[發(fā)明專利]一種蜂窩系統(tǒng)對單個臺站的干擾分析方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410150946.6
• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN103974285B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張軼凡;馮志勇;韓祥輝;張龍;宿晨曦;晏瀟;李陽;張奇勛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04W24/00
• 分類號: H04W24/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 李迪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種蜂窩系統(tǒng)對單個臺站的干擾分析方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

干擾共存研究是分析無線通信系統(tǒng)間相互干擾、研究不同系統(tǒng)在臨近地區(qū)相同或相近頻段部署所需必要保護準則的重要技術(shù)手段。隨著移動通信技術(shù)的快速發(fā)展，3G、4G系統(tǒng)的廣泛部署及5G技術(shù)研究的開展，無線蜂窩系統(tǒng)與其他特定系統(tǒng)的干擾問題日益嚴峻，需要一種高效的干擾共存分析方法。

現(xiàn)有技術(shù)中干擾共存分析方法主要包括確定性分析和蒙特卡羅系統(tǒng)級仿真。確定性分析基于鏈路預算原則，主要根據(jù)系統(tǒng)的發(fā)射參數(shù)、接收參數(shù)和信道特性等，利用相關(guān)的鏈路模型進行干擾信號強度的分析計算。該方法適用于定性分析單個臺站對單個臺站的干擾，通常采用一定的底噪抬升（或稱靈敏度損失）作為評估準則確定最大允許的外系統(tǒng)干擾強度，從而獲得特定情境下兩系統(tǒng)間所需的保護準則；蒙特卡羅系統(tǒng)級仿真是對大量獨立快照仿真進行統(tǒng)計以得到整體網(wǎng)絡(luò)性能的分析方法，每次獨立的快照仿真要綜合考慮系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲、收發(fā)射參數(shù)、信道衰落及所有干擾鏈路集總干擾等宏觀特性，通過對統(tǒng)計得到的系統(tǒng)整體性能與相關(guān)指標的評估，得到兩系統(tǒng)間所需的保護準則。

針對蜂窩系統(tǒng)對單個臺站的干擾的分析，現(xiàn)有技術(shù)中采用蒙特卡羅系統(tǒng)級仿真，蒙特卡羅系統(tǒng)級仿真認為蜂窩系統(tǒng)基站理想分布在正六邊形的晶格上，然而隨著微蜂窩、微微蜂窩甚至毫微微蜂窩系統(tǒng)的發(fā)展以及基站選址的局限性，導致蜂窩系統(tǒng)的基站不可能理想分布。同時，蒙特卡羅系統(tǒng)級仿真是對大量的獨立快照仿真進行統(tǒng)計，且每次獨立快照在考慮網(wǎng)絡(luò)拓撲等因素時仿真流程過于復雜，仿真時間過長，很難高效的得到必要的保護準則。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種蜂窩系統(tǒng)對單個臺站的干擾分析方法及系統(tǒng)，能夠快速高效的得出干擾半徑和干擾概率。

一方面，本發(fā)明提供了一種蜂窩系統(tǒng)對單個臺站的干擾分析方法，預先設(shè)定蜂窩系統(tǒng)中的基站以二維泊松分布部署在單個臺站周圍，預先設(shè)定蜂窩系統(tǒng)中的基站引起的集總干擾服從高斯分布，該方法包括：

S1：當蜂窩系統(tǒng)中的基站個數(shù)為無窮大時，計算出所述集總干擾的均值和方差；

S2：根據(jù)所述均值、所述方差和所述單個臺站允許的干擾門限值計算出蜂窩系統(tǒng)對所述單個臺站的干擾概率；

S3：計算出蜂窩系統(tǒng)對所述單個臺站的干擾半徑。

進一步地，所述步驟S1包括：

通過以下公式計算出蜂窩系統(tǒng)中的基站引起的集總干擾的均值：

通過以下公式計算出蜂窩系統(tǒng)中的基站引起的集總干擾的方差：

其中，I_b,M為蜂窩系統(tǒng)中的基站對單個臺站的集總干擾，M為蜂窩系統(tǒng)中基站的個數(shù)，M取值為無窮大，e為蜂窩系統(tǒng)中的基站引起的集總干擾的均值，v²為蜂窩系統(tǒng)中的基站引起的集總干擾的方差，λ為蜂窩系統(tǒng)基站的密度，P_b為蜂窩系統(tǒng)中基站的發(fā)射功率，G_b為蜂窩系統(tǒng)基站的天線增益，G_r為單個臺站的天線增益，ACIR_b為蜂窩系統(tǒng)基站對單個臺站的鄰信道干擾比，信道衰落因子X服從參數(shù)為μ的指數(shù)分布，r^-α為路徑損耗傳播模型，α為損耗因子，α＞2，r_k為單個臺站距離其第k近的蜂窩系統(tǒng)基站的距離，r_w為蜂窩系統(tǒng)基站對單個臺站的干擾半徑。

進一步地，所述步驟S2包括：

通過以下公式計算出所述蜂窩系統(tǒng)對所述單個臺站的干擾概率：

其中，I_b,M為蜂窩系統(tǒng)中的基站對單個臺站的集總干擾，T_r為所述單個臺站允許的干擾門限值，e為蜂窩系統(tǒng)基站引起的集總干擾的均值，v為蜂窩系統(tǒng)基站引起的集總干擾的標準差，Q函數(shù)定義為

進一步地，所述步驟S3包括：

通過以下公式計算出蜂窩系統(tǒng)對所述單個臺站的干擾半徑：

其中，r_w為蜂窩系統(tǒng)對所述單個臺站的干擾半徑，λ為蜂窩系統(tǒng)基站的密度，P_b為蜂窩系統(tǒng)中基站的發(fā)射功率，G_b為蜂窩系統(tǒng)基站的天線增益，G_r為單個臺站的天線增益，信道衰落因子X服從參數(shù)為μ的指數(shù)分布，α為損耗因子，α＞2，ACIR_b為蜂窩系統(tǒng)基站對單個臺站的鄰信道干擾比，T_r為所述單個臺站允許的干擾門限值。