PHS系統(tǒng)對TD-SCDMA系統(tǒng)的干擾分析-設(shè)計應用

精品文檔-下載后可編輯PHS系統(tǒng)對TD-SCDMA系統(tǒng)的干擾分析-設(shè)計應用3G的腳步日益臨近，而在3G頻段的分配中，TD-SC-DMA系統(tǒng)和PHS系統(tǒng)有頻段重合的問題，由于目前中國網(wǎng)通和中國電信都運行著龐大的PHS網(wǎng)絡(luò)，因此在TD-SCDMA終端入網(wǎng)之前，加強對兩者的互干擾測試是十分必要的，以此來尋求解決3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和規(guī)劃中存在的PHS對TD-SCDMA系統(tǒng)干擾問題的解決方案。本文從PHS系統(tǒng)下行對TD-SCDMA上行鏈路的干擾的角度來分析PHS干擾情況下TD-SCDMA系統(tǒng)容量變化。由于系統(tǒng)容量可以定義為在某一中斷概率下，系統(tǒng)所能容納的用戶數(shù)。本文通過固定TD-SCDMA系統(tǒng)某個時隙內(nèi)用戶數(shù)目，通過分析加入PHS系統(tǒng)干擾后TD-SCDMA系統(tǒng)的平均掉話率來表征系統(tǒng)容量。2兩個系統(tǒng)介紹以及產(chǎn)生干擾的分析

2．1兩個系統(tǒng)介紹PHS系統(tǒng)以TDMA/TDD制式工作，基站以5ms為一幀，分成8個時隙，前4個時隙發(fā)信號，后4個時隙收信號，一收一發(fā)構(gòu)成一個信道，使用同一個頻點，也就是時分雙工(TDD)的工作方式。一幀包含4個信道，在PHS制式中，信道是時間的概念，對應一對TDD上下行時隙，與頻點無關(guān)。對標準PHS基站來說，一幀的4個信道工作在不同頻點，其中有一個信道用來作控制信道(CCH)，工作在26號頻點(對中國電信)，其他3個用于作為通信信道(TCH)。PHS系統(tǒng)信道的幀結(jié)構(gòu)如圖1所示。

kHz。根據(jù)信部無[2022]479號關(guān)于第三代公眾移動通信系統(tǒng)頻率規(guī)劃問題的通知，TD-SCDMA為TDD系統(tǒng)，工作頻段為1880～1920MHz/2010～2025MHz/2300～2400MHz三段。載頻間隔1．6MHz，碼片速率1．28Mc/s，每5ms為一子幀，每個子幀又分為長度為675μs的7個常規(guī)時隙和3個特殊時隙。TD-SCDMA系統(tǒng)信道的幀結(jié)構(gòu)見文獻[2]，所以TD-SCDMA系統(tǒng)在1880～1920MHz頻段將受到PHS系統(tǒng)的干擾。

2．2干擾背景分析在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中，對于異系統(tǒng)間互干擾的總體理解就是干擾源對被干擾接收機產(chǎn)生的干擾效應。從圖2可知，干擾源的發(fā)射信號(阻塞信號、加性噪聲信號)從天線口被放大發(fā)射出來后，經(jīng)過了空間損耗L，進入被干擾接收機。如果空間隔離不夠的話，進入被干擾接收機的干擾信號強度夠大，將會使接收機信噪比惡化或者飽和失真。因此干擾分析的原理就是首先計算接收機能容忍的干擾信號強度門限，然后和發(fā)射機發(fā)射的干擾信號強度(已知)比較，得到的空間隔離度ACIR要求，換算為空間距離。

干擾從理論上來講大致可以分為4類：加性噪聲干擾干擾源在被干擾接收機工作頻段產(chǎn)生的噪聲，包括干擾源的雜散、噪底、發(fā)射互調(diào)產(chǎn)物等，使被干擾接收機的信噪比惡化。交調(diào)干擾當多個強信號同時進入接收機時，在接收機前端非線性電路作用下產(chǎn)生交調(diào)產(chǎn)物，交調(diào)產(chǎn)物頻率落入接收機有用頻帶內(nèi)造成的干擾，稱為接收機交調(diào)干擾。交調(diào)干擾主要由三階交調(diào)引起。阻塞干擾接收微弱的有用信號時，帶外的強信號同時進入接收機引起飽和失真所造成的干擾，稱為阻塞干擾。ACS鄰道干擾在接收機鄰頻存在的強干擾信號，由于濾波器殘余、倒易混頻和通道非線性等原因，引起的接收機性能惡化，稱為鄰道干擾?？紤]到兩個系統(tǒng)均為TDD系統(tǒng)，且TD-SCDMA有一段頻段與PHS系統(tǒng)的頻段重疊，實際情況中應該會鄰頻共存。因此TD-SCDMA與PHS互干擾主要考慮PHS下行對TD-SCDMA上行的干擾和TD下行對PHS上行的干擾。本文主要分析PHS下行對TD-SCDMA上行的干擾。

2．3PHS下行對TD-SCDMA上行的干擾

2．3．1TD-SCDMA系統(tǒng)中上行鏈路情況

TD系統(tǒng)上行鏈路信噪比為：

其中β是聯(lián)合檢測因子，P是基站接收到的UE[i]的功率，Iown是本小區(qū)干擾，Iother是鄰小區(qū)干擾，N是熱噪聲，α為書小區(qū)聯(lián)合檢測因子。

2．3．2加入PHS系統(tǒng)干擾由于PHS系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾將會加大TD-SCDMA系統(tǒng)的背景噪聲，降低上行鏈路的sIR值，所以將PHS系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾結(jié)果作為一個干擾因子IPHS加在上行鏈路底噪中。即：(2)

2．3．3干擾因子IPHS分析情況l按照標準給出的數(shù)值要求進行分析按RCRSTD28V4．0標準，PHS基站帶外雜散輻射標準：

由于PHS系統(tǒng)占用的頻帶為1900～1920MHz，假設(shè)1900．15MHz中心頻率被PHS系統(tǒng)占用。TD-SCDMA系統(tǒng)占用了l880～1900MHz頻段。在這個范圍得到兩種情況：種為差情況，既要考慮雜散干擾又要考慮鄰頻干擾；第二種由于鄰道泄漏值小于雜散干擾值，所以忽略。取1898．55MHz(PHS的3倍頻干擾在一個TD帶寬內(nèi)，3倍頻以外的干擾就當作雜散干擾進行處理)為分隔點。1898．55～1900MHz之間，為TD系統(tǒng)受到干擾的差情況為一28．6dBm。這個頻段既要考慮雜散干擾又要考慮鄰頻干擾。因為頻段內(nèi)的雜散功率是1．28*251nW/MHz，即321．28nW(為一35dBm)，而差的鄰道泄漏，即中心頻率在1900．15MHz的載頻產(chǎn)生的泄漏計算后得到的功率為800nW+250nW即1050nW(為一29．8dBm)。鄰道泄漏值大于雜散干擾值，所以在這個頻段必須考慮鄰道泄漏這種情況。1880～1898．55MHz只考慮雜散干擾一35dBm。對于1880～1898．55MHz之間的頻段，如考慮鄰道泄漏，計算鄰道功率為250nW，其值小于雜散干擾值321．28nW。因此無需考慮鄰道泄漏，只考慮雜散干擾。TD其他頻段產(chǎn)生的干擾和1880～1898．55MHz的情況一樣，為一35dBm。情況2按照PHS系統(tǒng)實際產(chǎn)生的干擾進行計算JPHS(dB)一Pcs+Gig+GCS-Lnormal-ACIR-Li其中Pcs為CS發(fā)射功率，ACIR為空間隔離度，Li為PHS基站到TD基站的路損，Gij為用戶UE的智能天線賦形在該PHS基站方向上的增益，Gcs為CS天線增益，Lnormal包括智能天線饋線損耗和PHS饋線損耗。按照數(shù)值計算出來，情況2產(chǎn)生的干擾遠大于情況1，所以本文采用情況2的干擾因子取值來進行仿真。3仿真結(jié)果與分析

3．1仿真說明在平臺中一共撒入TD基站兩層19個，采用同頻組網(wǎng)方式，TD基站為全向智能天線。每個時隙考慮滿用戶情況，即8個用戶同時接入。TD小區(qū)半徑為400m；PHS系統(tǒng)撒入九層共271個PHS基站，小區(qū)半徑取100m，并且為lC7t的情況。假設(shè)上行SIR門限值為8dB，如果UE的SIR大于該值，則該用戶掉話。路損模型只考慮宏小區(qū)模型，采用：

L=128．1+37．6log10(R)

3．2仿真結(jié)果與分析根據(jù)上述仿真假設(shè)和參數(shù)設(shè)置，在自己搭建的平臺上得到仿真結(jié)果如圖3，圖4所示。

由該掉話率的曲線圖可分析得出：TD系統(tǒng)掉話率為5．5％時，ACIR值為91dB；掉話率為5％時，ACIR值接近100dB。因此，在TD小區(qū)半徑固定為400m，PHS小區(qū)半徑為100m的情況下，當能容忍的掉話率固定在5％的時候，兩個系統(tǒng)的ACIR值變化范圍在90～105dB范圍內(nèi)，基本可以滿足每個時隙接入用戶數(shù)為8個，即小區(qū)容量。隨著ACIR值的減小，要滿足可容忍的掉話率的情況下就會降低系統(tǒng)的容量，使每個時隙接入的用戶數(shù)目相應減少。這個結(jié)果是比較苛刻條件下的結(jié)論：(1)仿真中所有TD-SCDMA系統(tǒng)和PHS系統(tǒng)的天線高度都一樣，而實際中各天線的高度是不同的，所以不會出現(xiàn)主瓣對打情況，那么干擾因子會降低。由于TDSCDMA天線的空間位置高于PHS基站天線，可將PHS天線更換為對上副瓣抑制較大的類型；(2)仿真是基于采用同頻組網(wǎng)情況下進行的，實際基本不會采用這樣的條件；(3)本仿真天線沒有考慮PHS濾波器作用，實際操作可通過PHS基站發(fā)射天線加帶通濾波器來減小PHS雜散。(4)理論分析TD-SCDMA的工作頻段是在1880～1900MHz，而實際中TD-SCDMA優(yōu)先使用2010～2025MHz頻段，在該頻段上TD-