【導(dǎo)讀】本文首先分析了SCDMA和3G的干擾產(chǎn)生及類型，分別從理論分析和蒙特卡羅靜態(tài)仿真兩方面對(duì)干擾大小進(jìn)行分析。 最后，結(jié)合理論分析及仿真結(jié)果給出系統(tǒng)共存時(shí)的干擾程度及減少干擾所需的規(guī)避方法，為多系統(tǒng)干擾共存提供了重要依據(jù)。
SCDMA系統(tǒng)，俗稱“大靈通”，脫胎于我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的3G技術(shù)TD-SCDMA。它融合了智能天線、同步碼分多址、軟件無(wú)線電及全質(zhì)量話音壓縮編碼等先進(jìn)技術(shù)，在技術(shù)層面上全面超過(guò)了小靈通系統(tǒng)，具有輻射小、保密性好、通話質(zhì)量高和不易掉線等優(yōu)點(diǎn)，目前在我國(guó)市場(chǎng)特別是“村村通”工程中正穩(wěn)步趨勢(shì)。隨著3G系統(tǒng)的引入，國(guó)內(nèi)無(wú)線通信領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)SCDMA和3G系統(tǒng)鄰頻共存的局面。由于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的非理想性，鄰頻共存的無(wú)線通信系統(tǒng)間會(huì)彼此產(chǎn)生干擾，如果沒(méi)有采取有效的規(guī)避方法，這些干擾可能造成一方或雙方的鏈路質(zhì)量下降和容量損失。因此分析SCDMA和3G系統(tǒng)之間的EMC（EMC：Electromagnetic Compatibility）是極具現(xiàn)實(shí)意義的，國(guó)際電聯(lián)（ITU：International Telecommunications Union）和中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（CCSA：China Communications Standards Association）也已就以上課題立項(xiàng)進(jìn)行相關(guān)分析。本文主要通過(guò)對(duì)SCDMA和鄰頻共存的IMT2000（FDD）系統(tǒng)間干擾的分析，闡述了無(wú)線通信系統(tǒng)間EMC分析的基本理論分析方法和靜態(tài)干擾仿真思想。
干擾類型
SCDMA的工作頻段為1 785～1 805 MHz， WCDMA和CDMA2000的候補(bǔ)頻段在1 755～1 785 MHz和1 850～1 880 MHz，而TD-SCDMA和SCDMA由于在頻段上有75 MHz的間隔，故可暫不分析二者間干擾。如圖1所示為各系統(tǒng)所處頻段位置關(guān)系，可能存在SCDMA上下行和IMT2000（FDD）上行間的相互干擾。
分析方法
理論分析
衡量?jī)上到y(tǒng)能否共存的一個(gè)重要指標(biāo)是被干擾系統(tǒng)能夠正常運(yùn)營(yíng)所需的額外保護(hù)度，理論上可以對(duì)其進(jìn)行估算。首先，根據(jù)干擾源發(fā)射機(jī)的相鄰頻道泄漏比（ACLR，Adjacent Channel Leakage Ratio）和被干擾系統(tǒng)接收機(jī)的鄰道選購(gòu)性（ACS，Adjacent Channel Selectivity）求兩系統(tǒng)間的鄰道干擾比（ACIR，Adjacent Channel Interference Ratio），再由被干擾系統(tǒng)容量分析準(zhǔn)則求出受害接收機(jī)所能容納的最大外來(lái)干擾，通過(guò)公式（1）求出所需額外保護(hù)度△L的近似值。
△L=PTx+GTx+Gbf-Pathloss+GRx-ACIR-Imax?。?）
式中，PTx為干擾源發(fā)射功率；GTx為干擾源天線增益；Gbf為發(fā)送或接收分集增益；Pathloss為干擾鏈路路徑損耗；GRx為接收機(jī)天線增益；Imax為受害接收機(jī)能容忍的最大外來(lái)干擾強(qiáng)度。
以SCDMA基站對(duì)WCDMA基站干擾為例，分析方法如下：假設(shè)兩系統(tǒng)鄰頻共處，無(wú)額外保護(hù)頻帶，則WCDMA和SCDMA系統(tǒng)最小載波中心頻率間隔為2.75 MHz，根據(jù)輻射模板計(jì)算，此時(shí)SCDMA基站對(duì)WCDMA基站的ACIR約為44 dB。
引入基站天線間最小耦合損耗（MCL，Minimum Coupling Loss）
MCL=Pathloss-GTx-GRx后可得
△L=PTx-ACIR-MCL-Imax?。?）
基站靈敏度損失在不考慮本系統(tǒng)干擾時(shí)，可以等效為底噪抬升，具體關(guān)系如下：
Sd=（Iext+No）/No=0.8 dB?。?）
WCDMA上行的No為-103 dB，可推出Iext為-110 dB，則最大干擾電平約為-110 dB。取SCDMA基站最大發(fā)射功率33 dBm，MCL=50 dB，代入公式（2）可得額外保護(hù)度△L為49 dB。
以上理論分析選取干擾最嚴(yán)重的鏈路，由于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中SCDMA采用頻率復(fù)用組網(wǎng)，而理論分析時(shí)考慮的是頻差最小的頻點(diǎn)，相應(yīng)的基站間路徑損耗又為最小耦合損耗MCL，故所得干擾值較實(shí)際系統(tǒng)偏大，但此方法簡(jiǎn)單高效，有一定參考價(jià)值。
Monte-Carlo仿真方法
本文采用靜態(tài)Monte Carlo仿真方法，依據(jù)所分析系統(tǒng)特點(diǎn)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，仿真場(chǎng)景，傳播模型等建模。仿真中通過(guò)對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行有限多次快照（snapshot）所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出相應(yīng)的系統(tǒng)間干擾大小。無(wú)線通信系統(tǒng)間干擾共存仿真的流程可簡(jiǎn)單分解為干擾源系統(tǒng)和被干擾系統(tǒng)單系統(tǒng)容量仿真，固有保護(hù)度計(jì)算，雙系統(tǒng)干擾計(jì)算，統(tǒng)計(jì)結(jié)果輸出（被干擾系統(tǒng)接收到干擾電平值、被干擾概率、所需額外保護(hù)度和相對(duì)容量損失關(guān)系等指標(biāo)值）。
仿真采用六邊形宏蜂窩模型，小區(qū)半徑為1 000 m，采用wrap around拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)消除有限覆蓋的邊界效應(yīng)，共61個(gè)基站，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在中心19個(gè)基站中收集。在每次快照下，用戶位置均服從均勻分布，這樣就可以利用有限多次快照來(lái)模擬實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中用戶各種位置的可能性，使仿真結(jié)果更加合理可信。
SCDMA系統(tǒng)的仿真參數(shù)見(jiàn)表1。仿真中SCDMA系統(tǒng)使用臨近1 785 MHz的連續(xù)12個(gè)頻點(diǎn)，采用4*3頻率復(fù)用方式組網(wǎng)，并使用自適應(yīng)智能天線，同步碼分多址和慢速功率控制等技術(shù)，大大提升了系統(tǒng)容量。IMT2000（FDD）系統(tǒng)采用理想閉環(huán)功率控制，非正交技術(shù)，軟切換技術(shù)等，具體仿真參數(shù)見(jiàn)表2和表3。
表1：SCDMA系統(tǒng)仿真參數(shù)
表2：WCDMA系統(tǒng)仿真參數(shù)
表3：CDMA2000系統(tǒng)仿真參數(shù)
