[发明专利]一种蜂窝系统对单个台站的干扰分析方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种蜂窝系统对单个台站的干扰分析方法及系统。

背景技术

干扰共存研究是分析无线通信系统间相互干扰、研究不同系统在临近地区相同或相近频段部署所需必要保护准则的重要技术手段。随着移动通信技术的快速发展，3G、4G系统的广泛部署及5G技术研究的开展，无线蜂窝系统与其他特定系统的干扰问题日益严峻，需要一种高效的干扰共存分析方法。

现有技术中干扰共存分析方法主要包括确定性分析和蒙特卡罗系统级仿真。确定性分析基于链路预算原则，主要根据系统的发射参数、接收参数和信道特性等，利用相关的链路模型进行干扰信号强度的分析计算。该方法适用于定性分析单个台站对单个台站的干扰，通常采用一定的底噪抬升（或称灵敏度损失）作为评估准则确定最大允许的外系统干扰强度，从而获得特定情境下两系统间所需的保护准则；蒙特卡罗系统级仿真是对大量独立快照仿真进行统计以得到整体网络性能的分析方法，每次独立的快照仿真要综合考虑系统网络拓扑、收发射参数、信道衰落及所有干扰链路集总干扰等宏观特性，通过对统计得到的系统整体性能与相关指标的评估，得到两系统间所需的保护准则。

针对蜂窝系统对单个台站的干扰的分析，现有技术中采用蒙特卡罗系统级仿真，蒙特卡罗系统级仿真认为蜂窝系统基站理想分布在正六边形的晶格上，然而随着微蜂窝、微微蜂窝甚至毫微微蜂窝系统的发展以及基站选址的局限性，导致蜂窝系统的基站不可能理想分布。同时，蒙特卡罗系统级仿真是对大量的独立快照仿真进行统计，且每次独立快照在考虑网络拓扑等因素时仿真流程过于复杂，仿真时间过长，很难高效的得到必要的保护准则。

发明内容

本发明提供了一种蜂窝系统对单个台站的干扰分析方法及系统，能够快速高效的得出干扰半径和干扰概率。

一方面，本发明提供了一种蜂窝系统对单个台站的干扰分析方法，预先设定蜂窝系统中的基站以二维泊松分布部署在单个台站周围，预先设定蜂窝系统中的基站引起的集总干扰服从高斯分布，该方法包括：

S1：当蜂窝系统中的基站个数为无穷大时，计算出所述集总干扰的均值和方差；

S2：根据所述均值、所述方差和所述单个台站允许的干扰门限值计算出蜂窝系统对所述单个台站的干扰概率；

S3：计算出蜂窝系统对所述单个台站的干扰半径。

进一步地，所述步骤S1包括：

通过以下公式计算出蜂窝系统中的基站引起的集总干扰的均值：

通过以下公式计算出蜂窝系统中的基站引起的集总干扰的方差：

其中，I_b,M为蜂窝系统中的基站对单个台站的集总干扰，M为蜂窝系统中基站的个数，M取值为无穷大，e为蜂窝系统中的基站引起的集总干扰的均值，v²为蜂窝系统中的基站引起的集总干扰的方差，λ为蜂窝系统基站的密度，P_b为蜂窝系统中基站的发射功率，G_b为蜂窝系统基站的天线增益，G_r为单个台站的天线增益，ACIR_b为蜂窝系统基站对单个台站的邻信道干扰比，信道衰落因子X服从参数为μ的指数分布，r^-α为路径损耗传播模型，α为损耗因子，α＞2，r_k为单个台站距离其第k近的蜂窝系统基站的距离，r_w为蜂窝系统基站对单个台站的干扰半径。

进一步地，所述步骤S2包括：

通过以下公式计算出所述蜂窝系统对所述单个台站的干扰概率：

其中，I_b,M为蜂窝系统中的基站对单个台站的集总干扰，T_r为所述单个台站允许的干扰门限值，e为蜂窝系统基站引起的集总干扰的均值，v为蜂窝系统基站引起的集总干扰的标准差，Q函数定义为

进一步地，所述步骤S3包括：

通过以下公式计算出蜂窝系统对所述单个台站的干扰半径：

其中，r_w为蜂窝系统对所述单个台站的干扰半径，λ为蜂窝系统基站的密度，P_b为蜂窝系统中基站的发射功率，G_b为蜂窝系统基站的天线增益，G_r为单个台站的天线增益，信道衰落因子X服从参数为μ的指数分布，α为损耗因子，α＞2，ACIR_b为蜂窝系统基站对单个台站的邻信道干扰比，T_r为所述单个台站允许的干扰门限值。