探討移動無線通訊應對干擾論文

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摘要】無線通訊可謂通訊界突破性的進展,不僅把世界連成一個整體,讓五湖四海用一種無形的東西連線起來,而且以自身的發展推動著資訊產業不斷前進。但是,高行動網路通訊也面臨著很多技術和突發問題,會受到許多幹擾,本文針對高行動通訊所面臨的種種現實問題,從避讓、抑制和協調三個層次入手,建立有效的干擾模型,來應對干擾,避免問題。

探討移動無線通訊應對干擾論文

關鍵詞】高移動無線通訊;通訊干擾;避讓;協調;抑制

1、高移動無線通訊的發展

無線通訊的發展速度是驚人的。剛開始的時候,是點對點的形式,而且也不能移動,寬度也是非常有限,後來,慢慢開始具有一定的規模,也增加了移動的功能,寬度也是成倍的增長。隨著無線通訊的更新換代,它的地位和作用也是與日俱增[1]。除了最基本的通訊聯絡,在航空航天技術、國防、交通運輸方面也有至關重要的作用。總之,對提高人民的生活水平,拉動GDP增長上起到了無可替代的作用。然而,目前,無線通訊的發展也面臨許多前所未有的挑戰。就自身而言,在技術和發展方面遇到很多瓶頸,如資源壓力,資源不僅越來越緊張而且質量也越來越差了;還有快速增長的使用者數和業務型別,使無線通訊的效能和容量受到抑制;以及網路拓撲更加複雜、規模不斷擴大等等問題。除此之外,在市場方面壓力也是與日俱增,多媒體寬頻業務的飛速發展,帶來的市場壓力和競爭問題。現如今,隨著高鐵、高速公路、磁懸浮列車等一些交通工具的不斷髮展,對高行動通訊提出了更高的要求。①在長途的交通過程中,人身和財產安全是最基本的,列車上需要配備相應的無線通訊設施來實時監控,實時瞭解車上每一個角落的問題,以確保列車上的正常秩序,防止和減少意外事故的發生,即使有什麼突發狀況,也能儘快發現和處理[2]。②在漫長的旅途中,是枯燥乏味的,這時候就需要一定的娛樂裝置來緩解無聊的氣氛,在列車上配備相應的音訊和視訊裝置是必要的,這對無線通訊也是一種技術挑戰。此外。現有的通訊技術確實還有很多問題無法滿足使用者需求,在列車或者其他高速運動的交通工具上,手機或者很多視訊裝置的訊號都是極弱的,有時候甚至沒有訊號,這樣一來,可能會錯過很多重要資訊,耽誤很多事情,造成巨大的經濟損失或者無法彌補的遺憾。③手機的用電速度也會加快,並且手機會比平時燙很多。這許許多多的問題,都在告訴我們一個問題,目前,我國的高移動無線通訊真的不如人意,無法滿足使用者的基本需求,有待改進。我們不難發現,高移動速度嚴重影響通訊的質量,主要是擾亂了物理層,影響資訊和網路的獲取,這樣很多問題混在一起就更加難以解決。所以,我們真正需要思考的是,如何在高速運動的情況下,保證傳輸的順暢性,使通訊質量不受影響並且能儘可能的.增加資訊的傳輸量,同時,也能節省用電量。

2、高移動無線通訊面臨的問題

現有的無線通訊對移動速度有一定的侷限性,只能適應一定的速度,如果速度太快,通訊質量就會受到嚴重影響。比如,在動車和高速執行的火車上,我們能很明顯的感覺到手機訊號特別差,有時候甚至沒有,這對我們的生活造成很多困擾[3]。同時,行動通訊的干擾因素也越來越多,並且變化也越來越複雜。這些問題都需要運用技術手段來解決,為此,需要在移動環境下,建立動態的干擾模型,提升效能。

3、干擾特徵

網路資訊理論存在著很多重大且公開的問題,主要包括計算多使用者、高斯干擾通道的容量區域。現如今,我們解決此類問題還僅僅侷限於僅解決強兩種普通情況下的強幹擾和弱干擾問題容量問題。但是在快速多變、複雜干擾環境下的無線寬頻通訊下,讓無線電干擾形態趨於多元化和複雜化。不同的區域之間依然存在著許多的問題,需要我們去解決,從而消除多使用者、多小區和多網路之間存在干擾的問題;還有會引入新的干擾被訊號中繼和鄰近協作所帶出;不斷髮展的網路,使人們的生活越來越豐富,與此同時,人們在網路上的行為更加的多樣化和複雜化,我們在對無線無線頻譜的運用方面,更加的不固定,這個就導致網路干擾表現出動態性的的特點;我們的生活越來越講究效率,尤其是在交通運輸方面,對速度提出了更高的要求,來適應不斷髮展的社會,當然高速的移動對通訊提出了更高的要求。在速度增加的情況下,使得無線寬頻通道不斷的加寬,這個就導致了干擾變得更加的不確定,更加難以解除。我們在高速行駛使用網路的過程中,大量的載波間干擾由多普勒頻移產生,就會使得我們在使用網路的時候訊號會變得頻繁的切換,這樣就會導致許多的小區間干擾的產生,在相對運動的人與人之間就產生了很多的不對稱干擾。這樣就影響了我們的正常的生活,使生活變得不方便。因而,不管我們身處世界的哪一個角落,在用網路從事什麼樣的工作,都必須要保證網路能夠滿足我們的要求。所以我們要建立不同的網路結構和使用者行為模式,來模擬有效的干擾行為,分析這些干擾產生的原因和解決這些干擾的途徑[4]。尤其是在資訊的容量方面更需要做深入的研究。對系統性能影響最大的就是網路的自由度,這需要我們更加深入的探討更為重要的探討,還有就是必須要研究出新的方法和理論來消除干擾。

4、抑制和協調

4.1出現的問題

從80年代到現在,科技在不斷的發展,尤其是在網路技術方面,我們應對通訊干擾有了突破性的進展,產生了很多先進的關鍵技術和理論方法。主要包括:干擾協調策略的設計指導準則、現有抗干擾技術的有效性評估方法、高速移動場景下新型抗干擾方法、混疊訊號可分離機理。現有干擾技術存在很多漏洞,主要是因為系統構架、頻譜管理以及分配策略所導致。很多問題和干擾的方法,都是以犧牲某種資源為代價的[5]。因此,我們需要把理論和機制分離,優化協調策略設計準則,從而在此基礎上,提出新的好方法和好理論。

4.2基本方法

目前,通訊干擾的方法有三類,第一類是允許人們共享自由度,把干擾當作噪聲,第二類是正交。最後一類是在允許使用者在共享自由度的情況下,利用干擾結構、在傳送端和接收端對訊號與干擾進行聯合處理。

4.3研究內容

科學技術在不斷的發展,尤其是在資訊科技方面,使未來行動通訊的發展有了更多的機遇,但同時也提出了更高的要求。不管是在網路的資訊的傳輸速度網路覆蓋方面。移動效能都需要大幅提高,同時必須能容納更多的使用者。目前應對干擾的方法可以分為干擾訊號分離、干擾避讓、協調和利用等。包括有效的多址接入方式,基於確定統計特性的干擾分離方法,基於多使用者分集的機會式排程演算法,以及基於干擾對齊、預編碼、協作通訊等的干擾協調和基於網路編碼的干擾利用技術。由於無線通訊系統的不斷髮展,產生了各種各樣的挑戰[6]。比如,現有抗干擾理論面臨著高頻譜效率與多使用者容量不斷增加的需求,與此同時還要應對各種無線應用需求的多樣化以及快速多變的複雜環境等。需要發展新的抗干擾理論,包括:如何利用訊號不同的特徵區分不同使用者,尋找混疊訊號的可分離機理與分離方法;怎樣設計高頻譜效率、高使用者容量以及低複雜度的新型多址接入方法;如何根據不同干擾環境的本質特徵,以更合理地方式提煉干擾網路模型,並發展相應的“干擾避讓”、“干擾協調”和“干擾利用”等一系列抗干擾理論和方法,來地適應複雜多變的無線干擾環境。應對高速移動快變的複雜場景,需研究很多應對的方法,比如說,新型多址接入理論、混疊訊號的可分離機理與分離方法。從干擾分離、干擾避讓、干擾協調與干擾利用展開抗干擾理論與策略的研究。

5、結論

整篇文章闡述了高行動通訊的發展歷程,重點分析了目前行動通訊在高移動領域所出現的種種問題以及產生這些問題的原因,高速移動的人們的通訊場景與普通的場景更加的複雜化和多樣化,那麼我們需要怎麼樣來解決這些難題呢?我們可以在物理的層面討論高行動通訊干擾理論和方法,尤其是必須要深入的來從干擾的避讓方面來入手,對此,我們可以對怎樣抑制和協調來進行了深入的闡釋。我們必須研究在高速移動的場景下,從干擾的分離入手,提出了需要研究的問題,不僅讓大家對高行動通訊有了一定的瞭解,更為相關領域的研究人員提供充足的參考,為以後高行動通訊方面的研究提供了豐富的理論和實際資料。通過上面的論述可以知道,高行動通訊干擾處理的主要方法是物理層干擾,和系統構架的優化比起來更為基本,同時也讓人們獲得更大的系統增益。

參考文獻

[1]劉婷婷,張欣,路廣輝,等.行動通訊網路優化發展趨勢及應對思考[J].電腦迷,2016(2):137~139.

[2]董紅柏.無線網路物理層安全中人工干擾技術的研究[D].北京交通大學,2015(22):23~25.

[3]張喜寧.行動通訊網路發展及其網路規劃設計應對思考[J].數字通訊世界,2017(3):9~11.

[4]馬子嘉.對綠色無線移動通訊技術的研究和思考[J].電子世界,2017(3):69~70.

[5]胡盛銘.無線通訊抗干擾技術的思考與探索[J].資訊與電腦:理論版,2016(5):136~137.

[6]張餘樂.無線通訊物理層安全技術研究[D].北京郵電大學,2015(17):45~48.

作者:曾海彬 單位:四川郵電職業技術學院