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  • GSM网无线通信信号干扰相关问题研究

    发布时间:2019-03-30 来源:www.boshuolunwen123.com  作者:博硕论文辅导网

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    GSM网无线通信信号干扰相关问题研究

    摘要:目前,GSM无线干扰关系到广大人民群众生活,显得尤为突出。本文在分析干扰对GSM网络的影响基础上,对于常见GSM无线干扰类型进行介绍,最后提出了相关的 GSM无线干扰监测及定位对策,对于今后GSM无线通信抗干扰设计奠定相关基础工作。
    关键词:GSM网络,无线干扰,监测定位
    1 引言
    我国使用的GSM公众移动通信网络主要占用的是900MHz和1800MHz频段,这些频段处于《中华人民共和国无线电频率划分规定》中定义的无线电频率范围的中段: 并且GSM无线网络覆盖全国范围,与广大群众的日常生活息息相关。因此,探究干扰对GSM网络的影响显得意义突出。
    2  干扰对GSM网络的影响
    GSM移动通信网络的上下行信号占用不同的频段,无论对上行或者下行信号进行干扰,都能够对正常的通信造成影响。干扰较弱时,遭到干扰的一方可能表现为通话时断时续、掉话率较高等现象;干扰很强时,可能表现为移动终端无法接入网络,或能够接入网络,但连续呼叫被叫方,被叫一直无法接通等现象[1]。无线电干扰对GSM移动通信网络造成的影响是非常严重的,较强的干扰往往会使在某一特定区域内的所有GSM用户都无法使用该网络进行通信,如果处理的周期过长,会导致GSM通信网的长时间瘫痪,这种长时间的通信中断可能会在被干扰地区GSM用户中造成恐慌,其产生的负面社会影响甚至比所造成的经济损失更加严重,而影响的程度也更加深远。
    3 常见GSM无线干扰类型
    对GSM无线干扰的查处方法具有一定的典型性和代表性,对GSM无线干扰的监测、定位方法也可作为大部分无线干扰的定位方法。GSM无线干扰类型多样,根据我在工作中所查处的干扰案例,可以将GSM无线干扰大致分为以下几类[2]:
    (1)内部干扰。在超过半数的GSM干扰案例中,干扰都产生于系统内部,主要由设备故障所导致。但由于大多数无线电设备用户没有足够的技术力量和检测设备,而有的无线电台站在发生故障时仍然能够工作,但其对无线电信号的发射或者接收功能已经受到影响,这种非正常工作很容易被认为是遭到了外界干扰。
    (2)会场净化器干扰。会场净化器又称为会议干扰机,属于非法生产设备,但由于其易于生产且干扰效果好,所以很多企事业单位都在使用。由于生产技术水平限制,会场净化器通常不使用定向天线,而是使用便于生产且价格低廉的全向天线作为信号发射天线,全向天线虽然具有较好的信号覆盖效果,但由于其不具备方向性,所以很容易干扰到其它的正常移动通信。
    (3) 互调干扰。互调干扰分为发射机互调干扰和接收机互调干扰,通常GSM干扰一般都由发射机互调干扰引起,所以主要介绍发射机互调干扰。发射机互调是由于两台发射机天线距离较近(几米至几十米),频率也相近,发射机的功率通过天线,耦合到另外一台发射机内,由于发射机功放级的非线性,从而在另外一台发射机的功放级产生互调信号。太多数互调干扰都属于三阶互调干扰,可通过公式计算和信号解调来判断是干扰是否由互调引起。
    (4) 直放站干扰。由于移动基站覆盖范围有限,往往存在移动信号覆盖的盲区,为了优化网络,实现移动通信信号的无缝隙覆盖,各个移动通信运营商建设了大量的直放站作为大型移动通信基站的补充。直放站的主要作用是接收基站和移动用户的信号,并将信号转发,以实现正常通信。但由于我国很多生产直放站的厂商实力和技术水平有限,所生产出的直放站质量不过关,导致直放站除过在移动通信专用频段内发射信号外,其杂散辐射经常会干扰到邻近的其它信号,例如在GSM频段,直放站杂散辐射就会干扰到GSM上行频段,阻塞移动终端的上行链路,造成通信中断。
    4  GSM无线干扰监测及定位对策分析
    通过对已经查处的干扰情况进行分类、对比,并将我查找干扰的经验进行了总结,最后根据查找干扰过程中所遇到的问题,对干扰源的查找定位工作提出一些建议,以期在今后的工作中能够快速有效的为合法的频率用户解决干扰问题,保证无线电频率合法、安全的使用。
    (1)干扰申诉初期的用户自查
    通常情况下,在接到干扰申诉后,一般通过电话询问确认是否属于外界干扰,但现在看来,这种方法存在着很大的缺陷。我们只是通过简单的询问来判定是否属于外界干扰,这样很容易就会做出错误的判断。如果能够建立这种自查机制,那么将会对用户和无线电管理部门的工作都有很大的促进作用。用户如果能够在专业技术人员的远程指导下解决由于所用设各自身故障引起的干扰,那么他们就不必再等待我们从数百公里外赶到现场查找所谓的“干扰”,从而就能够在最短的时间内恢复无线通信的畅通。
    (2) 被干扰地区环境情况
    于对当地的环境情况没有充分的掌握,严寒、黑暗和道路等外部环境严重的影响到了我们的工作,而如果准备足够充分的话,这些困难都是能够解决的。这里所提到的环境不仅仅指自然环境,还包括人文环境、宗教环境等。
    (3) 监测设备的配置
    监测设备是干扰查处的主要手段,根据不同的用途大致可分为监测站和监测仪表两类。监测站包括大型固定监测站、移动监测站、可搬移站、小型站等,监测仪表包括综合测试仪、频谱分析仪、信号分析仪、便携式频谱分析仪、便携式监测测向机等。这些设备在无线电管理行业发挥着重要的作用,通过不同的搭配可完成日常频谱监测、无线电接收发射设备检测、无线电干扰定位和电磁兼容分析等多种工作。由于不同的设备在性能方面有着不同的侧重点,而无线电干扰的类型也使多种多样的,所以针对不同类型的干扰也要配置不同的监测、检测设备,以实现对特定信号的有效监测。
    随着各种无线电业务的开展,大部分较低频段已经被占用,未来无线电设备将向高频段发展。目前所使用的无线电监测设备由于频率的限制,将无法对高频段信号进行监测,为了满足对高频段信号的监测需求,新一代的监测设备也会朝着更高的频率发展,监测、监测设备的种类也会越来越多。根据不同的干扰类型进行设备搭配,选取最有效的设备配置。这样不仅减少了查处干扰时所携带设备的数量,减轻工作人员的负担,同时也能提高测试效率。
    (4)干扰查处过程中明确分工
    在查处干扰的过程当中除了使用正确的设备和合理的测试方法之外,对技术人员的合理分工也是必要的。人员的分工根据干扰信号的实际情况而存在一定的差异,但一般情况下可分为两部分,即设备及信号的监测部分和干扰信号源的定位部分。对于设备及信号检测来讲,这部分技术人员主要使用监测接收机、频谱分析仪等非便携式的设备。他们主要通过使用这些性能优良的设备、仪表,对无线电设备进行实时监控,掌握被干扰设备的工作状况;监测干扰信号,为查找信号的人员提供信号的频率、电平和来波方向等参数的变化情况,向他们提供干扰信号的实时数据,引导他们向目标前进。对于干扰信号源的定位来说,干扰信号源的监测定位人员主要使用移动监测车、便携式频谱分析仪和便携式监测测向机对信号源进行测向、定位。这部分技术人员主要通过监测车测向和徒步的方式查找信号源,通过信号的场强、示向度的变化以及信号监测人员提供的实时数据测定干扰信号源的最大来波方向,逐步抵近信号源并最终对其进行精确定位,并在确认信号源后消除干扰。
    (5) 不同干扰源定位方法的合理应用
    目前使用较为普遍的干扰源定位方法主要为交叉定位法和逐步逼近法两种。前者主要由两台以上具备测向功能的固定监测站、移动监测站、可搬移监测站或小型站等来完成,由于站址设置,站间互联等条件的限制,这种方法一般在此类监测站使用较多的城市地区使用较多;而逐步逼近法主要用于监测站分布较少、不具备交叉定位条件的地区,也多用于到达干扰源近场后的干扰源定位,设备选择余地较大,通常使用便携式小型监测设备就可追踪信号,但由于便携式设备固有的缺陷,逐步逼近法定位干扰源的时间相对较长,效率较低。
    GSM无线干扰的查处也主要使用这两种方法,但根据GSM基站和用户的不同分布,其干扰的具体查找定位方法也有所不同。以我省为例,全省主要GSM用户分布在各行政区划的行政中心及其周边地区,所以这些地区GSM基站分布比较密集,基站之间距离较近。为了避免基站间的相互干扰,不同小区一般采用降低基站发射功率(通常在1w以下),同时又进行频率复用来减少频率资源的浪费。
    5 结语
    本文对于对GSM信号及其干扰、无线电信号的监测方法及设备、无线电信号测向体制以及GSM无线干扰定位过程及方法进行了相关介绍,还对于GSM无线干扰监测及定位对策分析进行详细分析,对于今后GSM无线干扰问题具有一定作用。

    参考文献
    [1] 贾素梅, 王洁丽, 康凯. GSM无线网络干扰成因、测试及解决方案[J]. 计算机与信息技术, 2007,10.
    [2] 杨海平. GSM网络优化方案探讨[J]. 中国高新技术企业, 2008,22.


     
     

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