Technologie anti-brouillage dans la communication mobile

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L'interférence est le jumeau de la communication mobile. Depuis la naissance de la communication mobile, les gens se battent contre les interférences. La communication mobile civile a traversé quatre générations, diverses méthodes pour faire face aux interférences ont leurs propres forces, nous en profitons pour faire un état des lieux général.

Examinons d'abord le concept de tolérance aux interférences : lorsque le système fonctionne encore, le rapport d'interférence maximal (le rapport des interférences aux signaux utiles) autorisé par le récepteur, qui reflète la tolérance du système aux interférences dans l'environnement d'interférence.

Les conditions de fonctionnement normal du système de communication sont :

Par conséquent, d'un point de vue général, nous pouvons améliorer la capacité anti-interférence du système à partir des deux aspects consistant à réduire le taux d'interférence d'entrée et à améliorer la tolérance aux interférences du système, et plusieurs générations de communications mobiles le font également.

Réduit le taux d'interférence d'entrée

L'équation d'interférence de communication exprimée en termes de rapport d'interférence est la suivante :

Par conséquent, la manière de réduire le rapport d'interférence d'entrée peut être divisée en trois parties : réduire le signal d'interférence, améliorer le signal utile et augmenter la perte de coïncidence dans le domaine temps-fréquence entre le signal utile et l'interférence.

1. Réduire les signaux d'interférence

Pour la communication mobile, les interférences sont divisées en interférences de réseau et interférences extérieures, en dehors des interférences de réseau en plus de la source de signal d'interférence d'enquête de balayage de fréquence, nous ne pouvons pas changer arbitrairement PTj, GTj, Lj, GRj.

En ce qui concerne le contrôle des interférences dans le réseau, divers systèmes de communication mobile standard utilisent essentiellement les mêmes moyens, il existe les moyens suivants :

1.Réduire GTj/ GRj : Utiliser des antennes directionnelles pour sectoriser la cellule et aligner les lobes latéraux sur la zone à ne pas couvrir, ce qui équivaut à réduire le gain dans la direction brouillée/brouillée ; Les systèmes TDSCDMA et TDD-LTE utilisent également des antennes intelligentes (beamforming) pour de meilleurs résultats.

2.Réduire PTj : utilisez le contrôle de puissance et la transmission discontinue DTX.

Le contrôle de l'alimentation est l'un des moyens les plus importants pour contrôler les interférences dans le réseau. Pour le système GSM, la commande de contrôle de puissance est émise via SACCH, et la période de contrôle est de 3 rapports de mesure, environ 1,5 seconde. Le contrôle de puissance 3G et 4G est similaire, divisé en contrôle de puissance en boucle ouverte et contrôle de puissance en boucle fermée de deux types, en termes simples, le contrôle de puissance en boucle ouverte n'est pas un contrôle de puissance de rétroaction, généralement utilisé dans la phase d'accès initiale, et le contrôle de puissance en boucle fermée selon le type de valeur de rétroaction et d'unité de rétroaction, est divisé en anneau intérieur et anneau extérieur. La vitesse de contrôle de puissance de différents systèmes est différente, la vitesse de contrôle de puissance de WCDMA est de 1500 HZ, la vitesse de contrôle de puissance de CDMA2000 est de 800 HZ et la vitesse de contrôle de puissance de LTE est de 200 HZ.

Il convient de noter qu'en raison de l'existence de l'effet proche et lointain, la liaison montante est plus sensible aux interférences, de sorte que le contrôle de puissance dans les communications mobiles se réfère principalement au contrôle de puissance de la liaison montante.

2. Boostez les signaux utiles

Il existe plusieurs façons d'améliorer les signaux utiles :

1) Augmenter la puissance d'émission PTs

La puissance de transmission est limitée par l'équipement matériel, et pour les communications mobiles, chaque utilisateur n'est pas seulement sa propre source de signal, mais aussi d'autres utilisateurs de la source d'interférence, alors augmentez simplement la puissance de transmission en améliorant l'effet de communication de leur propre côté en même temps, augmentera l'interférence des autres utilisateurs du réseau, le point de vue global n'est pas nécessairement bon. Par conséquent, les moyens de contrôle de puissance sont utilisés dans les communications mobiles pour ajuster la puissance afin de s'assurer que la puissance de chaque utilisateur est juste suffisante.

2) La réception en diversité améliore la puissance de réception Psi

La réception dite en diversité fait référence à la méthode par laquelle l'extrémité réceptrice fusionne un certain nombre de signaux caractéristiques d'évanouissement indépendants (portant les mêmes informations) reçus par elle pour réduire la fluctuation du niveau du signal. Il comprend deux parties : traitement de réception et de fusion.

Il existe trois modes de réception communs : la diversité spatiale, la diversité de polarisation et la diversité temporelle.

Diversité spatiale: L'utilisation d'antennes de réception surpayées relativement indépendantes dans l'espace pour recevoir des signaux, puis fusionner, afin d'assurer la non-pertinence du signal reçu, ce qui nécessite que la distance entre les antennes soit suffisamment grande, le but de le faire est de s'assurer que les caractéristiques d'évanouissement du signal multivoie reçu sont différentes, la distance entre les antennes de réception est d'au moins plus de 10 longueurs d'onde. C'est l'une des méthodes de diversité les plus couramment utilisées.

Diversité de polarisation : des antennes de réception payantes avec différents modes de polarisation sont utilisées pour recevoir des signaux puis les combiner. L'antenne commune dans la communication mobile est l'antenne de polarisation à 45 degrés.

Diversité temporelle : La diversité temporelle est représentée par la technologie de réception Rake. La technologie de réception RAKE est une technologie importante dans le système de communication mobile CDMA, qui peut distinguer les signaux multivoies subtils dans le temps et effectuer l'ajustement pondéré de ces signaux multivoies résolus pour les transformer en signaux améliorés.

Il existe trois types de fusion : la fusion à ratio maximum, la fusion sélective et la fusion à gain égal. Le schéma le plus couramment utilisé est la fusion à rapport maximal, qui est simple et facile à mettre en œuvre par traitement linéaire du signal reçu à l'extrémité de réception. Plusieurs branches de diversité sont formées à l'extrémité de réception, et après ajustement de phase, elles sont ajoutées en phase selon le coefficient de gain approprié, puis envoyées au détecteur pour détection. Le gain généré par la fusion est proportionnel au nombre de branches de diversité N.

En plus de quelques antennes à polarisation unique laissées par les premières constructions techniques, toutes les communications mobiles standard utilisent la diversité de polarisation et la diversité spatiale, tandis que la réception Rake n'est utilisée que pour les systèmes CDMA.

3. Augmenter Lf/Lp/Lt

Les principes de ces trois méthodes sont :

Lf : Les interférences et les signaux utiles sont échelonnés par rapport au domaine fréquentiel, car la bande de fréquences des communications mobiles civiles ne peut pas être déterminée indépendamment, de sorte que l'utilisation de cette méthode anti-interférence est limitée.

Lp : Il est isolé des interférences dans la direction de polarisation, mais comme la direction de polarisation des ondes radio change fréquemment dans le processus de propagation des communications mobiles, il est impossible de réduire les interférences en augmentant Lp.

Lt: Isolement des interférences dans le domaine temporel, généralement utilisé dans l'armée, comme la technologie de transmission en rafale, les données sont compressées dans une transmission d'impulsion en rafale, de sorte que l'ennemi ne puisse pas interférer.

De plus, dans un sens, la technologie d'accès multiple de chaque système est également une technologie anti-interférence, telle que l'accès multiple par répartition dans le temps du GSM, qui consiste en fait à isoler le signal de chaque utilisateur du temps pour éviter les interférences mutuelles.