【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 意正在通信的移動(dòng)用戶而言，其他用戶信號(hào)就變成了寬帶噪聲。 為了接入一個(gè)呼叫，移動(dòng)臺(tái)必須有足夠的功率去克服處于同一載頻內(nèi)其他移動(dòng)臺(tái)產(chǎn)生的干擾，也就是說，在基站收到的信號(hào)必須達(dá)到一定的信噪比要求。移動(dòng)臺(tái)所需的 發(fā)射功率不僅取決于移動(dòng)臺(tái)至基站的距離，而且取決于總干擾電平，而小區(qū)負(fù)載直接于總干擾電平有關(guān)。 每增加一個(gè)呼叫，在所有其它移動(dòng)臺(tái)看來，干擾電平就會(huì)增加，相應(yīng)地，為了保證呼叫的完整性，每個(gè)移動(dòng)臺(tái)都應(yīng)適當(dāng)?shù)靥岣咦约旱陌l(fā)射功率，這種調(diào)整反過來又提高了下一個(gè)移動(dòng)臺(tái)所需克服的干擾電平。這個(gè)過程不斷重復(fù)，直至一個(gè)新的移動(dòng)臺(tái)無法在基站獲得滿意的傳輸質(zhì)量，此時(shí)系統(tǒng)就達(dá)到了它的容量極限。 容量極限的產(chǎn)生是因?yàn)橐苿?dòng)臺(tái)最終沒有足夠的功率來克服干擾電平，因此，容量就取決于那些會(huì)影響基站接收的干擾電平因素，例如：相鄰小區(qū)的干擾，功率控 制和話音激活狀況，以及通話質(zhì)量要求是否能降低等等。 在第 14 題中，我們已經(jīng)介紹了碼分系統(tǒng)的 C/I，擴(kuò)頻增益及 bE / 0N 之間的關(guān)系。當(dāng)不存在鄰小區(qū)干擾時(shí)，設(shè)小區(qū)內(nèi)共有 M 個(gè)信道，對(duì)任一移動(dòng)用戶而言，其中只有一個(gè)是有用信號(hào)，其余（ M1）個(gè)信道均為干擾，當(dāng)信號(hào)與干擾遵循同樣的傳輸衰落規(guī)律時(shí)，可得： IC = p 0bGN/E = 1M1? pG 或者說，業(yè)務(wù)信道數(shù) M=0bpN/EG +1 當(dāng)有鄰小區(qū)存在時(shí)，還應(yīng)計(jì)入鄰小區(qū)干擾對(duì)容量的影響，設(shè)鄰小區(qū)為全向小區(qū)，由鄰小區(qū)引入的干擾為 aI ，我們先引入一個(gè)參數(shù) F=a00II I? ，即自小區(qū)干擾 0I占總干擾（ 0I + aI ）的百分?jǐn)?shù)。 或者也可表示為 aI =（ F1 1） 0I 此時(shí)，一個(gè)載波所支持的業(yè)務(wù)信道數(shù) aM =F[0bpN/EG +1] 通常 F 應(yīng)在 60%～ 75%之間。 ☆ 5 3G 系統(tǒng)電磁干擾測(cè)試和仿真環(huán)境 3G 系統(tǒng)總的工作頻段（包括核心頻段和補(bǔ)充頻段）已劃定，但究竟由幾個(gè)運(yùn)營商獲得牌照至今尚未明朗，如果在同一地區(qū)由幾個(gè)運(yùn)營商共同經(jīng)營的話 ，必然有大量電磁干擾的協(xié)調(diào)工作。為此，有關(guān)部門建立了仿真平臺(tái)，進(jìn)行了大量測(cè)試，這將給今后的無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供有用的參考數(shù)據(jù)。我們?cè)?3G 系統(tǒng)間干擾分析（第 60～ 70 題）時(shí)也將參照該仿真環(huán)境下得出的結(jié)論。為此將該仿真平臺(tái)的結(jié)構(gòu)及參數(shù)敘述如下： — 總共有 64 個(gè)全向天線小區(qū)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)只在其中 16 個(gè)小區(qū)進(jìn)行，蜂窩小區(qū)半徑 R 為 500 米、 1000 米、 1500 米和 3000 米。 — 基站站址建設(shè)分三種情況： 共基站：兩個(gè)運(yùn)營商的基站共址（ 0 米或距離很近） 。 較差的情況：兩個(gè)運(yùn)營商的基站偏移 R／ 2 。 最差的情況 ：兩個(gè)運(yùn)營商的基站偏移為 R。 — 采用靜態(tài)仿真方法 移動(dòng)臺(tái)隨機(jī)放置。 執(zhí)行必要的算法，包括功率控制，負(fù)載控制等。 收集足夠多的統(tǒng)計(jì)資料，如：載干比（ C/I），誤碼率（ BER），塊誤碼率（ BLER），吞吐量等。 當(dāng)測(cè)得 bE / 0N 小與目標(biāo)值 時(shí)，則認(rèn)為用戶處于掉線狀態(tài)。 當(dāng)測(cè)得 bE / 0N 大與目標(biāo)值 時(shí)， 則認(rèn)為用戶處于滿意狀態(tài)。 — 系統(tǒng)容量的判斷準(zhǔn)則 上行容量可根據(jù)熱噪聲升高 6dB 來估算， CDMA 系統(tǒng)噪聲升高 6dB 相當(dāng)于極限容量的 75％。 對(duì) TDSCDMA 系統(tǒng)設(shè)定為：當(dāng)用戶滿意率為 95％時(shí)得到的系統(tǒng)容量假設(shè)為系統(tǒng)的極限容量，此極限容量的 75％則設(shè)置為系統(tǒng)正常工作時(shí)的容量。 下行用戶容量定義為 95％的用戶滿意時(shí)，系統(tǒng)所支持的容量。 — 仿真時(shí)的傳播模型 自由空間的路徑損耗 L=+20lgf+20lgd===========+20lgd BS MS L MSBS? =+ 當(dāng)： hb=15m 建筑物平均高度與移動(dòng)臺(tái)高度差為 各排建筑物平均距離為 80m 移動(dòng)臺(tái)與反射體的平均水平距離為 15m F= 時(shí) MS MS 當(dāng) f=2GHz L MSMS? =+40lgd BS BS L BSBS? =???????????????? ?????????0020lg204lg2014lg20dddRddd???? 0d =4 ? bm hh ?? 即斷點(diǎn) mh 、 bh 收發(fā)天線高度 60、 WCDMA WCDMA 互干擾 影響兩個(gè) WCDMA 系統(tǒng)共存的因素主要有： ACIR，兩系統(tǒng)基站間隔距離 d和小區(qū)覆蓋范圍 R。對(duì)于兩個(gè) WCDMA 的宏蜂窩系統(tǒng)，在仿真環(huán)境下，當(dāng)蜂窩半徑為 577 米時(shí)，其仿真結(jié)果對(duì)應(yīng)于噪聲增加 6dB 或滿意率為 95％兩種情況示于下圖中 ： 雙WCDMA(UL) R=577m858789919395979925 30 35 40 45 50ACIR(dB)Capacity(%)基站間隔距離=0m基站間隔距離=基站間隔距離=577m 上行干擾后容量 VS. ACIR 值 (容量判定標(biāo)準(zhǔn)：上行 NoiseRise＝ 6dB) 雙WCDMA(DL) R=577m858789919395979925 30 35 40 45 50ACIR(dB)Capacity(%)基站間隔距離=0m基站間隔距離=基站間隔距離=577m 下行干擾后容量 VS. ACIR 值 (容量判定標(biāo)準(zhǔn)： 95%滿意率 ) 而對(duì)應(yīng)于不同的 ACIR 值，當(dāng) d=R 且 d 增大到 3000 米時(shí)，上、下行鏈路的容量損失對(duì)比結(jié)果分別列于下表： 上行鏈路容量損失對(duì)比結(jié)果 （ 基站距離 =半徑） ACIR (dB) 半徑＝ 577m 半徑＝ 3000m 25 % % 30 % % 40 99% % 50 100% % 下行鏈路容量損失對(duì)比結(jié)果 （ 基站距離 =半徑） ACIR (dB) 半徑＝ 577m 半徑＝ 3000m 25 % % 30 % % 40 % % 50 % % 從上圖和列表中可以看出： ① 上下行容量損失隨著 ACIR 值的增大而減小，小區(qū)半徑的大小對(duì)系統(tǒng)的性能也有影響，隨著小區(qū)半徑的增加，系統(tǒng)容量會(huì)減小，但是容量損 失變化幅度非常小。 ② 各運(yùn)營商基站站距 d 對(duì)系統(tǒng)容量的影響也很大。當(dāng) d=0 即共基站時(shí)，上下行的容量損失最小，運(yùn)營商間的干擾最小；而當(dāng) d=R 時(shí)，相互間容量損失也最大。 ③ 為了保證系統(tǒng)容量損失小于 5％，在小區(qū)半徑 R＝ 577 米時(shí)，上行鏈路的ACIR 至少應(yīng)為 31dB，下行鏈路則至少為 33dB。對(duì)于小區(qū)半徑繼續(xù)增大至 3000 米時(shí)，覆蓋問題為主要考慮因素，容量損失為次要。 ④ 當(dāng) WCDMA 載波間隔為 5MHz 時(shí)，上、下行鏈路的 ACIR 值均為 33dB，此時(shí)，如果 R≤ 1000m，則完全滿足容量損失不大于 5％的要求。因此，當(dāng)一個(gè)覆蓋區(qū)內(nèi) 有兩個(gè)運(yùn)營商同時(shí)運(yùn)營 WCDMA 系統(tǒng)時(shí)，只要兩系統(tǒng)的小區(qū)半徑 R≤ 1000m，則系統(tǒng)之間不需要保護(hù)頻帶可以共存；當(dāng)小區(qū)半徑較?。ㄈ?R＝ 577 米時(shí)），無論兩系統(tǒng)的基站如何布置，只要有 5MHz的載頻間隔，都可以保證系統(tǒng)容量損失控制在 5％范圍內(nèi)。 6 CDMA20221X CDMA20221X 互干擾 對(duì)于兩個(gè) Cdma20221x 系統(tǒng)，影響它們之間的容量損失的因素也是 ACIR,兩基站站址間的距離偏移 d(m)和小區(qū)半徑 R(m)的大小。對(duì)于宏蜂窩小區(qū)，在仿真環(huán)境下，當(dāng)兩系統(tǒng)的小區(qū)半徑均為 577 米時(shí)，對(duì) 應(yīng)于不同的 d 值，（當(dāng) d=0， R／ 2 和 R 時(shí)），畫出了相對(duì)于不同的 ACIR 值時(shí)上、下行容量損失的曲線如下圖 雙cd ma 20 00 (U L) ,R =5 77 m758085909510025 30 35 40 45 50ACIR(dB)Capacity(%)基站間隔距離＝0m基站間隔距離＝基站間隔距離＝577m 上行鏈路干擾后容量 VS. ACIR 值 雙cdma2022(DL),R=577m88909294969810025 30 35 40 45 50ACIR(dB)Capacity(%)基站間隔距離＝0m基站間隔距離＝28 8. 5m基站間隔距離＝57 7m 下行鏈路干擾后容量 VS. ACIR 值 當(dāng) d= R，且 R 增加至 3000 米時(shí)，上下行容量損失與 ACIR 值的關(guān)系見下圖 雙cd ma 20 00 (U L) ,W or st S it ed556575859525 30 35 40 45 50ACIR(dB)Capacity(%) R=577mR=1000mR=3000m 干擾后的上行容量 VS ACIR 雙cdma2022(DL) CoSited929394959697989910025 30 35 40 45 50ACIR(dB)Capacity(%)R=577mR=1000mR=3000m 干擾后的下行容量 VS ACIR 上述仿真曲線表明 ① 上下行容量損失均隨著 ACIR 值的增大而減小；隨著 R 的增加，系統(tǒng)容量也會(huì)減?。坏珒烧呦啾?ACIR 值的影響嚴(yán)重得多。 ② d 值的影響也很大。當(dāng) d=0 時(shí)，上下行容量損失最小，兩系統(tǒng)將按繞最??；而當(dāng) d= R 時(shí)，兩系統(tǒng)間干擾最大，上下行容量損失也最大。 ③ 為了保證系統(tǒng)容量損失小于 5％，在小區(qū)半徑 d=R＝ 577 米時(shí)，上行鏈路的 ACIR 至少應(yīng)為 ，下行鏈路的 ACIR 則至少為 28dB。隨著 R 的增加，當(dāng) R＝ 3000 米時(shí)，主要應(yīng)考慮覆蓋問題，容量損失為次要問 題。 ④ 當(dāng)兩個(gè) Cdma20221x 系統(tǒng)在同區(qū)相鄰頻道上運(yùn)營時(shí)，當(dāng)載波間隔為 時(shí)，其 ACIR 分別為上行 dB 和下行 53 dB，此時(shí)，下行鏈路滿足容量損失≤ 5％的要求，而上行鏈路也基本滿足要求，但應(yīng)適當(dāng)調(diào)整基站距離盡量使基站偏置不要等于小區(qū)半徑，以減小容量損失，使其達(dá)到指標(biāo)。 6 WCDMA 系統(tǒng)對(duì) CDMA20221X 系統(tǒng)的干擾 當(dāng)兩個(gè)宏蜂窩系統(tǒng)小區(qū)半徑均為 577 米時(shí)，當(dāng)兩系統(tǒng)基站間距 d＝ 0，R/2 和 R 時(shí)， WCDMA 系統(tǒng)對(duì) Cdma20221x 系統(tǒng)的干擾仿真結(jié)果分別見下圖： WCDMAcdma2022(UL) R=577m70758085909510025 30 35 40 45 50 55 60ACIR(dB)Capacity(%)基站間隔距離=0m基站間隔距離=基站間隔距離=577m cdma2022 上行鏈路容量 VS. ACIR（ dB） WCDMAcdma2022(DL) R=577m858