聶建寧
(31619部隊,南京 210018)
在無線通信業務的發展下,對基站網絡業務調度帶來了新的要求,近年來,OFDMA大幅推廣,利用其中的資源整合功能,可以有效提升網絡容量,但是也對干擾管理提出了新要求。如今,我們即將迎來5G時代,5G無線網絡物理層應用了mmwave,無線數據速率比傳統的4G高出了1000倍以上,為了提高系統能效,需要對各類資源消耗問題進行合理處理,并重點解決其中的干擾協調問題。
從上世紀80年代的1G到如今的4G,無線通信資源能夠承載包括頻域、視域、信息發送功率的信息承載方式,在4G網絡中,以MIMO空域傳輸方式,是網絡物理層的重要框架,基于這一框架,研究人員提出了一系列技術方案與標準。在業務多媒體、IP指數的增長下,對網絡的時延、容量、能效等都提出了嚴格要求,以常見的SDN網為例,其內容包括應用層、控制層、基礎框架層組成,可以滿足各類網絡優化的要求,在交換器之間,傳輸方式可以采用光纖、有線、無線三種形式。雖然現有的技術手段可以滿足基本要求,但是由于資源分配模式的變化,頻域多址性、基站協作性出現了新的變化,基站簇的干擾問題也日益嚴重。
內部干擾包括同頻干擾、鄰頻干擾、互調干擾三類:
同頻干擾即干擾源、頻率非常接近,致使接收端信號受到干擾,為了優化頻譜效率,需要推廣頻率復用技術,同頻干擾會導致通信出現連接失敗或者信號中斷的問題。
鄰頻干擾即鄰近頻道功率與接收鄰近頻道接收機出現了相互干擾的問題,其原因主要是由于對通信網絡規劃不科學導致。
互調干擾主要是由于基站數量較多,基站發射機信號對數字基站引起了干擾,互調干擾會引發通信掉話的問題,嚴重浪費基站資源。
外部干擾包括固定頻率干擾、強信號干擾兩類:
固定頻率干擾對于通信上行、下行都有不利影響,該種頻率往往是固定的,在人們生活水平的提升下,各類無線傳輸技術、無線控制技術也在生活中得到大量推廣,固定頻率干擾主要是由于通信設備本身出現,固定頻率感到相對穩定、干凈,需要針對干擾源問題來解決、處理。
(1)跳頻、不連續發射技術
對于同頻干擾問題,可以降低基站、直放站發射功率,修改小區同頻頻率,增加天線下傾角,推行低增益天線。同時,還可以應用跳頻、不連續發射技術,這不僅可以很好的解決內部干擾問題,對于外部干擾也具有一定的抑制效果,跳頻技術的應用可以改善通信信號傳輸質量,不連續發射技術可以進一步減小發射時間,在減小干擾電平的同時,延伸電池壽命。
(2)擴頻通信技術
通過擴頻通信技術,可以顯著提高信號可糾錯性、抗干擾性,目前,擴頻通信技術已經成熟,這種技術是通過G函數來產生相應的調頻圖案,再以此來調制數據,采取科學的處理方式提高調速。
(3)功率控制與波束賦形技術
功率控制技術也是解決干擾問題的有效方式,功率控制技術即通過有序方法來控制發射端信號能量,增加信噪比,確保信號的抗干擾效果。波束賦形技術則是利用相應的硬件、軟件方式來控制信號發射方向,解決外部問題的干擾,保證系統的抗干擾效果。
(4)分集接收技術
分集接收技術能夠增強接收端信號,接收過的信號,再通過衰落信道處理后,可以有效改善信號傳輸質量,減少干擾問題的影響。應用分集接收技術,不需要采用額外的方式來提高發射功率,即可取得良好的信號傳輸效果。
(5)信源、信道編碼技術
通過信源、信道編碼技術的應用,可以改善信號傳輸效果,增加糾錯信息,保證冗余信息、信息序列的相關性,在接收到信號之后,即可對信息序列開展檢查,如果發現其中存在異常,可以及時進行處理和修復。
(6)差分跳頻抗干擾技術
差分跳頻也是常用的抗干擾技術之一,這一技術具有易組網、抗多徑、抗干擾能力強的優勢,在通信保密等領域中,具有重要作用。差分跳頻抗干擾屬于異步跳頻體制,頻率的變化往往是難以預測的,應用差分挑頻抗干擾技術,可以有效解決內部因素的影響。
除了應用相應的技術手段之外,還可以修改網絡參數,打開跳頻功能,讓干擾能夠實現平均化。還可以根據具體要求來調整信號發射頻率,優化相關參數,在室內設計分布系統、規劃上進行改善。
3.2.1 加強質量統計指標的分析
為了從源頭解決通信網絡干擾問題,需要定期對網絡質量統計指標波動的變化做出分析和統計,判斷出通信網絡干擾問題的具體誘因,不同區域業務干擾情況具有顯著差異,在判斷干擾問題時,需要根據具體的距離信息、業務分部情況、小區復合等參數來確定。此外,還可以通過基站綜測儀、路測等方式來進行系統的分析與檢查,若發現干擾是由于系統、設備自身引起,需要及時更改頻率,或者對頻率進行重新劃分。
3.2.2 規范傳輸功率
相較于其他系統而言,TD-SCDMA損耗較高,很難匹配到相應的功率和場強,為了解決干擾問題,需要實現多系統共用,對傳輸功率進行規范化處理,根據具體要求來確定相應的通信方案。
為了解決通信網絡干擾問題,需要針對內部干擾、外部干擾問題的成因進行針對性處理,作為通信技術人員,要不斷總結教訓,通過科學的技術手段、管理措施,將干擾扼殺至萌芽外,選擇最優化的處理方案。