大气波导干扰问题分析
- 格式:doc
- 大小:650.58 KB
- 文档页数:7
大气波导通信技术对TD—LTE产生的干扰及优化方案研究作者:杨波来源:《数字技术与应用》2018年第01期摘要:大气波导是一种由于对流层中存在逆温或水汽随高度急剧变小的层次,在该层中超短电波形成超折传播,使得大部分电磁波被限获在这一层内传播的现象,发生大气波导传播以后,使TD-LTE网络超出了TDD系统的上下行保护间隔致使产生远距离同频干扰,造成用户不能与系统实现同步,导致用户注册不成功或者用户掉线,严重影响客户感知,本文对大气波导现象形成进行了分析,以及对TD-LTE的干扰特性进行说明,介绍了几种规避方案,并进行优劣对比。
关键词:大气波导;超折射传播;保护间隔;同频干扰中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2018)01-0018-031 引言大气折射受到温度、大气压、湿度变化的影响,随着一天内时间的变化,当温度递减远弱于标准大气而湿度递减远大于标准大气的时候,位于大气边界层尤其是在近地层传播的电磁波,会被限获在一定厚度的大气薄层内,其传播轨迹弯向地面,就像电磁波在金属波导管中传播一样,传播损耗很小,实现超视距传输,这种现象称为电磁波的大气波导传播。
近两年来,随着TD-LTE网络建设和运营的不断扩大,大气波导传播现象带来的干扰造成对TD-LTE网络的运行指标恶化,严重时候使用户无法接入或业务异常中断,因此,解决TD-LTE大气波导干扰,是当下TD-LTE网络优化讨论的一个课题。
本文介绍了大气波导效应的形成原因、分类、规律及其对TD-LTE网络的影响,重点从缓解方面阐述了大气波导的预防措施。
2 大气波导形成大气是一种不均匀的介质,无线电波在大气层中传播时,由于在其中的传播速度变化而产生的效应称为大气折射,它对通信、雷达定位、多普勒测速、导航都有影响。
大气折射指数分布受到大气压强、温度、水分含量、二氧化碳等其它成分含量的影响而不同,按照球面斯涅耳定律,射线在空间弯曲的方向和程度也有所不同,可分为正折射(P/R0>0)、负折射(P/R0此时如果dN/dH3 大气波导的分类对流层的大气波导现象通常分为三种:蒸发波导、表面波导和抬升波导。
大气波导简单讲解大气波导是一种半空间电磁传输介质,可以用来传输无线电波。
它的主要特点是可以在大气壁垒以上,利用对大气的一些射线特性进行电信号的传输,达到类似天线的作用,可以广泛用于航空、海事、军事、卫星通信等领域。
下面将对大气波导做一简单的讲解。
首先,大气波导传输的基本原理是利用了大气的反射和折射作用,从而使无线电波可以以地球为导体在大气层中传输。
我们都知道电磁波在真空中是直线传播的,但是当它遇到介质时,就会发生不同程度的折射、反射和干涉等现象,这一方面是由电磁波的性质决定的,另一方面是由大气密度、湿度的变化、天气等因素决定的。
当无线电波进入大气层时,会被大气层的电离层或臭氧层等介质层反射,并以某种角度发生折射。
这些反射和折射形成了一个类似于管道的波导,无线电波在其中可以进行长距离传输。
这种管道的直径与接收机距波发射机的距离有关,距离越远,直径就越大。
在大气波导传输中,还要考虑地球的曲率和大气层的变化对传输的影响。
由于地球表面的曲率,接收机和发射机之间存在一定距离,无线电波要在空气中传播,并经过不同材料的阻碍,因此传输的路径也不是一条直线。
同时,大气层的密度和湿度也不是均匀的,会对无线电波产生衰减和相位差的影响。
因此,要想实现良好的大气波导传输,需要考虑以下几个方面:1. 天线高度和方向的选择:天线越高,抵达大气层后就越容易和大气层中的反射物相遇,并发生折射形成波导。
同时,天线方向也会影响传输效果,要根据接收机的位置和环境来选择合适的方向。
2. 发射功率的控制:发射功率越大,传输距离也就越远。
但要注意不要超出法律规定的范围,以避免对周围环境和设备的干扰。
3. 信道选择和调制方式的选择:选择合适的信道和调制方式可以减少因大气层折射等原因引起的信号干扰和失真。
4. 传输距离的计算:根据传输的频率、发射功率、天线高度、大气层的参数等条件,计算传输距离,以保证传输效果。
总之,大气波导是一种非常重要的无线电传输方式,它的传输范围广泛,能够达到比传统天线更远的传输距离,也是很多电信行业和军方战略通信的重要手段,对于积极推动信息和通信技术的发展有着很大的贡献。
大气波导传播模型及特性分析(精)At mospheric Duct Propagation Model and Characteristic Anal ysisSUN Fang ZHAO Zhen-wei KANG Shi-feng WANG Hong-guang AbstractKey wordsnNhMdMu k k n af Fmg/~i 一 /i 一 i + i+ 一 +i/+ +x 一 x i gi i +装备环境工程时延太大会引起比较明显的信号失真。
分别选取 2 、 0O 、 20 3 km这个距离点计算时延和传播损耗随高度变化,结果如图、图 7所示时延 /,图 6 各距离点处时延随高度的变化Fig.6 Time d lay di er nt p ints v rsus h ight 2种计算模型,可以有效地分析电磁波在不同的雷达系统参数、不同类型导中幅度特性和传播过程经过分析可知:大气导一方面可以使波在波导内实现超视距传播扩大位于波导内的探测、通信、电子对抗等电子系统的有效作用距离为远距离探测、预警和实现超视距作战提供条件另方面也产生了电磁盲区。
电磁盲区限制了雷达系统对位于盲区内目标探测能力。
对于防御者而言波导顶的盲区是其防御薄弱部位应积极采取措施进行补盲;对于进攻者而言,敌方电子系统盲区是隐蔽接敌、实施奇袭的最佳路径’ 另外波导在延伸了探测距离的同时其区域内的多径效应也有可能导致信号明显失真因此只有充分了解大气波导的各种传播特性才能更好地应用到实际不同的通信和探测系统中去,提高我军防卫体系的实战性能。
扳二玉东井轰垂鑫爵二 -,仲 20 km ---一 .1km 一一 100km 一一万们 km图 7 各距离点处传播损耗随高度的变化g 7 P pagat o s o d fe nt p0 s v r us e ght从图中以看出在高度约 60-20 m 、距离约 50km 以外的盲区由于没有射线出现因此得不到时延的值,而这区域相同离处的传播损耗明显大于高度 60m 以下波导区域内的损耗另外波导内部多条射线的干涉也会引起信号的衰落从图中可以直观地看出于时延的不同导致传输损耗在波导内产生强烈的不规则起伏变化而且随着离的增加时延和损耗也呈增大趋势4结论抛物方程模型和射线追踪技术是目前国际上展得比较成熟的计算波导传播特性的方法。
1 引言大气波导现象能够使TDD 下行无线信号超远传播,而如果传播距离超过TDD 系统上下行保护时隙(GP )的保护距离,将导致远端TDD 下行无线信号干扰到本端上行无线信号。
TD-LTE 受大气波导干扰影响小区主要为F 频段,但也有一定数量的D 频段小区受到影响。
以山东为例,受影响D 频段小区约有2400个,占D 频段小区比例约为1.6%,干扰源9.28%为省内干扰源。
中国移动5G 为TDD 制式,使用2.6GHz 频段,与LTE D 频段基本重合,存在受大气波导干扰的风险。
本文基于4/5G 信号发射特点及当前配置,分析了5G 大气波导干扰来源及特点。
基于TD-LTE 经验,提出5G 大气波导干扰应对建议,以降低干扰影响,提升5G 用户感知。
2 5G大气波导干扰来源大气波导干扰发生在同频段的小区之间。
如图1所示,现阶段5G 小区与LTE D 频共用2.6G 频段组网,短期内会存在未退频的LTE D1/D2频点,所以2.6GHz 频段 5G 网络大气波导干扰可能来自5G 内部及TD-LTE D 频段。
2.6GHz频段5G大气波导干扰研究李常国 李国强 贺庆山东省属于大气波导频发地区,TD-LTE 网络饱受大气波导干扰影响,2.6GHz 5G 为TDD 制式,同样存在大气波导干扰风险。
本文针对2.6GHz 频段5G 网络可能受到的大气波导干扰开展研究,基于5G 无线技术特点分析主要大气波导干扰来源,并提出相应的应对建议。
大气波导 远端干扰 4&5G 干扰协同摘 要:关键词:(中国移动山东公司,济南 250001)大气波导干扰的强度与TDD 系统上下行保护时隙(GP )紧密相关。
现阶段配置下5G 帧结构与现网TD-LTE D 频帧结构(DDDSU)保持同步,5G 时隙配比8:2,LTE 子帧配比3:1。
如图2所示,该配置下5G 和TD-LTE 具有相同的GP长度。
从频域及时域帧结构上看,5G 和TD-LTE D 频小区有同样的概率造成大气波导干扰影响5G 网络。
干扰分析报告一、干扰的种类按照干扰产生的起因可以分为系统内干扰、系统间干扰和大气波导。
1、系统内干扰LTE系统中无小区内干扰,只存在小区间干扰,主要原因有:(1)TD-LTE帧失步或者GPS失锁导致干扰;(2)越区覆盖、重叠覆盖造成的干扰;(3)数据配置错误造成的干扰等。
2、系统间干扰系统间干扰可以分为阻塞干扰、杂散干扰、谐波干扰和互调干扰等类型,产生上述干扰的主要因素包括频率因素、设备因素和工程因素。
系统间干扰产生的原因有:3、大气波导低空大气大气波导是一种特殊气候条件下形成的大气对电磁波折射的效应.远处基站的下行信号在近处基站的接收时隙被近处基站收到,干扰了近处基站上行接收,产生远距离同频干扰。
二、判断方法1、干扰类型判断分析,一般以特殊子帧干扰电平差值并结合PRB干扰波形来判断系统内干扰还是系统外干扰。
特殊子帧位于子帧1和6上,包括DwPTS,GP,UpPTS三部分。
SF1及其前后子帧结构如下图所示:◆若SF2-SF1差值>10dB,则判断为系统内干扰,疑似同步问题或TDD干扰,再结合SF6和SF7差值分析,若两者规律一致,则为TD-LTE系统内部干扰。
◆若-1dB<SF2-SF1<3dB,则很可能是外部干扰,此时再结合干扰波形,如PRB前20比PRB后80均值高10dB以上,则为1800M杂散或FDD-LTE干扰(目前联通用的站点是1880之前的频段,1880-1885之间是保护频段,1885之后是移动所用的频点,如果联通所用的频段延伸就会影响到干扰到移动的站点);若前20PRB基本无干扰,仅仅后80个PRB有持续干扰,则为TD-SCDMA或者PHS干扰。
◆若-1dB<SF2-SF1<3dB,PRB波形是连续全频段,基本无凸起的PRB波形,则为阻塞或外部干扰;若有变化的全频段曲线,判断为1800M杂散或其他干扰。
◆若-1dB<SF2-SF1<3dB,PRB波形呈现几个脉冲凸起,仅存在离散的2-3个PRB宽度干扰,或者多个小波段的PRB干扰,则为900M二次谐波或者互调干扰。
大气环流与卫星通信系统间的干扰与解决方法研究引言大气环流是地球上的气象现象,它决定了天气的形成和变化。
然而,大气环流也给卫星通信系统带来了干扰。
本文将探讨大气环流与卫星通信系统间的干扰问题,并提出解决方法的研究。
一、大气环流的影响大气环流对卫星通信系统的干扰主要表现在以下几个方面。
1. 电离层层流对电波的散射电离层层流是由于大气环流引起的大气波动现象,会对电波的传播产生干扰。
电离层层流可以散射电波,导致信号衰减或受干扰,从而影响卫星通信系统的正常运行。
2. 温度和湿度的变化对信号传输的影响大气环流的季节变化和气候变化会导致温度和湿度的变化。
这些变化会引起电波的折射,导致信号传输的路径和速度发生变化,从而影响卫星通信系统的传输质量。
3. 突发天气现象对信号传输的干扰大气环流的不稳定性会导致突发天气现象的发生,如雷暴、龙卷风等。
这些突发天气现象会干扰卫星通信系统的信号传输,造成信号中断或衰减。
二、解决方法的研究为了解决大气环流与卫星通信系统间的干扰问题,科学家们提出了一些解决方法。
1. 天气预报技术的改进通过改进天气预报技术,可以更准确地预测突发天气现象的发生。
这样,卫星通信系统可以提前做好准备,避免受到天气干扰。
2. 信号处理算法的优化通过优化信号处理算法,可以尽量降低电离层层流对电波的散射。
这样,卫星通信系统的信号传输质量可以得到改善。
3. 天线设计的改进通过改进天线设计,可以提高卫星通信系统对突发天气的适应能力。
例如,采用抗风、抗雷电的天线材料,可以减少天气干扰对信号传输的影响。
4. 卫星轨道的优化通过优化卫星轨道设计,可以尽量避开大气环流的干扰区域,减少对卫星通信系统的影响。
这可以通过精确测算大气环流的运动规律来实现。
结论大气环流与卫星通信系统间的干扰是一个复杂而严峻的问题,但通过不断的研究和探索,科学家们已经提出了一些解决方法。
这些方法包括改进天气预报技术、优化信号处理算法、改进天线设计和优化卫星轨道等。
大气波导中电磁波传播及反演关键技术大气波导中电磁波传播及反演关键技术引言:大气波导是指大气对电磁波的传播起到导波作用的现象。
在大气中,电磁波的传播不仅受到大气参数的影响,还受到地形、建筑物等环境因素的干扰,使得电磁波的传播路径复杂多样。
本文将探讨大气波导中电磁波的传播特性以及反演关键技术,旨在加深对大气波导影响因素的理解,并为科研工作者提供借鉴。
一、电磁波在大气波导中的传播特性1. 大气参数的影响:大气参数如大气温度、湿度、压力等对电磁波的传播有显著影响。
其中,温度垂直分布不均匀容易引发折射现象,从而改变电磁波的传播路径。
湿度主要影响电磁波的衰减,过高的湿度会导致电磁波被吸收,从而影响信号的传播距离。
而气压主要影响大气的密度,进而影响电磁波的传播速度。
2. 地形和建筑物的影响:地形和建筑物会对电磁波的传播路径产生阻隔或反射作用。
地形的起伏不平会导致电磁波的折射和散射,使得信号的强度和传播方向发生变化。
建筑物的高度和密度会对电磁波的传播产生阻隔,形成信号的阴影区。
3. 天气变化的影响:天气变化也会对电磁波的传播造成影响。
例如,气象现象如雷暴、降雨等会产生电磁波的散射和强烈衰减,从而影响信号的传播。
二、大气波导中电磁波反演的关键技术1. 多路径传播模型的建立:由于大气波导中电磁波路径的复杂性,我们需要建立合适的传播模型来描述电磁波在大气中的传播特性。
借助复杂波导理论和多路径传播理论,可以构建电磁波在大气波导中的传播模型,并通过数值模拟等方法获取电磁波的传播路径信息。
2. 数据采集和处理技术:为了反演大气波导中电磁波的传播情况,需要采集大量的实验数据。
数据采集技术包括雷达、卫星和测量仪器等,用于获取电磁波信号的强度、频率等信息。
而数据处理技术则包括信号处理、图像处理等方法,用于提取电磁波传播的相关特征。
3. 逆问题求解算法:将电磁波在大气波导中的传播路径反演为一个逆问题。
逆问题求解算法是关键的技术手段,可借助正则化、最小二乘法、神经网络等方法来解决逆问题。
大气波导在现代化战争中的战术应用浅析大气波导是一种利用大气层的特性传播电磁波的技术,具有传输距离远、传输带宽大、抗干扰能力强等优点,因此在现代化战争中有着广泛的战术应用。
本文将从军事通信、电子战、情报侦察等方面对大气波导的战术应用进行浅析。
大气波导在军事通信中的应用。
在现代战场中,实施快速准确的指挥和联络是军队取得胜利的关键。
大气波导技术克服了电磁波在地面和空中传播中的传输损耗问题,使得军事通信可以实现远距离的无线传输,大大提高了指挥员与前线部队之间的通信效率和可靠性。
大气波导还具有抗干扰能力强的特点,能够在敌方电子干扰的环境下仍然保持通信的稳定,为作战指挥提供了重要的技术保障。
大气波导在电子战中的应用。
电子战是现代战争中的重要组成部分,通过干扰、压制和摧毁敌方电子系统,破坏敌方指挥、通信和情报获取能力,从而削弱敌方的作战能力。
大气波导技术可以有效规避敌方对电磁波传输的干扰和侦查,使得电子战节奏更为迅速,提高了电子作战对抗效能。
大气波导还可以用于电磁波侦察和情报收集,通过获取敌方的电磁信号,了解敌方的通讯布局和作战意图,为我方决策提供重要的情报支持。
大气波导还可以用于导航和引导系统的战术应用。
现代战争中,导航和引导系统对于导弹、飞机、舰艇等武器装备的精确打击起着至关重要的作用。
传统的导航系统往往依赖卫星导航,但在敌方强电磁干扰环境下容易受到干扰破坏。
而大气波导技术可以在大气层内传播电磁信号,避免了卫星导航所面临的干扰问题,保证了武器装备的导航和引导的准确性和可靠性。
大气波导在现代化战争中具有重要的战术应用。
在军事通信、电子战、情报侦察和导航引导等方面,大气波导技术的应用能够提高指挥效率、保证通信安全、增强电子作战能力、提供情报支持以及保证武器装备的精确打击能力,对于军队的作战效能提升具有重要意义。
随着技术的进一步发展和应用的深入,大气波导技术在未来的战争中的作用将会更加突出。
大气波导在现代化战争中的战术应用浅析一、大气波导技术基本原理大气波导是一种利用大气层中的电离层和对流层作为通信介质传输电磁波的技术。
通过大气波导技术,可以实现长距离、抗干扰的通信,并且能够克服传统无线通信中容易受到地形、电磁干扰等因素的影响的问题。
其基本原理可以简单描述为电磁信号经由电离层或对流层的反射和传播,从而实现远距离通信。
1. 军事通信大气波导技术在军事通信中有着广泛的应用前景。
传统的无线通信在复杂的作战环境下容易受到地形、电磁干扰等因素的影响,但大气波导技术可以克服这些问题,实现长距离的通信,并且具有抗干扰能力强的特点。
在现代化战争中,军事通信是非常重要的,通过大气波导技术可以实现远距离、高效率的通信,保障指挥部和作战单位之间的及时、准确的通讯,提高战争的指挥效率。
2. 情报收集大气波导技术可以用于军事情报的收集与传输。
通过大气波导技术,可以实现对远距离目标的高效情报收集,并且能够避免敌方的干扰和监听。
在现代化战争中,情报收集对于军事作战至关重要,通过大气波导技术收集情报,可以更好地保障作战单位的安全,提高作战的胜算。
3. 指挥调度大气波导技术还可以用于军队的指挥调度。
在作战指挥过程中,需要大量的及时和准确的信息交换,而传统的无线通信技术受地形和电磁干扰的影响,有时无法及时到达指挥部和作战单位。
而大气波导技术可以解决这些问题,实现策略性、战术性的指挥调度,提高指挥效率和作战的灵活性。
4. 部队联络大气波导技术还可以用于军队的联络通信。
在复杂的作战环境中,部队之间需要进行及时、准确的联络通信,而大气波导技术可以帮助部队之间实现长距离、高效率的联络,保障作战单位之间的紧密协作,提高作战的整体效率。
三、大气波导在现代化战争中的发展趋势目前,大气波导技术还处于不断发展和完善的阶段,未来的大气波导技术有望在现代化战争中发挥更加重要的作用。
随着通信技术的不断进步和军事需求的不断增加,大气波导技术将会朝着更加高效、安全、稳定的方向不断发展。
5G 2.6G网络大气波导干扰应对策略研究与应用
虞辉;魏志刚;陈康
【期刊名称】《江苏通信》
【年(卷),期】2024(40)1
【摘要】中国移动5G网络包括2.6G、4.9G、700M等多个频段,由于仍采用TDD组网模式,在特定天气条件下,远距离站点的下行信号易在大气波导中长距离传输,落在近端的上行信号接收时段内,形成波导干扰,进而造成网络质量和用户通信质量感知的波动。
主要研究了2.6G频段波导干扰的发生规律、应对方案和实际应用效果,进而总结了一套5G波导干扰应对方法和措施体系。
【总页数】4页(P18-21)
【作者】虞辉;魏志刚;陈康
【作者单位】中国移动通信集团江苏有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN9
【相关文献】
1.大气波导干扰对5G NR的影响\r预研和应对措施探讨
2.5G网络大气波导干扰研究
3.5G网络大气波导干扰防范研究
4.5G大气波导干扰分析与测试
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
TD―LTE大气波导效应导致干扰研究【摘要】为了研究如何解决TD-LTE大气波导导致的干扰问题,通过性能关联分析、定位干扰源距离与方向对问题进行定位分析,并通过抑制干扰和启用远端干扰自适应协调等方案,利用优化参数修改方式,改善了基站由于受大气波导影响造成的通话质量差等问题。
【关键词】TD-LTE 大气波导自适应协调降低干扰[Abstract]In order to deal with interference resulting from TD-LTE atmospheric duct, the performance association analysis, the distance and direction localization of interference source were analyzed。
The interference suppression and remote interference adaptive coordination were used. Combined with the revision of optimized parameters, the impact of bad voice quality on base station led by atmospheric duct was improved.[Key words]TD—LTE atmospheric duct adaptive coordination interference reduction1 引言?S着4G网络覆盖范围越来越广,用户量发展迅速,而用户对4G网络的性能质量要求越来越高。
2015年夏季开始,山东移动在维护TD—LTE 网络4G业务时发现多地不同程度地出现指标波动的异常情况,主要表现为凌晨时刻,气温由低温状态进入高温状态时,LTE的性能各项指标明显降低,又在早晨日出前后约7点到8点指标恢复正常.通过对指标变化区域的检测观察,发现该区域不定期就会发生类似指标波动情况,通过问题区域站点异常时段的日志分析,未发现设备告警,分析邻区频点等配置也未发现异常,因该问题出现时间段集中,通过外部区域信号测量,发现该类现象与外部强干扰表现相似,结合近期天气情况,初步怀疑与大气波导现象有关系,因此,本文接下来将研究大气波导对TD-LTE网络的影响并提出相应的解决措施。
大气波导干扰及解决方案张力伟;梁纪兴;秘俊杰【摘要】大气波导现象对于目前我国采用的TD-LTE无线通信系统会造成远距离同频干扰,导致网络质量的下降,因此大气波导干扰问题逐渐成为移动通信中急需解决的一个热点.本文从大气波导原理入手,深入分析了其对TD-LTE系统的影响,并对解决方案做了讨论,对于当前运营商解决大气波导干扰问题具有一定参考价值.【期刊名称】《电信工程技术与标准化》【年(卷),期】2017(030)010【总页数】6页(P73-78)【关键词】大气波导;远距离干扰;TD-LTE【作者】张力伟;梁纪兴;秘俊杰【作者单位】中国移动通信集团河北有限公司,石家庄 050021;中国移动通信集团设计院有限公司河北分公司,石家庄 050021;中国移动通信集团设计院有限公司河北分公司,石家庄 050021【正文语种】中文【中图分类】TN929.5在一定气象条件下,在近地层传播的电磁波,受大气折射的影响,其传播轨迹弯向地面,当曲率超过地球表面曲率时,部分电磁波被陷获在一定厚度的大气薄层内,就像电磁波在金属波导管中传播一样,这种现象称为电磁波的大气波导传播。
在TD-LTE通信系统中,远端的下行信号经过一个超远距离的传播时延后,可以干扰到本地的上行信号接收。
因为基站的发射信号功率很高,但是手机信号因为发射功率低,到达本地基站的接收机时信号较弱,容易被其它基站的信号淹没,即造成远距离同频干扰。
为更好的分析大气波导对TD-LTE移动通信系统的干扰,从多方面寻求更好的解决方案,本文从以下几个维度对大气波导的基本原理进行研究分析。
研究表明影响大气环境中电磁波传播特性的主要因素为大气折射率。
对于频率在100 GHz以内的电磁波,大气折射率n或大气折射指数N与大气温度T、大气压力p和水汽压e之间的函数关系为:当远距离传输时,必须考虑地球的曲率对传播的影响。
为了将地球表面处理成平面,通常使用大气修正折射率m和大气修正折射指数M更为方便。
大气波导效应
大气波导效应是指电磁波在大气中沿着弯曲的大气界面传播时,由于大气密度的变化和不同界面对电磁波的反射与折射等作用而引起的波导效应。
这种效应主要影响无线电通信、雷达探测、电视广播和卫星通信等领域。
下面从以下几个方面,进一步解释大气波导效应的相关内容。
一、大气波导效应的原理
大气波导效应的产生与地球大气层的结构有关,通信电波在大气层中沿着界面传播,反射、折射或散射,产生衍射、散射和多路径传播等现象,导致电磁波在发射和接收端之间发生大量的能量损耗和传输延迟。
二、大气波导效应的分类
大气波导效应可以按照频率和传播距离的不同,分类成短波、中波和长波,其中短波波导传输距离一般在1000-2000公里,而长波波导传输距离可达数千公里。
另外,随着天线高度的升高,不同频率电磁波的传输特性也会有所不同。
三、大气波导效应的应用
大气波导效应的应用十分广泛,例如,利用大气波导传送电视广播、AM广播和无线电通信可以覆盖大范围的地区。
另外,在雷达探测领域,利用大气波导传输,可以有效地弥补地面遮挡和测距不精确的问题。
四、大气波导效应的研究和发展
在大气波导效应的研究和发展方面,研究人员主要关注于改进传输技术和设备,提高通信质量和传输效率,并解决各个频段传输束缚和互载干扰的问题,同时利用现代的无线电技术平台,不断探索理论创新和技术革新的可能性。
总之,大气波导效应是一项十分重要的电磁波传输技术,而其应
用在无线电通信、雷达探测和电视广播等领域,无疑将继续给人类的生产生活带来更多的机遇和挑战。
.
.
大气波导干扰问题分析
1、概述
在一定的气象条件下,在大气边界层尤其是在近地层中传播的电磁波,受大气折射的影
响,其传播轨迹弯向地面,当曲率超过地球表面曲率时,电磁波会部分地被陷获在一定厚度
的大气薄层内,就像电磁波在金属波导管中传播一样,这种现象称为电磁波的大气波导传播,
形成的大气薄层称为大气波导层,目前天津大气波导主要影响郊县区域的F频段,一般出现
凌晨和上午。
经验证,在F频段站点存在大气波导干扰时, “大气波导启动开关”可有效降低接通、
掉线指标恶化程度,提升用户感知,要配合上行频选功能使用,开的话改为上行PRB随机
化[6],开启三天MR的时候改为RB位置子带分配(频选)[1]。
2、大气波导干扰规律
1、干扰范围
远距离同频干扰影响范围较大,农村及城郊受影响小区明显多于市区,干扰扇区具有明显的
方向性,干扰小区会随着时间的推移逐渐流动
2、时间规律
干扰发生在晚12点至次日上午9点之间,9点之后自动消失;一般在晴朗有风的时候容易
出现
3、指标影响
在大面积干扰出现时段,无线接通率和切换成功率明显降低,无线掉线率明显升高
4、干扰频段
大气波导主要影响F频段,在大气波导较为严重的时候,D频段也会受轻微的影响
98.80% 99.00% 99.20% 99.40% 99.60% 99.80% 100.00% 0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
12/4/2016 12/5/2016 12/6/2016 12/7/2016 12/8/2016 1
2
/
9
/
2
0
1
6
12/10/2016 12/11/2016 12/12/2016 12/13/2016 12/14/2016 12/15/2016 12/16/2016 12/17/2016 12/18/2016 12/19/2016 12/20/2016 12/21/2016 12/22/2016 12/23/2016 12/26/2016 12/27/2016 12/28/2016 12/29/2016 12/30/2016 1
2
/
3
1
/
2
0
1
6
干扰小区个数影响接通和切换情况
干扰小区个数 接通率 切换成功率
.
.
由以上两图看出,当出现大气波导干扰时,对3大指标均有不同程度的恶化且严重降低
了用户感知。
3、干扰小区分布情况
天津市内大气波导干扰小区主要分布在环外区域,例如武清、北辰、静海、宁河等区域
下图为2017年1月4日大气波导干扰小区分布图,受干扰小区基本集中在郊县区域
4、大气波导特征
TDD无线通信系统中,在某种特定的气候、地形、环境条件下,远端基站下行时隙传输
距离超过TDD系统上下行保护时隙(GP)的保护距离,干扰到了本地基站上行时隙。这就是
0.00% 0.02% 0.04% 0.06% 0.08% 0.10% 0.12% 0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
12/4/2016 12/5/2016 12/6/2016 12/7/2016 12/8/2016 1
2
/
9
/
2
0
1
6
12/10/2016 12/11/2016 12/12/2016 12/13/2016 12/14/2016 12/15/2016 12/16/2016 12/17/2016 12/18/2016 12/19/2016 12/20/2016 12/21/2016 12/22/2016 12/23/2016 12/26/2016 12/27/2016 12/28/2016 12/29/2016 12/30/2016 1
2
/
3
1
/
2
0
1
6
干扰小区个数影响掉线率情况
干扰小区个数 掉线率
.
.
TDD系统特有的“远距离同频干扰”。在大规模部署的网络中,此类干扰较为普遍,且可能
会对本地基站的上行用户随机接入时隙以及上行业务时隙造成干扰,从而影响用户上行随机
接入、切换过程以及上行业务时隙。
5、干扰规避措施
针对大气波导干扰进行了版本抗干扰性能优化,功能开启后基站可自动识别大气波导,判断
确认受到大气波导干扰后自行优化PHY和CMAC解调等流程,从而降低干扰对KPI指标的影
响,提升用户感知。经实际验证,功能开启后对接入、掉线等KPI指标改善明显
注:(功能开启后可大幅提升版本抗干扰能力,但并不能消除干扰本身,干扰仍客观存在)
参数情况:
参数名称 大气波导启动门限(dBm) 大气波导启动开关
原始值 16 22
修改值 16 24
解释:
大气波导启动门限设置为16:固定门限(-120)+大气波导启动门限(16)=-104dBm,
说明当干扰强度大于-104dBm时,启动上述的抗干扰机制,提升KPI指标和用户感知。
大气波导启动开关设置为22:关闭大气波导功能。
大气波导启动开关设置为24:开启大气波导功能。
.
.
6、如何辨别大气波导
系统工具→频谱扫描→新增模板
选项
.
.
选择“轮询模式”
高级里面可以更改保存LOG路径
同步任务之后,数据就开始记录了
.
.
保存的数据为UDT和CSV格式的两种数据,分析大气波导只用csv就行
此数据包含的数据较多,每个时隙最大的干扰值和平均的干扰值、还有一些其他的数据,分
析大气波导只需要平均的干扰值数据,其余的直接删掉就可以,然后插入一列,算出留下的
100个平均的干扰值,进行透视,透视图如下大气波导特征:
大气波导特征:子帧uppts的第一个符号和第二个符号干扰最严重,其次子帧2和子帧7会
逐渐降低
小区 子帧1 子帧6 子帧(1)UpPTS 第二个符子帧(1)UpPTS 第一个符子帧(2) 时隙子帧(2) 时隙子帧(6)UpPTS 第二个符子帧(6)UpPTS 第一个符子帧(7) 时隙子帧
(7)
时隙
.
.
号 号 0 1 号 号
0 1
1 -109.19 -109.19 -110.56 -110.21 -116.49 -116.99 -110.57 -110.19 -116.47 -116.
96
2 -107.64 -107.63 -108.72 -109.22 -112.57 -114.57 -108.72 -109.18 -112.55 -114.
53
3 -97.30 -97.30 -98.13 -100.91 -111.99 -115.07 -98.12 -100.91 -111.98 -115.
09