Published January 1, 2019
| Version v1
Publication
Open
A Stochastic Channel Model With Dual Mobility for 5G Massive Networks
Creators
- 1. Universidade Federal do Ceará
Description
In this paper, a new stochastic channel model (SCM) is proposed for fifth-generation (5G) systems. By means of the sum-of-sinusoids (SoS) method to generate spatially consistent random variables (SCRVs), the proposed model extends the 3rd Generation Partnership Project (3GPP)-SCM by considering three important features for accurate simulations in 5G, i.e., support for dual mobility, spatial correlation at both ends of the link and considerable reductions of the required memory consumption when compared with existing models. A typical problem presented in existing channel models, namely the generation of uncorrelated large scale parameters (LSPs) and small scale parameters (SSPs) for close base stations (BSs), is solved, then allowing for more realistic numerical evaluations in most of the 5G scenarios characterized by a large density of BSs and user equipments (UEs) per unit of area, such as ultra-dense networks (UDNs), indoor environments, device-to-device (D2D) and vehicular-to-vehicular (V2V). The proposed model emerges as the first SCM, and therein lower complexity when compared with ray-tracing (RT)-based models, that comprises all the following features: support for single and dual mobility with spatial consistency, smooth time evolution, dynamic modeling, large antenna array, frequency range up 100 GHz and bandwidth up to 2 GHz. Some of the features are calibrated for single mobility in selected scenarios and have shown a good agreement with the calibration results found in the literature.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
في هذه الورقة، يُقترح نموذج قناة عشوائية جديد (SCM) لأنظمة الجيل الخامس (5G). من خلال طريقة مجموع الجيوب الأنفية (SoS) لتوليد متغيرات عشوائية متسقة مكانيًا (SCRVs)، يوسع النموذج المقترح مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP) - SCM من خلال النظر في ثلاث ميزات مهمة للمحاكاة الدقيقة في 5G، أي دعم التنقل المزدوج والارتباط المكاني في طرفي الرابط والتخفيضات الكبيرة في استهلاك الذاكرة المطلوبة عند مقارنتها بالنماذج الحالية. يتم حل مشكلة نموذجية معروضة في نماذج القنوات الحالية، وهي إنشاء معلمات واسعة النطاق غير مترابطة (LSPs) ومعلمات صغيرة النطاق (SSPs) للمحطات الأساسية القريبة (BSs)، ثم السماح بإجراء تقييمات رقمية أكثر واقعية في معظم سيناريوهات 5G التي تتميز بكثافة كبيرة من BSs ومعدات المستخدم (UEs) لكل وحدة من المساحة، مثل الشبكات فائقة الكثافة (UDNs) والبيئات الداخلية والجهاز إلى الجهاز (D2D) والمركبة إلى المركبة (V2V). يبرز النموذج المقترح كأول نموذج لإدارة سلسلة التوريد، وفيه تعقيد أقل عند مقارنته بالنماذج القائمة على تتبع الأشعة (RT)، والتي تضم جميع الميزات التالية: دعم التنقل الفردي والمزدوج مع الاتساق المكاني، وتطور الوقت السلس، والنمذجة الديناميكية، ومصفوفة الهوائي الكبيرة، ونطاق التردد الذي يصل إلى 100 جيجاهرتز وعرض النطاق الترددي الذي يصل إلى 2 جيجاهرتز. تمت معايرة بعض الميزات للتنقل الفردي في سيناريوهات محددة وأظهرت اتفاقًا جيدًا مع نتائج المعايرة الموجودة في الأدبيات.Translated Description (French)
Dans cet article, un nouveau modèle de canal stochastique (SCM) est proposé pour les systèmes de cinquième génération (5G). Au moyen de la méthode de la somme des sinusoïdes (SoS) pour générer des variables aléatoires spatialement cohérentes (SCRV), le modèle proposé étend le projet de partenariat de 3ème génération (3GPP) -SCM en considérant trois caractéristiques importantes pour des simulations précises en 5G, à savoir la prise en charge de la double mobilité, la corrélation spatiale aux deux extrémités de la liaison et des réductions considérables de la consommation de mémoire requise par rapport aux modèles existants. Un problème typique présenté dans les modèles de canaux existants, à savoir la génération de paramètres à grande échelle (LSP) et de paramètres à petite échelle (SSP) non corrélés pour les stations de base proches (BS), est résolu, permettant ainsi des évaluations numériques plus réalistes dans la plupart des scénarios 5G caractérisés par une grande densité de BS et d'équipements utilisateur (UE) par unité de surface, tels que les réseaux ultra-denses (UDN), les environnements intérieurs, les dispositifs à dispositifs (D2D) et les véhicules à véhicules (V2V). Le modèle proposé émerge comme le premier SCM, et donc moins complexe par rapport aux modèles basés sur le lancer de rayons (RT), qui comprend toutes les caractéristiques suivantes : prise en charge de la mobilité simple et double avec cohérence spatiale, évolution temporelle régulière, modélisation dynamique, grand réseau d'antennes, plage de fréquences allant jusqu'à 100 GHz et largeur de bande allant jusqu'à 2 GHz. Certaines des caractéristiques sont étalonnées pour une seule mobilité dans des scénarios sélectionnés et ont montré un bon accord avec les résultats d'étalonnage trouvés dans la littérature.Translated Description (Spanish)
En este trabajo se propone un nuevo modelo de canal estocástico (SCM) para sistemas de quinta generación (5G). Mediante el método de suma de sinusoides (SoS) para generar variables aleatorias espacialmente consistentes (SCRV), el modelo propuesto amplía el Proyecto de Asociación de 3ª Generación (3GPP)-SCM al considerar tres características importantes para simulaciones precisas en 5G, es decir, soporte para movilidad dual, correlación espacial en ambos extremos del enlace y reducciones considerables del consumo de memoria requerido en comparación con los modelos existentes. Se resuelve un problema típico presentado en los modelos de canal existentes, a saber, la generación de parámetros a gran escala no correlacionados (LSP) y parámetros a pequeña escala (SSP) para estaciones base cercanas (BS), lo que permite evaluaciones numéricas más realistas en la mayoría de los escenarios 5G caracterizados por una gran densidad de BS y equipos de usuario (UE) por unidad de área, como redes ultradensas (UDN), entornos interiores, dispositivo a dispositivo (D2D) y vehículo a vehículo (V2V). El modelo propuesto surge como el primer SCM, y en él una menor complejidad en comparación con los modelos basados en trazado de rayos (RT), que comprende todas las siguientes características: soporte para movilidad simple y dual con consistencia espacial, evolución temporal suave, modelado dinámico, conjunto de antenas grandes, rango de frecuencia de hasta 100 GHz y ancho de banda de hasta 2 GHz. Algunas de las características están calibradas para la movilidad individual en escenarios seleccionados y han mostrado una buena concordancia con los resultados de calibración que se encuentran en la literatura.Files
08868161.pdf.pdf
Files
(245 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:fbea41e771fd938b5b7566c62f0b993c
|
245 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نموذج قناة عشوائية مع إمكانية التنقل المزدوج للشبكات الضخمة 5G
- Translated title (French)
- Un modèle de canal stochastique avec double mobilité pour les réseaux massifs 5G
- Translated title (Spanish)
- Un modelo de canal estocástico con movilidad dual para redes masivas 5G
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2980415509
- DOI
- 10.1109/access.2019.2947407
References
- https://openalex.org/W1490921409
- https://openalex.org/W1497644372
- https://openalex.org/W1970591254
- https://openalex.org/W2012471061
- https://openalex.org/W2054692642
- https://openalex.org/W2072079297
- https://openalex.org/W2098003537
- https://openalex.org/W2122194418
- https://openalex.org/W2125819303
- https://openalex.org/W2141885831
- https://openalex.org/W2144694320
- https://openalex.org/W2157693833
- https://openalex.org/W2189194383
- https://openalex.org/W2189783830
- https://openalex.org/W2398409936
- https://openalex.org/W2538944472
- https://openalex.org/W2548165358
- https://openalex.org/W2599033778
- https://openalex.org/W2775421175
- https://openalex.org/W2887993948
- https://openalex.org/W2900841156