CN101345546B - 确定移动通信系统基站间干扰的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种提高蜂窝移动通信系统基站间干扰计算准确度的方法、实现该方法的计算装置、以及包括有该计算装置的基站和无线通信系统。本发明的方法依据现行确定性分析存在的诸多弊端，结合实际网络拓扑结构，统计多层多个干扰基站对本干扰基站的累计干扰，同时考虑被干扰系统的基站与终端之间传播模型，从覆盖受限角度确定被干扰基站所能忍受的最大干扰，进而评估干扰规避的最小隔离度的方法。本发明中提出的移动通信系统基站之间的干扰确定性分析方法较之传统的MCL分析方法，确定性计算的准确度被大大提高，从而为不同移动通信系统基站之间干扰的快速和准确评估提供了有力的保证。

Description

确定移动通信系统基站间干扰的方法和系统

技术领域

本发明涉及移动通信系统间干扰确定性分析的方法，特别是通过对传统方法的改进，提高不同移动通信系统基站间干扰计算结果的准确性的方法。

背景技术

随着移动通信从第二代向第三代过渡，各种新技术不断产生并得到应用，射频资源日趋紧张，对移动通信网络的射频干扰问题的研究愈发重要。干扰的产生多种多样的，原有的专用无线电系统占用现有频率资源、不同运营商网络配置不当、发信机自身设置问题、小区重叠、环境、电磁兼容(EMI)以及有意干扰，都是移动通信网络射频干扰产生的原因。移动通信系统的干扰主要有：同频干扰、邻频干扰、带外干扰、互调干扰和阻塞干扰。

工作于不同频率的系统产生共存干扰是由两个系统的两方面因素共同作用导致的，这两个因素产生的原因是两个系统内发射机和接收机特性的不完善，即：干扰系统发射机的带外辐射，体现为发射机的邻道泄漏比与杂散辐射特性。其中，邻道泄漏比ACLR定义为发射功率与相邻信道上的测得功率之比，是用来衡量发射机性能的优劣，表征邻道发射信号落入到接收机通带内的能力，也就是发射信号对邻信道信号的干扰程度；被干扰系统的接收机的选择性，体现为接收机的邻道选择性与阻塞特性，其中，邻道选择性ACS是指在相邻信道信号存在的情况下，接收机在其指定信道频率上接收有用信号的能力，定义为接收机滤波器在指定信道频率上的衰减与在相邻信道频率上的衰减的比值。邻信道泄漏功率和邻信道选择性可以综合成一个参数：邻信道干扰功率比(ACIR)。

$\frac{1}{\mathrm{ACIR}}=\frac{1}{\mathrm{ACLR}}+\frac{1}{\mathrm{ACS}}......\left(1\right)$

干扰系统的发射信号对被干扰系统接收机端的干扰可通过ACIR体现。因此，为有效提高两种系统邻频共存时的系统性能，抑制共存干扰，需要从改善射频发射机的发射性能(体现为ACLR)和射频接收机的接收性能(体现为ACS)两个方面考虑，降低干扰系统的邻道泄漏功率和提高接收机对邻道干扰的抑制能力。

目前，研究相邻频段的不同系统间共存干扰，特别是基站之间的干扰，通常采用确定性计算方法，该方法由于具有干扰估计速度快和实现方便等优点，因而在业界被广泛采用。

该方法是通过计算干扰发射机与被干扰的接收机之间所需要的隔离，以确保发射机和接收机之间没有干扰的一种方法。

假设两个基站之间的期望隔离值为：

Required Isolation＝Max.Tx.Power-Imax    ......(2)

其中：

Max.Tx.Power为干扰基站的最大发射功率(dBm)；

I_max为被干扰接收机可以容忍的最大额外干扰(dBm)。

定义两个基站之间由于距离和天线增益带来的间隔值为基本隔离值，用Basic Isolation来表示，它是两个基站之间间隔距离d的函数，而且与具体的环境有关。表达式如下：

Basic Isolation＝PL(d)-G_Tx-G_Rx-G_Td-G_Rd  ......(3)

其中：

G_Tx发射机的天线增益(dB)；

G_Rx接收机的天线增益(dB)；

PL(d)发射机和接收机之间的路径损耗PathLoss(dB)；

G_Td发射机的发射分集增益(dB)；

G_Rd接收机的接收分集增益(dB)；

上述的路径损耗PL(d)可以根据不同的路损模型带入求得，根据环境的不同以及干扰源和被干扰源的不同，存在许多可以参考的理论模型和实测的经验模型，由于不涉及本发明的发明点，在此不再赘述。

如果两个基站之间，除了邻信道干扰功率比和基本隔离值之外，还需要其他的隔离值才能达到需要的隔离值，此时可以定义这个隔离值为额外隔离值，用Additional Isolation来表示，表达式为：Required Isolation＝Basic Isolation+ACIR+Additional Isolation...(4)

现有的确定性分析方法主要根据需要隔离值Required Isolation、基本隔离值Basic Isolation以及邻信道干扰功率比ACIR来决定两个基站之间是否需要增加的额外隔离度Additional Isolation。

现有的确定性分析方法中，基本隔离值通常采用两个基站之间的最小耦合损耗(MCL：发射端天线接头处到收端天线接头处功率损耗的最小值，包括了发端和收端天线的增益)，所以该方法又称为MCL方法。

其中，被干扰接收机可以容忍的最大额外干扰I_max，通常采用基站接收灵敏度S₀下降xdB作为评价标准，根据接收灵敏度的定义公式：

S₀＝kTW+NoiseFactor+NR+SNR  ......(5)

其中，k是波耳兹曼常数，k＝1.38×10^-23J/K；T是噪声温度，通常取T＝290K；W是等效噪声带宽；NoiseFactor为噪声系数；SNR为达到一定BLER(块误码率)要求的信噪比；NR(NoiseRise)为底噪抬升，即：[(Noise Floor+I_ext)/Noise Floor]_(dB)。

对于固定传输速率和固定带宽情况下，接收灵敏度S₀的恶化对应于接收机底噪的抬升(NR)，也就是说，底噪水平直接决定基站接收灵敏度，即：底噪抬升xdB，接收灵敏度恶化xdB。记接收机原始底噪和外部干扰之和为I_Total，即：

$I_{\mathrm{Total}}=I_{\mathrm{ext}}+\mathrm{NF}=\mathrm{NF}+\mathrm{NR}={\mathrm{NF}}_{\left(\mathrm{mW}\right)}\×{10}^{x/10}$

$\⇒{\left(\frac{I_{\mathrm{ext}}}{\mathrm{NF}}\right)}_{\left(\mathrm{dB}\right)}=10\lg ({10}^{x/10}-1)......\left(6\right)$

上述公式是现有技术中通用的公式，其中NF_(mW)是指底噪。

外部干扰电平对被干扰系统基站接收机底噪影响如下表1所示：

                            表1

接收灵敏度恶化xdB	0.1	0.5	1	3
					容忍干扰电平较底噪低ydB	16.3	9.1	5.9	0

表1是根据公式6求得的便于实际应用的参考值。将接收灵敏度的恶化要求x带入公式，可以求得I_ext/NF，也就表示该系统在允许灵敏度恶化xdB的前提下，系统能够忍受的外部干扰I_ext比该系统的底噪NF低多少个dB。只要计算出这样一套数据，则根据灵敏度恶化标准，就可以直接计算出该系统能够容忍外部干扰的上限。例如：假设WCDMA的底噪NF为-100dBm，当允许灵敏度恶化1dB时，WCDMA能够忍受的外部干扰就为-100-5.9＝-105.9dBm。

上述现有技术中采用的确定性分析方法存在以下弊端：

1)局限于单站之间的干扰分析，实际网络中被干扰系统基站同时会受到邻近多个干扰系统基站的干扰，因而在干扰统计中必然存在一定误差；

2)被干扰系统所能忍受的最大干扰，如果通过灵敏度恶化标准进行评价，基站接收机灵敏度恶化的标准如何确定，并没有统一的规定，而不同的标准对计算结果存在较大的差异；

3)传统的干扰确定性分析方法中，由于只分析不同系统单个基站之间的干扰，基本隔离值通常采用两个基站之间的最小耦合损耗MCL表示，即：发射端天线接头处到收端天线接头处功率损耗的最小值，包括了发端和收端天线的增益。实际中，当两个基站间隔一定距离，PL(dB)-G_Tx-G_Rx-G_Rd-G_Td＞MCL时，如果还使用MCL来评价两个基站之间的基本隔离值，必然存在一定误差。其中，PL为干扰系统和被干扰系统基站之间的传播损耗。PL可以根据干扰系统与被干扰系统基站之间的路径损耗模型PL(d)(dB)，通过已知的理论或经验公式得到。

综上所述，通过现有技术中的确定性分析方法来评价不同系统基站之间存在的干扰必然存在一定的误差，从而大大制约了对干扰分析 的准确性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种提高蜂窝移动通信系统基站间干扰计算准确度的方法、实现该方法的计算装置、以及包括有该计算装置的基站和无线通信系统。

概括地说，根据本发明的第一方面，提供一种确定移动通信系统基站间干扰的方法，包括步骤：

(a)根据移动通信系统的网络拓扑结构，统计干扰移动通信系统中前i层干扰基站对被干扰移动通信系统中被干扰基站的累计干扰I_Total；具体通过下列公式来确定所述累计干扰I_Total：

$I_{\mathrm{Total}}=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}[P_{\mathrm{Tx}}^i-\mathrm{Max}({\mathrm{pathloss}}^i-G_{\mathrm{Tx}}-G_{\mathrm{Td}}-G_{\mathrm{Rd}}-G_{\mathrm{Rx}},\mathrm{MCL})]-{\mathrm{ACIR}}_{\mathrm{BS}-{\mathrm{BS}}_i}$

其中，Pathloss为干扰通信系统和被干扰通信系统基站间的传播损耗，

P_Tx(dBm)为干扰通信系统基站发射最大功率；

G_Tx(dB)为干扰通信系统基站发射天线增益；

G_Td(dB)为干扰通信系统发射机的发射分集增益；

G_Rd(dB)为被干扰通信系统接收机的接收分集增益；

G_Rx(dB)为被干扰通信系统接收机的天线增益；

MCL(dB)为干扰通信系统与被干扰通信系统基站之间的最小耦合损耗；

ACIR(dB)为干扰通信系统与被干扰通信系统基站之间的邻信道干扰比；

N表示被统计的干扰通信系统的基站的层数；

(b)根据被干扰移动通信系统的基站与终端之间的传播模型以及被干扰移动通信系统的覆盖受限情况，确定被干扰基站所能忍受的最大干扰I_max，具体包括：

计算上下行链路最大损耗PL_up和PL_Dw；

比较上下行链路最大损耗PL_up和PL_Dw；

当上行链路最大损耗PL_up小于下行链路最大损耗PL_Dw时，确定被干扰通信系统的最大链路裕量ΔPL＝PL_up-PL(r)，当上行链路最大损耗PL_up大于下行链路最大损耗PL_Dw时，确定被干扰通信系统的最大链路裕量ΔPL＝PL_Dw-PL(r)，其中r为被干扰系统的小区半径，PL(r)为被干扰通信系统基站和终端之间的传播损耗；

将计算得到的被干扰通信系统的最大链路裕量ΔPL作为被干扰通信系统基站接收机灵敏度恶化ΔPL，通过下列公式计算被干扰通信系统基站能忍受的最大外部干扰I_max：

${\left(\frac{I_{\mathrm{ext}}}{\mathrm{NF}}\right)}_{\left(\mathrm{dB}\right)}=10\lg ({10}^{\mathrm{\ΔPL}/10}-1)$

其中，NF为被干扰通信系统基站接收机底噪，I_max为上式中与ΔPL对应的I_ext。

根据本发明的第二方面，提供一种计算移动通信系统基站间干扰的计算装置，该装置可执行如上述本发明第一方面的方法，以便计算通信系统基站间干扰，所述装置包括：

累计干扰统计单元，用于根据移动通信系统的网络拓扑结构，统计干扰移动通信系统中前i层干扰基站对被干扰移动通信系统中被干扰基站的累计干扰I_Total；所述累计干扰统计单元通过下列公式来确定所述累计干扰I_Total：

$I_{\mathrm{Total}}=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}[P_{\mathrm{Tx}}^i-\mathrm{Max}({\mathrm{pathloss}}^i-G_{\mathrm{Tx}}-G_{\mathrm{Td}}-G_{\mathrm{Rd}}-G_{\mathrm{Rx}},\mathrm{MCL})]-{\mathrm{ACIR}}_{\mathrm{BS}-{\mathrm{BS}}_i}$

其中，Pathloss为干扰通信系统和被干扰通信系统基站间的传播损耗，

P_Tx(dBm)为干扰通信系统基站发射最大功率；

G_Tx(dB)为干扰通信系统基站发射天线增益；

G_Td(dB)为干扰通信系统发射机的发射分集增益；

G_Rd(dB)为被干扰通信系统接收机的接收分集增益；

G_Rx(dB)为被干扰通信系统接收机的天线增益；

MCL(dB)为干扰通信系统与被干扰通信系统基站之间的最小耦合损耗；

ACIR(dB)为干扰通信系统与被干扰通信系统基站之间的邻信道干扰比；

N表示被统计的干扰通信系统的基站的层数；

干扰确定单元，用于根据被干扰移动通信系统的基站与终端之间的传播模型以及被干扰移动通信系统的覆盖受限情况，确定被干扰基站所能忍受的最大干扰I_max；所述干扰确定单元具体通过如下方式确定被干扰基站所能忍受的最大干扰I_max：

计算上下行链路最大损耗PL_up和PL_Dw；

比较上下行链路最大损耗PL_up和PL_Dw；

当上行链路最大损耗PL_up小于下行链路最大损耗PL_Dw时，确定被干扰通信系统的最大链路裕量ΔPL＝PL_up-PL(r)，当上行链路最大损耗PL_up大于下行链路最大损耗PL_Dw时，确定被干扰通信系统的最大链路裕量ΔPL＝PL_Dw-PL(r)，其中r为被干扰系统的小区半径，PL(r)为被干扰通信系统基站和终端之间的传播损耗；

将计算得到的被干扰通信系统的最大链路裕量ΔPL作为被干扰通信系统基站接收机灵敏度恶化ΔPL，通过下列公式计算被干扰通信系统基站能忍受的最大外部干扰I_max：

${\left(\frac{I_{\mathrm{ext}}}{\mathrm{NF}}\right)}_{\left(\mathrm{dB}\right)}=10\lg ({10}^{\mathrm{\ΔPL}/10}-1)$

其中，NF为被干扰通信系统基站接收机底噪，I_max为上式中与ΔPL对应的I_ext。

根据本发明的第三方面，提供一种基站，该基站具有如上述发明第二方面所述的计算装置。

根据本发明的第四方面，提供一种无线通信系统，其包括如上述发明第三方面所述的基站。

本发明中的不同系统基站之间干扰的确定性分析方法与以往方法的不同主要体现在：

1)脱离单站之间干扰分析模式，依据更接近于实际的不同蜂窝网络拓扑结构，考虑多层多个干扰基站对被干扰基站的干扰累积效应；

2)在考虑不同系统之间基站之间损耗模型的同时，依据被干扰系 统内基站与终端之间的损耗模型，计算被干扰基站灵敏度恶化的确定指标，从而准确获得被干扰系统能够忍受的最大外部干扰；

3)在计算不同基站之间的干扰时，基本隔离度并不单纯取最小耦合损耗MCL，而是同时考虑基站之间路径损耗等多个因素。例如，在一种具体实施方式中，在PL(d)(dB)-G_Tx-G_Rx-G_Rd-G_Td＞MCL的情况下，基本隔离度取值为PL(d)(dB)-G_Tx-G_Rx-G_Rd-G_Td，反之，取值为MCL。

值得说明的是，本发明中提出的蜂窝移动通信系统之间干扰的确定性分析方法，较之传统的MCL分析方法，确定性计算的准确度被大大提高，从而为不同移动通信系统基站之间干扰的快速和准确评估提供了有力的保证。

附图说明

图1是表示不同移动通信系统干扰分析的网络拓扑结构的示意图。

图2是根据本发明的确定蜂窝移动通信系统之间干扰隔离度的方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图介绍本发明的具体实施方式。

●实际网络拓扑结构对被干扰基站的累积干扰影响

图1为两个不同移动通信系统的网络拓扑结构，干扰系统的小区半径为R，被干扰小区的小区半径为r，R＞r，假设两个系统站间距为d，A和B分别代表两系统共站(d＝0)和共存(d＝R)两种分析场景。

以干扰相对严重的共站干扰分析为例。设干扰系统基站发射功率为P_Tx，发射机的天线增益G_Tx，发射机的发射分集增益G_Td，被干扰系统接收机的天线增益G_Rx，接收机的接收分集增益G_Rd，发射机和接收机之间的路径损耗Pathloss，Pathloss可以根据干扰系统与被干 扰系统基站之间的路径损耗模型PL(d)(dB)，通过已知的理论或经验公式得到。

根据前述公式(2)和(4)，被干扰系统基站接收到来自多个干扰系统基站的累积干扰可由以下公式(7)表示：

$I_{\mathrm{Total}}=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}[P_{\mathrm{Tx}}^i-\mathrm{Max}({\mathrm{pathloss}}^i-G_{\mathrm{Tx}}-G_{\mathrm{Td}}-G_{\mathrm{Rd}}-G_{\mathrm{Rx}},\mathrm{MCL})]-{\mathrm{ACIR}}_{\mathrm{BS}-{\mathrm{BS}}_i}......\left(7\right)$

其中，N表示被统计的干扰基站数量，ACIR_BS-BSi表示两个系统基站之间的邻信道干扰比，PTx是指干扰基站的最大发射功率。

以TD-SCDMA的TS0时隙发射功率干扰PHS业务信道TCH为例。假设干扰系统TD-SCDMA的全向小区半径为577m，PHS全向小区半径为R/4＝144.5m，G_Tx＝11dB，G_Td＝0dB，G_Rx＝9dB，G_Rd＝9dB，基站之间使用双折线模型，即：PL(d)(dB)＝38.1+20log10(d)，d的单位为米，MCL＝80dB，ACIR_BS-BSi为46dB。

通过上述公式(7)计算可以得到：

当只统计与PHS共站的TD-SCDMA干扰基站时，PHS基站接收到的外部干扰为-100dBm左右；

1)当统计到被干扰PHS基站周边第1层干扰基站时，PHS基站接收到的累积外部干扰为-91.6dBm左右；

2)当统计到被干扰PHS基站周边第2层干扰基站时，PHS基站接收到的累积外部干扰为-88.6dBm左右；

3)当统计到被干扰PHS基站周边第3层干扰基站时，PHS基站接收到的累积外部干扰为-88.1dBm左右；

由此可见，在实际的网络中，如果只针对单站之间干扰进行统计，被干扰基站接收到的外部干扰会存在接近12dB的误差。

●被干扰系统忍受最大干扰的确定原则

现有技术中的干扰确定性分析方法，多是从覆盖角度出发，即：依据被干扰接收机灵敏度恶化的要求，确定被干扰系统能够忍受的最大干扰。但是对于灵敏度恶化的标准问题尚没有一个统一的规定。

以TD-SCDMA基站对PHS基站的干扰为例，下表2为PHS系统在不同的基站-终端传播模型下，最大覆盖半径和链路裕量分析。 其中，最大覆盖半径和链路裕量基于本领域通用方法计算获得，表2中的COST231 WI，LOW-ALL，IN-OUT指的是PHS系统的不同的基站-终端传播模型。

表2

由于从上述链路预算可以看出：PHS的上行覆盖受限，在不同的传播模型中，PHS覆盖半径存在较大的差异，因而实际网络中小区半径的不同和传播环境的不同，都会使被干扰系统所能承受的最大外部干扰不同。

依据实际网络的拓扑结构，从实际组网的角度出发，设定PHS小区覆盖半径要求为144.5m，相应地可以计算出小区半径为144.5m时的PHS上行链路裕量。链路裕量表征在满足相同覆盖要求下，PHS系统所能承受的灵敏度恶化指标。依据该链路裕量，即可获得被干扰 系统所能承受的外部最大干扰。

●提高移动通信系统基站间干扰确定性计算准确度的改进方法

本发明的移动通信系统基站之间干扰的确定性分析方法，是依据现有技术的确定性分析方法存在的诸多弊端，结合实际网络拓扑结构，统计多层多个干扰基站对本干扰基站的累计干扰，同时考虑被干扰系统的基站与终端之间传播模型，从覆盖受限角度确定被干扰基站所能忍受的最大干扰，进而评估干扰规避的最小隔离度的方法。

图2是根据本发明的确定蜂窝移动通信系统之间干扰隔离度的方法的一个实施例的流程图。参考图2，该方法的基本步骤如下：

步骤201：计算参数设定。

相应的参数如下所示：

干扰系统的小区半径R(m)；

被干扰系统的小区半径r(m)；

干扰系统基站发射最大功率P_Tx(dBm)；

干扰系统基站发射天线增益G_Tx(dB)；

干扰系统发射机的发射分集增益G_Td(dB)；

被干扰系统接收机的接收分集增益G_Rd(dB)；

被干扰系统接收机的天线增益G_Rx(dB)；

干扰系统与被干扰系统基站之间的最小耦合损耗MCL(dB)；

干扰系统与被干扰系统基站之间的邻信道干扰比ACIR(dB)；

干扰系统与被干扰系统基站之间的路径损耗模型PL(d)(dB)(d是指干扰系统与被干扰系统基站的站间距)；

被干扰系统基站与终端之间的路径损耗模型PL(l)(dB)(l是指被干扰系统基站与终端之间的距离)。

步骤202：计算被干扰系统的上下行链路最大损耗PL_up和PL_Dw。

不同蜂窝移动通信系统的上下行链路最大损耗计算各异，但通用的计算思想在业界是统一的，可以参考与移动通信系统规划相关的文献，例如：《蜂窝移动通信系统网络规划优化》(张业荣等编著，电子工业出版社出版，第一版，出版日期：2003-9-1)和《TD-SCDMA 移动通信系统》(彭木根等编著，机械工业出版社出版，第一版，出版日期：2005-8-1)等，这些文献中记载了针对不同的蜂窝移动通信系统的计算方法和参数。

步骤203：比较被干扰系统的上下行链路最大损耗计算PL_up和PL_Dw。

本方法中被干扰系统忍受的最大外部干扰是从覆盖角度进行确定。当上行链路最大损耗PL_up(即上行链路最大允许损耗)小于下行链路最大损耗PL_Dw(即下行链路最大允许损耗)时，表示通过基站与终端之间的传播模型，算出来的上行覆盖距离就会小于下行覆盖距离，也就会上行受限，故系统属于上行覆盖受限系统；反之，属于下行覆盖受限系统。依据覆盖受限的链路分别进入步骤204-1，204-2；

步骤204-1，204-2：分别进行上下行链路裕量的计算。

以上行链路裕量计算为例。假设步骤203中，上行链路最大损耗PL_up小于下行链路最大损耗PL_Dw时，系统属于上行覆盖受限系统。根据被干扰系统的小区半径r和被干扰系统基站和终端之间的传播损耗模型PL(l)，使用上行链路最大损耗PL_up-PL(l＝r)，得到满足网络拓扑结构中被干扰系统覆盖要求时，被干扰系统的最大链路裕量ΔPL。l＝r表示在小区边缘位置(即：小区要求覆盖的最远位置)获得的实际链路损耗，根据系统的最大链路损耗就可以求得有多大的裕量，这部分裕量就可以用于抵御外部干扰。

如果上行链路最大损耗PL_up大于下行链路最大损耗PL_Dw时，系统属于下行覆盖受限系统，链路裕量的计算方法类似。

步骤205：被干扰系统忍受的最大干扰I_max计算。

如上所述，链路裕量表征在满足相同覆盖要求下，被干扰系统接收机所能承受的灵敏度恶化指标。因此，将上面计算得到的最大链路裕量ΔPL作为被干扰系统接收机灵敏度恶化ΔPL，依据下列通用的灵敏度恶化对应干扰抬升的基本计算公式进行计算：

${\left(\frac{I_{\mathrm{ext}}}{\mathrm{NF}}\right)}_{\left(\mathrm{dB}\right)}=10\lg ({10}^{\mathrm{\ΔPL}/10}-1)......\left(8\right)$

其中，NF为本干扰系统基站接收机底噪，I_ext为外部干扰。对应 于灵敏度恶化ΔPL，可以计算得到被干扰系统所能忍受的最大外部干扰为I_max。公式(8)即为上述公式(6)中x＝ΔPL的情况，I_max为通过公式8计算得到的与ΔPL相对应的I_ext。

步骤206：干扰系统对被干扰系统干扰的计算。

根据步骤201中，干扰系统和被干扰系统输入参数，干扰系统对被干扰系统的累积干扰I_Total统计如下：

$I_{\mathrm{Total}}=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}[P_{\mathrm{Tx}}^i-\mathrm{Max}({\mathrm{pathloss}}^i-G_{\mathrm{Tx}}-G_{\mathrm{Td}}-G_{\mathrm{Rd}}-G_{\mathrm{Rx}},\mathrm{MCL})]-{\mathrm{ACIR}}_{\mathrm{BS}-{\mathrm{BS}}_i}$

其中，Pathloss为干扰系统和被干扰系统基站之间的传播损耗。如上所述，Pathloss是根据上述的干扰系统与被干扰系统基站之间的路径损耗模型PL(d)(dB)，通过已知的理论或经验公式得到。

i代表统计累积干扰的层数。容易理解，当在干扰基站与被干扰基站共站的情况下，上述公式中i＝1对应于共站干扰基站对被干扰基站干扰的情形，i＝2对应于前面提到的被干扰基站周边第1层干扰基站对被干扰基站干扰的情形。

步骤207：确定累积干扰统计值I_Total。

将步骤206中计算的前i层干扰基站对本被干扰基站的累积干扰值I_i(i＝1，2.....，n)，与先前得到的前i-1层干扰基站对本被干扰基站的累积干扰值I_i-1进行比较(步骤207)。如果I_i-I_i-1＜1dB，则此时再统计下一层(即第i+1层)干扰基站对被干扰基站的累积干扰，干扰值变化可以忽略，因此输出前i层干扰基站的I_i作为累积干扰统计值I_Total；否则，设置i＝i+1，继续计算前i+1层干扰基站对被干扰基站的累积干扰值I_i+1，并类似地进行步骤207中的上述比较和判断，直到确定累积干扰统计值I_Total。

步骤208：额外隔离度的计算。

分别根据步骤207中计算的干扰系统基站对被干扰系统基站的累积干扰I_Total和步骤205中被干扰系统忍受的最大干扰I_max，获得两系统共存的额外隔离度＝I_max-I_Total。

此外，上述图2中描述的本发明的确定移动通信系统基站间干扰的方法还可以通过一个被配置为完成本发明的上述方法的功能单元来 执行。在移动通信系统中，这种功能单元可以与基站分离地设置，也可以与基站集成设置。本领域技术人员容易理解，该功能单元可以通过软件、硬件或者两者的结合来实现。因此，配备有这种功能单元的基站(在干扰其他基站时其为干扰基站，在被其他基站干扰时其为被干扰基站)也包括在本发明的保护范围内。

相应地，包括有上述基站或功能单元的移动通信系统也应被认为属于本发明的保护范围。

虽然上面是以TD-SCDMA和PHS系统分别作为干扰系统和被干扰系统来描述本发明的确定移动通信系统基站间干扰的方法的，但是，这并不构成对本发明的限制。本领域技术人员了解，本发明的方法可应用于任何类似的移动通信系统。同样，上述实施例中的具体配置和参数值也只是示意说明性的而不构成对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种确定移动通信系统基站间干扰的方法，包括步骤：

(a)根据移动通信系统的网络拓扑结构，统计干扰移动通信系统中前i层干扰基站对被干扰移动通信系统中被干扰基站的累计干扰I_Total；具体通过下列公式来确定所述累计干扰I_Total：

$I_{\mathrm{Total}}=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}[P_{\mathrm{Tx}}^i-\mathrm{Max}({\mathrm{pathloss}}^i-G_{\mathrm{Tx}}-G_{\mathrm{Td}}-G_{\mathrm{Rd}}-G_{\mathrm{Rx}},\mathrm{MCL})]-{\mathrm{ACIR}}_{\mathrm{BS}-{\mathrm{BS}}_i}$

其中，Pathloss为干扰通信系统和被干扰通信系统基站间的传播损耗，

P_Tx(dBm)为干扰通信系统基站发射最大功率；

G_Tx(dB)为干扰通信系统基站发射天线增益；

G_Td(dB)为干扰通信系统发射机的发射分集增益；

G_Rd(dB)为被干扰通信系统接收机的接收分集增益；

G_Rx(dB)为被干扰通信系统接收机的天线增益；

MCL(dB)为干扰通信系统与被干扰通信系统基站之间的最小耦合损耗；

ACIR(dB)为干扰通信系统与被干扰通信系统基站之间的邻信道干扰比；

N表示被统计的干扰通信系统的基站的层数；

(b)根据被干扰移动通信系统的基站与终端之间的传播模型以及被干扰移动通信系统的覆盖受限情况，确定被干扰基站所能忍受的最大干扰I_max，具体包括：

计算上下行链路最大损耗PL_up和PL_Dw；

比较上下行链路最大损耗PL_up和PL_Dw；

当上行链路最大损耗PL_up小于下行链路最大损耗PL_Dw时，确定被干扰通信系统的最大链路裕量ΔPL＝PL_up-PL(r)，当上行链路最大损耗PL_up大于下行链路最大损耗PL_Dw时，确定被干扰通信系统的最大链路裕量ΔPL＝PL_Dw-PL(r)，其中r为被干扰系统的小区半径，PL(r)为被干扰通信系统基站和终端之间的传播损耗；

将计算得到的被干扰通信系统的最大链路裕量ΔPL作为被干扰通信系统基站接收机灵敏度恶化ΔPL，通过下列公式计算被干扰通信系统基站能忍受的最大外部干扰I_max：

${\left(\frac{I_{\mathrm{ext}}}{\mathrm{NF}}\right)}_{\left(\mathrm{dB}\right)}=10\lg ({10}^{\mathrm{\ΔPL}/10}-1)$

其中，NF为被干扰通信系统基站接收机底噪，I_max为上式中与ΔPL对应的I_ext。

2.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(a)包括子步骤：

(a1)将前i层干扰基站对本被干扰基站的累积干扰值I_i与先前得到的前i-1层干扰基站对本被干扰基站的累积干扰值I_i-1进行比较，其中i＝1，2.....，n；

(a2)如果I_i-I_i-1＜1dB，输出前i层干扰基站的累积干扰值I_i作为累积干扰统计值I_Total；否则

(a3)设置i＝i+1，继续计算前i+1层干扰基站对被干扰基站的累积干扰值I_i+1，并进行(a1)，(a2)中的比较和判断，直到确定累积干扰统计值I_Total。

3.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其中

根据步骤(a)中确定的被干扰移动通信系统中被干扰基站的累计干扰以及步骤(b)中确定的被干扰基站所能忍受的最大干扰，确定干扰通信系统与被干扰通信系统共存的额外隔离度＝I_max-I_Total。

4.一种计算移动通信系统基站间干扰的计算装置，该装置用于执行如上述权利要求1-3中任一项的方法，以便计算通信系统基站间干扰，所述装置包括：

累计干扰统计单元，用于根据移动通信系统的网络拓扑结构，统计干扰移动通信系统中前i层干扰基站对被干扰移动通信系统中被干扰基站的累计干扰I_Total；所述累计干扰统计单元通过下列公式来确定所述累计干扰I_Total：

$I_{\mathrm{Total}}=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}[P_{\mathrm{Tx}}^i-\mathrm{Max}({\mathrm{pathloss}}^i-G_{\mathrm{Tx}}-G_{\mathrm{Td}}-G_{\mathrm{Rd}}-G_{\mathrm{Rx}},\mathrm{MCL})]-{\mathrm{ACIR}}_{\mathrm{BS}-{\mathrm{BS}}_i}$

其中，Pathloss为干扰通信系统和被干扰通信系统基站间的传播损耗，

P_Tx(dBm)为干扰通信系统基站发射最大功率；

G_Tx(dB)为干扰通信系统基站发射天线增益；

G_Td(dB)为干扰通信系统发射机的发射分集增益；

G_Rd(dB)为被干扰通信系统接收机的接收分集增益；

G_Rx(dB)为被干扰通信系统接收机的天线增益；

MCL(dB)为干扰通信系统与被干扰通信系统基站之间的最小耦合损耗；

ACIR(dB)为干扰通信系统与被干扰通信系统基站之间的邻信道干扰比；

N表示被统计的干扰通信系统的基站的层数；

干扰确定单元，用于根据被干扰移动通信系统的基站与终端之间的传播模型以及被干扰移动通信系统的覆盖受限情况，确定被干扰基站所能忍受的最大干扰I_max；所述干扰确定单元具体通过如下方式确定被干扰基站所能忍受的最大干扰I_max：

计算上下行链路最大损耗PL_up和PL_Dw；

比较上下行链路最大损耗PL_up和PL_Dw；

当上行链路最大损耗PL_up小于下行链路最大损耗PL_Dw时，确定被干扰通信系统的最大链路裕量ΔPL＝PL_up-PL(r)，当上行链路最大损耗PL_up大于下行链路最大损耗PL_Dw时，确定被干扰通信系统的最大链路裕量ΔPL＝PL_Dw-PL(r)，其中r为被干扰系统的小区半径，PL(r)为被干扰通信系统基站和终端之间的传播损耗；

将计算得到的被干扰通信系统的最大链路裕量ΔPL作为被干扰通信系统基站接收机灵敏度恶化ΔPL，通过下列公式计算被干扰通信系统基站能忍受的最大外部干扰I_max：

${\left(\frac{I_{\mathrm{ext}}}{\mathrm{NF}}\right)}_{\left(\mathrm{dB}\right)}=10\lg ({10}^{\mathrm{\ΔPL}/10}-1)$

其中，NF为被干扰通信系统基站接收机底噪，I_max为上式中与ΔPL对应的I_ext。

5.如权利要求4所述的计算装置，其中，所述累计干扰统计单元包括：

比较子单元，用于将前i层干扰基站对本被干扰基站的累积干扰值I_i与先前得到的前i-1层干扰基站对本被干扰基站的累积干扰值I_i-1进行比较，其中i＝1，2.....，n；

判断子单元，用于如果I_i-I_i-1＜1dB，则输出前i层干扰基站的累积干扰值I_i作为累积干扰统计值I_Total；以及

确定子单元，用于如果判断子单元判断I_i-I_i-1＞＝1dB，则设置i＝i+1，继续计算前i+1层干扰基站对被干扰基站的累积干扰值I_i+1，并在比较子单元和判断子单元中进行比较和判断，直到确定累积干扰统计值I_Total。

6.如权利要求4所述的计算装置，其中，所述干扰确定单元包括：

上下行链路最大损耗计算子单元，用于计算上下行链路最大损耗PL_up和PL_Dw；

最大损耗比较子单元，用于比较上下行链路最大损耗PL_up和PL_Dw；

最大链路裕量确定子单元，用于当上行链路最大损耗PL_up小于下行链路最大损耗PL_Dw时，确定被干扰通信系统的最大链路裕量ΔPL＝PL_up-PL(r)，当上行链路最大损耗PL_up大于下行链路最大损耗PL_Dw时，确定被干扰通信系统的最大链路裕量ΔPL＝PL_Dw-PL(r)；

最大外部干扰计算子单元，用于将计算得到的被干扰通信系统的最大链路裕量ΔPL作为被干扰通信系统基站接收机灵敏度恶化ΔPL，通过下列公式计算被干扰通信系统基站能忍受的最大外部干扰I_max：

${\left(\frac{I_{\mathrm{ext}}}{\mathrm{NF}}\right)}_{\left(\mathrm{dB}\right)}=10\lg ({10}^{\mathrm{\ΔPL}/10}-1).$

7.如权利要求4-6中任一项所述的计算装置，其中

根据所述累计干扰统计单元所确定的被干扰移动通信系统中被干扰基站的累计干扰以及所述干扰确定单元所确定的被干扰基站所能忍受的最大干扰，确定干扰通信系统与被干扰通信系统共存的额外隔离度＝I_max-I_Total。

8.一种基站，该基站具有如上述权利要求4-7中任一项所述的计算装置。

9.一种无线通信系统，其包括如权利要求8所述的基站。

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