关于低地球轨道（LEO）星座对导航卫星系统（NTN PNT）中PRS（伪卫星）星际干扰影响的系统指南

《IEEE Open Journal of the Communications Society》：System Guidelines for Impact of PRS Inter-Satellite Interference in NTN PNT with LEO Constellations

　　

摘要：

本文研究了非地面网络（NTN）在提供定位、导航和计时（PNT）服务时所面临的干扰问题。当前的移动通信标准已经为地面网络（TN）提供了原生的定位方法，尤其是在下行传输中实现了定位参考信号（PRS）。这种能力已被证明能够在专用网络中实现亚米级的定位精度，即使使用飞行基站也是如此。第三代合作伙伴计划（3GPP）标准的后续版本预计将通过将其集成到NTN部署中来进一步扩展定位能力。结合导航和通信信号可以以成本效益较高的方式实现多层PNT系统的概念。在多层PNT系统中，来自不同平台（如卫星、高空气平台站（HAPS）和无人机）的PRS传输在用户设备（UE）处会经历不同的时间延迟和多普勒频移。与地面固定基站的TN不同，低地球轨道（LEO）NTN星座的高时间延迟变化和多普勒频移会导致PRS传输之间的干扰。这种卫星间的干扰确实需要进一步研究。本文提出了一些指导原则和新的评估指标，以说明来自LEO星座的PRS干扰的影响，从而能够以优化的方式设计基于NTN的PRS传输与通信信号，以满足PNT需求。通过将PRS干扰近似为加性高斯白噪声（AWGN），可以得出一个通用原则：带宽越大，由于干扰导致的测距精度下降越小。本文通过一个示例LEO星座展示了在考虑相关卫星间干扰场景的情况下NTN PNT系统可实现的测距精度。