l 引 言
码分多址(CDMA)系统比时分多址(TDMA)系统和频分多址(FDMA)系统能提供更大容量，但是在某些场合下，如办公楼、体育场，由于用户密度太大，CDMA系统也无法同时为更多用户提供服务。为了提高CDMA小区的容量，可以将小区划分为多个扇区，并且通过优化系统的参数提高容量。此外，引入双层系统到小区中也是提高容量行之有效的办法。因此，在分扇区的小区之中引入双层系统，能够通过提高双层系统所在扇区的容量而提高整个系统的容量。由于CDMA系统是干扰受限系统，所以可以忽略噪声对系统的影响，主要研究用户问干扰对容量的影响，因此，信干比(SIR)成为容量分析中的一个关键参数。
不同的用户受到的干扰不同，通过确定用户的干扰源可以计算得到信干比，在此基础之上进行蒙特卡洛仿真，并将仿真结果与普通的CDMA蜂窝模型进行比较。
2 系统模型
图1所示为系统的几何模型，该模型采用圆形蜂窝替代六角形蜂窝以简化分析。宏蜂窝被分为三个扇区，即扇区I、II和III，宏蜂窝的基站也即中心位于原点处，扇区I和III之间的边界与坐标横轴成θ角度。对于微蜂窝，将其中心设置于坐标横轴上，距离宏蜂窝d1，基站也置于坐标横轴上，距离微蜂窝圆心为x。根据文献，信号传输模型为：
其中，Pt和Pr分别为发射功率和接收功率；bp表示断点，它与基站天线高度hb、移动站天线高度hm及波长λ有关；d为移动站天线与基站天线间的距离。在断点内，信号能量损耗与基站和移动站之间距离的平方成反比，在断点外，则与该距离的四次方成反比。
对于该系统模型，还有如下假定：
(1)宏蜂窝半径为R=10 km，微蜂窝半径为r=l km。
(2)宏蜂窝与微蜂窝中的用户都为均匀分布。
(3)宏蜂窝基站天线高度为9 m，微蜂窝基站天线高度为60 m，移动站天线高度为1．5 m，在900 MHz情况下波长为O．33 m。由此可得宏蜂窝的断点bp=3 393 m，微蜂窝断点bp=509 m。
(4)在IS一95中，软切换是CDMA系统中的一项关键技术，为了顺利实现软切换，必须根据用户接收到的来自宏蜂窝与微蜂窝的导频信号强度确定一个切换的界限——用户位于该界限上时，接收到的来自两个蜂窝的导频信号强度相同。
在图1中，取微蜂窝与坐标横轴两交点A和B。在A点，接收到来自宏蜂窝的导频信号强度为：
其中，PtM是宏蜂窝发射功率，PrM是移动站接收到的宏蜂窝信号功率，αM是导频信号功率所占总发射功率比率，hm和hMb分别表示移动站天线高度和宏蜂窝天线高度。
接收到的来自微蜂窝的导频信号强度为：
上角标和下角标μ表示微蜂窝，由于接收到的来自宏蜂窝和微蜂窝的导频信号强度相同，即PrM=Prμ’，于是有：
