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TDD-CDMA系统干扰研究

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:研究TDD-CDMA系统在同步以及非同步情况下相邻小区间的干扰,分析了TDD-CDMA系统作为TDD系统,其区别于FDD系统的特有的干扰模型。对小区间干扰的分析与仿真,为优化未来网络的容量以及性能提供了有价值的参考。

    关键词:TDD-CDMA TDD FDD 干扰 业务负荷

TDD-CDMA移动通信系统的优点在于它能够灵活处理不对称数据以及它的信道的自然特性,但是同步和干扰问题是其主要限制因素。为了认识TDD-CDMA系统的性能和容量,本文讨论并通过仿真研究了系统可能存在的干扰,并且提出了一些避免或者减小TDD-CDMA系统的干扰的建议。
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1 TDD-CDMA系统的干扰

TDD-CDMA系统采用TDD方式,TDD系统中存在的干扰与FDD系统存在的干扰是不同的。

TDD-CDMA系统属于TDD方式,其干扰模型如图1所示,TDD系统中的干扰不同于FDD系统中的干扰:

(1)在FDD中,由于上下行是频分双工,信道间的干扰只存在基站与移动台之间(BS<—>MS)。下行信道只会对下行的信道产生干扰,上行的信道只会对上行的信道产生干扰,上下行之间不存在干扰。在TDD系统中,由于上下使用同一二甲基甲酰胺波,所以基站与移动台之间可能存在各种干扰(BS<—>MS、MS<—>MS、BS<—>BS),其中BS<—>与FDD系统中的干扰是相同的,而另外两种干扰MS<—>MS、BS<—>BS则是TDD特有的干扰。
TDD-CDMA系统干扰研究
    (2)由于TDD模式比较适宜使用多用户检测和适应性天线,来自当前小区内部的干扰相对较小,故来自相邻小区的干扰将成为主要的干扰。

(3)MS<—>MS、BS<—>BS干扰与BS<—>MS的干扰不同,且损耗模型也不一样。MS<—>MS的干扰很小,这是因为MS的发射功率小,而且路径损耗较大;而BS<—>的干扰较大,这是因为BS的发射功率较大;而且路径损耗较小。

TDD系统特有的干扰(MS<—>MS、BS<—>BS)主要是由于蜂窝的不同步、蜂窝间帧结构不同、信道不对特性以及多径传播时延几方面的因素引起的。
TDD-CDMA系统干扰研究
    对TDD-CDMA系统而方,需要区分同步以及非同步两种情况来考虑小区间干扰。在同步情况下,TDD-CDMA系统小区间的干扰与FDD中的相同只存在BS<—>MS之间的干扰;在非同步情况下,TDD-CDMA系统小区间的干扰除了存在BS<—>MS之间的干扰以外还将引入MS<—>MS、BS<—>BS之间的干扰。另外相邻小区的业务负荷也是影响小区间干扰大小的一个因素。随着相邻小区业务负荷的增大,小区间干扰要随之增大,那么这种干扰增大的趋势是怎样的?当邻小区业务负荷达到一个很高的水平时,在同步以及非同步情况下小区间干扰的数值有多大?本文通过仿真来回答上述问题。

2 TDD/FDD干扰

从图2看出,FDD的下行与TDD的频率相差很远,因此FDD的下行与TDD系统下相互干扰。而FDD的上行频率与TDD的频率相邻,因此FDD与TDD之间存在FDD的上行与TDD的上行或者下行的干扰,如图3所示。

TDD小区的小行,BS1收到来自MS1的信号和上行干扰。上行干扰包括TDD小区的其它MS的干扰和来自FDD小区的MS的干扰。

图4和图5

    TDD小区的下行,MS1接收到来自BS1的信号和下行干扰。下行干扰包括来自BS1的其它信息的干扰和来自FDD小区的MS的干扰。

FDD小区的上行,BS2收到来自MS2的信号和上行干扰。上行干扰包括来自FDD小区的其它MS的干扰和来自TDD小区的基站和MS的干扰。

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