【WORD格式论文原稿】TD-SCDMA 与 LTE-TDD 系统共存性能分析.doc

TD-SCDMA 与 LTE-TDD 系统共存性能分析 周涵之 北京邮电大学信息与通信工程学院，北京 (100876) E-mail: zhouhanzhi@ 摘 要： 随着 3GPP 组织 LTE 的标准化的不断演进，确保 LTE 与其它系统的合理共存显 得尤为重要。本文旨在提出 LTE-TDD 系统与我国现已部署的 TD-SCDMA 系统共存时的一 些列性能指标。文中运用蒙特卡洛方法进行静态仿真，重点分析了系统之间邻道干扰功率比 （ACIR）模型和干扰模型，详细讨论了在三种不同的系统偏移情况下 系统容量损失和吞吐 量损失性能指标。更重要的是，本文的一些结论对于 LTE-TDD 和 TD-SCDMA 的共存部署 提出了良好的建议和方案。 关键词：邻道干扰功率比（ACIR）；共存；LTE-TDD；性能损失；TD-SCDMA 中图分类号：TN929.5 1. 引言 TD-SCDMA 是中国现行的 3G 标准之一，采用了时分双工（TDD）模式，其带宽为 1.6MHz，码片速率为 1.28Mbps。TD-SCDMA 系统对于运营商的吸引力在于它能方便地支持 非对称业务，不需要成对的上下行频段。目前，中国移动已经在全国 20 多个大中型城市部 署了 TD-SCDMA 网络。 3GPP 组织的长期演进（LTE）计划是目前研究的热点。高通在 2008 年 11 月宣布，他 们将停止 UMB 的研究，转向 LTE 这一共同的 3G 演进技术。而运营商的重大承诺也加速了 LTE 部署计划的早日实现。 本文运用了蒙特卡洛仿真方法，分析了当 TD-SCDMA 和 LTE-TDD 邻频共存时各自的 性能损失[1] [3]。文章结构安排如下，第二，三节给出了系统仿真模型和仿真过程[2]；在第四 节中给出了仿真结果并作出分析；最后，在第五节中给出了研究结论。 2. 系统模型 2.1 仿真场景 本文中采用图示 1 中 19 小区蜂窝仿真模型，每小区包含 3 扇区。小区半径 500 米，基 站间距 1500 米。为了消除边缘效应，采用了 wrap-around 技术。两系统偏移部署如图 1 中 System A 和 System B，仿真中偏移距离分别采用 0，D/2，D（D = 2r*cos(pi/6)，r 为小区半 径）[1]。 图 1 小区共存拓扑  2.2 ACIR 模型 对于下行链路，所有的频率资源块使用共同的 ACIR 来计算系统之间的干扰。仿真中， ACIR 取值 15-50dB，以获得不同的性能损失。对于上行链路，假设 ACIR 是以相邻信道泄 漏功率比（ACLR）为主。该模型描述的 ACLR 见表 1。对于相邻的资源块 RBs（少于 7 RBs）， ACIR 假设为 30+X，而对于非邻近的 RBs，ACIR 假设为 43+X，X 为额外的仿真步长，本 文中 X 取值范围从-15dB 到 15dB。 表 1 上行 ACIR 模型 LTE 每个 UE 包含资源块 ACLR dB 相邻资源块 非相邻资源块 10 MHz 10 RBs 30 + X (少于 7 RBs) 43 + X (大于 7 RBs) X 仿真步长, X = … -10, -5, 0, 5, 10… dB 2.3 干扰模型 由于 LTE-TDD 系统上下行的灵活配置，总是会存在一个配置可以使之与 TD-SCDMA 有相同的上下行时隙比。在此情况下，BS 至 BS 的干扰可以避免。本文中考虑以下干扰情 况。 z TD-SCDMA UE to LTE-TDD BS z TD-SCDMA BS to LTE-TDD UE z LTE-TDD UE to TD-SCDMA BS z LTE-TDD BS to TD-SCDMA UE 对于 TD-SCDMA 系统，对第 m 个 UE 的载干比 CIR 可表示为：  CIRm = Prx ,m Iintra,m + Iinter ,m + N  (1)  N 为噪声。 Prx ,m 是用户 m 接收到的功率，定义为：  Ptr ,m  Prx , m = Ptr , m ? G m  / L m G  ( 2 ) 是上行发射功率或 BS 下行对每个用户的发射功率， m 是天线增益, 和它的服务基站之间的路径损失。 Lm 是用户  Iint ra ,m  是用户 m 在 TD-SCDMA 系统中受到的系统内干扰, and  Iint er ,m  来自于干扰系 统的系统间干扰，计算公式如下： Iintra,m = (1 ? α ) ∑ Ptr ,k ? Gk / Lk ,n + ∑ Ptr , j ? G j / L j ,n  (3) k