頻率間抗干擾分析

陳曉霞　陳曉磊

【摘要】 目前網絡自由化組織，各種網絡相互協助進行信息傳輸，授權、非授權及不同網絡之間使用頻率并沒有固定下來，導致網絡間傳輸信息時頻率相互重疊，導致在這些重疊頻率間傳輸的信息受到嚴重干擾，接收方無法接收以及無法正常解碼獲得相應的信息。

【關鍵詞】 重疊 疊加 頻率 干擾

一、引言

由于網絡自由化，導致頻帶自由化使用。非授權的自組網經常在使用已授權的頻帶網絡的頻率資源，導致目前不同網絡頻率串用、重疊、完全覆蓋情況嚴重。如圖1表明的是分別有3個信道占用不同的頻譜范圍在傳輸信息，3個信道可能來自同一網絡也可能來自不同網絡。它們之間不管時間還是頻率上都不會互相干擾，這種情況是在頻率等資源較為充裕的時候的理想情況，而事實上，頻率資源是固定的，而網絡和使用網絡的設備在不斷的增加，使得目前的頻率資源被不斷的掠奪使用，在非授權網絡可能在侵占已授權網絡的頻率資源，如圖2表明的是#2網絡侵占了第2和第3信道的部分頻譜區域，如圖3表明的是#3網絡侵占了第3信道的部分下限頻譜區域。而不同的侵占的情況可使用對應的抗干擾手段，可得到事半功倍的效果。

二、時間協調

在頻譜資源被完全侵占，無法協調的情況下，則需要從時間資源上著手去突破資源的合理協商。不同的網絡在通信的情況下，可對頻譜有重疊的信道使用時間進行協商。如圖2中，#1網絡中的第2和第3信道的部分頻譜區域與#2網絡的信道相重疊，如此情況下，#1網絡可與#2網絡進行時間上的協商得到不影響相互傳輸信息的協商時隙。該協商時隙可為交替時隙如圖4所示，在前一時隙由#1網絡的頻譜使用，后一時隙由#2網絡的頻譜以及不重疊的#1網絡的頻譜同時使用等。如此保證了重疊頻譜的時間上的隔離，達到從在當前時隙的頻譜不重疊。

三、頻譜搬移

在時間無法協調的情況下，那么只能在頻譜資源上著手進行協商，得到協商需要搬動的頻譜以及搬移的頻譜值，成為頻偏。經重疊網絡協商后得到需要搬移的頻偏之后，基于各自網絡頻譜空閑情況，以及頻譜搬移的可行性，進行頻譜搬移。

方法一：現舉例如圖2中，#1網絡中的信道2和信道3與網絡2中的頻譜重疊，重疊區域在21-22，23-24頻譜區域，在該情況下，由于#1網絡的信道2的下限頻譜區和信道3的上限頻譜區均有仍可進行分配的頻譜，因此，將信道2的頻譜往下搬移21-22的頻偏，信道3的頻譜往上搬移23-24的頻偏。雖然也可通過搬移#2網絡，但由于此處#2網絡信道需要搬移的頻譜跨度較大，不利于通信的連續性，可能會引起掉線等不良結果。

方法二、：在多載波的正交頻分復用OFDM網絡中，圖3中，#1網絡中的信道3與#3網絡中的頻譜重疊。由于各網絡并沒有校準，即在重疊頻譜中的不同網絡的子載波相互并沒有正交，導致，該區域如果發送數據，則會導致嚴重干擾。因此，第二種頻譜搬移方法即為搬移頻譜使得重疊頻譜區域各網絡的子載波相互正交。如圖5中，△f為兩重疊網絡中子載波之頻偏，將#1網絡的3信道向下進行搬移△f，或者#3網絡信道向上進行搬移△f，使得子載波間正交。由此可知，利用搬移一定的頻偏量，網絡依照該頻偏進行頻率搬移，使得不同網絡之間頻率不重疊或重疊但不相互干擾。

四、消除重疊頻譜干擾方法的分析

針對上述方法可知，在不同網絡使用的頻譜出現重疊情況時，在時間上可協調時，可對不同網絡重疊的頻譜進行時間交替使用，即對重疊頻譜進行時間上隔離。對于頻率上充裕時，可對有重疊的頻譜進行頻譜搬移，一種方法是將重疊的頻譜相互遠離使得原先重疊的頻譜變得不重疊；另一種方法適用多載波OFDM網絡中，當可將不同網絡重疊的頻譜進行一定搬移，達到重疊區域中不同網絡的子載波相互正交。

參 考 文 獻

[1] 賈玉晶， OFDM系統抗干擾技術研究，哈爾濱工程大學工學碩士學位論文，2008.

[2] Keller T， et al. Multicarrier Transmission：A Convenient Framework for Time Frequency Processiong in Wireless Communications [J].Proceedings of the IEEE.2004，88（5）：61-62.