Tehnologie anti-jamming în comunicațiile mobile

Rezuma

Interferența este geamănul comunicației mobile. De la nașterea comunicațiilor mobile, oamenii se luptă cu interferența. Comunicarea mobilă civilă a trecut prin patru generații, diverse metode de a face față interferențelor au propriile forțe, profităm de această ocazie pentru a face un inventar general.

Să ne uităm mai întâi la conceptul de toleranță la interferență: atunci când sistemul încă funcționează, raportul maxim de interferență (raportul interferenței la semnalele utile) permis de receptor, care reflectă toleranța sistemului la interferența în mediul de interferență.

Condițiile pentru funcționarea normală a sistemului de comunicații sunt:

Prin urmare, din direcția generală, putem îmbunătăți capacitatea anti-interferență a sistemului din cele două aspecte ale reducerii raportului de interferență de intrare și îmbunătățirea toleranței la interferența sistemului și mai multe generații de comunicații mobile fac, de asemenea, acest lucru.

Reduce raportul de interferență de intrare

Ecuația interferenței de comunicație exprimată în termeni de raport de interferență este următoarea:

Prin urmare, modalitatea de reducere a raportului de interferență de intrare poate fi împărțită în trei părți: reducerea semnalului de interferență, îmbunătățirea semnalului util și creșterea pierderii de coincidență în domeniul timp-frecvență între semnalul util și interferența.

1. Reduceți semnalele de interferență

Pentru comunicația mobilă, interferența este împărțită în interferența de rețea și interferența exterioară, în afara interferenței rețelei, în plus față de sursa semnalului de interferență de investigare a frecvenței, nu putem schimba în mod arbitrar PTj, GTj, Lj, GRj.

În ceea ce privește controlul interferențelor în rețea, diferite sisteme de comunicații mobile standard iau practic aceleași mijloace, existând următoarele mijloace:

1.Reduceți GTj/ GRj: Folosiți antene direcționale pentru a sectoriza celula și aliniați lobii laterali la zona care nu se dorește să fie acoperită, ceea ce este echivalent cu reducerea câștigului în direcția interferată/interferată; Sistemele TDSCDMA și TDD-LTE folosesc, de asemenea, antene inteligente (beamforming) pentru rezultate mai bune.

2.Reduceți PTj: utilizați controlul puterii și transmisia discontinuă DTX.

Controlul puterii este unul dintre cele mai importante mijloace de control al interferențelor din rețea. Pentru sistemul GSM, comanda de control al puterii este emisă prin SACCH, iar perioada de control este de 3 rapoarte de măsurare, aproximativ 1,5 secunde. Controlul puterii 3G și 4G este similar, împărțit în controlul puterii în buclă deschisă și controlul puterii în buclă închisă de două tipuri, pur și simplu, controlul puterii în buclă deschisă nu este un control al puterii cu feedback, utilizat în general în stadiul de acces inițial și controlul puterii în buclă închisă în funcție de tipul de valoare de feedback și unitatea de feedback, este împărțit în inel interior și inel exterior. Viteza de control al puterii diferitelor sisteme este diferită, viteza de control al puterii WCDMA este de 1500 HZ, viteza de control al puterii CDMA2000 este de 800 HZ, iar viteza de control al puterii LTE este de 200 HZ.

Trebuie remarcat faptul că, datorită existenței efectului de aproape și de departe, legătura ascendentă este mai susceptibilă la interferențe, astfel încât controlul puterii în comunicațiile mobile se referă în principal la controlul puterii uplink.

2. Amplificați semnalele utile

Există mai multe moduri de a îmbunătăți semnalele utile:

1) Creșteți puterea de transmisie PT

Puterea de transmisie este limitată de echipamentul hardware, iar pentru comunicațiile mobile, fiecare utilizator nu este doar propria sursă de semnal, ci și alți utilizatori ai sursei de interferență, așa că pur și simplu crește puterea de transmisie în îmbunătățirea efectului de comunicare a propriei părți în același timp, va crește interferența altor utilizatori în rețea, punctul de vedere general nu este neapărat bun. Prin urmare, mijloacele de control al puterii sunt utilizate în comunicațiile mobile pentru a regla puterea pentru a se asigura că puterea fiecărui utilizator este suficientă.

2) Recepția diversității îmbunătățește puterea de recepție Psi

Așa-numita recepție diversitate se referă la metoda prin care capătul de recepție îmbină un număr de semnale caracteristice de decolorare independente (purtând aceeași informație) primite de acesta pentru a reduce fluctuația nivelului semnalului. Include două părți: procesarea primirii și fuzionarea.

Există trei moduri comune de recepție: diversitatea spațială, diversitatea polarizării și diversitatea timpului.

Diversitate spațială: Utilizarea de antene de recepție cu plată suplimentară relativ independente din punct de vedere spațial pentru a primi semnale și apoi îmbinare, pentru a asigura irelevanța semnalului recepționat, ceea ce necesită ca distanța dintre antene să fie suficient de mare, scopul este de a se asigura că caracteristicile de estompare a semnalului multipath recepționat sunt diferite, distanța dintre antenele de recepție este de cel puțin 10 undă. Este una dintre cele mai utilizate metode de diversitate.

Diversitate de polarizare: antenele de recepție care plătesc în plus cu diferite moduri de polarizare sunt folosite pentru a recepționa semnale și apoi a le combina. Antena comună în comunicațiile mobile este antena cu polarizare de 45 de grade.

Diversitatea timpului: Diversitatea timpului este reprezentată de tehnologia de recepție Rake. Tehnologia de recepție RAKE este o tehnologie importantă în sistemul de comunicații mobile CDMA, care poate distinge semnalele subtile cu mai multe căi în timp și poate face ajustarea ponderată a acestor semnale cu căi multiple rezolvate pentru a le transforma în semnale îmbunătățite.

Există trei tipuri de fuziune: fuziunea cu raportul maxim, fuziunea selectivă și fuziunea cu câștig egal. Schema cel mai frecvent utilizată este fuziunea raportului maxim, care este simplă și ușor de implementat prin procesarea liniară a semnalului primit la capătul de recepție. Mai multe ramuri de diversitate sunt formate la capătul de recepție, iar după ajustarea fazei, acestea sunt adăugate în fază conform coeficientului de câștig corespunzător și apoi trimise la detector pentru detectare. Câștigul generat de comasare este proporțional cu numărul de ramuri de diversitate N.

În plus față de câteva antene monopolarizate rămase de la construcția ingineriei timpurie, toate comunicațiile mobile standard utilizează diversitatea de polarizare și diversitatea spațială, în timp ce recepția Rake este utilizată numai pentru sistemele CDMA.

3. Creșteți Lf/Lp/Lt

Principiile acestor trei metode sunt:

Lf: Semnalele de interferență și utile sunt eșalonate din domeniul frecvenței, deoarece banda de frecvență a comunicațiilor mobile civile nu poate fi determinată independent, astfel încât utilizarea acestei metode anti-interferențe este limitată.

Lp: Este izolat de interferența în direcția de polarizare, dar deoarece direcția de polarizare a undelor radio se schimbă frecvent în procesul de propagare a comunicațiilor mobile, este imposibil să se reducă interferența prin creșterea Lp.

Lt: Izolarea interferenței în domeniul timp, utilizat în general în armată, cum ar fi tehnologia de transmisie în rafală, datele sunt comprimate într-o transmisie de impuls în rafală, astfel încât inamicul să nu poată interfera.

În plus, într-un anumit sens, tehnologia de acces multiplu a fiecărui sistem este, de asemenea, o astfel de tehnologie anti-interferență, cum ar fi accesul multiplu de diviziune în timp al GSM, care este de fapt să izolați semnalul fiecărui utilizator din timp pentru a evita interferența reciprocă.