WCDMA與WiMAX系統(tǒng)共存干擾分析(2)

　　下面將對(duì)仿真中所涉及到的地理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，傳播模型等部分加以簡(jiǎn)要介紹。

　　3.1　地理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　兩個(gè)系統(tǒng)都采用多小區(qū)廣闊覆蓋區(qū)域的地理分布，每個(gè)系統(tǒng)有16個(gè)小區(qū)，小區(qū)半徑為1 000 m，每個(gè)小區(qū)有3個(gè)扇區(qū)的方式，扇區(qū)半徑為577 m。為了用有限的蜂窩結(jié)構(gòu)覆蓋全平面，消除邊界效應(yīng)，采用了Wrap-around技術(shù)。

　　3.2　傳播模型

　　基站之間采用雙折線視距傳播模型?；竞鸵苿?dòng)臺(tái)之間采用車載測(cè)試傳播模型，移動(dòng)臺(tái)和移動(dòng)臺(tái)之間采用COST231模型。

　　3.3　功率控制

　　仿真過(guò)程中，WCDMA系統(tǒng)功率控制需要同時(shí)考慮系統(tǒng)內(nèi)干擾和系統(tǒng)間干擾。上行鏈路在功率控制完成后，每個(gè)移動(dòng)臺(tái)要滿足基站Eb/No的最小功率發(fā)射信號(hào)：下行鏈路中基站給每個(gè)鏈路發(fā)射相等的功率，這樣保證接收信號(hào)最弱的移動(dòng)臺(tái)也可以接入。

　　每個(gè)WCDMA幀長(zhǎng)為10 ms，包括15個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙的持續(xù)時(shí)間為0.667 ms，WiMAX幀長(zhǎng)為5 ms，因此WCDMA一幀的時(shí)長(zhǎng)相當(dāng)于WiMAX兩幀。在150步的功率控制周期中，對(duì)應(yīng)WCDMA系統(tǒng)150個(gè)時(shí)隙，來(lái)自WiMAX系統(tǒng)的干擾是隨著UL/DL比例時(shí)變的，過(guò)程如圖3所示。

圖3　WCDMA和WiMAX幀結(jié)構(gòu)時(shí)間軸上的對(duì)應(yīng)關(guān)系

　　對(duì)移動(dòng)臺(tái)和基站而言，每一步功率控制的步長(zhǎng)為1 dB，即信號(hào)功率每次增加或減少1 dB，對(duì)應(yīng)于每個(gè)WCDMA時(shí)隙的WiMAX上/下行鏈路是獨(dú)立的。WCDMA系統(tǒng)上/行鏈路功率控制過(guò)程如下。

　?。?）上行鏈路功率控制

　　上行鏈路的初始發(fā)送功率由路徑損耗、熱噪聲電平和6 dB噪聲門限抬升反推得到，即，P_TX=P_RX+PL=N₀+6+PL，其中P_RX表示接收功率，PL表示路徑損耗，N₀表示熱噪聲功率。上行鏈路載干比計(jì)算公式為：

　　其中C表示載波功率，I表示干擾功率，β表示多址干擾抵消因子，I_own表示本扇區(qū)內(nèi)其他鏈路干擾功率，I_other表示鄰扇區(qū)干擾功率，在多系統(tǒng)情況下，I_other還包括系統(tǒng)間附近扇區(qū)的干擾功率，可以表示為：

　?。?）下行鏈路功率控制

　　下行鏈路初始發(fā)送功率在下行業(yè)務(wù)信道功率范圍內(nèi)隨機(jī)選取，下行鏈路載干比計(jì)算公式為：

　　其中a表示多址干擾的正交因子。

　　在上/下行鏈路功率控制過(guò)程中。功率控制步長(zhǎng)為1 dB。即如果當(dāng)前載干比比目標(biāo)載干比大，則信號(hào)功率降低1 dB；如果當(dāng)前載干比比目標(biāo)載干比小，則信號(hào)功率增加1 dB。

　　WiMAX系統(tǒng)沒(méi)有功率控制過(guò)程。移動(dòng)臺(tái)和基站信號(hào)都以最大功率發(fā)射。

　　3.4　切換仿真過(guò)程

　　切換過(guò)程包括軟切換和硬切換。軟切換過(guò)程適用于WCDMA系統(tǒng)，硬切換過(guò)程適用于WiMAX系統(tǒng)。對(duì)于硬切換，則選擇鏈路載干比最大的基站通信。對(duì)于軟切換，切換窗為3 dB。并且一個(gè)移動(dòng)臺(tái)最多可能有兩條工作鏈路。對(duì)于上行通信鏈路，采用選擇分集方法。而對(duì)于下行通信鏈路，采用宏分集方法進(jìn)行處理，即對(duì)兩條鏈路載干比之和進(jìn)行功率控制。這時(shí)。鏈路總載干比為：

　　其中，C1、C2是鏈路接收的有用信號(hào)功率，I1、I2表示鏈路干擾功率，N0是熱噪聲功率。

　　3.5　系統(tǒng)容量準(zhǔn)則

　　干擾對(duì)于WCDMA系統(tǒng)上/下行鏈路的影響，主要用有系統(tǒng)間干擾和無(wú)系統(tǒng)間干擾的相對(duì)容量損失表示。干擾對(duì)WiMAX系統(tǒng)的上/下行鏈路的影響，主要用頻譜效率衡量。

　　WCDMA單系統(tǒng)上行鏈路容量，根據(jù)底噪抬升6 dB時(shí)用戶數(shù)確定。WCDMA單系統(tǒng)下行鏈路容量根據(jù)中斷概率為5%時(shí)用戶數(shù)確定。

　　對(duì)于WiMAX系統(tǒng)負(fù)荷是75%。在每次仿真之后，都可以得到WiMAX系統(tǒng)每個(gè)鏈路的信噪比。再根據(jù)表1中信噪比和頻譜效率的對(duì)應(yīng)關(guān)系。得到系統(tǒng)所有鏈路的頻譜效率平均值。

　　表1中，QPSK CTC編碼中6、4和2分別表示重復(fù)編碼的次數(shù)。

表1　WiMAX物理層1%PER（誤包率）時(shí)的頻譜效率

*   WCDMA與WiMAX系統(tǒng)共存干擾分析(1)
*   WCDMA與WiMAX系統(tǒng)共存干擾分析(2)
*   WCDMA與WiMAX系統(tǒng)共存干擾分析(3)