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时间:2019-03-05
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1、http://www.paper.edu.cn1超宽带(UWB)与CDMA系统的兼容性分析杨瑾,吴霁,邹卫霞,赵成林,周正北京邮电大学,北京(100876)E-mail:hanruoli52@gmail.com摘要:超宽带(UWB/UltraWideBand)系统具有高频谱利用率、低干扰,频率使用免申请等优点,因而有着广阔的发展前景。但同时UWB设备的发射功率必须受到严格的限制,本文重点研究了超宽带通信系统和CDMA通信系统之间的干扰问题。本文通过仿真分析了使用单一UWB设备和多个UWB设备的情况下,不影响CDMA系统终端正常工作的UWB设备最
2、大发射功率。关键词:超宽带,CDMA,兼容性其它无线通信系统的兼容性分析研究对即1引言将商用的3G网络规划设计、UWB设备的超宽带作为一种短距离无线通信技术,研发将起到重要的指导作用。具有频谱利用率高、低干扰等优点,尤其是由于UWB系统应用到的频率范围很宽UWB系统频率使用免执照的特点,使得(FCC规划的主要工作区域为3.1-UWB技术的相关研究近年来受到了广泛的10.6GHz[5,7]),为了避免对现有各类无线通关注,各国也积极展开了对UWB相关标准信系统造成干扰,需要对UWB设备的发射的制定工作。功率做出严格的限定。本文主要研究了2002年
3、2月14日,FCC通过了一项认UWB设备对CDMA终端信号接收的干扰和可UWB用于民用用途的规定。这项规定批影响,通过分析和计算机仿真得出对CDMA准了UWB在民用方面的3个用途。在欧洲,终端无干扰情况下的UWB设备最高允许发2005年2月ECC提出的REPORT64中,对射功率。10.6GHZ以下频段的UWB功率做出了相关的规范提议。日本总务省所属的信息通信审2仿真模型议会信息通信技术分科会UWB无线通信系2.1路径损耗模型统委员会于2005年10月向ITU-RTG1/8提由于UWB信号占用的频带宽,平均功交了UWB发射模版的初步草案。目前美
4、国、率谱密度低,在仿真中可以近似地把UWB欧洲、日本、韩国等国家都积极研究制定了[1]信号当作高斯白噪声来处理。仿真模型的UWB系统的频率规划,推进UWB技术的建立主要考虑路径损耗、阴影衰落及建筑物商用化进程。的穿透损耗等因素。在我国,国家无线电监测中心、Intel本文采用传统的路径损耗模型得到距中国研究中心、大唐移动、鼎桥通信等单位UWB设备距离为d处的路径损耗PLd()如已经提出了UWB与其他无线通信系统干扰(1)式所示:保护系列研究报告,分析单个或多个UWBd设备对TD-SCDMA基站和终端设备干扰研PLd()=+PLd()10log()
5、01n0+Xσd0究的仿真假设、分析方法和研究结果等,给(1)出能够保证UWB与TD-SCDMA系统共存其中,PLd()表示参考距离处的自由空间的UWBPSD的理论研究数值。对UWB与0本课题得到国家自然科学基金项目(60432040,60572020)的资助。-1-http://www.paper.edu.cn传播模型损耗,n表示路径损耗指数,Xσ表UWB设备和UE之间的路径损耗,可根据(1)式得到,L为连线损耗,在此取为0,示对数正态阴影衰落。c仿真模型环境和相应的参数如表1所G为UE天线增益。R示:2.3场景设置表1仿真模型环境参数讨论U
6、WB设备对UE的影响时可分为仿真两种场景:单一UWB设备对UE的影响,路径类型nXσ()dB环境多个UWB设备对UE的影响。室内LoS≤1.71.5分析单个UWB设备对UE的影响时,(住Soft-NLoS3.5-52.7-4本文考虑在室内环境中,且UWB设备与宅)Hard-NLoS≤74UE距离非常近的使用情况下的仿真分析,室内LoS≤1.5≥0.3在此情况下可采用自由空间的路径损耗来(工Soft-NLoS2.5-41.2-4分析。分别对UWB设备与UE之间距离为业)Hard-NLoS4-7.5≥41m、36cm、20cm的三种应用场景做仿真分
7、LoS≤20.5-1析。室外NLoS3-4≤3分析多个UWB设备对UE的影响时,采用集总分析方法,设共25台UWB设备其中,Soft-NLOS指的是存在标准的障随机分布在以UE为圆心半径为1m到15m[6]碍物或者至少有一个障碍物,而Hard-NLOS的同心圆环内,在不同的活跃因子λ(即指的是有大量的障碍物或者存在混凝土结UWB设备处于发射工作状态的比例),以及构的障碍物。以上参数是基于测量得到的,不同的仿真环境模型下的分析。距离在15米以内。另外在仿真分析中还需考虑的因素有CDMA系统的系统参数、工作频率等。下面2.2UWB对CDMA系统终端
8、干扰分析方法就采用CDMA2000系统为例做UWB设备对UE干扰情况的仿真分析。本文主要讨论UWB设备发射对CDMA系统终端(UE)的影响,假设UWB
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