理论教育 探索3D2D终端中继技术

探索3D2D终端中继技术

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:D2D技术中包括终端的中继传输,而中继传输也可能是解决一直困扰运营商的室内覆盖问题的潜在方案。另一方面,D2D中继传输模式中,由于终端发送功率小,基站干扰影响小,D2D中继传输甚至有可能提升小区频谱效率。表8-1 终端中继技术信号强度测试下面通过几个实测试例来探索D2D终端中继技术。3)测试中,EcIo和RSCP均波动较大,EcIo波动范围平均在 依6 dB左右,RSCP平均在依10 dB左右。

探索3D2D终端中继技术

D2D技术中包括终端的中继传输,而中继传输也可能是解决一直困扰运营商的室内覆盖问题的潜在方案。针对室内覆盖较差的环境,室内深处的UE可以通过窗边或者其他室内浅处信号较好的UE进行中继以获得相应的服务,在不增加基础设施投入的前提下可一定程度上提升运营商网络的覆盖。另一方面,D2D中继传输模式中,由于终端发送功率小,基站干扰影响小,D2D中继传输甚至有可能提升小区频谱效率

为验证该场景的有效性和可行性,笔者所在的技术团队进行了前期研究工作,并对室内信号衰落以及室内信号的分布做了测试与分析。因在开展测试工作时,LTE FDD网络还未大规模商用,因此以下环境1环境2的测试信号基于WCDMA的商用网络信号,环境3的测试基于LTE网络信号。见表8-1。

表8-1 终端中继技术信号强度测试

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下面通过几个实测试例来探索D2D终端中继技术。

1.测试环境1

北京某写字楼内环境,两处室内场景,室内会议室场景与室内办公区场景:其中圆标示点为测量点,相同颜色的点表示在该点测量时接入相同小区。标示点中为测量点序号,每个测量点的数据表示的格式为“RSCP(EcIo)”。

室内会议室场景的WCDMA信号测试结果如图8-2所示。

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图8-2 室内会议室场景示意图

(1)室内测试数据点分析

窗边和室内深处(除测试点4)RSCP,EcIo测试值相差不大。

(2)室内窗边与室外测试点分析

室内窗边与室外RSCP相差不大;室内窗边EcIo略优于室外测试点。

(3)对比测试点4与测试点7

测试点7的RSCP比测试点4高约13 dB;测试点7的EcIo比测试点4高约4 dB。

室内办公区场景测试结果如图8-3所示。

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图8-3 室内办公区场景示意图

(1)测试环境不稳定

测试点2出现一个孤立cell ID,时常出现在一个测试点发生切换的情况。

(2)同一接入基站的信号测试值分析

•对红色接入基站:8、9号测试点信号最好,其他信号略差。门内外:测试点7和测试点8的RSCP、Ec/Io都相差不多;而测试点6比测试点9的RSCP相差9 dB、Ec/Io相差6 dB。

•对黄色接入基站:4个测试点无明显的信号变化趋势。

2.测试环境2(www.daowen.com)

北京某典型住宅环境,两处室内场景。

针对典型住宅环境,对室内窗口、室内深处、门外分别进行WCDMA信号测试,其测试结果如图8-4所示。对住宅室内场景1进行测试,可以看到,测试时,1、2号点相对稳定,未发生切换。3、4号点在测试过程中,均发生过多次切换,数据是按照驻留时间最长的小区中数据计算;1、2号点与3、4号点接入的小区不同;室内深处与门外相比,RSCP相差20 dB,EcIo相差4 dB左右。

对住宅室内场景2的测试结果进行分析,可以看到,该测试环境中大部分点均接入到相同的基站中,对比窗边测试点与室内深处测试点可以看出:

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图8-4 典型住宅室内环境示意图

a)住宅室内场景1 b)住宅室内场景2

•窗边测试点1的RSCP高于室内深处的测试点6/7,平均相差20 dB。

•在室内测试点1、2、3的Ec/Io几乎相同。

3.测试环境3

深圳某商业区,典型室外环境。

典型商业区室内外环境的LTE信号测试结果如图8-5所示,分析如下:

•对2层玻璃门玻璃幕墙,RSRP穿透损耗在16~20 dB左右,SINR差异8~17 dB(测试点20,22)。

电梯楼道遮挡衰落RSRP在15 dB,SINR差异8~11 dB(测试点26,18)。

•楼道遮挡衰落在16 dB,SINR差异3 dB(测试点5)。

•区域A可认为没有基本建筑物阻挡区域,区域B和C认为有建筑物阻挡区域,由测

试数据可知,由建筑物阻挡带来的阴影衰落可在6~10 dB之间。

以上三种典型场景下信号强度测试结果显示:

1)WCDMA基站密度高,测试中室内/室外信号切换频繁。

2)室内测试分析表明,多数测试点呈干扰受限(住宅室内场景2),室内窗边与室内深处相比,多数点RSCP变化不大,EcIo相差不大,信号经过门或墙阻挡后,观测RSCP值下降6~9 dB,EcIo下降不明显,约1~2 dB。个别测试点呈噪声受限(住宅室内场景1),信号经过门或墙阻挡后,个别点呈现噪声受限现象,最大RSCP值下降约20+dB,EcIo下降约4~5 dB。

3)测试中,EcIo和RSCP均波动较大,EcIo波动范围平均在 依6 dB左右,RSCP平均在依10 dB左右。

通过上述分析可以看到,实际的无线通信网络室内无线环境是非常复杂的。同一个室内环境可能是多个基站的覆盖重叠区域,是因为运营商为了满足室内覆盖的需求,密集建站。运营商的这种建站方式对增强覆盖是较为有效的,但不足之处是密集建设基站会导致电磁环境复杂,基站之间的干扰较大。LTE-D2D技术中继通信方式提供了一种变通方式,当运营商的覆盖有盲区时,如果该盲区的话务量非常低,也许可以通过LTE-D2D中继的方式完成覆盖,从而节省了基础设施投资

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图8-5 深圳某典型商业区室内外场景:上图为是室内室外测试结果,下图为测试地点卫星图

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