Технологія захисту від перешкод у мобільному зв'язку

Підведіть підсумки

Перешкоди - двійник мобільного зв'язку. З моменту народження мобільного зв'язку люди борються з перешкодами. Цивільний мобільний зв’язок пройшов через чотири покоління, різні методи боротьби з перешкодами мають свої власні переваги, ми користуємося цією можливістю, щоб провести загальну інвентаризацію.

Давайте спочатку розглянемо концепцію стійкості до перешкод: коли система все ще працює, максимальний коефіцієнт перешкод (відношення перешкод до корисних сигналів), дозволений приймачем, який відображає стійкість системи до перешкод у середовищі перешкод.

Умовами нормальної роботи системи зв'язку є:

Таким чином, із загального напряму ми можемо покращити здатність системи проти перешкод за рахунок двох аспектів зменшення коефіцієнта вхідних перешкод і підвищення стійкості системи до перешкод, і кілька поколінь мобільного зв’язку також роблять це.

Зменшує вхідний коефіцієнт перешкод

Рівняння перешкод у зв’язку, виражене через коефіцієнт перешкод, має такий вигляд:

Таким чином, спосіб зменшення вхідного коефіцієнта перешкод можна розділити на три частини: зменшення сигналу перешкод, покращення корисного сигналу та збільшення втрати збігу в частотно-часовій області між корисним сигналом і перешкодою.

1. Зменшити сигнали перешкод

Для мобільного зв’язку перешкоди поділяються на перешкоди мережі та зовнішні перешкоди, поза мережевими перешкодами на додаток до джерела сигналу перешкод дослідження розгортки частоти, ми не можемо довільно змінювати PTj, GTj, Lj, GRj.

Що стосується контролю за перешкодами в мережі, то різні стандартні системи мобільного зв'язку використовують в основному однакові засоби, існують такі засоби:

1. Зменшити GTj/GRj: Використовуйте спрямовані антени, щоб розділити комірку на сектори та вирівняти бічні пелюстки до області, яку небажано охоплювати, що еквівалентно зменшенню підсилення в напрямку перешкод/перешкод; Системи TDSCDMA і TDD-LTE також використовують розумні антени (формування променя) для кращих результатів.

2. Зменшити PTj: використовуйте керування потужністю та переривчасту передачу DTX.

Контроль потужності є одним із найважливіших засобів контролю перешкод у мережі. Для системи GSM команда керування потужністю подається через SACCH, а період контролю становить 3 звіти про вимірювання, приблизно 1,5 секунди. Управління потужністю 3G і 4G подібне, розділене на два види керування потужністю з відкритим контуром і керування потужністю з замкнутим контуром, простіше кажучи, керування потужністю з відкритим контуром не має контролю потужності зі зворотним зв’язком, зазвичай використовується на етапі початкового доступу, а керування потужністю з замкнутим контуром відповідно до типу значення зворотного зв’язку та блоку зворотного зв’язку поділяється на внутрішнє кільце та зовнішнє кільце. Швидкість керування потужністю різних систем різна, швидкість керування потужністю WCDMA становить 1500 Гц, швидкість керування потужністю CDMA2000 становить 800 Гц, а швидкість керування потужністю LTE становить 200 Гц.

Слід зазначити, що через наявність ефекту ближнього та далекого зв’язку висхідна лінія зв’язку є більш сприйнятливою до перешкод, тому керування потужністю в мобільному зв’язку в основному відноситься до керування потужністю висхідної лінії зв’язку.

2. Підсилюйте корисні сигнали

Є кілька способів покращити корисні сигнали:

1) Збільшити потужність передачі PTs

Потужність передачі обмежена апаратним обладнанням, а для мобільного зв’язку кожен користувач є не лише власним джерелом сигналу, але й іншими користувачами джерела перешкод, тому просто збільшити потужність передачі, покращуючи комунікаційний ефект на своїй власній стороні, одночасно збільшиться перешкода інших користувачів у мережі, загальна точка зору не обов’язково є хорошою. Таким чином, засоби керування потужністю використовуються в мобільному зв’язку для регулювання потужності таким чином, щоб потужності кожного користувача було достатньо.

2) Різноманітний прийом покращує потужність прийому Psi

Так званий рознесений прийом відноситься до методу, за допомогою якого приймальна сторона об’єднує низку незалежних (що містять однакову інформацію) характерних сигналів із завмиранням, отриманих нею, щоб зменшити коливання рівня сигналу. Він включає дві частини: прийом і обробку злиття.

Існує три загальних режими прийому: просторове рознесення, поляризаційне рознесення та часове рознесення.

Просторове рознесення: використання просторово відносно незалежних приймальних антен, що переплачують, для прийому сигналів, а потім об’єднання, щоб забезпечити нерелевантність отриманого сигналу, що вимагає, щоб відстань між антенами була достатньо великою, мета цього полягає в тому, щоб гарантувати, що характеристики завмирання прийнятого багатопроменевого сигналу відрізняються, відстань між приймальними антенами принаймні перевищує 10 довжин хвиль. Є одним з найбільш часто використовуваних методів різноманітності.

Різноманітність поляризації: приймальні антени з переплатою з різними режимами поляризації використовуються для прийому сигналів, а потім їх комбінування. Загальною антеною в мобільному зв'язку є антена з поляризацією 45 градусів.

Часове рознесення: часове рознесення представлено технологією прийому Rake. Технологія прийому RAKE є важливою технологією в системі мобільного зв’язку CDMA, яка може розрізняти тонкі багатошляхові сигнали в часі та здійснювати зважене коригування цих розділених багатопроменевих сигналів, щоб перетворити їх у покращені сигнали.

Існує три типи злиття: злиття з максимальним співвідношенням, вибіркове злиття та злиття з рівним прибутком. Найбільш часто використовуваною схемою є злиття максимального відношення, яке просто і легко реалізувати шляхом лінійної обробки отриманого сигналу на приймальному кінці. Кілька рознесених гілок формуються на приймальному кінці, і після налаштування фази вони додаються по фазі відповідно до відповідного коефіцієнта посилення, а потім надсилаються на детектор для виявлення. Прибуток, отриманий об’єднанням, пропорційний кількості рознесених гілок N.

На додаток до кількох однополяризаційних антен, що залишилися від раннього інженерного будівництва, усі стандартні мобільні засоби зв’язку використовують поляризаційне рознесення та просторове рознесення, тоді як прийом Rake використовується лише для систем CDMA.

3. Збільшити Lf/Lp/Lt

Принципи цих трьох методів:

Lf: Перешкоди та корисні сигнали зсуваються від частотної області, оскільки смуга частот цивільного мобільного зв’язку не може бути визначена незалежно, тому використання цього методу захисту від перешкод обмежене.

Lp: він ізольований від перешкод у напрямку поляризації, але оскільки напрямок поляризації радіохвиль часто змінюється в процесі розповсюдження мобільного зв’язку, неможливо зменшити перешкоди шляхом збільшення Lp.

Lt: Ізоляція перешкод у часовій області, як правило, використовується у військовій сфері, наприклад технологія пакетної передачі, дані стискаються в пакетній імпульсній передачі, щоб ворог не міг втручатися.

Крім того, у певному сенсі технологія множинного доступу кожної системи також є такою технологією захисту від перешкод, такою як множинний доступ з часовим поділом GSM, який фактично полягає в ізоляції сигналу кожного користувача від часу, щоб уникнути взаємних перешкод.