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TDD-CDMA系统干扰研究

时间:01-07 来源:C114 点击:

(1)在FDD中,由于上下行是频分双工,信道间的干扰只存在基站与移动台之间(BS<->MS)。下行信道只会对下行的信道产生干扰,上行的信道只会对上行的信道产生干扰,上下行之间不存在干扰。在TDD系统中,由于上下使用同一二甲基甲酰胺波,所以基站与移动台之间可能存在各种干扰(BS<->MS、MS<->MS、BS<->BS),其中BS<->与FDD系统中的干扰是相同的,而另外两种干扰MS<->MS、BS<->

(3)MS<->MS、BS<->BS干扰与BS<->MS的干扰不同,且损耗模型也不一样。MS<->MS的干扰很小,这是因为MS的发射功率小,而且路径损耗较大;而BS<->

TDD系统特有的干扰(MS<->MS、BS<->

对TDD-CDMA系统而方,需要区分同步以及非同步两种情况来考虑小区间干扰。在同步情况下,TDD-CDMA系统小区间的干扰与FDD中的相同只存在BS<->MS之间的干扰;在非同步情况下,TDD-CDMA系统小区间的干扰除了存在BS<->MS之间的干扰以外还将引入MS<->MS、BS<->

如果小区之间同步且有相同的帧结构,则TDD-CDMA系统小区间的干扰将与FDD中的相同。在上行,BS接收到的来自其它小区的就是来自其它小区中MS的干扰(BS<->MS);在下行,MS接收到的来自其它小区的干扰就是来自其它小区BS的干扰(BS<-> 如果小区之间同步且有相同的帧结构,则TDD-CDMA系统小区间的干扰将与FDD中的相同。在上行,BS接收到的来自其它小区的就是来自其它小区中MS的干扰(BS<->MS);在下行,MS接收到的来自其它小区的干扰就是来自其它小区BS的干扰(BS<->MS),如图4、图5所示。

4.2非同步情况

当小区之间不同步或具有不同的帧结构时,将会造成系统中间时存在上下行链路的情况,此时系统中除了存在BS<->MS类型的干扰,对上行链路新引入了类型的干扰,对下行链路新引入了MS<->MS类型的干扰,此时小区间上下行干扰如图6、7所示。

假设小区之间的定时偏移量与一个时隙的百分比用参数offset来表示,如图8所示。

则小区间的上下行干扰可以表示为:

\

上式当中的Iuplink-inter-cells和Idownlink-inter-cells分别表示小区间上下行链路的干扰,IBS-other-cells表示由其它小区基站产生的干扰,IMS-other-cells表示由其它小区移动台产生的干扰。

可以看到,上述计算公式在偏移参数offset=0时,与同步情况下得到的干扰计算公式相同。当偏移参数offset=1时,此时小区之间的定时偏移相差一个时隙,处于完全不同步状态。

\

5 仿真结果与分析

5.1仿真假设

邻近小区的干扰考虑来自邻近18个小区的干扰;只考虑话音信道;对小区业务负荷的计算,采用的公式:业务负荷=呼叫率×呼叫持续时间。

5.2仿真主要参数设置

仿真当中MS和BS射频参数的设置如下:小区数为36;移动台的速度为10km/h~60km/h;呼叫持续时间为30s~240s;单时隙最多可容纳用户数16;小区半径为577m;实时测量间间隔为5s;呼叫平均间隔时间为(0.05,0.15,0.25,0.35,0.5,0.8,1.0)s。

5.3仿真结果与分析

根据上述仿真假设和参数设置,采用Bones系统仿真软件得到仿结果如下:

图9和图10中的横坐标meanburden表示相邻小区业务负荷,是以一个时隙当中最多容纳16个用户为标准,例如图中的meanburden为1时,表示一个时隙当中容纳了16×1=16个用户,Meanburden为1表示这时业务负荷达到100%(16个用户)。以此类推,当mean burden为0.5时,代表这时业务负荷达到50%,这时一个时隙当中容纳16×0.5=8个用户。

从图9和图10中可以看出:随着相邻小区业务负荷的增加,来自其它小区的干扰呈增加的趋势,对上下行链路来说都是如此,这也与前面的推测一致。不同的是,对上行链路而方,来自其它小区的干扰会随着小区间定时偏移offset的增大而增大,在offset=0同步情况下干扰最小,在offset=1时干扰最严重,如图9所示。而对于下行链路,情况则刚好相反,来自其它小萄干扰会随着小区定时偏移offset的增大而减小,在offset=0同步情况下干扰最严重,在offset=1时干扰最小,如图10所示。千万这种情况的原因是:当offset=0时,上行主要是MS<->BS的干扰,下行是BS<->MS的干扰;当offset≠0(不同步情况)时,对上行引入了BS<->BS的干扰,对下行引入了MS<->MS的干扰。根据干扰模型当中的干扰计算公式,offset值越大,上行链路引入的干扰越大,同时由于路径损耗模型和发射功率的不同,BS<-> BS干扰要大于MS<-> BS干扰,所以整体上行链路干扰数值相应增大,当offset=1时,上行链路将主要是BS<-> BS干扰,此时干扰最严重。而对于下行链路,根据干扰计算公式,offset值越大,下行链路引入的MS<-> MS干扰越大,但MS<-> MS类型的干扰要小于BS<-> BS类型的干扰,所以整体下行链路干扰数值相应减小,当offset=1时,下行链路将主要是MS<-> MS类型的干扰,此时干扰最小。

目前对于TDD系统干扰的研究主要集中在UTRATDD上,专门针对TDD-CDMA系统在同步以及非同步情况下的干扰研究还比较小。随着TDD-CDMA系统研发的不断深入,TDD-CDMA系统存在的干扰问题越来越受到关注。

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