5G移动通信技术特征及无线电干扰排查分析

2023-12-14 11:10朱渊隆
通信电源技术 2023年19期
关键词:无线网频段排查

朱渊隆

(甘肃省无线电监测站武威监测站,甘肃 武威 733000)

0 引 言

5G移动通信技术是一种先进的通信技术,相比4G移动通信技术,提供了更高的通信质量和更快的传输速度。然而,在5G通信网络建设过程中,无线电干扰问题也随之出现。这些干扰问题可能会影响用户的上网体验,出现掉话、杂音、信道拥塞等情况。为了解决这些问题,需要采取科学的方法来识别和排查干扰源。通过探讨5G移动通信技术的特征和相关无线电干扰排查方法,可以更好地理解5G移动通信技术的优势和挑战。对于无线电干扰问题,需要采取科学的方法进行排查和解决,以确保5G移动通信网络的通信质量和服务水平。

1 5G移动通信技术概述

5G移动通信技术弥补了4G移动通信技术的不足,提高了系统的性能,如时延、吞吐量等。5G移动通信网络充分整合了3G、4G的基础设施资源,并实现了与2G、3G、4G移动通信网络的共存,形成了一个融合性的网络。

与4G移动通信技术相比,5G移动通信技术在运行模式和利用率等方面具有显著的技术优势。目前,主要应用的技术包括超密集组网(Ultra Dense Networks,UDN)技术、非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技术、大规模天线技术等。这些新技术的应用在很大程度上提高了5G网络的能效、容量以及稳定性,推动无线电技术朝着智能化、综合化及多元化的方向发展[1]。

2 5G移动通信技术特征分析

随着电子通信设备的广泛应用,通信设备对网络运行速度的要求越来越高。5G移动通信技术的研发和推广从根源上解决了4G移动通信时代网速慢的问题。5G移动通信技术使得移动通信在信息传输量和速率方面实现大幅提升,从而有效保障了通信效率和质量。

随着时代的快速发展,我国移动通信网络已经实现了面向社会各个层面的全面覆盖,为移动终端设备的使用构建了良好的运行环境。高功耗的电子产品无法满足5G用户的需求和良好体验,整个通信市场对于通信产品低功耗的需求日益增加,低功耗终端产品的研发成为行业新趋势[2]。

5G移动通信技术结合利用了同时同频全双工技术,能够将空中接口时延控制在1 ms左右,优化信号的发射和传输过程。通过这种优化,可以实现信息的高效接收,满足工业控制、环境监测等物联网实时应用的需求。

在智能电子设备终端种类激增、复杂多样的市场环境下,4G移动通信技术的兼容性相对较差,已经无法满足后续的需求。在5G移动通信技术的支持下,能够促进智能电子设备接口共同运行,从而实现万物互联,解决人与物、物与物之间的通信问题,满足工业制造、移动医疗、人工智能、车联网以及智能家居等物联网产业的市场需求[3]。万物互联能够为社会的创新发展提供强有力的动力,进而极大地促进社会经济的高速发展。

3 5G移动通信业务常见的干扰及发生原因

目前,5G移动通信网络在运行过程中仍然会受到无线电等设备的干扰,从而影响信号传输质量。为了确保5G移动通信网络的流畅性,需要采取科学有效的干扰排查措施。5G移动通信的干扰因素相对较多,因此需要进行深入研究。

3.1 大气波导干扰

在5G移动通信网络中,当信号需要传输到距离基站较远的目标时,大气波导可能会对信号传输产生干扰。大气波导是由于大气折射指数随高度变化而引起的,它会使电磁波在传播过程中发生弯曲,导致信号失真或丢失。

3.2 微功率设备对5G通信的干扰

微功率设备如无线网桥、电梯无线回传设备、视频监控无线传输等在工作中可能会对5G通信基站产生干扰。这些设备的频率如果设置不规范或者非法占用5G频率,就会导致信号传输质量下降。因此,需要与设备厂家进行协商,通过科学调整频率,或者避免使用与5G通信同频的设备,以消除干扰。

3.3 伪基站干扰

伪基站是一种非法的无线电通信设备,主要由主机和笔记本电脑等组成。伪基站主要采用全球移动通信系统(Global System for Mobile Communication,GSM)单向认证技术,通过伪装成合法基站来获取用户的手机号码和其他信息,并实施非法行为。因此,伪基站的干扰也是一种需要防范的干扰类型。

4 5G移动通信干扰排查分析

5G移动通信技术是目前通信行业的主流,它提供了出色的通信质量和传输速率。然而在实际应用中,仍存在一些干扰5G移动通信的现象,这些干扰可能会对信号的传输产生不利影响。为了确保信号的传输质量,需要采用科学有效的干扰排查方式,并及时采取相应的措施来消除这些干扰。

4.1 小区干扰分析

在城市中,小区分布密集,有时会出现同频率相邻小区之间相互干扰的情况。为解决这个问题,通常会遵循一定的原则,例如在规划布置时尽量将相近小区使用的5G通信频率错开,避免相互干扰。在开展干扰排查时,需要判断小区周边的干扰频段,然后使用性能指标和历史日志等工具科学分析干扰指标[4]。通过后台网管的性能指标采集功能,可以直接选择相应的数据,经过分析后选择干扰指标项并进行数据处理,从而进一步排除干扰源。

4.2 后台RB级干扰分析

为了准确了解5G移动通信网络的抗干扰能力,需要进行持续的监控和追踪控制。通过5G后台网管,对资源块(Resource Block,RB)级干扰进行针对性的追踪和逐一排查,同时保持实时有效的跟踪,以降低干扰对网络的影响,确保网络信号的流畅传输。这一过程有助于确保5G移动通信网络的稳定性和可靠性,为用户提供更优质的通信体验。

4.3 小区路测数据采集

在排查小区干扰源时,通常会采用路测数据采集的方法。通过特定网管程序内部数据的监控跟踪,结合对采集数据的分析,可以明确干扰源的产生原因,从而保障移动通信网络的顺畅运行。

4.4 反向频谱数据采集

频谱接近是干扰5G移动通信网络的主要因素之一。在干扰排查过程中,相关人员应当积极收集反向频谱数据,通过分析这些数据可以确认受到影响的小区编码,并开展持续跟踪监控。

4.5 现场扫频分析

针对5G移动通信网络的同频干扰和邻频干扰,排查工作需要先了解各个小区的工作频段,避免频率重叠的情况。通常可以利用便携式监测设备(如PR100或频谱仪)对小区通信频率进行扫描,以严格分析和确认干扰波形。在排查过程中,需要重点关注潜在的干扰源存放可能性较大的区域,并及时开展排查行动,全面掌握相关情况。

对于持续受到干扰的小区,一般采取扫频排查的方式。这种方法通常也是现场干扰排查中常用的手段之一。通过深入现场,干扰排查的技术团队可以准确分析干扰情况,从而有针对性地采取措施来解决问题。

5 干扰排查案例分析

5.1 无线网桥与移动5G的干扰案例

某地中国移动公司的5G网络在2 515~2 675 MHz频段受到干扰,经当地无线电管理机构使用移动监测车和便携式监测设备PR100对该干扰区域进行监测后,并未发现明显的异常信号,因此排除了大功率无线电设备产生干扰的可能性。在与移动公司的工作人员沟通后,采取关闭位于受扰区域附近移动5G基站的措施,并利用便携式监测设备发现了微弱但频繁发射的信号,其频率大致在2 505~2 525 MHz。通过现场详细的监测分析和测向定位,最终锁定了干扰源的位置。经过开关机测试,明确了电梯机箱上安装的视频监控无线网桥设备是造成干扰的根本原因。

5.2 干扰原因分析

视频监控无线网桥的常用频段为2 412~2 552 MHz、2 662~2 712 MHz以及5 180~5 825 MHz,发射功率一般为200 mW。虽然5G频谱已经重新划分,但是一些无线网桥设备制造商仍继续采用4G时代的频段使用规范。这些设备在设置频率时未充分考虑频段之间的适当间隔保护,进而导致它们对2 615~2 645 MHz频段前40 MHz范围内的信号干扰异常强烈。目前,中国移动公司运行的5G网络频段为2 515~2 675 MHz,受到的信号干扰则聚集在20~40 MHz[5]。在排查过程中,对5G基站造成干扰的视频监控无线网桥设备如图1所示。

图1 对5G基站造成干扰的视频监控无线网桥

5.3 干扰防范措施

关于移动5G频段无线网桥产生的干扰,通常以关闭监控设备为主要措施,同时联系无线网桥的生产企业,提出修改信道频段的要求。在调整电梯系统频点时,可能会遇到较大的困难。此时,可以与电梯系统的制造厂家进行沟通,探讨更换无线传输方式的可能性,如采用5.8 GHz无线网桥。通过与厂家合作,采取灵活的技术方案,可以有效解决频点调整的难题,从而有效减少干扰问题的发生。

6 结 论

随着无线电技术在人们日常生产和生活中的深入应用,5G通信的干扰问题逐渐凸显,干扰类型主要有小区干扰、RB级干扰、反向频谱干扰等。为了解决这些干扰问题,可以采取一系列具体的排查措施,通过不断完善相应的方法和技术,有望为5G移动通信技术的应用创造更加良好的环境,提升用户的通信体验。同时,应当充分考虑社会的实际需求,将技术应用与实际情况相结合,以推动5G技术的快速发展,充分发挥其在各个领域的作用。

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