的带宽资源,是支持第六代(6 G)及以后通信的理想频谱。作为频谱中信道研究的基础,信道测量正在进行中,覆盖代表性的6 G通信场景和有前途的THz频段。本文在L型大学校园街道上进行了306-321 GHz和356-371 GHz宽带信道测量。特别地,分别在两个频带处测量十个视线(LoS)和八个非视线(NLoS)点。总共,6480通道脉冲响应(CIR)从测量中获得,基于此,在太赫兹波段中的L形道路中的多径传播被详细阐述,以识别环境中的墙壁、车辆等的主要散射体及其对多径分量(MPC)的影响。分析了两个频段的室外THz信道特性,包括路径损耗、阴影衰落、簇参数、时延扩展和角扩展。在类似的户外场景中,在较低的频率相比,结果验证了在太赫兹频率的MPC的稀疏性,并表明在太赫兹波段的时间和空间域的较小的功率扩展。
2022-11-21 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-Aided Wireless Communications: Prototyping, Adaptive Beamforming, and Indoor/Outdoor Field Trials
本文介绍了一个工作在5.8 GHz频段、含1100个可控单元的RIS原型,提出基于几何阵列特性和接收机反馈的自适应波束成形算法,并通过室内外试验验证其提供26-27 dB功率增益、支持500米32 Mbps传输和1080p视频流畅播放,证明RIS在未来无线通信中的巨大潜力。
2021-07-31 cs.IT eess.SP math.IT
Line-of-Sight Probability for Outdoor-to-Indoor UAV-Assisted Emergency Networks
针对城市应急场景室内人员定位与高带宽通信需求,本文推导了无人机辅助应急网络中视距概率的闭式表达式及覆盖概率,可用于优化无人机部署位置与数量以提升网络性能。
2023-02-27 cs.IT eess.SP math.IT
3-D Statistical Indoor Channel Model for Millimeter-Wave and Sub-Terahertz Bands
毫米波(mmWave)和太赫兹(THz)将用于第六代(6 G)无线系统,特别是用于室内场景。本文提出了一种针对毫米波和亚太赫兹频率的室内三维(3-D)统计信道模型,该模型是根据2014年和2019年在28 GHz和140 GHz的办公楼中进行的广泛信道传播测量开发的。记录了超过15,000个功率延迟曲线(PDP),以研究信道统计数据,例如时间簇的数量、簇延迟和簇功率。信道生成过程中所需的所有参数都来自28 GHz和140 GHz视距(LOS)和非视距(NLOS)场景的经验测量数据。信道模型的验证表明,模拟的均方根(RMS)延迟扩展和RMS角扩展产生良好的协议与测量值。在NYUSIM室外信道模拟器的基础上,开发了一个室内信道模拟软件,该软件可以生成真实的信道冲激响应、PDP和功率角谱。
2020-09-27 cs.IT eess.SP math.IT
Double Directional Channel Measurements for THz Communications in an Urban Environment
虽然毫米波系统是5G通信的支柱,但数据速率需求和用户密度的不可阻挡的增长很快就需要探索下一代技术。其中,太赫兹(THz)波段通信似乎是一个有前途的方向,由于在该频率范围内的电磁频谱中的大带宽的可用性,以及通过具有小形状因子的定向天线利用其定向性质的能力。分析任何通信系统的第一步是分析传播信道,因为它决定了它所面临的基本限制。虽然THz信道已经被探索用于室内短距离通信,但是用于{室外环境中的\em无线接入链路}的信道在很大程度上未被探索。在本文中,我们提出了-据我们所知-第一套双向户外传播信道测量太赫兹波段。具体而言,测量在141 - 148.5 GHz范围内进行,这是联邦通信委员会(FCC)最近分配用于THz研究的频段之一。我们采用双向信道探测,使用频域探测设置的基础上RF光纤(RFoF)扩展超过100米的距离在城市场景中的测量。一个重要的结果是令人惊讶的大量方向(即,到达方向和离开方向对)携带显著的能量。更一般地说,我们的研究结果表明,可以在未来的太赫兹波段的分析和实施的基本参数。
2019-10-03 eess.SP
THz Band Channel Measurements and Statistical Modeling for Urban D2D Environments
THz频段被设想用于6 G系统,以满足对数据速率不断增长的需求。然而,在最终的系统设计和部署可以进行之前,需要详细的信道探测测量来了解关键信道特性。在本文中,我们提出了第一个广泛的一组信道测量的城市室外环境,是超宽带(1 GHz 3dB带宽),双向的发射机和接收机都在同一高度。总之,我们在38个Tx/Rx位置对上进行了测量,总共包括近50,000个脉冲响应,在1-100 m范围内的视线(LoS)和非视线(NLoS)情况下。我们提供建模的路径损耗,阴影,延迟扩展,角度扩展和多径分量(MPC)的功率分布。我们发现,除此之外,即使在NLoS场景中,数十米的户外通信在该频率范围内也是可行的,观察到高达100 ns的全向延迟扩展和高达10 ns的定向延迟扩展,同时角扩展也非常显著,并且对于1 GHz带宽和13度波束宽度观察到数量惊人的MPC。这些结果构成了更好地理解太赫兹波段无线信道的重要的第一步。
2021-09-28 cs.SY eess.SP eess.SY
Monopulse-based THz Beam Tracking for Indoor Virtual Reality Applications
正在研究太赫兹频谱以提供用于室内应用的超高吞吐量无线电链路,虚拟现实(VR)等以及户外应用,例如,本文研究了一种基于单脉冲的波束跟踪方法,用于依赖于稀疏大规模多输入多输出(MIMO)无线信道的有限移动性用户。由于稀疏性,波束形成使用具有恒定幅度约束的数字控制射频(RF)/中频(IF)移相器来实现,以用于发射功率合规性。采用基于单脉冲的波束跟踪技术,利用接收信号强度指示(RSSI),以避免反馈开销的效率和资源节省的明显原因。最后给出了波束跟踪算法的Matlab实现。该Matlab实现已经尽可能地保持通用,使用其中信道、波束形成码本、单脉冲比较器等可以针对特定要求容易地更新并且具有最小代码修改的功能。
2019-06-04 cs.IT eess.SP math.IT
CellSense: A Sub-6 GHz Cellular ISAC System for Clutter-Robust Passive Sensing
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学);Rensselaer Polytechnic Institute(伦斯勒理工学院)
提出一种集成于5G协议栈的Sub-6 GHz ISAC架构CellSense,通过OFDM链路仿真和USRP硬件原型验证,在室内外场景实现高检测概率和亚米级定位精度。
2026-06-05 cs.SY eess.SP eess.SY
AI-Based Channel Prediction in D2D Links: An Empirical Validation
由人工智能(AI)推动的设备到设备(D2D)通信将成为一项联盟技术,将提高系统性能并支持先进无线网络(5G,6G及更高)中的新服务。在本文中,基于AI的深度学习技术被应用于在5.8 GHz下工作的D2D链路,旨在为以下关于接收信号强度变化预测的问题提供潜在的答案:i)作为信道相干时间的函数的预测的有效性如何?以及ii)目标预测性能所需的输入样本的最小数量是多少?为此,考虑了各种测量环境和场景,包括室内开放办公区域、室外开放空间、视线(LOS)、非LOS(NLOS)和移动场景。探索了四种深度学习模型,即长短期记忆网络(LSTM)、门控递归单元(GRU)、卷积神经网络(CNN)和密集或前馈网络(FFN)。线性回归被用作基线模型。据观察,GRU和LSTM表现出等同的性能,并且与CNN、FFN和线性回归相比,两者都更优越。这表明GRU和LSTM能够更好地考虑D2D数据集中的时间依赖性。我们还提供了最小的输入长度,产生所需的性能给定的通道相干时间的建议。例如,为了分别在室内和室外LOS环境中预测未来的17和23 ms,推荐25 ms的输入长度。这表明大部分学习是在通道的相干时间内完成的,并且大的输入长度可能并不总是有益的。
2022-06-16 eess.SP
Beyond Path Loss: Altitude-Dependent Spectral Structure Modeling for UAV Measurements
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学)
本文提出了一种基于测量的框架,用于表征无人机在不同海拔下的频谱行为,通过建模频谱结构的海拔依赖性转变,实现频谱感知和频段选择决策。
2026-01-12 eess.SP
Feasibility Study of VLC-Based Collective Perception for Vehicular Communication
Nagoya University(名古屋大学)
本研究提出将可见光通信(VLC)集成到V2X系统中以增强集体感知(CP),通过实验验证了其可行性,为解决5.9 GHz频段频谱稀缺问题提供了新方案。
2026-05-22 eess.SP
300 GHz Dual-Band Channel Measurement, Analysis and Modeling in an L-shaped Hallway
本文在室内L型走廊开展300 GHz双频段信道测量,提出改进的alpha-beta路径损耗模型以解决NLoS大尺度衰落问题,并构建RT-统计混合信道模型,有效降低计算成本并解决远NLoS位置主导多径分量缺失问题。
2023-05-23 cs.IT eess.SP math.IT
JCR70: A Low-Complexity Millimeter-Wave Proof-of-Concept Platform for A Fully-Digital MIMO Joint Communication-Radar
在毫米波(mmWave)波段具有多输入多输出(MIMO)架构的全数字宽带联合通信雷达(JCR)将实现高的联合通信和雷达性能,同时增强设计灵活性。具有少量位模数转换器(ADC)的量化接收器将为未来便携式设备和自动驾驶汽车提供实用的JCR解决方案,降低功耗。在本文中,我们提出了一个联合通信雷达的概念验证平台,名为JCR 70,这些JCR系统使用真实的信道测量在71-76 GHz频段的性能进行评估和演示。我们开发这个平台,通过扩展毫米波通信设置与一个额外的全双工雷达接收器,并通过捕获MIMO JCR信道使用移动天线在滑轨上。为了表征我们开发的测试JCR性能,我们进行了几次室内和室外实验,并对测量数据应用传统和先进的处理算法。此外,我们还将JCR 70平台的性能与INRAS Radarbook进行了比较,后者是最先进的77 GHz汽车雷达评估平台。结果表明,对于高达5 dB的信噪比,具有2-4位ADC的量化接收器的性能通常非常接近高分辨率ADC。我们的JCR 70平台具有73 GHz和2 GHz带宽的全数字JCR波形,由于更高的带宽和更大的合成天线孔径,因此比Radarbook具有更高的分辨率能力。
2020-06-23 cs.IT eess.SP math.IT
Upper Mid-Band Spectrum for 6G: Vision, Opportunity and Challenges
本文提出 6G 在 FR3 频段(7.125-24.25 GHz)的愿景,分析信道特性、频谱策略、共存问题及大规模 MIMO 等挑战,并展望 6G 标准化方向。
2025-09-08 eess.SP
A Millimeter-Wave Channel Simulator NYUSIM with Spatial Consistency and Human Blockage
精确的信道建模和仿真是毫米波宽带通信系统中不可或缺的,该系统采用电可调窄波束天线阵。在第三代合作伙伴计划第14版中提出了三个重要的信道建模组件,即空间一致性、人为阻塞和室外到室内穿透损耗,用于毫米波通信系统设计。本文介绍了NYUSIM 2.0,一个改进的信道模拟器,可以模拟空间一致的信道实现的基础上,现有的下降为基础的信道模拟器NYUSIM 1.6.1。提出了一种基于几何的方法,使用多个反射表面来产生空间相关和时变的信道系数。使用73 GHz的行人测量结果的人阻塞,四状态马尔可夫模型已实施在NYUSIM模拟动态人阻塞阴影损失。为了对由于穿透到建筑物中而产生的额外路径损耗进行建模,5G信道建模特别兴趣组采用了室外到室内穿透损耗的抛物线模型,并在NYUSIM 2.0中实现。本文演示了这些新的建模功能如何使用NYUSIM 2.0以Monte Carlo方式实现时再现真实数据,使其成为第五代及以后毫米波通信系统设计和评估的有价值的基于测量的信道模拟器。
2019-08-26 cs.IT eess.SP math.IT
Characterization of Spatial-Temporal Channel Statistics from Measurement Data at D Band
针对6G对大带宽容量需求,基于142GHz实测数据,推导适用于室外/室内视距/非视距场景的广义毫米波信道冲激响应,通过几何随机信道建模(GBSM)构建模型并以最大额外延迟验证其性能。
2024-11-08 cs.IT eess.SP math.IT
Self-Healing Effects in OAM Beams Observed on a 28 GHz Experimental Link
本文首次在28 GHz室外毫米波实验链路上观察到了OAM无线电波束的自愈效应,证实该效应随OAM阶数增加而增强。
2024-02-07 eess.SP physics.optics