毫微微小区系统中的干扰分析与节能技术利用

在下行链路中，由于用户可能接入Macrocell，也可能接入Femtocell，因此分别讨论两种情况下对用户信干噪比(SINR)的计算。

对接入服务小区Macrocell的用户：

式中：Pm'为用户接收到服务Macrocell的信号强度，Pm'为用户接收到的非服务Macrocell的信号强度，Pf 为Femtocell对Macrocell用户的干扰，N为噪声功率。

对接入服务小区Femtocell的用户：

式中：Pm为用户接收到服务Femtocell的信号强度，Pm为用户接收到的Macrocell的信号强度，Pf ' 为其他Femtocell对用户的干扰，N为噪声功率。

总的来说：

其中：

将其转化为分贝形式，用户SINR的计算公式为：

SINR(dB)=Pt +Gt -ShadowFading
               -PathLoss-PN -Itotal +Gr   (5)

其中等式右边各项参数：Pt为信号发射功率，Gt为发射天线增益，ShadowFading为阴影衰落，PathLoss为路径损耗，PN为噪声功率，Itotal为小区内和小区间的总干扰，Gr为接收天线增益。

4 系统性能仿真与分析

图6所示为本文所仿真的Macrocell和Femtocell混合网络，其中Macrocell引用了一个简单的WiMAX系统模型[7-8]。图中，右侧的矩形表示整个频率资源，小区中央的无线电发射塔为基站(BS)，小区内的无线接入点为Femtocell基站(HBS)。其中，Macrocell和Femtocell共享整个频带。Femtocell主要分布于室内，因此路径损耗模型中也包括穿透损耗。

在这种两层网络中，下行链路中涉及到的路径损耗链路包括：链路BS→mue(mue为接入Macrocell基站的用户)，链路BS→hue(hue为接入Femtocell基站的用户)，链路HBS→mue，当前接入的链路HBS→hue，周围其他链路HBS→hue。

路径损耗模型的计算公式如表1所示。表1中：L为穿透损耗，单位为dB；d为基站到用户的距离，单位为km。

对接入模型进行仿真，由于用户到达时间间隔和服务时间分别是服从参数为λ和μ的指数分布，因此，仿真结果会随着服务时间和到达时间的改变而改变。

当λ=5，μ=100时，仿真参数采用表2中的参数值，可以得到功控混合网络的SINR累计分布函数如图7(b)所示。将图7(b)与图7(a)相比，可以看出，Macrocell的性能几乎没有改变，而Femtocell性能改善很多，之前SINR小于10 dB的用户概率大约为40%，而在本模型中不到10%。更多的Femtocell用户可以选择高调制编码方式，系统吞吐率也大大提升。另外，Femtocell采用最小功率发射，更加节约能源，对人体的电磁辐射也大大降低。

作者：刘磊　方旭明　夏莹莹   来源：中兴通讯技术——2010年 第6期