Teknologi anti-jamming dalam komunikasi mudah alih

ringkaskan

Gangguan adalah kembar komunikasi mudah alih. Sejak kelahiran komunikasi mudah alih, orang ramai telah berjuang dengan gangguan. Komunikasi mudah alih awam telah melalui empat generasi, pelbagai kaedah untuk menangani gangguan mempunyai kekuatan mereka sendiri, kami mengambil peluang ini untuk mengambil inventori am.

Mari kita lihat konsep toleransi gangguan: apabila sistem masih berfungsi, nisbah gangguan maksimum (nisbah gangguan kepada isyarat berguna) yang dibenarkan oleh penerima, yang mencerminkan toleransi sistem terhadap gangguan dalam persekitaran gangguan.

Syarat untuk operasi normal sistem komunikasi ialah:

Oleh itu, dari arah umum, kita boleh meningkatkan keupayaan anti-gangguan sistem daripada dua aspek mengurangkan nisbah gangguan input dan meningkatkan toleransi gangguan sistem, dan beberapa generasi komunikasi mudah alih juga berbuat demikian.

Mengurangkan nisbah gangguan input

Persamaan gangguan komunikasi yang dinyatakan dari segi nisbah gangguan adalah seperti berikut:

Oleh itu, cara untuk mengurangkan nisbah gangguan input boleh dibahagikan kepada tiga bahagian: mengurangkan isyarat gangguan, meningkatkan isyarat berguna, dan meningkatkan kehilangan kebetulan domain frekuensi masa antara isyarat berguna dan gangguan.

1. Kurangkan isyarat gangguan

Untuk komunikasi mudah alih, gangguan dibahagikan kepada gangguan rangkaian dan gangguan luar, di luar gangguan rangkaian sebagai tambahan kepada sumber gangguan penyiasatan frekuensi sapuan, kita tidak boleh sewenang-wenangnya menukar PTj, GTj, Lj, GRj.

Bagi kawalan gangguan dalam rangkaian, pelbagai sistem komunikasi mudah alih standard pada dasarnya menggunakan cara yang sama, terdapat cara berikut:

1.Kurangkan GTj/ GRj: Gunakan antena berarah untuk membahagikan sel dan sejajarkan lobus sisi ke kawasan yang tidak diingini untuk dilindungi, yang bersamaan dengan mengurangkan keuntungan dalam arah yang terganggu/gangguan; Sistem TDSCDMA dan TDD-LTE juga menggunakan antena pintar (beamforming) untuk hasil yang lebih baik.

2.Kurangkan PTj: Gunakan kawalan kuasa dan penghantaran terputus DTX.

Kawalan kuasa adalah salah satu cara yang paling penting untuk mengawal gangguan dalam rangkaian. Untuk sistem GSM, arahan kawalan kuasa dikeluarkan melalui SACCH, dan tempoh kawalan ialah 3 laporan pengukuran, kira-kira 1.5 saat. Kawalan kuasa 3G dan 4G adalah serupa, dibahagikan kepada kawalan kuasa gelung terbuka dan kawalan kuasa gelung tertutup dua jenis, secara ringkasnya, kawalan kuasa gelung terbuka adalah tiada kawalan kuasa maklum balas, biasanya digunakan dalam peringkat akses awal, dan kawalan kuasa gelung tertutup mengikut jenis nilai maklum balas dan unit maklum balas, dibahagikan kepada cincin dalam dan cincin luar. Kelajuan kawalan kuasa sistem berbeza adalah berbeza, kelajuan kawalan kuasa WCDMA ialah 1500HZ, kelajuan kawalan kuasa CDMA2000 ialah 800HZ, dan kelajuan kawalan kuasa LTE ialah 200HZ.

Perlu diingatkan bahawa disebabkan kewujudan kesan dekat dan jauh, pautan atas lebih mudah terdedah kepada gangguan, jadi kawalan kuasa dalam komunikasi mudah alih terutamanya merujuk kepada kawalan kuasa pautan atas.

2. Tingkatkan isyarat berguna

Terdapat beberapa cara untuk meningkatkan isyarat berguna:

1) Meningkatkan kuasa penghantaran PT

Kuasa penghantaran dihadkan oleh peralatan perkakasan, dan untuk komunikasi mudah alih, setiap pengguna bukan sahaja sumber isyarat mereka sendiri, tetapi juga pengguna lain sumber gangguan, jadi hanya meningkatkan kuasa penghantaran dalam meningkatkan kesan komunikasi pihak mereka sendiri pada masa yang sama, akan meningkatkan gangguan pengguna lain dalam rangkaian, sudut pandangan keseluruhan tidak semestinya baik. Oleh itu, cara kawalan kuasa digunakan dalam komunikasi mudah alih untuk melaraskan kuasa bagi memastikan kuasa setiap pengguna adalah mencukupi.

2) Penerimaan kepelbagaian meningkatkan kuasa penerimaan Psi

Apa yang dipanggil penerimaan kepelbagaian merujuk kepada kaedah di mana hujung penerima menggabungkan beberapa isyarat ciri pudar bebas (membawa maklumat yang sama) yang diterima olehnya untuk mengurangkan turun naik tahap isyarat. Ia termasuk dua bahagian: pemprosesan penerimaan dan penggabungan.

Terdapat tiga mod penerimaan biasa: kepelbagaian ruang, kepelbagaian polarisasi dan kepelbagaian masa.

Kepelbagaian ruang: Penggunaan antena penerima bayaran lebih spatial yang agak bebas untuk menerima isyarat, dan kemudian bergabung, untuk memastikan ketidakrelevanan isyarat yang diterima, yang memerlukan jarak antara antena cukup besar, tujuan berbuat demikian adalah untuk memastikan ciri-ciri pudar isyarat berbilang laluan yang diterima adalah berbeza, jarak antara antena penerima sekurang-kurangnya10 panjang. Merupakan salah satu kaedah kepelbagaian yang paling biasa digunakan.

Kepelbagaian polarisasi: Antena penerima yang membayar lebih dengan mod polarisasi yang berbeza digunakan untuk menerima isyarat dan kemudian menggabungkannya. Antena biasa dalam komunikasi mudah alih ialah antena polarisasi 45 darjah.

Kepelbagaian masa: Kepelbagaian masa diwakili oleh teknologi penerima Rake. Teknologi penerimaan RAKE ialah teknologi penting dalam sistem komunikasi mudah alih CDMA, yang boleh membezakan isyarat berbilang laluan halus dalam masa, dan membuat pelarasan wajaran bagi isyarat berbilang laluan yang diselesaikan ini untuk menjadikannya digabungkan menjadi isyarat yang dipertingkatkan.

Terdapat tiga jenis penggabungan: penggabungan nisbah maksimum, penggabungan terpilih dan penggabungan keuntungan yang sama. Skim yang paling biasa digunakan ialah penggabungan nisbah maksimum, yang mudah dan mudah dilaksanakan dengan pemprosesan linear isyarat yang diterima di hujung penerima. Cawangan kepelbagaian berbilang dibentuk pada hujung penerima, dan selepas pelarasan fasa, ia ditambah mengikut fasa mengikut pekali keuntungan yang sesuai, dan kemudian dihantar ke pengesan untuk pengesanan. Keuntungan yang dijana oleh penggabungan adalah berkadar dengan bilangan cawangan kepelbagaian N.

Sebagai tambahan kepada beberapa antena kutub tunggal yang tinggal daripada pembinaan kejuruteraan awal, semua komunikasi mudah alih standard menggunakan kepelbagaian polarisasi dan kepelbagaian ruang, manakala penerimaan Rake hanya digunakan untuk sistem CDMA.

3. Naikkan Lf/Lp/Lt

Prinsip ketiga kaedah ini ialah:

Lf: Gangguan dan isyarat berguna berperingkat dari domain frekuensi, kerana jalur frekuensi komunikasi mudah alih awam tidak dapat ditentukan secara bebas, jadi penggunaan kaedah anti-gangguan ini adalah terhad.

Lp: Ia diasingkan daripada gangguan dalam arah polarisasi, tetapi kerana arah polarisasi gelombang radio sering berubah dalam proses perambatan komunikasi mudah alih, adalah mustahil untuk mengurangkan gangguan dengan meningkatkan Lp.

Lt: Pengasingan gangguan dalam domain masa, biasanya digunakan dalam tentera, seperti teknologi penghantaran pecah, data dimampatkan dalam penghantaran nadi pecah, supaya musuh tidak boleh campur tangan.

Di samping itu, dalam erti kata lain, teknologi capaian berganda setiap sistem juga merupakan teknologi anti-gangguan, seperti akses berbilang pembahagian masa GSM, yang sebenarnya untuk mengasingkan isyarat setiap pengguna dari masa untuk mengelakkan gangguan bersama.