Teknologi anti-jamming dalam komunikasi seluler

Meringkaskan

Interferensi adalah kembaran komunikasi seluler. Sejak lahirnya komunikasi seluler, orang telah berjuang melawan gangguan. Komunikasi seluler sipil telah melalui empat generasi, berbagai metode untuk mengatasi interferensi memiliki kekuatannya masing-masing, kami menggunakan kesempatan ini untuk melakukan inventarisasi umum.

Pertama-tama mari kita lihat konsep toleransi interferensi: ketika sistem masih bekerja, rasio interferensi maksimum (rasio interferensi terhadap sinyal yang berguna) diperbolehkan oleh penerima, yang mencerminkan toleransi sistem terhadap interferensi di lingkungan interferensi.

Kondisi untuk operasi normal dari sistem komunikasi adalah:

Oleh karena itu, dari arah umum, kita dapat meningkatkan kemampuan anti-interferensi sistem dari dua aspek yaitu mengurangi rasio interferensi input dan meningkatkan toleransi interferensi sistem, dan beberapa generasi komunikasi seluler juga melakukannya.

Mengurangi rasio interferensi masukan

Persamaan interferensi komunikasi yang dinyatakan dalam rasio interferensi adalah sebagai berikut:

Oleh karena itu, cara untuk mengurangi rasio interferensi input dapat dibagi menjadi tiga bagian: mengurangi sinyal interferensi, meningkatkan sinyal yang berguna, dan meningkatkan hilangnya kebetulan domain frekuensi-waktu antara sinyal yang berguna dan interferensi.

1. Kurangi sinyal interferensi

Untuk komunikasi seluler, gangguan dibagi menjadi gangguan jaringan dan gangguan luar, di luar gangguan jaringan selain sumber sinyal gangguan penyelidikan sapuan frekuensi, kita tidak dapat mengubah PTj, GTj, Lj, GRj secara sewenang-wenang.

Adapun pengendalian interferensi dalam jaringan, berbagai sistem komunikasi seluler standar pada dasarnya menggunakan cara yang sama, yaitu sebagai berikut:

1.Mengurangi GTj/ GRj: Gunakan antena pengarah untuk mensektorkan sel dan menyelaraskan lobus samping ke area yang tidak diinginkan untuk dicakup, yang setara dengan mengurangi penguatan pada arah yang terganggu/terganggu; Sistem TDSCDMA dan TDD-LTE juga menggunakan antena pintar (beamforming) untuk hasil yang lebih baik.

2.Mengurangi PTj: Gunakan kontrol daya dan transmisi terputus-putus DTX.

Kontrol daya adalah salah satu cara terpenting untuk mengontrol interferensi dalam jaringan. Untuk sistem GSM, perintah kontrol daya dikeluarkan melalui SACCH, dan periode kontrol adalah 3 laporan pengukuran, sekitar 1,5 detik. Kontrol daya 3G dan 4G serupa, dibagi menjadi kontrol daya loop terbuka dan kontrol daya loop tertutup dua jenis, sederhananya, kontrol daya loop terbuka bukanlah kontrol daya umpan balik, umumnya digunakan pada tahap akses awal, dan kontrol daya loop tertutup sesuai dengan jenis nilai umpan balik dan unit umpan balik, dibagi menjadi cincin dalam dan cincin luar. Kecepatan kontrol daya sistem yang berbeda berbeda, kecepatan kontrol daya WCDMA adalah 1500HZ, kecepatan kontrol daya CDMA2000 adalah 800HZ, dan kecepatan kontrol daya LTE adalah 200HZ.

Perlu dicatat bahwa karena adanya efek dekat dan jauh, uplink lebih rentan terhadap gangguan, sehingga kontrol daya dalam komunikasi seluler terutama mengacu pada kontrol daya uplink.

2. Tingkatkan sinyal yang bermanfaat

Ada beberapa cara untuk meningkatkan sinyal yang berguna:

1) Meningkatkan daya transmisi PTs

Daya transmisi dibatasi oleh peralatan perangkat keras, dan untuk komunikasi seluler, setiap pengguna tidak hanya sumber sinyalnya sendiri, tetapi juga pengguna lain dari sumber interferensi, jadi cukup tingkatkan daya transmisi dalam meningkatkan efek komunikasi pihak mereka sendiri pada saat yang sama, akan meningkatkan interferensi pengguna lain di jaringan, sudut pandang keseluruhan belum tentu baik. Oleh karena itu, sarana kontrol daya digunakan dalam komunikasi seluler untuk menyesuaikan daya guna memastikan bahwa daya setiap pengguna cukup.

2) Penerimaan keragaman meningkatkan penerimaan daya Psi

Apa yang disebut penerimaan keragaman mengacu pada metode di mana ujung penerima menggabungkan sejumlah sinyal karakteristik pemudaran independen (membawa informasi yang sama) yang diterima olehnya untuk mengurangi fluktuasi level sinyal. Ini mencakup dua bagian: menerima dan menggabungkan pemrosesan.

Ada tiga mode penerimaan umum: keragaman spasial, keragaman polarisasi, dan keragaman waktu.

Keragaman spasial: Penggunaan antena penerima pembayaran lebih yang relatif independen secara spasial untuk menerima sinyal, dan kemudian bergabung, untuk memastikan tidak relevannya sinyal yang diterima, yang mengharuskan jarak antara antena cukup besar, tujuan melakukannya adalah untuk memastikan bahwa karakteristik fading sinyal multipath yang diterima berbeda, jarak antara antena penerima setidaknya lebih dari 10 panjang gelombang. Merupakan salah satu metode keragaman yang paling umum digunakan.

Keanekaragaman polarisasi: Antena penerima yang membayar lebih dengan mode polarisasi berbeda digunakan untuk menerima sinyal dan kemudian menggabungkannya. Antena umum dalam komunikasi seluler adalah antena polarisasi 45 derajat.

Keanekaragaman waktu: Keanekaragaman waktu diwakili oleh teknologi penerima Rake. Teknologi penerima RAKE adalah teknologi penting dalam sistem komunikasi seluler CDMA, yang dapat membedakan sinyal multipath yang halus pada waktunya, dan membuat penyesuaian berbobot dari sinyal multipath yang diselesaikan ini untuk menjadikannya gabungan menjadi sinyal yang ditingkatkan.

Ada tiga jenis merger: merger rasio maksimum, merger selektif, dan merger keuntungan yang sama. Skema yang paling umum digunakan adalah penggabungan rasio maksimum, yang sederhana dan mudah diterapkan dengan pemrosesan linier dari sinyal yang diterima di ujung penerima. Beberapa cabang keragaman terbentuk di ujung penerima, dan setelah penyesuaian fase, mereka ditambahkan dalam fase sesuai dengan koefisien penguatan yang sesuai, dan kemudian dikirim ke detektor untuk dideteksi. Keuntungan yang dihasilkan oleh penggabungan sebanding dengan jumlah cabang keragaman N.

Selain beberapa antena terpolarisasi tunggal yang tersisa dari konstruksi teknik awal, semua komunikasi seluler standar menggunakan keragaman polarisasi dan keragaman spasial, sedangkan penerimaan Rake hanya digunakan untuk sistem CDMA.

3. Meningkatkan Lf/Lp/Lt

Prinsip dari ketiga metode ini adalah:

Lf: Interferensi dan sinyal berguna terhuyung-huyung dari domain frekuensi, karena pita frekuensi komunikasi bergerak sipil tidak dapat ditentukan secara independen, sehingga penggunaan metode anti-interferensi ini terbatas.

Lp: Terisolasi dari interferensi dalam arah polarisasi, tetapi karena arah polarisasi gelombang radio sering berubah dalam proses perambatan komunikasi seluler, tidak mungkin untuk mengurangi interferensi dengan meningkatkan Lp.

Lt: Isolasi interferensi dalam domain waktu, umumnya digunakan dalam militer, seperti teknologi transmisi burst, data dikompresi dalam transmisi pulsa burst, sehingga musuh tidak dapat mengganggu.

Selain itu, dalam arti tertentu, teknologi multiple access dari setiap sistem juga merupakan teknologi anti-interference, seperti time division multiple access dari GSM, yang sebenarnya untuk mengisolasi sinyal setiap pengguna dari waktu ke waktu untuk menghindari interferensi bersama.