干扰协调方法和系统

系统信号干扰的解决方法一、现场系统干扰种类及出现原因1、地环流干扰在工业生产过程中实现监视和控制需要用到各种自动化仪表、控制系统和执行机构,它们之间的信号传输既有微弱到毫伏级、毫安级的小信号;有几十伏,甚至数千伏、数百安培的大信号;既有低频直流信号,也有高频脉冲信号等等,构成系统后往往发现在仪表和设备之间传输相互干扰,造成系统不稳定甚至误操作.出现这种情况除了每个仪表、设备本身的性能原因如抗电磁干扰影响外,还有一个十分重要的原因就是各种仪器设备根据要求和目的都需要接地,例如为了安全,机壳需要接大地;为了使电路正常工作,系统要有公共参考点;为了抑制干扰加屏蔽罩,屏蔽罩也需要接地.但是由于仪表和设备之间的参考点之间存在电势差(也就是各设备的共地点不同)因而形成“地环流”、“接地环路”问题。

当环流很大时，会出现很高的共摸噪声电压，并通过分布参数耦合到信号线,或直接连接到电平信号线上,将产生很大的串模干扰,甚至损坏接口电路及设备。

2、自然干扰雷电是一种主要的自然干扰源，雷电产生的干扰可以传输到数千公里以外的地方。

雷电干扰的时域波形是叠加在一窜随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲。

宇宙噪声是电离辐射产生的，在一天中不断变化。

太阳噪声则随着太阳活动情况剧烈变化。

自然界噪声主要会对通信造成干扰而雷电能量尖峰脉冲可以对很多设备造成损坏，应该加以防止或降低损坏程度，减少损失。

3、人为干扰电磁干扰产生的根本原因是导体中有电压或电流的变化，即较大的dv/dtdi/dt.dv/dt或di/dt能够使导体产生电磁波辐射。

一方面，人们可以利用这一特点实现特定功能，例如，无线通信、雷达或其他功能，另一方面，电子设备在工作时，由于导体中的dv/dt或di/dt会产生伴随电磁辐射。

无论主观上出于什么目的，客观上对电磁环境造成了污染。

还有工厂企业在生产过程中会经常有一些大型的设备（电机、变频器等）频繁开关，它们也会造成一些容性、感性的干扰，也将影响仪器仪表正常显示或采集。

目前在LTE上行实现半静态或动态频率重用方案的指示是HII和OI，HII 信息可以向邻区发送本小区边缘用户所占RB的信息，OI可以向邻区发送上行受到干扰的情况。

HII，OI的接收小区，利用以上信息进行动态调整边缘用户带宽及上行功控。

OI、HII信息通过X2在基站间传递，最大延迟不超过20ms，典型的平均传输延迟在10ms左右OI: 上行干扰过载指示用来指示本小区在某些频带受到相邻小区的干扰水平；是对已经发生的上行干扰的指示包含了小区PRB0到PRB109的干扰情况，每个PRB 2bit信息，以枚举的形式表示，分别为高、中、低等；每个小区通过监视相邻小区的OI确定本小区UE是否对相邻小区产生强干扰，从而进行功率调整。

对于上行PUSCH、PUCCH以及SRS都需要进行功率控制PUSCH的功率控制命令字由该PUSCH的调度信令（DCI format 0）给出，或者与其他用户的功率控制命令字复用在一起，由DCI format 3/3A给出PUCCH的功率控制命令字由调度PDSCH（与PUCCH对应）的调度信令（DCI format 1/1A/2）给出，或者与其他用户的功率控制命令字复用在一起，由DCI format 3/3A给出SRS没有具体的功率控制命令字，借用PUSCH的功率控制命令字，并由高层通知功率偏差国内轨道交通发展现状据统计，目前世界上已有40多个国家和地区的127座城市都建造了地铁，线路总长度超过了7000公里。

东京地铁近2000公里，年运量在100亿人次以上。

伦敦市内地铁共有9条线，总长408公里。

巴黎轨道交通承担了公共交通70%的运量，地铁有15条线，共199公里。

纽约市区地铁线共有27条，长443公里。

莫斯科拥有一个跨及全市的立体交叉地铁网，总长243公里，140多个车站，由一条环线和8条放射线组成，日运量高达800多万人次，居世界之首。

我国地铁建设事业起步较晚。

改革开放以来，随着国民经济的不断发展，我国的城市化进程也在逐步加快。

进入4G时代之后，为扩无线大小区带宽移动通信网络均采用同频组网的方式，因此无线(RAN)中小区间的干扰控制就成为保证网络质量的基础；为此，3GPP专门定义了小区干扰协调机制(ICIC)。

一、小区间干扰协调(ICIC)LTE在下行链路中使用OFDMA，在上行链路中使用SCFDMA；这些传输方案固有的正交性减少了小区内干扰。

小区间干扰主要影响小区边缘的终端(UE)，因为相邻小区使用相同的频率，边缘终端(UE)可能被分配相同的子载波。

由于这些终端(UE)以高功率运行以到达eNB，因此信号干扰严重。

同样边缘终端(UE)从相邻小区接收的信号较弱，因此强干扰导致终端(UE)在接收下行传输时解码非常困难。

1.干扰成因是小区只知道本小区终端(UE)正在使用什么无线资源，而不知道相邻小区中其他UE正在使用什么无线资源。

如下图(1)所示，Cell A知道A1使用的资源，但不知道B1使用的资源，反之亦然；并且每个小区独立地为自己的终端(UE)调度无线资源。

因此对于小区边缘的终端(UE)(小区A中的A1和小区B中的B1)，可能分配相同的频率资源。

如下图(1)所示如果两个终端(UE)位于A2、B2等小区中心，则不会产生干扰，因为它们使用低功率进行通信。

然而，如果它们位于小区边缘如A1和B1，它们的信号会相互干扰，因为两者使用高功率进行与基站的通信。

图1.小区干扰示例图2.ICIC是通过使位于相同小区边缘但属于不同小区的终端(UE)使用不同频率资源来减少小区间干扰。

支持该功能的基站可以为每个频率资源(RB)生成干扰信息，并通过X2消息与相邻基站交换该信息。

然后从这些消息中相邻站点可以了解其相邻站点的干扰状态并以避免小区间干扰方式为其终端(UE)分配无线资源(频率、Tx功率等)。

图2.小区间干扰协调示例例如，假设属于小区A的终端(UE)在小区边缘的频率资源(f3)上使用高Tx功率。

通过ICIC小区B向小区边缘的终端(UE)分配不同的频率资源(f2)，向小区中心的其他终端(UE)分配f3，使中心的终端(UE)在通信中使用低Tx功率。

ofdma系统小区间干扰调度协调算法
OFDMA(正交频分复用技术)系统的中小区干扰调度是实现蜂窝网络和网络的效率的关键。

为了解决中小区干扰调度协调问题，采用基于目标函数的全局最优功率分配方法，在不同网络环境中，通过建立相应的约束条件和目标函数，对各对发射和接收节点的功率分配进行协调，实现网络不受中小区干扰的情况下有效传输数据。

基于目标函数的全局最优功率分配方法，以建立最大化传输数据速率和最小化功率约束条件为准则，建立全局功率分配的目标函数。

该目标函数的参数包括：
1.节点之间的距离。

2.节点之间的距离，以及系统中处于干扰受限状态的节点的状态。

3.每个节点的功率调节的最大值。

4.节点之间的距离，以及系统中处于功率等级约束状态的节点的状态。

通过确定目标函数参数，利用线性规划技术，可以实现OFDMA系统中小区间干扰调度协调算法，从而实现最优的调度和分配，最大程度提高系统性能。

此外，针对不同传输链路拥有不同信干比状况及信噪比状况，可以采用改进的加权归一化调度，以加权归一化调度的算法提高OFDMA系统的容量和吞吐量。

由此可见，基于目标函数的全局最优功率分配可以有效地抑制和抑制中小区间干扰，实现蜂窝网络和网络效率的优化。

无线网络中的干扰协调与处理技术研究随着无线网络的快速普及，现在的生活越来越离不开网络。

然而，无线网络在实际使用中往往会出现干扰的问题，这会严重影响网络的稳定性和流畅度。

所以，了解无线网络中的干扰协调与处理技术是十分必要的。

一、无线网络中的干扰问题无线网络是通过无线信号进行通信的，这也意味着在同一频段内，如果有相同类型的设备，它们之间就会相互干扰。

另外，如果信号强度不够强，覆盖范围又过于广泛，就会导致信号质量下降，进而影响网络的传输能力与数据传输速度。

二、干扰协调技术的研究及应用1. 频段切换技术在无线网络中，当发现自身信号源发生干扰事件时，可以利用个人电设备先检测频段内是否有其他的信号源存在，如果检测到其他信号源的存在，则可以切换到其他频段，在空闲频段下继续传输数据，这样可以在一定程度上防止频段间的相互干扰。

2. 空间分配技术无线网络中的设备采用空间分配技术进行相对分离，以减少他们之间的干扰。

设备间的空间分配可以采用简单的线性方法,如水平或垂直方向。

在空间上分配设备可以减少频段内设备的数量，在一定範围内增加物理距离，降低设备之间的相互干扰，提高无线网络信号的传输出效率。

3. 智能路由技术智能路由技术允許有一个中心节点可以根据设备之间的空间分配、有害信号监测、频率扫描等方式，实现信号的协调或是抑制，有效地解决了信号干扰问题。

除此之外，智能路由技术能够在存在干扰的情况下，执行范围更广泛的处理和协调措施，以实现对整个网络的干扰协调和处理。

智能路由技术对于传输信号强度的识别能力、信号源和传输信号间的交互协调等具有很高的应用价值。

三、无线网络中的干扰协调与处理技术未来的发展方向在未來，随着技术的不断发展，无线网络中的干扰协调技术也将不断更新、改良与改进。

我们可以预见的是，干扰协调技术将借鉴智能路由技术的优势，并在其中加入更多机器学习算法。

这些算法能将过去的干扰协调模型和经验转化为可以学习的形式。

此外，旷日持久的干扰协调问题也将通过硬件改良得以解决。

干扰方式及解决方法干扰的方式及应对措施1.1 干扰的方式干扰分为差模干扰、共模干扰和串模干扰。

差模干扰又叫常模干扰、横模干扰或对称干扰，它是指叠加在线路电压正弦波上的干扰，是载流导体之间的干扰。

如电网的过欠压瞬态突变、尖峰等。

共模干扰又叫纵模干扰、不对称干扰和接地干扰，它是指产生于电网与零线之间的干扰，是载流导体与大地之间的干扰，是由辐射或干扰耦合到电路中来的。

如尖峰干扰、射频干扰、零线与地线间的稳态电压等。

串模干扰是指外界磁场电场引起的干扰。

如变压器漏磁、偏转电场引起的干扰等。

1.2 干扰的类型电源干扰的类型包括电压降落（如重载接通造成电网电压下降）、失电（如雷电、变压器故障或其它因素造成的短时停电）、频率偏移（如区域性电网故障或发电机不稳定等）电气噪声（如开关电源或大功率逆变设备等产生的电磁骚扰、无线电信号、电厂或工业电弧等）、浪涌（如突然减轻负载、变压器抽头不当等）、谐波失真（如整流、变频调速和开关电源的工作）和瞬变（如雷击、大功率开关的切换、对电感性负载的切换）等。

2 抑制干扰的常用方法2.1接地在阐述接地之前，必须弄清地线与零钱、保护接地和保护接零的基本概念。

即：地线是指连接地球通向大地的金属连接线，而零线是我国电力部门提供的工作线路；保护接地是将仪器设备的金属外壳接上地线，在外壳由于干扰引起带电时，电流沿地线流入大地，达到保护人身和仪器设备安全的目的。

而保护接零是将仪器设备的金属外壳与电源的零线连接起来在短路时，立即烧断保险，以达到切断电源的目的。

在这个问题上，不少基层维修人员概念模糊不清，甚至混为一谈，必须予以区别。

2.1.1 仪器设备的信号接地①浮地把电路的“零”电位或设备的“零”电位与公共接地系统，或可能引起环流的公共导线绝缘，即不接地，使此“零”电位相对于大地的零电位来说是个悬空的“零”电位。

常用的方法有变压器隔离和光电耦合隔离。

浮地的优点是抗干扰能力强缺点是静电积累。

当电荷积累到一定程度后，在设备地与公共地之间的电位差可能引起剧烈地静电放电，而成为破坏性很强的骚扰源。