无线覆盖设备中的频率干扰原理

2017-06-30 申瓯智联 9

       随着计算机和通信技术的迅猛发展,全球信息网络正在疾速向以ip为基础的下一代网络演进。将来全球自己多媒体通信的宽带化、移动化的技术趋势,加之灵活性、便利性的市场需求,使得无缝覆盖、无线覆盖的目标正在日益变为现实。当时,各种无线技术呈现出百家争鸣、百技争鸣的局面,这在加快无线运用遍及的同时,也因无线技术所固有的频率干扰频率搅扰而面临不能无视的问题。    


1、无线干扰

       无线干扰的发生是多种多样的,原有的专用无线电系统占用现有频率资本、不一样运营商网络配置不当、发信机自身设置问题、小区堆叠、环境、电磁兼容(emc)等,都是无线通信无线通信网络射频干扰发生的缘由。工作于不一样频率的系统间的共存干扰,本质上都是因为发射机和接收机的非完美性构成的。通常,有源设备在发射有用信号的同时,因为器材自身的缘由和滤波器带外抑制的约束,在它的作业频带外还会发生杂散、谐波、互调等无用信号,这些信号落到其他无线系统的作业频带内,就会对其构成干扰。

       关于无线系统而言,发射机在发射有用信号时会发生带外辐射,它包含因为调制导致的邻频辐射和带外杂散辐射。接收机在接收有用信号的同时,落入信道内的干扰信号能够导致接收机灵敏度的丢失,落入接收带宽内的干扰信号能够会导致带内堵塞;同时接收机也存在非线性带来的非完美性,带外信号(发射机有用信号)会导致接收机的带外堵塞。

       有源设备发生的带外杂散、谐波、互调等无用信号的强度除了与设备自身的质量有关以外,还与两个要素有关:自身的输出功率越大,无用信号的输出越大;违背作业带宽的程度,离作业带宽越远,无用信号越小。系统对外来干扰的承受能力也与两个要素有关:自身信号的强度,信号越强受干扰的时机越少;干扰信号的巨细,干扰信号电平越小,信号受干扰程度越低。此外,发射机和接收机间的干扰还取决于两个系统作业频段的距离和收发信机空距离离等要素。

       无线和移动通信系统的干扰首要有同频干扰、邻频干扰、带外干扰、互调干扰和堵塞干扰。


2、无线通信无线通信系统频率干扰频率搅扰情形

       从我国的实际状况看,首要的无线通信无线通信技术将有:属于第二代蜂窝移动通信技术的gsm和窄带cdma、定位为固定电话弥补的phs(小灵通)和 scdma (大灵通)、同属第三代蜂窝移动通信系统的tdd系统td-scdma和fdd系统wcdma/dma2000、运用于宽带无线接入的 wlan/wimax、立足于短距离通信的uwb以及将运用于无线识别的frid等。这些技术的运用领域尽管有所重合,但其特定的市场需求,将在较长时期内共存,因此必须思考其干扰情形。


       现有无线通信频谱方案

       我国现有的无线与移动通信频谱详细分配状况已经普及,此外,wlan运用无需许可的ism频段,uwb运用3.5/5.8g频段,而wimax和rfid没有最终断定频段,其间wimax有能够分配在2.5g、3.5g或5.8g频段。


       无线干扰根本情形

       gsm1800、phs、scdma、td-scdma、cdma2000、wcdma等无线系统的频段直接相邻或重合,难以避免之间的相互干扰,而uwb的超宽带的特色也会构成干扰。


       移动通信系统干扰

       移动通信系统中的各种干扰通常能够分为小区内的干扰、小区间的干扰、不一样的通信制式之间的干扰、不同运营商之间的干扰、系统设备构成的干扰等。

       小区内的干扰首要有多径干扰、远近效应和多址干扰等。这些干扰的发生是由无线信道的时变性和电磁波传达过程中的时延与式微等特色决议的,当相邻小区选用同一频率时发生的干扰,关于tdd系统来说尤为严峻。tdd系统与fdd系统之间的干扰,首要是tdd信道(包含上行信道和下行信道)与fdd上行信道之间的干扰。除了上面的干扰之外,不一样运营商之间的干扰、系统设备构成的干扰等也是需求加以思考的疑问。


3、干扰处理方案

       无线通信系统中的干扰尽管普遍存在,但依据干扰的发生根源和干扰状况的剖析,结合计算机仿真和大范围的现场实验,也找到了一些下降和消除干扰的有用方法。这些办法首要分为两大类:基本技术类和工程建造类。


       基本技术类方法

       从详细技术角度剖析,小区内干扰能够选用计划正交性好的多址码、上下行链路同步、纠错编码、功率操控、分集接收/发送、联合检测、智能天线、空时处置等信号处置技术加以改进或处理。而小区间的干扰以及tdd与fdd系统间的干扰,能够从物理层技术方面思考,也能够从高层的无线资本管理技术着手。从物理层来看,同步技术和智能天线技术是极好的办法,从无线资本管理视点剖析,动态信道分配是十分有用的方案。此外,还需求思考不同运营商一致调和网络规划等。

 

       工程建造类方法

       工程建造计划是在移动网络计划和建造的过程中,从工程的角度选用一些优化办法改进无线干扰。这些办法首要有:添加频率维护带、提高滤波精度、添加站址距离、优化天线安装、约束设备参数等。

       添加频率维护带处理计划是经过频率规划,使得无线覆盖干扰系统的发射频段和被干扰系统的接收频段在频域上得到必定的阻隔。随着阻隔的增大,干扰系统发射机信号落入被干扰接收机承受带宽内的分量减小,同时接收机承受滤波器对干扰系统发射信号的衰落加大,由此系统间干扰减小

       适当地频率维护带能够有用减轻干扰疑问。同时,在思考运用附加滤波器来约束干扰信号时,因为抱负线性的滤波器难以实现,因此也需求留有必定的维护带为滤波器供给过渡带。但另一方面,因为频率资源的稀缺,以及发射、接收滤波器频率响应特性的不一样,运用维护带时也应归纳思考其他干扰处理计划,尽量削减维护带宽的大小。

       提高滤波精度处理计划是在原有设备的无线收发系统基础上,经过运用高精度滤波器或附加滤波器来进一步提高发射机或接收机的滤波特性,达到系统间共存所需的阻隔度。提高滤波精度是有用处理干扰的途径之一,但也意味着成本的增加。

       添加站址距离的办法能够有效下降干扰,但此方法遭到站址资源缺乏和多运营商共存状况等的约束,具体工程施行难度较大。

       优化天线安装包含天线倾角、方位角、垂直和水平阻隔等,经过采纳一些优化办法,提高天线间的耦合丢失,降低干扰。

       限制设备参数是规则满足的设备目标来确保收发频率相邻的共存问题,首要有严格限制发射功率等。


       申瓯智联技术专家认为,剖析不一样的无线干扰情形,有针对性的采取有关处理办法,进而在技术演进、设备研发、网络规划、系统建设、运营和优化中,减弱乃至消除干扰是一个重要的研讨领域。在3g建造前夜,尤其需要我国的科研和工程技术人员为打造精品网络、构造和谐通信作出更多的努力。


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