PHS下行对TD-SCDMA上行的干扰( 二 )


考虑到PHS和TD-SCDMA两个系统均为TDD系统,且TD-SCDMA有一段频段与PHS系统的频段重叠,实际情况中应该会是邻频共存 。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-SCDMA下行对PHS系统上行的干扰 。对于PHS系统,由于占用的频带为1 900~1 920 MHz,跟TD-SCDMA系统1 880~1 900 MHz频带最为靠近,因此主要分析TD-SCDMA在该频段上受到PHS系统下行的干扰,只要在该频段上PHS对TD-SCDMA的干扰解决了,TD-SCDMA在其他频段上受PHS干扰的问题也就解决了 。

;由于PHS系统的带宽为300 kHz,因此假设PHS系统的中心频率在1 900.15 MHz,根据中国通信标准化协会(CCSA)TC5 WG1频谱子工作组召开的会议确定的TD-SCDMA系统宏小区对PHS系统间共存的研究方法、仿真原理和仿真假设,规定PHS邻道泄漏功率为:2△f的频带内泄漏功率小于800 nW;3△f的频带内泄漏功率小于250 nW,其中△f表示PHS系统带宽(如图1所示) 。则TD-SCDMA系统在1 880~1 900 MHz频段分两种情况考虑 。取TD-SCDMA的一个带宽间隔1 888.40 MHz(PHS的3倍频干扰在一个TD带宽内,3倍频以外的干扰当作杂散干扰进行处理)为分隔点 。在1 888.40MHz~11 900 MHz之间为最差情况,既要考虑杂散干扰又要考虑邻频干扰;在1 880~1 888.40 MHz当作杂散干扰来处理 。
按RCR STD28 V4.0最新标准,核心频段内的杂散功率为1.6×251 nw=401.6 nW≌-34.0 dBm(≌表示nW与dBm之间的等效) 。最差的情况,即中心频率在1 900.15 MHz的载频产生的泄漏功率为800 nW+250 nW=1 050 nW≌-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;对于1 880~1 888.40 MHz的频段,如考虑邻道泄漏,计算邻道功率为250 nW≌-36 dBm,其值小于杂散干扰值,因此无需考虑邻道泄漏,只考虑杂散干扰 。
综合上述考虑,在不同频段的干扰类型和功率为:
1880MHz~1888.40 MHz(杂散干扰):401.6 nW≌-34.0 dBm,1 898.72 MHz~1 900 MHz(杂散+邻道干扰):401.6 800 250 nW=1451.6 nW≌-28.4 dBm,2 010 MHz~2 025 MHz(杂散干扰):401.6 nW≌-34.0 dBm,2 300 MHz~2 400 MHz(杂散干扰):401.6 nW≌-34.0 dBm 。
2 仿真研究
2.1仿真过程介绍
仿真的思想基于TD-SCDMA单系统同频组网平台,分析PHS下行对TD-SCDMA上行的干扰情况 。信噪比(SIR)公式[6]为:
其中ν是话务激活因子(语音通常为0.6,数据为1),b是联合检测因子,a是多用户检测抑制因子,P是基站接收到TD-SCDMA用户的功率,I own是本小区干扰,I other是邻小区干扰,IPHS是PHS下行对TD-SCDMA上行的干扰,N是热噪声 。
本仿真的重点是I PHS的计算,仿真中采用1C7T的PHS基站(8个时隙,其中一个是控制时隙,支持7个用户),每个PHS基站最多容纳7个用户 。由于我们只关心PHS下行对TD-SCDMA的影响,PHS系统本身做了许多简化 。仿真中计算干扰的时候,把某个空口时隙的PHS信号减某个ACIR值的衰减作为干扰功率[7],具体为:
I PHS=基站的发射功率-ACIR-路损(包括模型损耗和阴影衰落损耗)+TD用户智能天线增益赋形图在PHS基站方向上的增益+基站天线增益-TD馈线损耗-PHS馈线损耗
其中,ACIR是邻道干扰比,可以表示共存系统的干扰 。
ACIR与邻道泄漏比(ACLR)和邻道选择性(ACS)关系公式为:
其中ACLR是指邻道(或者带外)发射信号落入到被干扰接收机通带内的能力,ACS定义为发射功率与相邻信道(或者被干扰频带)上的测得功率之比 。ACS是指在相邻信道信号存在的情况下,接收机在其指定信道频率上接收有用信号的能力,ACS定义为接收机滤波器在指定信道频率上的衰减与在相邻信道频率上的衰减的比值 。
TD-SCDMA系统采用智能天线技术,该技术核心是自适应天线波束赋形技术,可将无线电的信号导向具体的方向,产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向(DOA),旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的 。本仿真采用的智能天线分为全向基站和定向基站两种,全向天线采用的是8阵元的均匀圆阵,定向天线是8阵元均匀线阵 。只要把全向或定向天线的方向图主波束对准单用户,计算出PHS基站和该用户之间的夹角,就可以得到PHS基站的赋形增益值 。

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