تقنية مكافحة التشويش في الاتصالات المتنقلة

لخص

التداخل هو توأم الاتصالات المتنقلة. منذ ولادة الاتصالات المتنقلة ، كان الناس يقاومون التدخل. لقد مرت الاتصالات المتنقلة المدنية من خلال أربعة أجيال ، والطرق المختلفة للتعامل مع التداخل لها قوتها الخاصة ، ونحن ننتهز هذه الفرصة لإجراء جرد عام.

دعونا ننظر أولاً إلى مفهوم تحمل التداخل: عندما لا يزال النظام يعمل ، فإن النسبة القصوى للتداخل (نسبة التداخل إلى الإشارات المفيدة) التي يسمح بها جهاز الاستقبال ، والتي تعكس قدرة النظام على تحمل التداخل في بيئة التداخل.

شروط التشغيل العادي لنظام الاتصالات هي:

لذلك ، من الاتجاه العام ، يمكننا تحسين قدرة النظام على مقاومة التداخل من ناحيتين لتقليل نسبة تداخل المدخلات وتحسين تحمل تداخل النظام ، كما تقوم عدة أجيال من الاتصالات المتنقلة بذلك.

يقلل من نسبة تداخل المدخلات

معادلة التداخل في الاتصالات المعبر عنها من حيث نسبة التداخل هي كما يلي:

لذلك ، يمكن تقسيم طريقة تقليل نسبة تداخل الدخل إلى ثلاثة أجزاء: تقليل إشارة التداخل ، وتحسين الإشارة المفيدة ، وزيادة خسارة المصادفة في مجال التردد الزمني بين الإشارة المفيدة والتداخل.

1. تقليل إشارات التداخل

بالنسبة لاتصالات الهاتف المحمول ، ينقسم التداخل إلى تداخل في الشبكة وتداخل خارجي ، خارج تداخل الشبكة بالإضافة إلى مصدر إشارة تداخل التحقيق في اكتساح التردد ، لا يمكننا تغيير PTj و GTj و Lj و GRj بشكل تعسفي.

فيما يتعلق بالتحكم في التداخل في الشبكة ، تتخذ أنظمة الاتصالات المتنقلة القياسية المختلفة نفس الوسائل بشكل أساسي ، وهناك الوسائل التالية:

1.Reduce GTj / GRj: استخدم الهوائيات الاتجاهية لتقسيم الخلية ومحاذاة الفصوص الجانبية مع المنطقة غير المرغوبة المراد تغطيتها ، وهو ما يعادل تقليل الكسب في الاتجاه المتداخل / المتداخل ؛ تستخدم أنظمة TDSCDMA و TDD-LTE أيضًا هوائيات ذكية (تشكيل الحزمة) للحصول على نتائج أفضل.

2.Reduce PTj: استخدم التحكم في الطاقة ونقل DTX غير المستمر.

يعد التحكم في الطاقة من أهم وسائل التحكم في التداخل في الشبكة. بالنسبة لنظام GSM ، يتم إصدار أمر التحكم في الطاقة من خلال SACCH ، وتكون فترة التحكم 3 تقارير قياس ، حوالي 1.5 ثانية. يتشابه التحكم في الطاقة 3G و 4G ، وينقسم إلى نوعين من التحكم في طاقة الحلقة المفتوحة والتحكم في طاقة الحلقة المغلقة ، وببساطة ، فإن التحكم في طاقة الحلقة المفتوحة ليس تحكمًا في طاقة التغذية المرتدة ، ويستخدم بشكل عام في مرحلة الوصول الأولية ، والتحكم في طاقة الحلقة المغلقة وفقًا لنوع قيمة التغذية المرتدة ووحدة التغذية الراجعة ، وينقسم إلى حلقة داخلية وحلقة خارجية. تختلف سرعة التحكم في الطاقة للأنظمة المختلفة ، وسرعة التحكم في الطاقة لـ WCDMA هي 1500 هرتز ، وسرعة التحكم في الطاقة لـ CDMA2000 هي 800 هرتز ، وسرعة التحكم في الطاقة لـ LTE هي 200 هرتز.

وتجدر الإشارة إلى أنه نظرًا لوجود التأثير القريب والبعيد ، تكون الوصلة الصاعدة أكثر عرضة للتداخل ، وبالتالي فإن التحكم في القدرة في الاتصالات المتنقلة يشير بشكل أساسي إلى التحكم في طاقة الوصلة الصاعدة.

2. تعزيز الإشارات المفيدة

هناك عدة طرق لتحسين الإشارات المفيدة:

1) زيادة قوة الإرسال PTs

قوة الإرسال محدودة بمعدات الأجهزة ، وبالنسبة للاتصالات المتنقلة ، فإن كل مستخدم ليس فقط مصدر الإشارة الخاص به ، ولكن أيضًا مستخدمين آخرين لمصدر التداخل ، لذلك ببساطة قم بزيادة قوة الإرسال في تحسين تأثير الاتصال من جانبهم في نفس الوقت ، سيزيد من تداخل المستخدمين الآخرين في الشبكة ، وجهة النظر العامة ليست بالضرورة جيدة. لذلك ، يتم استخدام وسائل التحكم في الطاقة في الاتصالات المتنقلة لضبط الطاقة لضمان أن قوة كل مستخدم كافية فقط.

2) استقبال التنوع يحسن استقبال السلطة Psi

يشير ما يسمى باستقبال التنوع إلى الطريقة التي يدمج بها الطرف المستقبل عددًا من إشارات الخبو المستقلة (التي تحمل نفس المعلومات) التي يستقبلها لتقليل تذبذب مستوى الإشارة. وهي تتألف من جزأين: معالجة الاستلام والدمج.

هناك ثلاثة أنماط استقبال مشتركة: التنوع المكاني وتنوع الاستقطاب وتنوع الوقت.

التنوع المكاني: استخدام هوائيات الاستقبال المستقلة نسبيًا ذات الدفع الزائد لاستقبال الإشارات ، ثم دمجها ، لضمان عدم ملاءمة الإشارة المستقبلة ، الأمر الذي يتطلب أن تكون المسافة بين الهوائيات كبيرة بما يكفي ، والغرض من القيام بذلك هو ضمان اختلاف خصائص خبو إشارة المسيرات المتعددة المستقبلة ، والمسافة بين هوائيات الاستقبال لا تقل عن 10 أطوال موجية. هي واحدة من أكثر طرق التنوع شيوعًا.

تنوع الاستقطاب: تستخدم هوائيات الاستقبال ذات الدفع الزائد بأساليب استقطاب مختلفة لاستقبال الإشارات ثم دمجها. الهوائي الشائع في الاتصالات المتنقلة هو هوائي الاستقطاب بزاوية 45 درجة.

تنوع الوقت: يتم تمثيل التنوع الزمني بواسطة تقنية استقبال Rake. تعد تقنية الاستقبال RAKE تقنية مهمة في نظام الاتصالات المتنقلة CDMA ، والتي يمكنها التمييز بين الإشارات متعددة المسارات الدقيقة في الوقت المناسب ، وإجراء التعديل المرجح لهذه الإشارات متعددة المسارات التي تم حلها لجعلها مركبة في إشارات محسّنة.

هناك ثلاثة أنواع من الدمج: الحد الأقصى لنسبة الدمج ، والدمج الانتقائي ، ودمج الكسب المتساوي. المخطط الأكثر شيوعًا هو دمج النسبة القصوى ، وهو بسيط وسهل التنفيذ عن طريق المعالجة الخطية للإشارة المستقبلة عند الطرف المستقبل. يتم تشكيل فروع متعددة التنوع في الطرف المستقبل ، وبعد تعديل المرحلة ، تتم إضافتها في الطور وفقًا لمعامل الكسب المناسب ، ثم يتم إرسالها إلى الكاشف للكشف عنها. يتناسب الكسب الناتج عن الدمج مع عدد فروع التنوع N.

بالإضافة إلى عدد قليل من الهوائيات أحادية الاستقطاب التي خلفتها الإنشاءات الهندسية المبكرة ، تستخدم جميع الاتصالات المتنقلة القياسية تنوع الاستقطاب والتنوع المكاني ، بينما يستخدم Rake الاستقبال فقط لأنظمة CDMA.

3. زيادة Lf / Lp / Lt

مبادئ هذه الطرق الثلاث هي:

Lf: التداخل والإشارات المفيدة متداخلة من مجال التردد ، لأن نطاق التردد للاتصالات المتنقلة المدنية لا يمكن تحديده بشكل مستقل ، لذا فإن استخدام طريقة منع التداخل هذه محدود.

Lp: وهي معزولة عن التداخل في اتجاه الاستقطاب ، ولكن نظرًا لأن اتجاه استقطاب الموجات الراديوية يتغير كثيرًا في عملية انتشار الاتصالات المتنقلة ، فمن المستحيل تقليل التداخل عن طريق زيادة Lp.

Lt: عزل التداخل في المجال الزمني ، المستخدم عمومًا في المجال العسكري ، مثل تقنية نقل الاندفاع ، يتم ضغط البيانات في إرسال نبضة متقطعة ، بحيث لا يمكن للعدو التدخل.

بالإضافة إلى ذلك ، بمعنى ما ، فإن تقنية الوصول المتعدد لكل نظام هي أيضًا تقنية مضادة للتداخل ، مثل الوصول المتعدد بتقسيم الوقت إلى GSM ، والذي هو في الواقع لعزل إشارة كل مستخدم من وقت لتجنب التداخل المتبادل.