摘要:当前移动4g网络的快速发展满足了广大用户对网络运行速率的要求,也为用户利用移动中断设备使用网络提供了安全的外部环境。当前OFDM的TD-LTE系统是移动4g网络的主要运营系统,具有明显的优势,受到广大用户的欢迎,但在具体运营过程中会受到不同程度的干扰,影响网络速率及其安全性能,基于此,本文展开了移动4g网络的干扰原因分析,并根据这些原因提出了具体的解决对策。
关键词:移动4g网络;干扰原因;解决对策
科技水平的不断提高推动了无线通信网络的不断发展,使之不断满足广大用户对无线通信网的速率要求和安全要求,为用户带来便捷、高效的通讯方式,密切了人们之间的联系,保证人们形式多样的交流方式。本文将在介绍移动4g网络的主要运营系统——TD-LTE系统的基础上,说明影响其正常运营的因素,并针对这些影响因素提出一些解决对策。
一、移动4g网TD-LTE系统概念
(1)TD-LTE系统特点。该系统的特点主要有:灵活支持1.4,3,5,10,15,20MHz带宽;下行使用OFDMA,最高速率达到100Mbits/s,满足高速数据传输的要求;上行使用OFDM衍生技术SC-FDMA(单载波频分复用),在保证系统性能的同时能有效降低峰均比(PAPR),减小终端发射功率,延长使用时间,上行最大速率达到50Mbits/s;将智能天线与MIMO技术相结合,提高系统在不同应用场景的性能;进行时间/空间/频率三维的快速无线资源调度,保证系统吞吐量和服务质量。
二、移动4g网干扰因素
(1)OFDM自身的干扰。LTE系统采用的主要方式是正交频分多址,这种方式是将传输宽带进行划分,形成为一系列正交的子载波资源,然后再按照不同的用户需求将这些不相同的子载波资源分配给用户,以达到实现多址的目的。正是因为其子载波频相互正交,因此不会在同一个小区内使用户之间受到相互干扰,但是当OFDM技术本身可能会受到两种因素的影响,一个是受到频率偏差的影响,另一个是受到时域偏差的影响,这将会在子载波间后者符号之间产生干扰,影响信号的正常发送和接收。
(2)系统之间的相互干扰。系统之间的相互即是指频率不相同的系统之间存在干扰性,大致可以将这些干扰氛围杂散干扰、互调干扰和阻塞干扰三类。当某个系统的发射频段的杂散发射因为某种原因进入到另一个系统的接收频段时就产生了杂散干扰现象,如果长期出现这种问题,会引起干扰基站接收底噪抬升,从而降低接收机接收信号的灵敏度。若是在非线性电路情况下,多个不同频率的载频相互合成发生了互调产物,那么,這些互调产物落到相邻或者频段相同的系统上将会削弱信号接收机的信噪比,使得多频之间产生互调干扰。阻塞干扰的出现一般在较大功率的情况下,当频率落入接收机时,可能会出现接收机的过载现象,降低它对信号接收的灵敏度,干扰有效信息的接受。
(3)同频干扰问题的出现。TD-LTE系统有两种组网方式,分别为同频组网和异频组网,这两种组网各有各的优势,而相比于异频组网的方式,同频组网的方式更容易产生信号干扰的现象,这种干扰现象主要有邻小区的同频干扰和远距离的同频干扰两种。邻小区干扰现象主要出现在边缘用户之中,其他的区域出现同频干扰现象的概率不大,因此这种同频干扰产生的问题不大。远距离同频干扰是指远端发射源的信号因为距离的增长而出现延迟到达的现象,而延迟到达的信号可能会进入到其他的传输时隙,从而影响近端目标系统的正常工作,产生远距离同频干扰现象。
三、增强移动4g网抗干扰能力的对策分析
(1)解决OFDM自身干扰的对策。针对OFDM受到频率偏差或者时域偏差的影响而产生的干扰问题,可以采取一下措施加以解决:在符号之间加上一个循环前缀,即CP作为保护间隔,保证间隔的信号与该符号尾部信号的一致性,也同时保证一个符号周期内产生完整地正弦波,这样就使得不同子载波之间能够保证相互正交性,从而OFDM受到频率偏差或者时域偏差的影响,将OFDM自身的干扰降到最低。
(2)解决系统之间相互干扰的对策。针对系统之间的各种类干扰问题,可采用的解决方式是以杂散指标要求和格系统的参数为基础进行分析,将干扰源的杂散指标SdBm/BWm查找出来,当TD-LTE系统处于2.5GHz频段中并且与异系统室外共址时,可考虑使用滤波器的方法,或调整天线位置,通过这种方式来增大系统间的隔离度,降低系统间的干扰程度。当与WLAN系统室外共址时,可考虑采用垂直布放天线形式进行干扰隔离。同时注意运营商之间的协调一致,实现共址改造;为了提高频带的利用率,同频段共站址情况下,TD-SCDMA与TD-LTE之间可以利用帧同步方式进行信号干扰规避,而且能够通过时隙配置的选择,实现两者的同步,交叉时隙出现的概率将会降到最低,从而在相当程度上消除系统间的干扰。这个过程中须对天面的大小、结构、承重以及其他运营商的塔桅现状进行综合分析和考虑,以增强系统之间抗干扰的能力。
(3)解决同频干扰问题的对策。针对同频干扰中的邻小区同频干扰问题,可以供选择的解决方式有动态干扰协调、静态干扰协调和半静态干扰协调三种方式,自消除法、选择符号映射法、频域均衡法等。此外,还可以通过多种同频干扰抑制技术,来实现干扰程度的降低或者消除,以小区扰码为例,利用扰码可以将小区的同频干扰打散成为噪音,增强信号接收终端提高抗干扰的能力。针对同频干扰中的远距离干扰现象,可以采取的解决措施是分别对干扰源基站与被干扰源基站进行特殊的时隙自动配置来进行抗干扰工作;除此之外,还有工程措施可以加以利用,例如以降低天线的高度或者增大下倾角的方式就可以解决远距离同频干扰问题。
移动4g网络信号的干扰方式是多样的,本文主要阐述了其中的OFDM自身的干扰、系统之间的干扰和同频干扰三个方面的干扰方式,并且以这三个方面的干扰因素为问题解决对象,分别提出了相关解决措施。但由于实际情况较为复杂,也一直处于不断变化之中,因此,在实际情况中应当根据实际的要求灵活采用不同的解决方式解决信号的干扰问题,增强网络运营的安全可靠性,使广大用户能够安全、高效使用4g网络。
参考文献:
[1]温正阳,梁高光.中国移动4g网络系统干扰分析及解决方案[J].电信工程技术与标准化,2014(5):68-71.
[2]刁彩萍.中国移动4g网络系统干扰分析及解决方案探讨[J].信息通信,2015(1):241-242.
(作者单位:广东南方通信建设有限公司)