WCDMA和PHS系统共存干扰的研究.docVIP

WCDMA和PHS系统共存干扰的研究 瞄研究与设计 WCDMA和PHS系统共存干扰的研究 郭隆庆.李英丹.屈鹏飞.孙文江 (信息产业部电信研究院北京100083) 1引言 2G网络和3G网络将在今后几年内共存,为使二者正常工作必须考虑不同技术体制的共存问题. 本文从WCDMA和PHS的频谱规划和无线传播模型出发,应用基于Monte.Carlo分析方法的计算 机仿真平台,对WCDMA和PHS的干扰问题进行了细致的计算机仿真,并给出了仿真结果,提出 了相应建议. 近年来,随着我国移动通信市场的迅速发展,以GSM,PHS 等为代表的2G系统已被大范围部署并投入使用,3G系统也将 入网应用.如何保障2G和3G两个移动通信系统可靠工作,已 经成为关注的重点. 依据我国对3G系统频率使用的规划方案,WCDMA系统 和PHS系统在1920MHz附近邻频共存.目前研究移动通信系 统之间的共存干扰问题通常采用3种方法【l】:最小耦合法(MCL), 增强的最小耦合法(E.MCL)和蒙特卡洛法(Monte.Carlo).本研 究采用Monte.Carlo算法,针对WCDMA系统与PHS系统在不 同传输或接收状态下的共存干扰,PHS系统的自干扰以及共存 小区半径变化对不同系统的影响进行了细致的研究,并给出了 仿真结果. 2WCDMA和PHS在固定小区半径下共存 干扰的仿真 2-1WCDMA上行链路和PHS上行链路间干扰仿真 WCDMA属于FDDCDMA系统,它的上行链路频段和PHS 频段相邻.当两系统在某小区呈共存分布时(如图1所示), WCDMA的上行链路与PHS系统之间有可能存在共存干扰.图1 中.粗线和细线分别表示WCDMA和PHS系统;设小区半径为 R,系统间偏移距离D为R/2. 对于图1的WCDMA上行链路和PHS上行链路的传播路 径模型,设系统移动台(MS)个数为m,基站(BS)个数为,l.根 据随机分布产生的坐标信息,则移动台和基站之间的距离矩 阵D一为 Dm= dIldl2… .如 di1: d… d…d … 西 如…d册 式(1)中,d表示第i个移动台和第个基站之间的距离. 由距离产生的路径损耗为 l~/, MS-ItS=15.3+37.61gdr.璐(2) 则移动系统的所有链路的广义路径损失可表示为: (3) 豳 E 韫 研究与设计 -- 4000-3000-2000-100001000200030004000 距离(m) 图1两系统共存布局 式(3)中:P~=max(/+lgF—GTl—G礅,L^lc)表示广义路径损失. l是固定偏差的对数正态衰落,它根据具体的仿真环境而定; G为发射机的天线增益;G礅为接收机的天线增益;L为最小 耦合损失.. 依据参考文献[2】,此模型下最小耦合损失为70dB,因此, 最终的传播损失可表示为 L=rain(一70)(4) 因为移动台和基站之间的发射功率是通过功率控制决定 的,仿真使用的功率控制模型基于SIR(信噪比)的功率控制和 内环+外环闭环功率控制方案,通过功率控制改变信号的发送 功率,使计算得到的内环SIR值保持在外环给定的目标SIR上. 上行链路功率控制过程中.需要计算移动台和基站之间的5侬, 对于上行链路.其接收机端口的SIR计算公式为 SIR叽=(5) 式(5)中,.s:基站接收的有用信号功率;G.:处理增益;: 来自与本链路相关基站连接的除本移动台外其他移动台的干 扰;:来自与其他基站连接的移动台的干扰;No:热噪声;:干 扰抑制因子.当不使用联合检测技术时,B=0. 功率控制后发射机的发射功率是 p一鲤= G. 式(6)中,是基站接收到的总功率;孵:目标SIR值. 容量的变化是衡量系统性能的一个重要指标.因为WCDMA 系统是一个软容量的系统.其容量随具体条件的变化而发生变 动.仿真中依据3GPP规定,WCDMA系统的上行链路采用6dB 噪声提升准则(对应于75%负载),即接收机端接收到的所有功 率和热噪声的比值为6dB时,接人的每小区/扇区平均满意用户 数即为系统的容量.设定单运营商情况下的系统容量为,多 运营商情况下的系统容量为,容量损失定义为 Cop∞ityloss=l-等㈩ 由于PHS系统使用SIR指标来测试系统的性能.仿真 时先计算出单运营商时系统的性能指标是姗,然后求 出多运营商情况下的系统性能指标孤血,系统性能的下降 Pegrornu~eloss定义为 Pegrornu~eloss=1一(8) 仿真中使用的发射机和接收机的特性参数是:WCDMA基 站发射功率为543dBm,噪声门限为一103.1dBm;WCDMA移动 台发射功率为一50—21dBm,噪声门限为一96.1dBm;PHS基站发 射功率为27dBm,噪声门限为一114dBm;PHS移动台发射功率 为10