TD—LTE和卫星广播系统干扰共存仿真探究.doc

TD—LTE和卫星广播系统干扰共存仿真探究 　　【摘 要】由于频谱资源的限制和不断增长的业务需求，未来在1.4GHz上很有可能出现TD-LTE室内覆盖系统与卫星广播业务（BSS）共存的情况，两系统在同一地理区域共存时产生的干扰会引起系统吞吐量的损失。针对这一问题，对TD-LTE室内覆盖系统与卫星广播系统在1.4GHz频段上的共存拓扑结构进行了重点分析，并通过确定性分析和系统级仿真两种方法评估了TD-LTE室内覆盖系统与BSS在同频和邻频两种情况下共存时的干扰状况，得到了两系统在不同地球站仰角下所需要的最小保护距离。通过仿真给出的相应结果和结论，对未来在1.4GHz频段上TD-LTE室内覆盖系统与BSS系统的实际部署提出了合理建议。 【关键词】TD-LTE BSS 干扰共存 确定性分析 系统级仿真 中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1006-1010（2014）-03-0042-06 1 引言 随着近年来移动通信技术的迅猛发展，由我国主导的4G国际标准技术TD-LTE已进入高速的商用化进程，各种无线通信新技术的应用使得频率的需求量与日俱增，在频谱资源匮乏的现状下，为TD-LTE系统寻找和划分合适的频段成为各国无线电管理机构的工作重点。 在频段1 467—1 492MHz内，中国卫星通信集团公司早已向ITU申报相关卫星网络资料，并计划开展广播卫星业务（BSS）。因而，解决TD-LTE系统与BSS在同一地理区域共存时产生的干扰问题，是未来此频段进行TD-LTE规划的关键。 针对以上问题，本文将分析和评估TD-LTE与BSS共存时的干扰状况，为实际网络建设提供参考依据。 2 分析场景 研究中，考虑在1.4GHz频段上，TD-LTE系统为室内部署结构，BSS地球站为单收地球站，不进行数据发送，TD-LTE系统与BSS考虑同频和邻频共存两种情况，则TD-LTE室内覆盖系统与BSS之间主要考虑以下四条干扰链路： ◆BSS 卫星→TD-LTE BS ◆BSS 卫星→TD-LTE MS ◆TD-LTE BS→BSS ES（Earth Station） ◆TD-LTE MS→BSS ES（Earth Station） 3 系统建模 3.1 BSS/TD-LTE室内覆盖系统共存拓扑模型 一个TD-LTE室内覆盖系统处于BSS地球站旁边时，干扰模型如图1所示： 图1 TD-LTE系统对BSS地球站的干扰模型 其中，O为BSS地球站所在的位置，OS为地球站主轴方向，C为TD-LTE室内覆盖系统的位置，CD为BS/UE的主轴方向，CO为TD-LTE室内覆盖系统对地球站的干扰方向。角α（即∠SOA）为地球站天线主轴与其在水平面的投影构成的角度，称为地球站的仰角，其所在的平面称为仰角面。TD-LTE室内覆盖系统的干扰方向与地球站主轴在水平面的投影，构成角θ（即∠AOC）。地球站主轴与干扰方向的夹角（∠SOC）记为角。角γ为干扰方向对于BS/UE主轴方向的偏轴角。角β为地球站主轴在水平面的投影与TD-LTE室内覆盖系统BS/UE主轴的夹角。TD-LTE室内覆盖系统BS/UE到BSS系统地球站的距离记为d。 根据余弦定理，角α、角θ、角之间有以下等式关系： （1） 当多个TD-LTE室内覆盖系统呈环状分布于BSS地球站周围时，最内圈的TD-LTE室内覆盖系统的中心点与地球站间的距离为两个系统的保护距离，两个TD-LTE室内覆盖系统中心点之间的距离表示为，如图2所示： 图2 TD-LTE室内覆盖系统部署 第i个环的半径可由下式计算得到： （2） 第i个环上的TD-LTE室内覆盖系统的数目N（i）根据相应的距离d（i）和dintersite得到： （3） TD-LTE室内覆盖系统采用3GPP TR 36.814[1]中的Figure.2.1.1.5-1中建议的室内热点环境模型。该模型中建筑尺寸为120m×50m，分房间和走廊两部分，房间数目为16，尺寸为15m×15m，走廊尺寸为120m×20m，共配置4个基站，一个基站下部署4个终端，终端全部在室内。其中内墙的损耗为5dB，外墙的损耗为20dB。 3.2 系统参数 根据中国卫通公司官网公布的卫星系统参数，以及36.101[2]、36.104[3]和36.942[4]中给出的TD-LTE系统的参数，系统参数设置如表1所示。 表1 BSS地球站参数 参数 取值 工作频段 1 467—1 492MHz 卫星最大发射EIRP 56dBW 卫星高度 36 000m 地球站天线方向图 ITU-R