CDMA干扰分析.doc

CDMA干扰分析
武汉邮电科学研究院
武汉虹信通信技术有限责任公司
目录
一、CDMA干扰概述
1、前向链路同信道干扰
、相同小区的干扰
、其他小区的干扰
2、反向链路同信道干扰
、相同小区的干扰
、其他小区的干扰
3、CDMA容量与干扰关系
4、CDMA小区载荷与干扰关系
5、CDMA链路与干扰关系
6、厄兰容量与干扰关系
7、CDMA系统干扰分类
二、降低CDMA系统干扰的常用方法
1、功率控制
、反向功率控制
、反向功率控制
2、码型设计
3、空间滤波技术
4、分集技术
5、多用户检测技术
三、CDMA直放站干扰分析及解决方法
1、CDMA直放站与GSM直放站混合传输
、技术可行性分析
、兼容网引入的干扰分析
2、减少干扰的常用方法
、天线隔离度检测技术
、自适应干扰抵消技术
、分集接收技术
、线性功放技术
、降噪技术
、多级滤波技术
一、CDMA干扰概述
CDMA的数字蜂窝系统不仅存在来自邻小区的同信道干扰,还存在有本小区内的同信道干扰,在CDMA多小区系统中,大多数干扰来自同一小区内的移动用户,因此,多小区CDMA系统的总干扰量并不比单小区的CDMA系统大很多,n公司进行模拟实验表明,来自别的小区的干扰仅为基站收到的本小区内部干扰的35%,因此,系统工程设计中就要着眼于限制这干扰,下面我们分前向链路和反向链路来讨论。
前向链路同信道干扰
在计算IS-95CDMA前向链路的同信道干扰中,我们首先考虑只有单小区各种时也存在的小区内干扰,然后在考虑一般情况下多区系统中来自其他小区的干扰。
相同小区的干扰
理论上讲、根本就不存在同小区的前向链路干扰,因为CDMA的前向链路信道是正交的。包括导频信道在内,任何一个前向链路信道都可以通过将解扩码片流乘以适当的沃尔什函数,并在沃尔什函数的周期(64个码片)内求和(积分)而取出来。这个过程的结果就是所选信道的基带数据流中不含来自前向链路中其他信道的干扰。然而,实际的移动传播信道会引入同小区干扰,这是因为移动台收到的信号是来自多径的信号。
其他小区的干扰
来自其他CDMA扇区和小区基站的信号对本小区的移动台接收机而言就是干扰。来自于其他小区的干扰会有波动,可采用对数正态随机变量模型,即按分贝数表示的干扰功率为正态随机变量:
干扰功率(dBm)=平均值(dBm)+零均值高斯随机变量
平均干扰功率可用传播功率损耗模型来预测,如损耗与距离的γ次方成正比。从数字上前向链路的其他小区干扰可模型化为对数正态变量。
__
干扰功率(dB)=10lgIi
=10 lgIi + σdBWi
式()
σdB Wi/10
σdB Wi/10
γ
__
或 Ii= Ii ×10 =常数×1/Ri ×10
__
其中:
Ii=来自基站i的干扰功率中值
Ri=移动台与第i个基站的距离
γ=传输损耗指数
Wi=零均值单位方差高斯随机变量
__
__
σdB为波动的标准差,取值范围为6~13dB。为了分析其他小区的干扰,只要考虑式()中的中值干扰项Ii及移动台的空间分布的影响就足够了,所谓移动台的分布就是决定Ii取值的{ Ri }。
2、反向链路同信道干扰
、相同小区的干扰
反向链路的同小区干扰是由其他移动台的信号在基站接收机叠加而成的。由于对CDMA系统而言,来自所有移动用户的信号在相同的时间里占用相同的带宽,因此从分析的角度出发,总的干扰可以模型化为限带白噪声。
在基站接收机的几乎所有噪声都是由于移动信号的干扰造成的。可同时呼叫发射的移动台数目(系统容量)达到最大值所要求的条件是使每个移动台信号达到基站时具有相同的功率,而且应在满足链路性能的前提下信号功率尽可能低。因此移动发射机功率的动态控制是反向链路设计的一个重要部分。由于采用了功率控制,当小区内有M个移动用户同时工作时,在基站接收机上的同小区干扰功率为:
Isc = (M-1).
其中
S=在接收机端收到的来自每个移动台的功率
αr =反向链路平均话音激活因子
、其他小区的干扰
假定每一个干扰小区与所关心的小区有相同的特性,特别是同时工作的反向链路的用户数M相同,则到达每个基站的总的同小区反向链路功率为MSαr,对所关心的基站而言其他小区的干扰则可写成:
Ioc = .
其中的“再用系数”ξ可解释为:
ξ= 收到的其他小区总功率/收到的本小区总功率=再用系数
假设ξ=,这样总的平均反向链路干扰功率为:
It=Isc+Ioc=(M-1) αrS+ξMαrS