移动通信网络中的无线电干扰问题处理

移动通信网络中的无线电干扰问题处理

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摘要:目前移动通信网络中遇到的干扰问题,对无线电干扰的概念进行了阐述与分析,介绍了无线电管理的一些知识,认为进一步认识无线电管理的重要性,遵守无线电管理的法律法规,注重无线电管理部门的职能发挥,有助于为移动通信网络的发展创造一个良好的外部环境。文章针对移动通信网络中的无线电干扰问题,提出了一些预防措施,对丰富和完善已有的抗干扰技术具有现实的理论和实用意义。

关键词:无线电干扰;通信网络;移动通信

前言

在移动通信飞速发展的今天,干扰问题一直是移动通信网络优化的重要问题,伴随着移动通信市场竞争的日益激烈和扩大,用户对移动网络的通信质量的要求越来越高,而网络干扰问题也成为影响移动通信质量的一个主要原因,由于干扰问题而导致的用户投诉量也逐年增多。这些干扰有些是自然界产生的干扰,但是还有一部分是人为的干扰。对于人为干扰,又可以分为无意干扰和敌意干扰两种。所谓敌意干扰,就是指某些组织或者个人为了干扰特定的信号,释放出某种频率和带宽的干扰信号,对特定的无线通信进行干扰,使得对方的通信信号不能够正常地接收和发送。因此对于无线通信中的抗干扰技术的研究,就显得尤为迫切。

1.移动通信网络中的无线电干扰的类型

1.1同频干扰

凡是无用信号的载频与有用信号的载频相同,并对接收同频道有用的信号的接收机造成干扰的都称为同频干扰。协调解决同频干扰的方法也有多种,常用的有降低发射机功率、接收机灵敏度,降低天线高度或增益,更换工作频率,相邻发射台的载频采用2/3行频(10KHz)偏置,可降低对同频保护度要求等等。当然,也有因通信网络设计部门在通信网络设计时,在网络电磁兼容性分析计算上疏忽或失误等原因造成同频干扰的。

1.2邻道干扰

凡是在收信机射频通带内或通带附近的信号,经变频后落入中频通带内所造成的干扰,称为邻频干扰。这种干扰会使收信机信噪比下降,灵敏度降低,强干扰信号可使收信机出现阻塞干扰。邻道干扰大多是收发信机老化导致技术指标下降引起的。实际中此类干扰发生的概率非常低。主要原因在于我国无线电频率邻道间隔带宽都有严格规定,这对避免邻道干扰的出现起到了一定的保障作用。

1.3互调干扰

互调干扰是指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上,产生同有用信号频率相近的频率,从而对通信系统构成干扰的现象。在移动通信系统中产生的互调干扰主要有三种:发射机互调、接收机互调及外部效应引起的互调。

(1)发射机互调干扰。发射机互调干扰是指由于其他信道的发射信号或RF共用器件耦合到发射机末级与本机,发射信号在功放电路中相互调制而产生新的频率组合,随同有用信号一起发射出去,对接收机形成干扰。

(2)接收机互调干扰。在接收机的前端电路中,同时两个偏离接收频率的干扰信号同时侵入接收机时,由于高频放大器和变频器的非线性,使其调制而产生互调频率,互调频率落入接收机频带内造成的干扰。

(3)外部效应引起的互调干扰。在发射端的传输电路中,常常会因为反馈线接头、天线等接点的接触效果不好,或者在传输过程中异种金属的接触导致非线性的干扰,在强射频电场中起到检波的作用从而产生互调干扰。由外部效应引起的互调干扰特性比较复杂,可能会因为气候的变化而产生的干扰程度也不尽相同。

1.4杂散辐射干扰

杂散辐射干扰:指除发射机载波频率信号外的各种杂波。一般分为发信机寄生辐射和收信机寄生响应。

(1)发信机寄生辐射:由于发信机多级倍频器的非线性及滤波特性的不完善,在发信机的输出端将产生许多寄生物,称之为寄生辐射,即发信机杂波辐射。

(2)收信机寄生响应:收信机接收其它不需要频率信号的能力,称为寄生响应。在超外差收信机中,产生寄生影响的因素主要有镜像频率、中频频率以及倍频后产生的寄生谐波分量等。

2.通信网络中的无线电抗干扰方法

2.1观察信号特征,判断信号来源

要准确查找无线电干扰源,首先要采集干扰信号并观查信号特征,通过测量信号参数或解调监听信号内容等手段为干扰源测向定位提供信息支持。测量信号参数主要是指测量信号的频率、幅度、占用带宽、调制方式、工作时间等参数,据此可以判定信号属于何种类型、何种业务,进而判断信号的可能来源。

2.2识别天线类型,分析信号传播路径

通常大功率辐射源都会选择比较高或比较突出的位置架设天线,以增大覆盖范围。查找干扰源时,逼近干扰源所在区域后,可以通过寻找信号所属业务的常用发射天线,以加快查找进程。例如,集群业务和寻呼业务通常采用全向高增益天线,手机和小灵通等移动通信系统通常采用板状天线和全向共轴天线,微波数传业务通常采用抛物面天线等。

2.3干扰抑制技术

传统的多址干扰抑制方法是寻找相关特性较好的码字,而理论上已经证明任何异步码字都不能很好地抑制多址干扰,但由于多径效应的存在,在码分多址系统中,信号经过衰落信道后在接收端引起各个用户接收功率不相等而产生“远近效应”,显然弱用户信号的接收性能会受强信号干扰,因此在接收端克服“远近效应”也是降低多址干扰的一种方法,利用有用信号和干扰信号在信号结构、空间和时间上的传播特性等方面的差异,并以严格的功率控制作为辅助。

2.4智能组网技术

该技术可以对通信信道的环境进行感知,通过运算和分析确定当前通信信道的受干扰程度,进而调整通信系统的网络结构,和信息传输的通信信道,避免使用存在强干扰的信道进行信息传输。智能组网技术可以最大限度的利用现有的通信资源改善通信系统的抗干扰性能。

3.无线电干扰的一些预防措施

3.1确保合法无线电台的利用

对于合法设置的无线电台,无线电管理机构有义务保护其使用的频率免受有害干扰。当合法电台受到有害干扰时,无线电管理机构应及时组织力量查清干扰源,排除干扰。开展多种形式宣传,宣传无线电管理的各项法规政策,让公众知道无线电专用频率对国民经济建设的重要性。无论单位还是个人非法使用无线电频率、频段,都将会受到行政处罚,严重者将追究刑事责任。

3.2人工干预控制干扰

无线电干扰是客观存在的,几乎不可能完全消除,通过测量计算干扰的大小,采取相应的措施,把干扰控制在某一允许的范围内,使台站能在特定通信质量的条件下正常工作。同一地点设置的发射基站,各发射天线之间要有一定的空间隔离距离,或加装单项隔离器。超短波电台附近的建筑物的高度不应超过天线的高度,微波站和地球站天线主波束方向应无任何阻挡物。

3.3智能动态的干扰管理机制

干扰感知模块负责对无线网络干扰环境进行感知,从而获得干扰的分布特征,并利用干扰的结构特点,形成描述干扰状态的具体信息。干扰管理决策在干扰管理方法库和干扰管理融合策略的支持下实现,干扰管理行为作用于无线网络环境,影响干扰感知模块开展新一轮的状态感知,并对网络性能进行评估。我们需要进一步利用学习机制,获得当前网络性能与预测网络性能的差异,以此作为干扰管理融合策略等的更新与修正依据,从而使干扰管理具有动态环境适变的特点。

4.结论

总之,无线电干扰是指在无线电通信过程中发生的,导致有用信号接收质量下降、损害或阻碍通信,它可以对无线电通信所需接收信号的接收产生影响,导致性能下降、质量恶化、信息误差或丢失,甚至阻断了通信的进行。因此,研究干扰对移动通信系统的设计来说,具有十分重要的意义。

参考文献:

[1]宋锦鸿.浅论常见无线电干扰[J].内蒙古广播与电视技术,2013(1).

[2]李莉.无线通信抗干扰技术及发展趋势[J].科技传播,2012(20)

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