金钢 张秋祥
广州杰赛科技股份有限公司,广州 510310
摘要:随着物联网技术的不断进步和发展,使新时期通信网络的组网需求进一步被满足,而且广泛应用于蜂窝物联网之中,但是在实际应用的过程中,有一个非常突出的问题就是信号干扰问题。基于此,本篇文章主要对蜂窝物联网抗干扰技术进行深入的分析和探讨。
关键词:蜂窝物联网 抗干扰 技术分析
前言:对于蜂窝物联网而言,其主要就是以蜂窝组网方式作为实际的依据,进而使当前时期物联网数据传输的根本要求得以满足。但是物联网在实际运行的过程中,在划分了其信号覆盖区域之后,要对频谱资源进行分配,基于此,会产生频率复用的情况。与此同时,频谱信号在信号重叠之后,就会使蜂窝物联网的干扰问题进一步发生。基于此,为了使物联网的系统干扰进一步减少,就要对其进行深入的研究和探讨。
1、蜂窝物联网干扰原理
对于蜂窝物联网而言,其主要就是以空口协议以及相应的专用频段作为实际的基础,进而使物联网的连接范围、速率以及功耗要求得以全面满足的通信网络。蜂窝物联网的主要应用场所就是B5和B8频段,其中,蜂窝组网受到干扰的主要因素就是物联网系统内部的干扰,其主要原因,就是对频率的反复使用。蜂窝在实际组网的过程中,正常情况下,会将同一频率应用于不同的基站中,而且如果实际的基站频率复用的次数越多,则实际的基站频率复用距离也就会进一步减少,与此同时,系统内部的同频干扰问题就会进一步加剧。此外,在实际的自然环境中,不论是太阳,还是宇宙均会产生一定程度的辐射以及大气噪音等,进而使电磁环境发生相应的变化,基于此,进一步干扰蜂窝物联网系统的外部。在对授权频段进行使用的过程中,如果实际的使用行为存在不当的问题,则低频通信谐波会被泄漏,均会使蜂窝物联网系统受到干扰。在产生干扰之后,则难以保证蜂窝物联网的通信质量,更有甚者还会产生信号中断的情况,进而使通信系统的安全和稳定受到影响。在此期间,对于物联网业务而言,其对于掉线故障的敏感度相对较低,因此,掉线频率在不断增加的过程中,则相应的通信系统负荷则会进一步加重。
2、蜂窝物联网的抗干扰技术
2.1、干扰消除
在对无线通信的抗干扰进行实际研究的过程中,干扰消除技术的应用就是最为主要的研究方向。在MIMO系统中将该技术应用进来,其主要就是将多天线作为实际的载体,进而分级处理相应的通信空间,进而对接收和发送端口的干扰现象进一步消除。又或者是将预制编码的方式应用进来,进而在特定的信号区域将发送的干扰转移进来,对其他信号空间内部的干扰问题进行解决,使相同资源在多条链路的传输效率得到保证。此外,还要在多用户场景的MIMO系统中,该干扰消除技术应用进来,对技术的应用价值进行利用,进而使系统的容量全面提升上来。在实际应用蜂窝物联网干扰消除技术的过程中,对于蜂窝网络而言,由于其本身就具备密集性设置的特点,因此,各用户的耦合关系相对明显,进而使干扰对齐的施行进一步受到约束。
此外,对于资源和终端管控的要求还非常高,因此,在低成本和低功耗的蜂窝物联网之中则难以运用,此外,在对蜂窝物联网抗干扰技术进行实际应用的过程中,可以将多点协同传输技术作为主要的依据,进而将基站下行链路的通信传输通道建立进来。首先第一点,就是可以将联合预制编码和分布式结构的多天线应用进来,对于物联网范围内的边缘用户实际面临的干扰问题进行全面消除;其次,就是以信号检测和评估作为实际的基础,对信号矩阵进行解答,进而对基站预编码器进行利用,此外,还要设置通信终端滤波接收器,进而对各区域内的干扰现象进行消除。但是值得注意的一个问题就是,由于蜂窝物联网在实际运行的过程中,其实际存在的信号矩阵求解难度非常大,因此,无法以器件的实际参数作为主要的依据,进而进行计算,将最优解得出,使传输效果得到保证。基于此,相关的技术人员还要对器件参数的最优解进行深入的研究。
2.2、干扰协调
对于干扰协调技术而言,其全名为小区间干扰协调技术。该技术在实际应用的过程中,主要就是以资源调度作为实际的基础,以相邻小区通信空间作为主要的依据,进而将资源分配措施拟定进来,使干扰的问题得以解决。在当前阶段,主要在蜂窝物联网范围内的边缘小区会集中出现邻近区域干扰的现象。所以,在开展抗干扰的作业过程中,可以将算法利用进来,进而对基站资源板块进行控制,对小区内时频资源及相应的信号强度进行实时的调度,使该资源导致的小区间干扰问题得以避免。对于蜂窝物联网而言,如果其本身属于LTE带内部署范式,则可以将物联网的传输以及信号占用特点相似的情况结合进来,进而在开展同频组网的过程中,将整个区域内部的各个相邻小区的NB子载波,进行不同通道的调度,对物联网系统的内部干扰进行实时的优化。
2.3、智能天线
对于智能天线抗干扰技术而言,其主要就是在应用蜂窝物联网的过程中,将天线阵列借用进来,通过实时的灵活调整,对信号的发送强度进行改变。此外,还要以无线信号的实际传输作为基础,由于其空间相干性会形成相应的波束,所以,会将导向提供给无线信号。与此同时,将智能天线技术作为实际的基础,对于该信号的波束,其会进一步指定特定的用户和基站,进而对其干扰源的身份进行转变,使用户信号的干扰程度进一步降低。此外,还会将信道评估的方式应用进来,将信号检测算法应用进来,进而使用户得到更为个性化的服务。
结语:总而言之,本篇文章对蜂窝物联网抗干扰技术进行了深入的分析和探讨。对于蜂窝物联网而言,其在当前阶段,属于一种非常新颖的网络形式,因此,不论是其实际的应用需求,还是终端,都有存在特别多的未知。在对蜂窝物联网进行实际应用的过程中,为了使传输信号的干扰问题得以解决,相关的人员可以将物联网系统的干扰原理结合进来,同时,将干扰消除和智能天线等技术全面应用进来,进而使蜂窝物联网的组网结构得以优化,使蜂窝物理网的高效运行得到保证。
参考文献:
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[2]王超,张晓枫,陈曦. 基于蜂窝窄带物联网技术的电网固定资产无人智能盘点研究[C]. 中国电力科学研究院有限公司、国网电投(北京)科技中心、《电信科学》杂志社.第三届智能电网会议论文集.中国电力科学研究院有限公司、国网电投(北京)科技中心、《电信科学》杂志社:国网电投(北京)科技中心,2018:440-444.