Anti-jamming-teknik i mobil kommunikation

Sammanfatta

Störningar är mobilkommunikationens tvilling. Sedan mobilkommunikationens födelse har människor kämpat med störningar. Civil mobilkommunikation har gått igenom fyra generationer, olika metoder för att hantera störningar har sina egna styrkor, vi tar tillfället i akt att göra en allmän inventering.

Låt oss först titta på begreppet störningstolerans: när systemet fortfarande fungerar, det maximala störningsförhållandet (förhållandet mellan störningar och användbara signaler) som tillåts av mottagaren, vilket återspeglar systemets tolerans mot störningar i störningsmiljön.

Villkoren för normal drift av kommunikationssystemet är:

Därför, från den allmänna riktningen, kan vi förbättra systemets anti-interferensförmåga från de två aspekterna av att minska ingångsstörningsförhållandet och förbättra systemets interferenstolerans, och flera generationer av mobilkommunikation gör det också.

Minskar ingångsinterferensförhållandet

Kommunikationsstörningsekvationen uttryckt i termer av störningsförhållande är som följer:

Därför kan sättet att minska ingångsstörningsförhållandet delas upp i tre delar: reducering av interferenssignalen, förbättring av den användbara signalen och ökning av tids-frekvensdomänens koincidensförlust mellan den användbara signalen och störningen.

1. Minska störningssignaler

För mobil kommunikation delas störningar in i nätverksstörningar och externa störningar, utanför nätverksstörningen förutom frekvenssvepets undersökningsstörningssignalkälla kan vi inte godtyckligt ändra PTj, GTj, Lj, GRj.

När det gäller kontrollen av störningar i nätverket använder olika standard mobilkommunikationssystem i princip samma medel, det finns följande medel:

1.Reducera GTj/GRj: Använd riktade antenner för att sektionera cellen och rikta in sidoloberna till det område som inte önskas täckas, vilket motsvarar att minska förstärkningen i den interfererade/interfererade riktningen; TDSCDMA- och TDD-LTE-system använder också smarta antenner (beamforming) för bättre resultat.

2.Reducera PTj: Använd strömkontroll och DTX diskontinuerlig överföring.

Strömkontroll är ett av de viktigaste sätten att kontrollera störningar i nätverket. För GSM-system ges effektkontrollkommando via SACCH, och kontrollperioden är 3 mätrapporter, cirka 1,5 sekunder. 3G och 4G effektkontroll är liknande, uppdelad i öppen slinga effektkontroll och sluten slinga effektkontroll två typer, enkelt uttryckt, öppen slinga effektkontroll är ingen återkopplingseffektkontroll, vanligtvis används i det initiala åtkomststeget, och sluten slinga effektkontroll enligt typen av återkopplingsvärde och återkopplingsenhet, är uppdelad i inre ring och yttre ring. Effektstyrningshastigheten för olika system är olika, effektstyrningshastigheten för WCDMA är 1500HZ, effektstyrningshastigheten för CDMA2000 är 800HZ och effektstyrningshastigheten för LTE är 200HZ.

Det bör noteras att på grund av förekomsten av när- och fjärreffekten är upplänken mer mottaglig för störningar, så effektstyrningen i mobilkommunikation hänvisar huvudsakligen till upplänkens effektstyrning.

2. Öka användbara signaler

Det finns flera sätt att förbättra användbara signaler:

1) Öka överföringseffekten PTs

Sändningseffekten begränsas av hårdvaruutrustningen, och för mobil kommunikation är varje användare inte bara sin egen signalkälla, utan också andra användare av störningskällan, så bara öka överföringseffekten för att förbättra kommunikationseffekten på sin egen sida samtidigt, kommer att öka störningen från andra användare i nätverket, den övergripande synvinkeln är inte nödvändigtvis bra. Därför används kraftstyrningen i mobilkommunikation för att justera effekten för att säkerställa att kraften hos varje användare är precis tillräckligt.

2) Mångfaldsmottagning förbättrar mottagningskraften Psi

Den så kallade diversitetsmottagningen hänvisar till metoden genom vilken den mottagande änden sammanfogar ett antal oberoende (som bär samma information) fädningskarakteristiska signaler som tas emot av den för att minska signalnivåfluktuationen. Den innehåller två delar: mottagning och sammanslagning av bearbetning.

Det finns tre vanliga mottagningslägen: rumslig mångfald, polarisationsdiversitet och tidsdiversitet.

Rumslig mångfald: Användningen av rumsligt relativt oberoende överbetalande mottagningsantenner för att ta emot signaler, och sedan slås samman, för att säkerställa irrelevansen hos den mottagna signalen, vilket kräver att avståndet mellan antennerna är tillräckligt stort, syftet med att göra det är att säkerställa att den mottagna flervägssignalens fädningsegenskaper skiljer sig, det minsta avståndet mellan antennerna är längre än 10. Är en av de mest använda mångfaldsmetoderna.

Polarisationsdiversitet: Överbetalande mottagningsantenner med olika polarisationslägen används för att ta emot signaler och sedan kombinera dem. Den vanliga antennen inom mobil kommunikation är 45-graders polarisationsantennen.

Tidsmångfald: Tidsmångfald representeras av Rake-mottagningsteknik. RAKE-mottagningsteknik är en viktig teknik i CDMA-mobilkommunikationssystem, som kan särskilja de subtila flervägssignalerna i tid och göra den viktade justeringen av dessa upplösta flervägssignaler för att göra dem sammansatta till förbättrade signaler.

Det finns tre typer av sammanslagningar: sammanslagningar med maximalt förhållande, selektiva sammanslagningar och sammanslagningar med lika vinst. Det vanligaste schemat är sammanslagning av maximalt förhållande, vilket är enkelt och lätt att implementera genom linjär bearbetning av den mottagna signalen vid mottagningsänden. Flera diversitetsgrenar bildas vid den mottagande änden, och efter fasjustering läggs de till i fas enligt lämplig förstärkningskoefficient och skickas sedan till detektorn för detektering. Förstärkningen som genereras av sammanslagning är proportionell mot antalet diversitetsgrenar N.

Förutom ett fåtal enkelpolariserade antenner som blivit över från tidig teknisk konstruktion, använder all standard mobilkommunikation polarisationsdiversitet och spatial diversitet, medan Rake-mottagning endast används för CDMA-system.

3. Öka Lf/Lp/Lt

Principerna för dessa tre metoder är:

Lf: Interferensen och användbara signaler är förskjutna från frekvensdomänen, eftersom frekvensbandet för civil mobilkommunikation inte kan bestämmas oberoende, så användningen av denna anti-interferensmetod är begränsad.

Lp: Den är isolerad från interferens i polarisationsriktningen, men eftersom polarisationsriktningen för radiovågor ändras ofta i utbredningsprocessen för mobil kommunikation, är det omöjligt att minska störningen genom att öka Lp.

Lt: Isolering av störningar i tidsdomänen, vanligtvis används inom militär, såsom burst-överföringsteknik, data komprimeras i en burst-pulsöverföring, så att fienden inte kan störa.

Dessutom, på sätt och vis, är multipelåtkomsttekniken för varje system också sådan anti-interferensteknik, såsom tidsdelningsmultipelåtkomst av GSM, vilket faktiskt är att isolera signalen från varje användare från tid för att undvika ömsesidig störning.