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中频段的室内共享:中性宿主、蜂窝宏基站和Wi-Fi的性能研究

网络与互联网体系结构 2025-06-06 v1 信号处理

摘要

室内环境对无线连接构成了重大挑战,因为巨大的数据需求给传统解决方案带来压力。利用室外宏基站的公共移动网络运营商(MNO)遭受信号穿透不良的问题。另一方面,室内Wi-Fi网络可能因频谱竞争而面临可靠性问题。共享频谱模型,特别是私人4G/5G网络使用的公民宽带无线电服务(CBRS),已成为提供可靠室内服务的有前景替代方案。此外,这些私人网络配备了中性宿主(NH)模型,可将室内MNO的流量无缝卸载到私人CBRS网络。本文对三种共置技术在中频段频谱(1-6 GHz)上的性能进行了全面的现场评估——一个基于CBRS的NH网络、公共MNO宏网络和Wi-Fi 6网络——在一个具有显著建筑损耗的大型仓储式零售店中进行。我们的分析表明:(i)NH网络相比MNO宏基站提供了优越的室内覆盖,仅需六个CBRS设备(CBSD)即可实现全覆盖,而企业Wi-Fi需要65个接入点(AP),中值建筑损耗为26.6 dB,确保与室外联邦优先用户的无干扰共存;(ii)NH网络实现了显著的室内吞吐量增益,与4G和5G宏部署相比,下行链路的每信道归一化吞吐量分别提升1.44倍和1.62倍,上行链路分别提升4.33倍和13倍;(iii)NH部署在室内实现了相对于5G宏部署的中值物理层下行链路聚合吞吐量2.08倍的增益,尽管仅使用了40 MHz的聚合带宽,而5G宏基站为225 MHz;(iv)NH部署在应用层HTTP下行链路性能上也优于Wi-Fi 5.05倍。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.04974,
  title  = {Indoor Sharing in the Mid-Band: A Performance Study of Neutral-Host, Cellular Macro, and Wi-Fi},
  author = {Joshua Roy Palathinkal and Muhammad Iqbal Rochman and Vanlin Sathya and Mehmet Yavuz and Monisha Ghosh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.04974},
  year   = {2025}
}

备注

This work has been submitted to the IEEE for possible publication