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移动通信中干扰问题探究

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移动通信中干扰问题探究

1网络干扰的分析

通信网络信号产生干扰的原因多种多样,而要真正避免这些干扰的产生和减少干扰,就需要对所产生的干扰进行分析和验证,最终得出一个最佳合理的解决方案。下文将从一些方程式中分析各个系统的干扰之间的共存的可能性。

1.1网络干扰的原理

在无线通信网络设计的过程中,对于干扰性能的分析和确定主要采用的是“干扰确定计算分析法”,这种方法由于其使用方法简便,而且计算过程简单,能够针对某种特性方案进行干扰和分析,从而获得最有可能的干扰源和干扰方案。其主要的方程式为:Ptx(f)-MCL(f)≤Lext(f)(1)其中:f是考虑的频率,Ptx(f)是产生干扰的发射机在频率f上的发射功率,MCL(f)是在频率f上发射机和接收机之间的隔离度,Lext是在频率f上被干扰接收机可接受的最大干扰电平。使用干扰确定计算分析法主要需要考虑整个频率的范围来判断整个通信网络的干扰性:

(1)接收机的工作信道,在绝大多数的情形下,发射机所发射的信号会带有外在散射性。这种特性将会让发射机和接收机产生多种频率干扰。

(2)接收机的工作信道属于第一邻频信道,而对应的发射机所发射的信号带有辐射性或者杂频率。

(3)接收机接收频段内重点考虑发射机的带外辐射,邻频泄漏或杂散辐射。

(4)接收机接收频段外重点考虑发射机的发射载频,因为在发射机的发射载频上其发射功率最大。

1.2产生干扰的因素

(1)频率规划不当。在进行区域频率规划时,应当从频率分布、频率复用等角度进行信道分析,分析其在整个区域内是否会存在网络信号距离不够或超标等,但距离不够或者超标都有可能使同频、邻频现象在短距离范围内产生,并且由于手机通信无法对符合要求的调解器进行区分,导致手机在不断重复发送检测数据或者通信数据,形成网络掉线或者网络连接不上的情况发生。更有可能发生的情况为:当手机已经进行通话连接,基站对当前区域为手机分配话音信道之后,由于附近的小区产生的同频、邻频现象,导致手机无法识别附近区域的基站,造成反复切换,手机出现掉话。

(2)BTS的发射功率参数设置不合理。BTS是设置网络发射功率的关键,在设置过程中应当充分考虑发射区域的大小、范围,以及附近区域是否存在频率干扰等因素的影响,最终以实际的发射调试作为参数基础。如果参数设置不合理,就有可能导致基站在调整过程中加大了下行信道而上行信道输出不足,该区域范围内就很容易产生信号切换或者反复选择,手机对于上下行的信号无法同步,甚至产生时间间隔差,导致整个网络语音传输不正确,引起掉话。

(3)基站天线俯仰角及方位角设置不合理。基站天线是控制整个区域大小的关键环节,如果基站天线设置不合理或者俯仰角及方位角存在偏差,将会导致基站的覆盖范围存在误差,使在覆盖范围最边缘的区域很容易受到同频及邻频干扰、甚至外来干扰的影响。因此选择合适的俯仰角可以使天线至本小区边界的射线与天线至受干扰小区边界的射线之间处于无线垂直方向图中增益衰减变化最大的部分,从而使受干扰小区的同频及邻频干扰减至最小。俯仰角过小,会造成对附近同频站的干扰,主要是指远端主轴方向;过大则会造成对相邻站的邻频干扰,主要是指左右扩散,两侧切换带加大,覆盖区变型,当然目前的切换机制、频率规划、跳频机制、DTX、DBPC、DMPC启动后,这方面可以不必考虑。所以为避开对前方小区造成的同频干扰,适当加大下倾是有必要的。方位角设置存在偏差(如安装准确度,台风以及话务调整原因),易导致基站的实际覆盖与所设计的不相符,从而导致一些意想不到的同频及邻频干扰。另一个原因是阻挡引起一定区域服务小区的改变,这也是规划中的非现场考察带来的不足。

(4)直放站方位设置误差。不少区域为了减少投资或者增加整个区域的覆盖面积,往往采用直放站或者增大放大信号功率的方式,主要是通过将接收到的信号通过信号放大再发射到基站的方式。这种方式产生的干扰主要是由于直放站和基站之间存在着多种频率的发射和接收,一旦出现与直放站发射的频率相符或者相近的频率,将会直接产生干扰,导致信号传输出现误差。甚至对周围的信号环境产生巨大的影响。

(5)发射信号的辐射和接收响应过大。发射部分杂散辐射及接收部分杂散响应较大,会造成对本信道和其它信道的干扰,严重的将不能正常通话。发射机倍频器的输出滤波器特性不好、频率合成器中鉴相器的屏蔽不好,都会带来较多的杂散辐射,这些杂散辐射会对正好以这些频率工作的信道产生干扰。

2抗干扰的网络优化

在实际的网络维护和日常工作的优化过程中,通讯网络必须要进行切实的措施保证通信和减少网络干扰,进而增加通信质量,改善网络的运行环境。在日常的检修维护当中,移动通信的检测可以使用无线场强测试仪、DT测试设备等,通过对无线原因产生的原因进行分析,再对外在环境进行分析,查看受干扰的小区和信道数、闭塞数等,根据这些信息来判断信道是否已经被噪音所干扰。并且需要从同频信道资料来查阅系统是否在传输过程中受到同频信道干扰或者外来干扰等,否则就对信道进行邻频干扰分析等。由于同频干扰和邻频干扰大都属于区域性的干扰,因此对于他们的检测可以通过小区扇区化、频率复用等方法来避免通信网络间的干扰信号。

2.1小区扇区化法

使用定向天线增大小区内部的通信扇形区域,来保证小区在整个发射机的覆盖范围内,能够较好地减少同邻频干扰。同时,可以通过降低基站天线的高度或者俯仰角控制,减少通信距离,增强通讯功率等都能够避免孤岛效应造成的掉线。

2.2频率复用法

频率复用法是一种常用避免干扰的重要方法,通过区域内增加频率、复用频率的方法,能够有效保证信号在传输过程中不容易受到同频和邻频的干扰,而且复用频率能够有效地抵御网络信号受到移动位置的干扰造成无法接收,或者通话过程中时断时续的影响。在移动通信的网络干扰问题上的处理有多种,使用小区扇区化和频率复用法是最为常见的两种优化网络的方式,这两种方式能够有效地保证网络之间的数据畅通,但是其有可能会导致天线和网络之间的传输负担,这是网络管理者需要分析和考虑的。

作者:樊东兴单位:西安汇诚电信有限责任公司