Desarrollo de un Simulador Parametrizable de 5G-New Radio basado en Ray Tracing para Planificación de Celdas Urbanas

Abstract

En la actualidad se ha comenzado a desplegar la tecnología de banda ancha 5G New Radio. Por lo tanto, se necesitan nuevas herramientas enfocadas al estudio del estándar y las condiciones de propagación. En este contexto, se presenta el desarrollo de un simulador 5G New Radio que permite experimentar con los diferentes parámetros de las señales, así como identificar las principales características a nivel de enlace y propagación de onda. Se analizaron las partes más esenciales del estándar y se introdujeron en el software, a partir de lo cual se pudo parametrizar el Physical Downlink Shared Channel y el Physical Uplink Shared Channel. En cuanto a la planificación de celdas urbanas, se incluyen dos cálculos: i) Mapas SINR que permiten la visualización de Signal to Noise and Interference Ratio (SINR) para un número parametrizable de gNodesB, potencia de transmisión, downtilt, etc. ii) Simulación de cobertura basada en ray-tracing en mapas 3D que tiene en cuenta también la permitividad y la conductividad de los materiales de edificios y terreno. Además, para la caracterización del canal, el simulador presenta el Perfil de Retardo de Potencia (PDP), y si hay movimiento, el desplazamiento Doppler se representa en la función de dispersión. El resultado es un simulador parametrizable que integra la generación de señales de 5G-NR y cálculos de cobertura para el despliegue de celdas urbanas de 5G, con una diferencia media para el caso del ray-tracing de 7.11 dB entre los valores medidos y calculados.