无线集群网络干扰问题及应对措施论文

探析无线集群网络干扰问题及应对措施摘要：无线集群通信网络维护中遇到比较棘手问题之一就是频率干扰问题。这方面维护量占据了日常维护工作很大部分。本文主要针对模拟无线集群通信网络干扰问题，结合多年实际经验，总结出的一些对策。关键词：无线通信，频率干扰，对策中图分类号：tn711文献标识码：a文章编号：引言随着我国通信事业的发展，各类民用无线通信调度和监控传输网络，大功率中转发射机等的大量使用，加上城市高楼林立、建筑密集。公安无线模拟集群系统在使用过程中，面对越来越复杂的电磁环境和地理环境。为满足越来越高信号覆盖水平和日益增长的话务要求，就需进一步增加基站密度和信道数量，再加上基站覆盖范围不均匀不规则，信道频率分配、参数的设置不当全等因素容易产生各种干扰。干扰分析1.干扰的种类基站干扰的类型可以按照以下方法来划分。(1)按干扰情形划分依据千扰情形,基站干扰可以分为基站对基站的干扰和基站对移动台或移动台对基站的干扰两类。(2)按干扰频点划分依据干扰频点基站干扰有同频干扰和非同频干目前,移动通信系统经常采用同频道再用技术。同频道再用将会导致同频道干扰相隔距离越远同频道干扰越小但频率利用率也会降低。在实际情况下,随着系统规模不断扩大.频率复用度必然增加,从而同频道干扰的产生机率也会大大增加。(3)按移动通信的频段划分依据移动通信的频段,基站干扰分为上行干扰和下行干扰。上行干扰是指干扰信号在移动通信网络的上行频段。基站受外界射频信号的干扰将导致基站的有效覆盖范围减小。下行干扰是指干扰信号在移动通信网络的下行频段。手机接收信号时无法区分干扰信号和正常基站信号从而使手机与基站的联络中断。干扰的产生无线电波传播的特性，决定了其在通信过程中必然受到外界多种因素的影响，而噪声和干扰是影响通信质量的主要因素。无线通信系统间的干扰主要有杂散干扰、互调干扰和阻塞干扰。互调干扰是无线通信中最严重的干扰，它是指当两个或两个以上的频率信号同时输入收、发信机时，由于电路的非线性而产生第三个频率，若该频率恰好落入某个信道的工作频点上，该频点将受到干扰，即互调干扰。两个或更多个发射天线互相靠得很近时，各发射机之问通常通过天线系统耦合，从每个发射机来的辐射信号进入其他发射机的末级放大器和传输系统，于是就形成了互调。如果互调频率落到末级放大器的通带内并被辐射出去，这种辐射就可能对其他接收机造成干扰。两个或更多个强的带外信号，可以推动射频放大器进入非线性工作区，甚至在第一级混频器中互相调制而形成干扰[2]。互调产物的幅度随着阶数的增加而减小，一般来说，当天线的发射功率很高，且接收机灵敏度很高时，三阶互调影响最严重，高阶互调也可能成为造成系统非正常工作的影响因素。互调干扰不仅影响通信质量，还会对发射机造成严重的危害。多部发射及同时工作，会导致多级互调，形成背景噪声，严重降低通信质量。另一方面，互调干扰信号会使电路工作失谐，元件发热严重，大大增加发信机的故障率，减少其寿命。杂散干扰主要是由于接收机的灵敏度不高造成的。发射机输出信号通常为大功率信号，在产生大功率信号的过程中会在发射信号的频带之外产生较高的杂散。如果杂散落入某个系统接收频段内的幅度较高，则会导致接收系统的输入信噪比降低，通信质量恶化。阻塞干扰是较大干扰信号超过系统指标要求的阻塞电平造成，由于低噪放大器的放大倍数是根据放大微弱信号所需要的整机增益来设定的[3]。在系统设计时，只要保证到达接收机输入端的强干扰信号功率不超过系统指标要求的阻塞电平，系统就可以正常工作。当强干扰信号电平超出放大器的输入动态范围时，可能将放大器推入到非线性区，导致放大器对有用的微弱信号的放大倍数降低，甚至完全抑制，从而严重影响接收机对微弱信号的放大能力，影响系统的正常工作。干扰的应对由于无线通信系统的复杂性，它还一定在程度上受到其他网络参数设定的影响。在实际通信工程应用中，各种干扰类型出现的原因和产生的影响相互之间存在诸多关联，要找到消除或避免各种干扰现象的措施，需要采取综合的解决方案。频率规划、参数设置，工程施工，设备性能等多各方面结合防堵，才可能最大限度减少干扰。下面我们从具体解决方案方面提出以下几点对策。1.合理调节信道发射功率和接收灵敏度等参数。接收机设置过灵敏，在基站附近的移动台会对本服务区域造成较大的邻频干扰，影响服务区中其他移动台的接通和通信质量；反之，那么在服务区边缘的终端将很分配上信道，更容易受到外界干扰影响。发射机的发射功率设置应结合地理环境和终端功率，保持基站覆盖区域的上、下行信号的平衡同时尽量减少对临近基站的影响。发射功率和接受灵敏度可以结合实际使用经验，直接在设备上调节。2.科学的频率规划。在基站密集，信道需求较多而频率资源有限的情况下，可能需要频率复用，若信道频点规划不当，则很容易产生干扰。这就需要对频点的分布进行科学规划，从地理距离和实际地形环境考虑尽量隔离两同频复用区域信号覆盖。如隧道、地下室和较远基站可以频率复用。3.合理设置直放站。直放站会对所接收的信号进行直接放大，然后再发射出去，如果直放站的数量和选址上不合理，也容易对周围信号的干扰。建议少用直放站，确有需要尽量与基站信号覆盖隔离。4.合理安装天馈。合理设计基站天线方位，保证天线空间足够隔离度，两根以上发射天线同时架设时，要增大天线间的空间隔离度。避免基站的覆盖范围不合理或空间隔离度不够而产生同频及邻频干扰[1]。天馈系统安装时，应注意安装工艺，控制好连接接头的扭矩（一般扭矩为25~30n.m），避免造成接头损伤或松动，导致接头严重不匹配而产生三阶交调干扰。同轴电缆的弯曲程度应该尽量低，以免在电缆的连接处造成较大的应力，避免馈线互相靠近和平行敷设，成互调干扰产生的隐患。5.频率的校准。信道机在使用较长时间后性能指标可能下降，如发射机的杂散辐射增大和接收机的选择性变差等，互调干扰将更为严重。电路工作在严重失谐状态，会造成系统内元件发热，使得基站的故障率提高，会使基站发射有效功率降低，有效覆盖范围缩减，同时也容易产生各种干扰。所以在日常维护工作中，也需要对信道机进行频率检测和校准，判断是否由于频偏而导致干扰的出现。6.使用高质量的合路器和分路器。必要时可以采用比如使用频率偏置技术，黑噪声（静止噪声）技术、时延均衡技术等一些可以减弱同频道干扰方案[1]。也可以采用隔离器增加耦合损耗或采用抗同频干扰天线等措施，尽可能减少或避免干扰。结束语：在无线模拟集群通信基站维护工作实际中，比较难克服的就是以上所述的各种干扰问题，在一些地理面积小，但高楼密集、地形复杂，路面信号较高覆盖要求的市区，难免架设多个中大区制基站，难免出现较多重叠覆盖区域，加上每个基站信道数量较多，部分频率资源跨区复用，即使经过精心规划安排，干扰问题仍然未能完全避免，但采取上述对策后，干扰出现概率大幅减少。参考文献：[1]何培舟，温向明.数字集群系统基站干扰问题的预防措施.中国无线电.2008年第1期[2]奚洋，夏洪山.甚高频通信互调干扰分析及抗干扰措施.仪器仪表用户.2008年02期[3]李美玲，董增寿.无线通信系统间的干扰与对策.中国计算机报.2007年第52期[4]陈志茂.绍兴天馈改型工程中的天馈系统优化.中国电子商务.2010年第6期