移动通信无线网络抗干扰性能优化研究论文_孙世国1, 黄利萍2

移动通信无线网络抗干扰性能优化研究论文_孙世国1, 黄利萍2

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摘要:信号干扰是移动通信无线网络中常见的问题,为了保证移动通信系统的高效接收与发射,掌握无线网络的优化技巧十分重要。抗干扰方法的制定,是保障移动网络通信质量的重要途径。本文首先介绍了移动通信无线网线中常见的干扰现象及其危害,然后有针对性地制定了相应的解决措施,并以实际的无线网络维护案例,对移动无线网络的抗干扰性能优化进行详细分析。希望本文的研究可以为移动通信系统的整体优化提供依据。

关键词:移动通信;无线网络;抗干扰

移动通信技术的广泛应用深刻地改变了人们的生产生活方式,给人类带来了极大的便利。然而在移动通信技术发展的过程中,其它通信技术及电子系统也在不断的应用推广之中,形成了一个庞大的以电信号为载体的复杂环境。移动通信处于这种极度混乱的电磁辐射环境中,必然会受到其它电磁信号的干扰,给通信质量带来严重的影响。本文对移动通信无线网络抗干扰性能的优化方法进行了相关探讨。

1常见干扰类型

在移动通信系统中,习惯上把基站到移动台方向的传输链路称为前向链路,该方向相反的方向则称为反向链路[1]。正向链路和反向链路有时候又被称为下行链路和上行链路。信号在前向链路和反向链路中传输均会产生一定程度的干扰现象。因此,从无线信号的传输方向上考虑,移动无线网络的干扰一般以基站信号的反向干扰和前向干扰两种形式为主[2],对移动无线网络的抗干扰性能进行优化,必须从这两种关键因素为切入点,以点带面展开研究。

1.1 反向干扰

当无线信号由移动台向基站传输过程中受到干扰时,就产生了反向干扰的问题。实际上,反向干扰是不可避免的,只要其程度不明显,不影响正常通信质量即可。但如果反向干扰过于显著,就会大大降低反向信号的灵敏度,使反向覆盖范围异常缩小,最终导致前向和反向的不对称[3]。如果前向和反向的覆盖范围相差不大,完全可以通过移动台的调节功能完成调整,但如果这种差异超出了移动台的调节能力,就会造成网络故障,具体表现为信号较强但无法拨打电话。

1.2 前向干扰

前向干扰是相对于反向干扰而言的,前向干扰同样允许在一定可控范围内存在。然而过强的前向干扰会给信号的同步、异步跟踪等过程造成破坏,最终因信号丢失而造成移动终端掉网[4]。由于固定台的接收功率较大,在前向干扰水平较高的前提下,解调门限的比值仍然较小。一般来说,该比值与导频功率、热噪声、环境能量、干扰水平以及多径干扰等因素有关[5],其最优比值需要按实际系统进行实测确定。实践经验表明,在理想状态下,移动设备拨打电话所需要的最低电平为-104dBm,解调门限为-15dB,的基站附近区域可达-3 dB。前向干扰过大通常表现为入网速度变慢或无法入网。

2 抗干扰性能优化方法研究

2.1 反向干扰的优化

基站系统往往存在一些信道内的干扰,要对反向干扰进行消除,必须先消除这种信道带内干扰现象,把引起反向干扰的主要矛盾消除。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果带内干扰仍无法完全清除,一般可以采用两种方案进行解决:第一种方法是恰当增加天线俯角或减小天线高度,如果仍然不能满足覆盖要求,则需要增加基站数量,使收获半径得到进下缩小,使远处传来的干扰没有足够的功率进入小区内部。这种方法对于人口集中的区域效果明显,但对于居住分散的农村地区很难收到良好的成效;第二种方法是通过采用滤波软件对系统运行参数进行修改,对FPAG工作方式进行恰当调整,开启滤波功能以提高抗干扰能力。但FPAG的动态变化很容易造成用户掉话,反向覆盖面积减小,引起不必要的次生问题。

2.2 前向干扰的优化

前向干扰的优化与反向干扰有着一定的相似之处,可以考虑先把RASYS 信道带内的干扰消除。如果信号质量仍不满足使用需求,此时可考虑通过增加基站数量的方法来收缩前向小区覆盖范围,提高小区信号强度,对干扰造成的灵敏度性能损失进行必要的补偿。一般只要保证干扰总功率与总功率之比小于70dBc即可。

3 移动网络优化案例分析

在对某工业区的450M 移动无线网络进行维护时发现,基站附近固定台接入失败,通过专用仪器进行检测发现,RAC侧提示禁止接入,错误代码为2304。根据基站通信原理,2304警告的原因通常有两个,一是话务量和数据业务量超过了系统设计的性能;二是大量移动终端在小区边缘请求接入,使前向功率不足以进行分配。考虑到该工业区规模较小,人口数量不多,业务量也不明显,且距离小区中心较近,因此可以判定不是上述原因引起的。初步判定为载波干扰信号过大造成的,通过检测,发现该区域的载波RSSI已接近四十,超出了正常载频值的一半多,使前面的猜想得到证实。根据对工业区的移动管理部门进行调查发现,小区内有一个通信研究所,其450频段曾经被其它业务占用,但该所由于其它原因未能及时对频点进行调整,被干扰者被迫提高发射功率抢占频段资源,成为了移动通信无线网络的强干扰源,因此无法接入。通过与该所进行沟通,对系统频点进行了恰当的调整,故障得到解决。

4 结语

在移动通信技术不断更新换代的同时,相应的抗干扰技术也会不断升级,以以适应日益复杂的环境。但随着干扰类型的多样化,抗干扰技术也需要根据干扰信号的特征进行设计和应用。实际的无线信道的干扰往往比理论复杂很多,为了达到抗干扰的目的,往往采用多种抗干扰技术结合使用的方法,比如多天线技术和自适应技术相结合;跳频技术与扩频技术相结合等等。虽然抗干扰混合技术会使无线系统的复杂度和计算量大大提高,但在特殊场合下不失为一种有效可行的方法。不难预见,移动通信无线网络的抗干扰技术将朝着综合化、复杂化、新型化的方向发展,各种混合抗干扰技术的研究也将取得长足的进步。

参考文献:

[1]夏涛,丁凯.WLAN无线网络抗干扰方法的优化分析[C] 辽宁省通信学会2014年通信网络与信息技术年会.2014.

[2]刘旭生,刘永凯,李景玉,等.浅议无线通信系统与网络在复杂电磁环境下的抗干扰[J].创新科技,2014(18):111-111.

[3]王科.无线蜂窝网络中的抗干扰以及越区切换[J].通讯世界,2017(5):67-68.

[4]叶宇光.无线通信抗干扰技术的思考与探索[J].工程技术:文摘版:00301-00301.

[5]罗海港.无线通信抗干扰技术的思考及探索[J].工程技术:全文版,2016(12):00297-00297.

论文作者:孙世国1, 黄利萍2

论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期

论文发表时间:2018/9/17

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