论文研究-GSM系统网络规划仿真干扰研究 .pdf

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GSM系统网络规划仿真干扰研究,梁晓慧,,本文主要研究GSM系统网络规划仿真软件中,GSM干扰问题的分类及模型的建立。通过理论分析得出GSM系统网络仿真所需要考虑的各种干扰,
山国武技论文在线 其中, 小区k在 的时上的发射功率 :小区k到用户u的链路损耗,具体计算链路损耗计算与选取的传播模型有关 干扰小区k和用户所在小区i的跳频因子,表示了这两个小区在同一个时隙同 时使用相同频率的慨率。 邻频干扰 邻频干扰产生原理 在理想情况下,相邻信道的载波是频分复用的,没有小区间干扰。但由于接收机滤波 器和发射机滤波器的不理想特性,使得相邻信道的部分信号进入到本小区,对本小区产生了 定程度十扰。称为邻频十扰。 ACS是衡量接收滤波尜能力的一个指标,是指当存在邻频干扰信号时,接收本信道功率 的一个能力,是接收滤波器在指定信道上的衰减与在邻道上的衰减的比值。ACLR是在指定 频点上的平均功率与邻信道上平均功率的比值,代表了发射滤波器对邻道的抑制能力。由于 ACR与ACS同时存在,很难区分开,所以一般情况综合进行考虑,综合考虑的结果如下: 定义邻频比例为7,则 第一邻频估算方法 以下估算均以下行信道为例。 在异步小区中: 用户u在 的时隙上受到小区k(≠)的 卜行邻频(文 干扰功率计算公式为 -xd 其中, 山国武技论文在线 小区k在 的时隙上的发射功率; 邻频小区k到本小区内用户u之间的下行总损耗,与选取的传模型有 关 :为跳频因子,取值和同频干扰时相同。 在同步小区中: 用户u在 的时隙上受到小区k的 下行邻频(女 )干扰计算公 式为 ()=|ax6 第二邻频原理及估算方法 +×(klu),计算公式同第一邻频十扰计算公式,但ACS与ACLR和第 邻频不样,在仿貞软件中,具体值由网规人员根据系统情况由界面输入 杂散干扰 杂散干扰主要是山于接收机的灵敏度不高造成的。发射机输出信号通常为人功率信 号,在产生大功率信号的过程中会在发射信号的频情之外产生较高的杂散。如果杂散落入某 个系统接收频段内的幅度较髙,则会导致接收系统的输入信噪比降低,通信质量恶化 被十扰基站B的斥线连接处接收到的十扰源A的杂散十扰按以卜公式进行计算: 杂 其中, 尕:为被干扰基站机顶口处接收到的干扰功率; :干扰基站机顶口处载波输出功率; 表示干扰基站的信号在被干扰基站的有效接收带宽内的衰减(单位dB),反 映了发射滤波器对于带外杂散功率的抑制能力,其值和发射滤波器的性能有关,主要参数是 信号的强度和其相对于有用信号中心频率的频偏,在仿真中可以从实际产品滤波器的频谱曲 线中查询得到功率和频偏对应的衰减: 互调干扰 互调干扰是指频率为FⅠ和F2的两个信号经过非线性器件或传播媒介后出现的频率为 山国武技论文在线 F1和F2的和或差的新信号,落到相邻频段B3,使接收机信噪比卜降,主要表现为系统信噪 比下降和服务质量恶化。 3阶互调十扰是最强的气调十扰。设两个十扰源基站1,2的发射功率为P1,P2,则它 们产生的三阶互调(2F1±F2)干扰可以表述为: (dBm)=(2 其中, N,I2:被干扰基站接收机输入端接收到的干扰基站1和2的载波功率; TOI:接收机输入端定义的三阶截止点功率,与接收机本身的特性有关,只体值可界面 输入或者从产品参数中查找得到。 阻塞干扰 当较强功率加于接收杋端时,可能导鈫接收机过载,使它的增益卜降。。原因是放大 器有一个线性动态范围,在此范围内,放大器的输出功率随输入功率线性增加。随着输入功 率的继续增大,放大器进入非线性区,其输出功率不再随输入功率的增大而线性增大,也就 是说,其输岀功率低于所预计的值,由于这种接收饱和失真造成的干扰称为阻塞干扰 阻塞干扰计算公式 阻塞 d Bm) (dB)-10lg(4) 其中, 阻(Bm):被干扰基站B机顶山收到的阻塞干扰功率(dBm 干扰基站A机顶口处的载频发射功率(dBm); 干扰基站A的信号在被干扰基站B的有效接收带宽内的衰减(单位dB), 表示B的接收滤波器对于干扰信号的抑制能力,和接收滤波器特性有关;主要参数是信号的 强度和其相对于有用信号中心频率的频偏,在仿貞中可以从实际产品滤波器的频谱曲线中耷 询得到功率和频偏对应的衰减; (d B) :天线隔离度(dB); :干扰源的信号带宽; B:被T扰系统的信道带宽,在GSM,N=200kHz。 热噪声 热噪声计算如 山国武技论文在线 其中,热噪声功率谱密度 在GSM系统中为200KHz。 跳频技术对网络干扰的影响 在不频跳的情况卜,TRX在某个时刻使用的频率是固定的。因此它受到的同频十扰 邻频十扰等上文提到的十扰是固定的。但在跳频的情况卜,TRX在某一时刻使用的频率和咴 号有关,因此若仅知道MA(用于栘动台垗频的无线频率序号集合),MAI0(移动分配偏移 量),HSN(跳频序列号),但不知道帧号,就不能确定某时刻使用哪个频点。除非是仝动态 仿真,否则对跳频算法采取等效算法。在静态仿真中,采用等效的方法来估计不同小区的 TRⅩ同时采用某一个频率的概率,记为跳频因子。等效时主要考虑MA,MAI0,S的随 机性,循环跳频,非循环跳频,同步网络,非同步网络,依据数学概率知识计算两个TRX 同时使用某个频率的概率。 在异步小区同频干扰下的跳频因子为 ×100%,小区i,为跳频小区 ×100%,小区为跳频小区,小区为非跳频小区 ×100%,小区k为跳频小区,小区i为非跳频小区 1,小区i,均为非跳频小区 其中 为小区k的跳频集合MA中的频点个数 和中相同频点的个数 在同步小区同频T扰下的跳频因了为: ×100%,小区和小区均跳频,其中只有一个非循坏跳频方式 或者小区和小区均为非循环跳频 小区和均为循环跳频小区; 小区为跳频小区,小区k为非跳频小区 小区k为垗频小区,小区i为非跳频小区 1,小区i,均为非跳频小区 其中,表示跳频小区i的MA,表示跳频小区k的MA, 表示小区i的 用户u的MAI0, 表小小区k的千扰TRX的MAIO 山国武技论文在线 和中相同频点的个数 p的取值如下计算: 把从开始循环遍历( )遍,把从 开始循环遍历( 计算出现相同频点的个数,记为n.n.≥ 把从开始循环遍历1遍,把从 开始循环遍历1遍, 计算出现相同频点的个数,记为n 其余情况下的跳频因子计算可同理推算出。 网络仿真结果分析 以下仿貞均是在下列条件进行的:两个基站距离1km,每个基站只有个扇区,小区 均为同步小区。传播模型为 Cost hata( default),频带为GSM800,业务类型为语音业务 表干扰仿真条件及结果 分类 频点 是否邻频杂散阻塞互调接入用上行平均干下行平均干 跳频开关计算开关个数扰扰 同频 否 关 令频 否开 所有干 否开 扰全开 关关开开 跳频 是开 从仿真结果可以看出,只计算冋频干扰的情况比只计算邻频干扰的情况,用户受到的平 均干扰要人一些。同频干扰在GSM系统中占着很重的比重,一定要在仿真中考虑进去。 相对于同频邻频干扰来说,在隔离度比较好的情况下,杂散干扰、阻塞干扰和互调干扰 对仿真结果影响不大,而且计算公式复杂,在具体实现的时候,如果选择打开杂散干扰、阻 塞干扰和互调干扰的计算开关,会对仿真的效率有较大的影响,因此在大地图范围内进行仿 真时,不建议打开这些干扰计算开关。 从表中可看出,跳频在对T扰的改善作用是非常显著的,因此在系统设计时,·定要将 跳频的影响考虑进去 结论 本文给出了GSM系统仿真中所需要考虑的同频干扰、邻频干扰、杂散干扰,阻塞干扰、 玍调十扰和热噪声的计算公式。通过对软件实现后的仿真结果进行分析,叮知同频十扰、邻 频「扰和朓频特性对系统的影响较大,在仿貞软件实现中应重点实现该项功能,使其在紧密 频率复用的情况下能更貞实地反映网络性能。杂散阻塞互调T扰的影响相对较小,在精确规 划时可建议对其进行计算,在需要考虑效率时,可适当忽略这几项干扰的影响。 山国武技论文在线 参考文献 华为技术有限公司无线网络规划与优化北京:人民邮电出版社, 罗亚楠浅析系统的干扰问题江西通信科技 年,卷(期) 韩冈 干扰问题处理指导书科学时代 年,卷(期) 宋文勃 系统对 系统的干扰分析电信上程技术与标准化,年, 卷(期) 袁先伦系统主要技术指标以及干扰分析和优化电脑知识与技术,年,卷(期): 袁勇频带互调干扰对网络影响分析西南师范人学学报,年,卷(期) 韩斌杰原理及网络优化北京:观械工业出版社,

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