gsm網(wǎng)絡(luò)的干擾分析及解決對(duì)策

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1、目錄概論一、GSM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)原理1.1無線電波傳播理論1.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)1.3無線空中接口及協(xié)議1.4數(shù)字微蜂窩的概念1.5頻率的配置及規(guī)劃與干擾的聯(lián)系二、天饋線系統(tǒng)簡介2.1天線的分類與覆蓋要求2.2天線的工作原理2.3天線的重要技術(shù)特性2.4天線的分集技術(shù)與抗干擾的關(guān)系2.5天線波瓣寬度與增益之間的關(guān)系三、GSM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)干擾分析與解決對(duì)策3.1無線干擾的分類3.2無線干擾產(chǎn)生的原因3.3幾種常見抗干擾技術(shù)的介紹3.4實(shí)際干擾情況的分析與處理3.5未來系統(tǒng)間無線干擾的預(yù)測與解決對(duì)策四、干擾問題案例分析五、總結(jié)概論隨著移動(dòng)通信的普及，GSM系統(tǒng)

2、已經(jīng)成為最成熟的第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)，全球絕大多數(shù)移動(dòng)運(yùn)營商都采用了這種系統(tǒng)。預(yù)計(jì)到2008年底，總戶數(shù)將達(dá)到10億，占全球移動(dòng)通信用戶中樞的84%。同事隨著GPRS的開通和大力發(fā)展，GSM系統(tǒng)已經(jīng)平滑過渡到2.5G移動(dòng)系統(tǒng)，而且有85%的GSM移動(dòng)通信運(yùn)營商選擇GSM-GPRS-EDGE-3G的發(fā)展道路。近年來，在市場需求的驅(qū)動(dòng)下，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)容，網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃也一再隨之調(diào)整，由于各方面的原因，導(dǎo)致現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)均存在一些質(zhì)量問題，而最明顯的體現(xiàn)就是無線網(wǎng)絡(luò)干擾。GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)是一個(gè)干擾受限系統(tǒng)，無線干擾將引起誤碼率增加，使通話的語音質(zhì)量下降，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)

3、的差錯(cuò)增加；干擾嚴(yán)重時(shí)，甚至使無線信道由于干擾電平達(dá)到門限值而閉塞，引起頻率資源的浪費(fèi)，是影響無線網(wǎng)絡(luò)掉話率、接通率等系統(tǒng)指標(biāo)的重要因素。一、GSM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)原理移動(dòng)通信中通信雙方至少有一方是處于移動(dòng)中，而移動(dòng)體之間的通信只能依靠無限電波來傳輸，因此無線通信是指利用電磁波的輻射和傳播，經(jīng)過空間傳播的通信方式。1.1無線電波傳播理論1.1.1陸地移動(dòng)通信的特點(diǎn)1.移動(dòng)臺(tái)的天線比較低由于無線傳播路徑總是受到地形及人為環(huán)境的影響，移動(dòng)臺(tái)的天線又總是處在各種地形環(huán)境和復(fù)雜的人為建筑、樹林中，這使的移動(dòng)臺(tái)接收的信號(hào)為大量的散射、反射信號(hào)的疊加。2.移動(dòng)臺(tái)

4、的移動(dòng)性移動(dòng)無線傳播面臨的是隨時(shí)變化、復(fù)雜的環(huán)境。移動(dòng)臺(tái)總是在移動(dòng)，而且即使移動(dòng)臺(tái)不移動(dòng)，周圍環(huán)境也一直在變化，如人、車的移動(dòng)等這使得基站與移動(dòng)臺(tái)之間的傳播路徑不斷變化。此外，移動(dòng)臺(tái)相對(duì)與基站的移動(dòng)方向、速度的不同，都會(huì)導(dǎo)致接收信號(hào)電平的變化。3.信號(hào)電平隨即變化由于移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)性導(dǎo)致傳播參數(shù)隨機(jī)變化，引起接收?qǐng)鰪?qiáng)的快速變化，信號(hào)電平隨時(shí)間和位置的變化而變化，因此只能用隨機(jī)過程的概率分布來描述。4.在城市環(huán)境中存在波導(dǎo)效應(yīng)由于街道兩旁高大的建筑物導(dǎo)致的波導(dǎo)效應(yīng)，使得沿傳播方向的街道上的信號(hào)增強(qiáng)，垂直與傳播方向的街道上的信號(hào)減弱，兩者相差達(dá)到10dB左

5、右。5.人為噪聲現(xiàn)象嚴(yán)重人為噪聲主要是機(jī)動(dòng)車的點(diǎn)火噪聲、電力線噪聲和工業(yè)噪聲等。6．干擾現(xiàn)象嚴(yán)重比較常見的有同頻干擾、鄰頻干擾，還有交調(diào)干擾、遠(yuǎn)近效應(yīng)等。隨著頻率復(fù)用系數(shù)的提高，同鄰頻干擾將成為網(wǎng)絡(luò)干擾的主要因素。1.1.2信號(hào)在無線鏈路上的衰落當(dāng)移動(dòng)臺(tái)與基站的距離增加時(shí)，接收到的信號(hào)會(huì)越來越弱，原因是發(fā)生了路徑損耗。路徑損耗不僅與載波頻率、傳播速度有關(guān)，而且還與傳播地形和地貌有關(guān)。1.自由空間信號(hào)強(qiáng)度的傳播衰落自由空間是相對(duì)于介電參數(shù)和相對(duì)導(dǎo)磁率均為一的均勻介質(zhì)所在的空間。它是一個(gè)理想的無限大的空間，是為了簡化問題的研究而提出的一種科學(xué)的抽象。在自

6、由空間的衰落我們不考慮其他的衰落影響,僅考慮由能量的散射而引起的損耗。該衰落符合以下公式的規(guī)律：Pr=Pt×（λ/4Лd）2G1G2式中：Pr——接收機(jī)的接收功率；Pt——發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率（單位W或mW）;λ——波長（即c/f）;d——接收機(jī)和發(fā)射機(jī)之間的距離；G1——發(fā)射機(jī)的天線增益；G2——接收機(jī)的天線增益；從公式中可以看出，如果保持其他參數(shù)不變僅使工作頻率f和傳播距離d增高一倍，則接收功率為發(fā)射功率的四分之一，即自由空間的傳輸損耗就增加了6dB。然而在實(shí)際中，電波還要受到諸如平地面、反射、曲率地面的繞射以及地面上覆蓋物等產(chǎn)生的傳輸損耗。因而需要

7、采用更為復(fù)雜的模型。1.1.3傳播模型常見的統(tǒng)計(jì)型模型有Okumura/Hata模型、Cost-231-Walfish-Ikegami模型。1．Okumura/Hata模型1）適用條件當(dāng)符合以下條件可以考慮適用該模型：GSM900頻段，基站天線有效高度30~200m，移動(dòng)太天線高度1~10m，通信距離為1~20km，地形為城區(qū)、郊區(qū)、開闊地、丘陵、山地、水域等。2）基本模型公式（1）市區(qū)（2）郊區(qū)（準(zhǔn)光滑地面）（農(nóng)村）（3）開闊區(qū)（準(zhǔn)光滑地面）（準(zhǔn)光滑地面市區(qū)）式中：為移動(dòng)臺(tái)和與它相隔一個(gè)障礙的障礙（或基臺(tái)）之間的路徑長度（km）;為路徑段的基本傳輸

8、損耗。為第i重主障礙的繞射損耗。2．Cost-231-Walfish-Ikegami模型1）適用條件（1）可