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1、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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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(
7、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543
8、dBm,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10dBm,噪声门限为一110dBm;仿真进程个数为10000个,符合3GPP要求.小区类型选用六边型小区,天线类型为全向天线,小区半径R=577m,两系统间隔D=RI2.采用ACIR(~信道功率
