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非地面网络通信服务中5G定位参考信号的影响评估

信号处理 2026-07-08 v1
作者: Alejandro Gonzalez-Garrido , Ottavio M. Picchi , Francesco Menzione
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摘要

5G新无线电(NR)非地面网络(NTN)通过低地球轨道(LEO)和中地球轨道(MEO)卫星星座扩展蜂窝连接，同时能够重用下行链路NR定位参考信号(PRS)以提供定位、导航和授时(PNT)服务以及宽带通信。然而，NTN几何结构固有的较大星间差分传播延迟可能导致非服务卫星的PRS传输与服务卫星的数据流重叠。本文通过推导可见球冠上斜距分布的统计模型，并通过混合公式将其扩展到双层星座，从而得到差分延迟的闭式累积分布函数(CDF)，分析了这种共存性。该模型使用代表双层欧洲NTN星座的10天轨道模拟进行了验证。在服务卫星数据流干扰下，非服务卫星PRS的检测极限以有效载波噪声密度比来表征。对于标准化的NR频率范围1(FR1)和频率范围2(FR2)配置，还评估了周期性PRS传输对未编码误码率(BER)的影响。蒙特卡洛模拟表明，同时多PRS重叠的概率保持在几个百分点以下，具体取决于PRS持续时间和重复周期，而PRS检测在数据干扰下仍然可行。当PRS接收电平比数据信号低约25 dB时，在广泛的重复周期范围内，其对未编码BER的影响可忽略不计，而BER劣化随PRS占空比增加而增加。这些结果表明，在适当的PRS周期设计下，基于NR-PRS的PNT可以与NTN中的宽带下行链路共存。

关键词

5G新无线电 非地面网络 定位参考信号 定位导航和授时 共存分析 差分延迟

引用

@article{arxiv.2607.07466,
  title  = {5G Positioning Reference Signal impact assessment in Non-Terrestrial Networks communication service},
  author = {Alejandro Gonzalez-Garrido and Ottavio M. Picchi and Francesco Menzione},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.07466},
  year   = {2026}
}