3986.net
小网站 大容量 大智慧
当前位置:首页 >> 信息与通信 >>

PHS系统对TD-SCDMA系统的干扰分析

TDPHS 系统对 TD-SCDMA 系统的干扰分析 3G 的脚步日益临近,而在 3G 频段的分配中,TD-SC-DMA 系统和 PHS 系统有 频段重合的问题,由于目前中国网通和中国电信都运行着庞大的 PHS 网络,因此 在 TD-SCDMA 终端入网之前,加强对两者的互干扰测试是十分必要 的,以此来寻 求解决 3G 网络建设和规划中存在的 PHS 对 TD-SCDMA 系统干扰问题的解决方案。 本文从 PHS 系统下行对 TD-SCDMA 上行链路的干扰 的角度来分析 PHS 干扰情况下 TD-SCDMA 系统容量变化。 由于系统容量可以定义为在某一中断概率下,系统所能容纳的最大用户数。 本文通过固定 TD-SCDMA 系统某个时隙内用户数目,通过分析加入 PHS 系统干扰 后 TD-SCDMA 系统的平均掉话率来表征系统容量。 2 两个系统介绍以及产生干扰 的分析 2.1 两个系统介绍 PHS 系统以 TDMA/TDD 制式工作,基站以 5 ms 为一帧,分成 8 个时隙,前 4 个时隙发信号,后 4 个时隙收信号,一收一发构成一个信道,使用同一个频点, 也就是时分双工(TDD)的工作方式。一帧包含 4 个信道,在 PHS 制式中,信道是 时间的概念,对应一对 TDD 上下行时隙,与频点无关。对标准 PHS 基站来说,一 帧的 4 个信道工作在不同频点,其中有一个 信道用来作控制信道(CCH),工作在 26 号频点(对中国电信),其他 3 个用于作为通信信道(TCH)。 PHS 系统信道的帧结构如图 1 所示。 kHz。 根 据信部无[2002]479 号关于第三代公众移动通信系统频率规划问题的通 知,TD-SCDMA 为 TDD 系统,工作频段为 1 880~1 920 MHz/2 010~2 025 MHz/2 300~2 400 MHz 三段。载频间隔 1.6 MHz,码片速率 1.28 Mc/s,每 5 ms 为 一子帧,每个子帧又分为长度为 675μs 的 7 个常规时隙和 3 个特殊时隙。 TD-SCDMA 系统信道的帧结构见文献[2], 所以 TD-SCDMA 系统 在 1 880~1 920 MHz 频段将受到 PHS 系统的干扰。 2.2 干扰背景分析 在网络规划过程中, 对于异系统间互干扰的总体理解就是干扰源对被干扰接 收机产生的干扰效应。 从 图 2 可知,干扰源的发射信号(阻塞信号、加性噪声信号)从天线口被放 大发射出来后,经过了空间损耗 L,最后进入被干扰接收机。如果空间隔离不够 的话,进入 被干扰接收机的干扰信号强度够大,将会使接收机信噪比恶化或者 饱和失真。因此干扰分析的原理就是首先计算接收机能容忍的干扰信号强度门 限,然后和发射机发 射的干扰信号强度(已知)比较,得到最低的空间隔离度 ACIR 要求,最后换算为空间距离。

干扰从理论上来讲大致可以分为 4 类: 加性噪声干扰 干扰源在被干扰接收机工作频段产生的噪声,包括干扰源的 杂散、噪底、发射互调产物等,使被干扰接收机的信噪比恶化。 交调干扰 当多个强信号同时进入接收机时,在接收机前端非线性电路作用 下产生交调产物,交调产物频率落入接收机有用频带内造成的干扰,称为接收机 交调干扰。交调干扰主要由三阶交调引起。 阻塞干扰 接收微弱的有用信号时,带外的强信号同时进入接收机引起饱和 失真所造成的干扰,称为阻塞干扰。 ACS 邻道干扰 在接收机第一邻频存在的强干扰信号,由于滤波器残余、倒 易混频和通道非线性等原因,引起的接收机性能恶化,称为邻道干扰。 考 虑到两个系统均为 TDD 系统, TD-SCDMA 有一段频段与 PHS 系统的频段 且 重叠,实际情况中应该会邻频共存。因此 TD-SCDMA 与 PHS 互干扰主要 考虑 PHS 下行对 TD-SCDMA 上行的干扰和 TD 下行对 PHS 上行的干扰。本文主要分析 PHS 下行对 TD-SCDMA 上行的干扰。 2.3 PHS 下行对 TD-SCDMA 上行的干扰 2.3.1 TD-SCDMA 系统中上行链路情况 TD 系统上行链路信噪比为: 其中 β 是联合检测因子,P 是基站接收到的 UE[i]的功率,Iown 是本小区 干扰,Iother 是邻小区干扰,N 是热噪声,α 为书小区联合检测因子。 2.3.2 加入 PHS 系统干扰 由于 PHS 系统产生的干扰将会加大 TD-SCDMA 系统的背景噪声,降低上行链 路的 sIR 值,所以将 PHS 系统产生的干扰结果作为一个干扰因子 IPHS 加在上行 链路底噪中。即: (2) 2.3.3 干扰因子 IPHS 分析 情况 l 按照标准给出的数值要求进行分析 按最新 RCR STD28 V4.0 最新标准,PHS 基站带外杂散辐射标准: 由于 PHS 系统占用的频带为 1 900~1 920 MHz,假设 1 900.15 MHz 中心 频率被 PHS 系统占用。TD-SCDMA 系统占用了 l 880~1 900 MHz 频段。 在这个范围得到两种情况:第一种为最差情况,既要考虑杂散干扰又要考虑 邻频干扰;第二种由于邻道泄漏值小于杂散干扰值,所以忽略。

取 1 898.55 MHz(PHS 的 3 倍频干扰在一个 TD 带宽内,3 倍频以外的干扰 就当作杂散干扰进行处理)为分隔点。 1 898.55~1 900 MHz 之间,为 TD 系统受到干扰的最差情况为一 28.6 dBm。 这个频段既要考虑杂散干扰又要考虑邻频干扰。因为核心频段内的杂散功率是 1.28*251 nW/MHz,即 321.28 nW(为 一 35 dBm),而最差的邻道泄漏,即中心 频率在 1 900.15 MHz 的载频产生的泄漏计算后得到的功率为 800 nW+250 nW 即 1 050 nW(为一 29.8 dBm)。邻道泄漏值大于杂散干扰值,所以在这个频段必 须考虑邻道泄漏这种情况。 1 880~1 898.55 MHz 只考虑杂散干扰一 35 dBm。对于 1 880~1 898.55 MHz 之间的频段,如考虑邻道泄漏,计算邻道功率为 250 nW,其值小于杂散干扰 值 321.28 nW。因此无需考虑邻道泄漏,只考虑杂散干扰。 TD 其他频段产生的干扰和 1 880~1 898.55 MHz 的情况一样,为一 35 dBm。 情 况 2 按照 PHS 系统实际产生的干扰进行计算 JPHS(dB)一 Pcs+Gig+GCS-Lnormal-ACIR-Li 其中 Pcs 为 CS 发射功率,ACIR 为空间隔离度, Li 为 PHS 基站到 TD 基 站的路损,Gij 为用户 UE 的智能天线赋形在该 PHS 基站 方向上的增益,Gcs 为 CS 天线增益,Lnormal 包括智能天线馈线损耗和 PHS 馈线 损耗。 按照数值计算出来,情况 2 产生的干扰远大于情况 1,所以本文采用情况 2 的干扰因子取值来进行仿真。 3 仿真结果与分析 3.1 仿真说明 在平台中一共撒入 TD 基站两层 19 个,采用同频组网方式,TD 基站为全向 智能天线。每个时隙考虑满用户情况,即 8 个用户同时接入。TD 小区半径为 400 m;PHS 系统撒入九层共 271 个 PHS 基站,小区半径取 100 m,并且为 lC7t 的情 况。 假设上行 SIR 门限值为 8 dB,如果 UE 的 SIR 大于该值,则该用户掉话。 路损模型只考虑宏小区模型,采用: L=128.1+37.6log10(R) 3.2 仿真结果与分析 根据上述仿真假设和参数设置,在自己搭建的平台上得到仿真结果如图 3, 图 4 所示。

由该掉话率的曲线图可分析得出:TD 系统掉话率为 5.5%时,ACIR 值为 91 dB;掉话率为 5%时,ACIR 值接近 100 dB。 因 此,在 TD 小区半径固定为 400 m,PHS 小区半径为 100 m 的情况下,当 能容忍的掉话率固定在 5%的时候,两个系统的 ACIR 值变化范围在 90~105 dB 范围内, 基本可以满足每个时隙接入用户数为 8 个, 即小区容量最大。 随着 ACIR 值的减小,要满足可容忍的掉话率的情况下就会降低系统的容量,使每个时 隙 接入的用户数目相应减少。 这个结果是比较苛刻条件下的结论: (1)仿真中所有 TD-SCDMA 系统和 PHS 系统的天线高度都一样, 而实际中各天 线的高度是不同的,所以不会出现主瓣对打情况,那么干扰因子会降低。由于 TDSCDMA 天线的空间位置高于 PHS 基站天线,可将 PHS 天线更换为对上副瓣抑制 较大的类型; (2)仿真是基于采用同频组网情况下进行的, 实际基本不会采用这样的条件; (3)本仿真天线没有考虑 PHS 滤波器作用,实际操作可通过 PHS 基站发射天 线加带通滤波器来减小 PHS 杂散。 (4)理论分析 TD-SCDMA 的工作频段是在 1 880~1 900 MHz,而实际中 TD-SCDMA 优先使用 2 010~2 025 MHz 频段,在该频段上 TD-SCDMA 受到 PHS 系 统的干扰减小,所需的空间隔离度也就减小。 4 结 语 本 文是针对目前 TD-SCDMA 逐步走向商用化,TD-SCDMA 与 PHS 系统之间的 干扰问题进行讨论, 主要针对 PHS 系统下行对 TD-SCDMA 上行链路 的干扰的影响, 通过分析和仿真的验证,给出了当系统固定覆盖范围后,在可容忍掉话率的情况 下,为满足最大系统容量而选取的空间隔离度值变化范围。


网站首页 | 网站地图 | 学霸百科 | 新词新语
3986 3986.net
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit325@qq.com