More people prefer to using rail traffic for travel or for commuting due to its convenience and flexibility. As the record of the maximum speed of rail has been continuously broken and new applications are foreseen, the high-speed railway (HSR) communication system requires higher data rate with seamless connectivity, and therefore, the system design faces new challenges to support high mobility. Millimeter-wave (mmWave) technologies are considered as candidates to provide wideband communication. However, mmWave is rarely explored in HSR scenarios. In this paper, channel characteristics are studied in the 5G mmWave band for typical HSR scenarios, including urban, rural, and tunnel, with straight and curved route shapes. Based on the wideband measurements conducted in the tunnel scenario by using the 'mobile hotspot network' system, a 3-D ray tracer (RT) is calibrated and validated to explore more channel characteristics in different HSR scenarios. Through extensive RT simulations with 500-MHz bandwidth centered at 25.25 GHz, the power contributions of the multipath components are studied, and the dominant reflection orders are determined for each scenario. Path loss is analyzed, and the breakpoint is observed. Other key parameters, such as Doppler shifts, coherence time, polarization ratios, and so on, are studied. Suggestions on symbol rate, sub-frame bandwidth, and polarization configuration are provided to guide the 5G mmWave communication system design in typical HSR scenarios.
KSP 제안 키워드
5 GHz, 5G millimeter-wave, Channel Characteristics, Channel measurement, Communication system, Doppler Shift, High Mobility, High-speed railway communications, Key parameters, MHz bandwidth, Millimeter-wave band
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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