CN103634827A - 特定系统在移动通信系统终端集总干扰下保护距离的确定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种特定系统在移动通信系统（IMT）终端集总干扰下保护距离的确定方法，特定系统为单个台站，且处于IMT环绕的中心位置。本方法包括步骤：S1，在IMT蜂窝网络中心基站测量或读取IoT；S2，计算不同干扰距离对应的路径损耗；S3，通过IoT与路径损耗估算中心位置的特定系统所受到的等效IMT终端环绕集总干扰；S4，依据受保护系统的保护门限要求，确定保护距离。本发明方法适用于电磁兼容分析中IMT与其它系统的共存研究，在具备IoT参数的IMT中（如LTE及其后续演进系统），能够快捷地估算出集总干扰值，并求得保护距离，具有较强的工程实用性。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种特定系统在移动通信系统（IMT）终端集总干扰下保护距离的确定方法。
背景技术
近年来，移动通信飞速发展，相关研究已步入5G时代，我国4G系统即将商用。移动通信作为一种无线电业务，具有密度大，分布广等特点，这使得其对其它无线电业务的干扰方式具有独特特征。通常情况下，密集部署的移动通信基站与终端将会对其它无线电台站产生集总干扰。
移动通信频率需求缺口大，应用广泛，使得在多个频段面临与其它系统的频率共存问题，给无线电管理者带来了困难与挑战。
一般来说，评估IMT上行集总干扰的方法有别于点到点的链路预算分析，较为繁琐。需要搭建系统级仿真平台，依次完成小区与用户生成、路损计算、小区选择、资源分配、功率控制等各个模块，尤其是IMT的上行功率控制，在系统级仿真中大大增加了开发难度，不利于频谱工程工作者快速做出判断。为了能够快速、较为精准地进行频谱工程估算，提高工程分析效率，有必要研究IMT终端集总干扰的简易计算方法。
发明内容
本发明针对IMT终端集总干扰计算需要耗费相当的仿真工作量才能完成的问题，提供了一种特定系统在移动通信系统终端集总干扰下保护距离的确定方法。本发明方法，适用于电磁兼容分析中IMT与其它系统的共存研究，力求能够快捷地估算出IMT上行集总干扰值，以推算保护距离。
本发明提供了一种特定系统在移动通信系统终端集总干扰下保护距离的确定方法，所适用的场景为：被干扰的特定系统为单个台站，该台站被IMT环绕，处于环绕的中心位置。IMT具备干扰热噪声比（IoT）记录功能或在需要时主动测量IoT的能力。
本发明的特定系统在IMT终端集总干扰下保护距离的确定方法，具体包括以下步骤：
步骤1，在IMT蜂窝网络中心基站测量或读取IoT；
步骤2，计算不同干扰距离d对应的路径损耗PL(d)；
步骤3，估算中心位置的特定系统所受到的等效IMT终端环绕集总干扰；
间隔距离d的特定系统所受到的集总干扰噪声比I/N为：
I/N＝10log(10IoT/10-1)+PL(d)
其中，I表示干扰信号强度，N表示噪声信号强度；
步骤4，依据受保护系统的保护门限要求λth，根据I/N≤λth，确定特定系统的保护距离。
本发明的特定系统在IMT终端集总干扰下保护距离的确定方法适用于电磁兼容分析中IMT与其它系统的共存研究，在具备IoT参数的中（如LTE（Long Term Evolution，长期演进）及其后续演进系统），能够快捷地估算出集总干扰值，并求得保护距离，具有较强的工程实用性。
附图说明
图1为LTE网络部署方式示意图；
图2为特定系统被干扰场景示意图；
图3为基于IoT估算UE集总干扰示意图；
图4为本发明的保护距离确定方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供的特定系统在移动通信系统终端集总干扰下保护距离的确定方法，所适用的场景中被干扰系统为单个台站，如射电天文站、卫星地球站接收、雷达站等，该台站被IMT系统环绕，处于环绕的中心位置。
本发明实施例中以LTE系统来说明本发明的方法，表1给出LTE典型系统参数，参考3GPP TS36.104规范。LTE网络部署方式为蜂窝部署，如图1所示。
表1LTE系统参数
表1中，MCL表示最小耦合损耗，TDD表示时分双工，ACS表示邻道选择性，ACLR表示邻信道泄漏功率比。
如图2所示，被干扰系统处于LTE系统的中心位置，在其周围需要以一定距离建立隔离带，在隔离带外方能建设IMT基站。假设被干扰系统的干扰噪声比I/N要求的保护门限为λth，其中，I表示干扰信号强度，N表示噪声信号强度。
一般来说，评估LTE上行集总干扰的方法有别于点到点的链路预算分析，较为繁琐。需要搭建系统级仿真平台，依次完成小区与用户生成、路损计算、小区选择、资源分配、功率控制等各个模块，尤其是LTE的上行功率控制，在系统级仿真中大大增加了开发难度，不利于频谱工程工作者快速做出判断。
如图3和图4所示，本发明的特定系统在移动通信系统终端集总干扰下保护距离的确定方法包括如下四个步骤。
步骤1，LTE系统的IoT参数测量。
IoT全称是Interference over thermal。在ITU-R报告M.2135中描述为：“IoT是表征LTE上行网络平均干扰水平的一种度量，在设计系统是务必要慎重考虑，以确保IoT水平不高于10dB的量级”。
IoT参数的建立是非常必要的。设想，如果没有任何限制，当本小区用户终端(UE)受到来自其他小区的上行干扰增加时，功控算法将会持续提高本小区UE发送功率。而本小区UE功率的提高同时也会给邻小区带来更大的干扰，进而使得邻小区UE继续提高发送功率。如此往复，此起彼伏，形成恶性循环。
为了避免上行链路（UL）终端盲目提高发送功率，基站间通过传递IoT来控制整个UL的干扰水平。基于IoT负载指示的功率控制机制是一种小区间干扰管理机制。
每个小区在一个特殊的下行信道上广播一个IoT负载指示比特，IoT是测量到的其他小区内所有UE产生的干扰功率与热噪声功率的比值。IoT负载指示信道指示在某一个小区内测量到的IoT在网络配置门限之上，网络配置门限可以通过链路预算事先给出。终端可以对来自一个或多个相邻小区的IoT负载指示进行解码。为了简化实现的复杂度，只有来自最强干扰小区的负载指示解码，这个最强干扰小区可以基于下行导频功率测量识别。理想的小区间干扰控制是UE减小自己的最大发送功率（每个子载波上的发送功率），以UE与超载小区的距离为函数。UE与超载小区的距离的测量基于在当前服务小区与最强相邻小区的下行导频功率比测量。
另一类是通过小区间的X2接口交换IoT负载指示。
最重要的一点是，IoT的测量由基站完成。M.2135中描述为：IoT水平即为基站位置受到的来自全网络的UE上行集总干扰。计算如下：
IoT=10log((I+N)/N)，单位dB （1）
也即：
I/N＝10log(10IoT/10-1)，单位dB （2）
在IoT参数的协助下，易得一个连续覆盖的LTE网络中心基站受到的UE上行集总干扰。如图1所示，图正中心的基站所受到的集总干扰可以由IoT直接得到，且按照LTE系统参数要求，该值应当不大于10dB。
基于以上分析，在网络IoT已知，或者网络有平均IoT指标时（如评估时要≤10dB），可以得到一种UL集总干扰计算的便捷方法。
对比图1和图3可以看出，如果在原始IMT蜂窝网络连续覆盖的场景中，有IoT指标，那么该场景下中心位置的集总干扰是已知的。而在图3的集总干扰情况下，仅需要考虑IoT本身的值在保护距离带来的路损影响下的结果，即可以反映整个网络中心的UE集总干扰。也即增加保护距离后的集总干扰值，是由原始场景IoT值叠加由保护距离带来的路径损耗的值。
假设保护距离为d，则间隔d之外的LTE上行集总干扰噪声比可以估算为：
I/N＝10log(10IoT/10-1)+PL(d)，单位db （3）其中，PL(·)表示路径损耗模型，PL(d)表示利用路损模型计算得到的距离为d的路径损耗。
步骤2：计算不同干扰距离对应的路径损耗。依据相应干扰环境，来选择合适的路径损耗模型PL(·)，本发明方法中不同模型的选取对本发明方法的原理并无影响。
设定不同的距离d，利用选取的路径损耗模型，计算出对应距离的路径损耗值PL(d)。
步骤3：根据IoT和路径损耗估算中心位置的特定系统所受到的等效IMT终端环绕集总干扰。利用式（3）可以得到间隔距离d的特定系统所受到的集总干扰噪声比I/N。
步骤4，依据受保护系统的保护门限要求λth，确定特定系统的保护距离。
对集总干扰进行估算之后，依据保护要求，有I/N≤λth，由此可以迅速得到保护距离d与λth的函数关系，进而完成集总场景下的干扰分析。
实施例
下面根据一个具体的实施例来验证本发明方法的有效性与实用性。
假设某LTE系统IoT要求≤10dB，如果特定系统的保护要求为λth=-20dB，那么LTE上行集总需要的距离隔离度将为10dB-（-20dB）=30dB，假设使用自由空间传播损耗模型进行路损估算：
PL＝32.4+20lgd+20lgf
其中f单位为MHz，d单位为km。假设系统工作在2GHz频段，那么可以计算得到保护距离d约为380m。
由以上实施例可以看出，本发明在具备IoT参数的IMT中（如LTE及其后续演进系统），能够快捷地估算出集总干扰值，并求得保护距离，具有较强的工程实用性。
以上所述仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种特定系统在移动通信系统（IMT）终端集总干扰下保护距离的确定方法，适用场景为：特定系统为单个台站，该台站被IMT环绕，处于环绕的中心位置，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1，在IMT蜂窝网络中心基站测量或读取干扰热噪声比（IoT）；
步骤2，计算不同干扰距离d对应的路径损耗PL(d)；
步骤3，估算中心位置的特定系统所受到的等效IMT终端环绕集总干扰；
间隔距离d的特定系统所受到的集总干扰噪声比I/N为：
I/N＝10log(10IoT/10-1)+PL(d)
其中，I表示干扰信号强度，N表示噪声信号强度；
步骤4，依据受保护系统的保护门限要求λth，根据I/N≤λth，确定特定系统的保护距离值。
2.根据权利要求1所述的特定系统在IMT终端集总干扰下保护距离的确定方法，其特征是，所述的IMT系统具备IoT记录功能或在需要时主动测量IoT的能力。
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