Anti-jamming-teknologi i mobilkommunikasjon

Oppsummer

Interferens er tvillingen til mobilkommunikasjon. Siden fødselen av mobilkommunikasjon har folk kjempet med forstyrrelser. Sivil mobilkommunikasjon har vært gjennom fire generasjoner, ulike metoder for å håndtere interferens har sine egne styrker, vi benytter anledningen til å ta en generell oversikt.

La oss først se på konseptet med interferenstoleranse: når systemet fortsatt fungerer, er det maksimale interferensforholdet (forholdet mellom interferens og nyttige signaler) tillatt av mottakeren, som gjenspeiler systemets toleranse for interferens i interferensmiljøet.

Betingelsene for normal drift av kommunikasjonssystemet er:

Derfor, fra den generelle retningen, kan vi forbedre systemets anti-interferensevne fra de to aspektene ved å redusere inngangsinterferensforholdet og forbedre systeminterferenstoleransen, og flere generasjoner av mobilkommunikasjon gjør det også.

Reduserer inngangsinterferensforhold

Kommunikasjonsinterferensligningen uttrykt i form av interferensforhold er som følger:

Derfor kan måten å redusere inngangsinterferensforholdet deles inn i tre deler: redusering av interferenssignalet, forbedring av det nyttige signalet og økning av tids-frekvensdomenet sammenfallstap mellom det nyttige signalet og interferensen.

1. Reduser interferenssignaler

For mobilkommunikasjon er interferens delt inn i nettverksinterferens og ekstern interferens, utenfor nettverksinterferensen i tillegg til frekvenssweep-undersøkelsesinterferenssignalkilden, kan vi ikke vilkårlig endre PTj, GTj, Lj, GRj.

Når det gjelder styring av interferens i nettverket, bruker forskjellige standard mobilkommunikasjonssystemer stort sett de samme midlene, det er følgende midler:

1. Reduser GTj/GRj: Bruk retningsantenner til å sektorere cellen og justere sidelobene til området du ikke ønsker å dekke, noe som tilsvarer å redusere forsterkningen i den interfererte/interfererte retningen; TDSCDMA- og TDD-LTE-systemer bruker også smarte antenner (stråleforming) for bedre resultater.

2. Reduser PTj: Bruk strømkontroll og DTX diskontinuerlig overføring.

Strømstyring er et av de viktigste virkemidlene for å kontrollere interferens i nettverket. For GSM-systemer utstedes effektkontrollkommando gjennom SACCH, og kontrollperioden er 3 målerapporter, ca. 1,5 sekunder. 3G og 4G strømstyring er lik, delt inn i åpen sløyfe strømstyring og lukket sløyfe strømstyring to typer, enkelt sagt, åpen sløyfe strømstyring er ingen tilbakekoblingseffektkontroll, vanligvis brukt i det innledende tilgangstrinnet, og lukket sløyfe strømstyring i henhold til type tilbakemeldingsverdi og tilbakemeldingsenhet, er delt inn i indre ring og ytre ring. Strømstyringshastigheten til forskjellige systemer er forskjellig, strømstyringshastigheten til WCDMA er 1500HZ, strømstyringshastigheten til CDMA2000 er 800HZ, og strømstyringshastigheten til LTE er 200HZ.

Det skal bemerkes at på grunn av eksistensen av nær- og fjerneffekten, er opplinken mer utsatt for interferens, så effektkontrollen i mobilkommunikasjon refererer hovedsakelig til opplink-effektkontrollen.

2. Øk nyttige signaler

Det er flere måter å forbedre nyttige signaler på:

1) Øk overføringseffekten PT-er

Overføringskraften er begrenset av maskinvareutstyret, og for mobilkommunikasjon er hver bruker ikke bare sin egen signalkilde, men også andre brukere av interferenskilden, så bare øk overføringskraften for å forbedre kommunikasjonseffekten til sin egen side samtidig, vil øke interferensen fra andre brukere i nettverket, det generelle synspunktet er ikke nødvendigvis bra. Derfor brukes kraftstyringsmidlene i mobilkommunikasjon for å justere kraften for å sikre at kraften til hver bruker er akkurat nok.

2) Mangfoldsmottak forbedrer mottakskraft Psi

Det såkalte diversitetsmottaket refererer til metoden hvor mottakeren slår sammen et antall uavhengige (som bærer den samme informasjonen) fadingkarakteristiske signaler mottatt av den for å redusere signalnivåfluktuasjonen. Den inkluderer to deler: mottaks- og sammenslåingsbehandling.

Det er tre vanlige mottaksmoduser: romlig mangfold, polarisasjonsdiversitet og tidsdiversitet.

Romlig mangfold: Bruken av romlig relativt uavhengige overbetalende mottaksantenner for å motta signaler, og deretter slå sammen, for å sikre irrelevansen til det mottatte signalet, som krever at avstanden mellom antennene er stor nok, hensikten med å gjøre det er å sikre at de mottatte flerveis signalfadingskarakteristikkene er forskjellige, minst avstanden mellom antennene 10 er mer enn 10. Er en av de mest brukte mangfoldsmetodene.

Polarisasjonsmangfold: Overbetalende mottaksantenner med forskjellige polarisasjonsmoduser brukes til å motta signaler og deretter kombinere dem. Den vanlige antennen i mobilkommunikasjon er 45-graders polarisasjonsantennen.

Tidsmangfold: Tidsmangfold er representert ved Rake-mottaksteknologi. RAKE-mottaksteknologi er en viktig teknologi i CDMA-mobilkommunikasjonssystem, som kan skille de subtile flerveissignalene i tid, og gjøre den vektede justeringen av disse oppløste flerveissignalene for å gjøre dem sammensatte til forbedrede signaler.

Det er tre typer fusjoner: fusjon med maksimalt forhold, selektiv fusjon og fusjon med lik gevinst. Det mest brukte opplegget er sammenslåing av maksimalt forhold, som er enkelt og lett å implementere ved lineær prosessering av det mottatte signalet ved mottakerenden. Flere diversitetsgrener dannes i mottakerenden, og etter fasejustering legges de til i fase i henhold til passende forsterkningskoeffisient, og sendes deretter til detektoren for deteksjon. Gevinsten som genereres ved sammenslåing er proporsjonal med antall mangfoldsgrener N.

I tillegg til noen få enkeltpolariserte antenner som er igjen fra tidlig konstruksjon, bruker all standard mobilkommunikasjon polarisasjonsdiversitet og romlig diversitet, mens Rake-mottak kun brukes for CDMA-systemer.

3. Øk Lf/Lp/Lt

Prinsippene for disse tre metodene er:

Lf: Interferensen og nyttige signaler er forskjøvet fra frekvensdomenet, fordi frekvensbåndet for sivil mobilkommunikasjon ikke kan bestemmes uavhengig, så bruken av denne anti-interferensmetoden er begrenset.

Lp: Den er isolert fra interferens i polarisasjonsretningen, men fordi polarisasjonsretningen til radiobølger endres ofte i forplantningsprosessen til mobilkommunikasjon, er det umulig å redusere interferens ved å øke Lp.

Lt: Isolering av interferens i tidsdomenet, vanligvis brukt i militært, slik som burst-overføringsteknologi, dataene komprimeres i en burst-pulsoverføring, slik at fienden ikke kan forstyrre.

I tillegg, på en måte, er multitilgangsteknologien til hvert system også slik anti-interferensteknologi, for eksempel tidsdelingsmultippeltilgangen til GSM, som faktisk er å isolere signalet til hver bruker fra tid til annen for å unngå gjensidig interferens.