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[科普中国]-信道间干扰

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信道间干扰的概念

信道间干扰(ICI)指的是在给定传输信道里,由其他一路或多路信道中的信号所导致的干扰,主要在无线信道中出现的术语。

无线信道中采用的是微波等传输媒质,不同于有线信道的同轴电缆、双绞线、光导纤维等物理链路,抗信道间干扰性较弱,有频率差别,易受干扰。

邻道干扰邻道干扰是指相邻或邻近信道之间的干扰。在多信道移动通信系统中,当移动台靠近基站时,移动台发信机的调制边带扩展,会对正在接受微弱信号的基站邻道收信机形成干扰。由于这种干扰分量落在被干扰的接收机通频带内,因而提高接受机的选择性也无济于事。一般说来,二者相距越近,路径传播损耗越小,邻道干扰则越大。当移动台相互靠近时,这些移动台发信机的调制边带扩展会给接受信号的众多移动台邻道接收机造成干扰。而基站发信机对移动台接受机的邻道干扰一般不严重,这是因为基站发信机功率很大,其调制边带扩展相对小得多,移动台接受机收到的信号功率远远大于邻道干扰的功率。目前移动通信的语音调制仍有采用调频。

要减小邻道干扰,除提高收发信机的频率稳定度之外,还要控制瞬时频偏不超过最大允许值。为保证调制后的信号频偏不超过允许值,必须对调制信号幅度加以限幅。通常在发射机的语音加工电路中,均有瞬时频偏控制(IDC)电路和邻道干扰滤波电路。

同信道干扰相同频率的无用信号对接收机形成的干扰,称为同信道干扰,也称为同频干扰或同道干扰。

在移动通信中,为提高频谱利用率,在相隔一定距离之外,使用同信道电台,称为同信道复用。同信道无线区相距越远,其隔离度越大,同信道干扰就越小,但频谱利用率降低。因此,在进行无线区群的频率分配时,应在满足一定通信质量的前提下,确定相同频率重复使用的最小距离。1

信道间干扰的基本原理信道间干扰因子的意义在进行无线通信系统信道规划时,一方面要考虑不同信道的无线设备互不干扰同时工作,另一方面要考虑无线资源的宝贵而提高频段利用率,所以设计者倾向使用信道1、信道6和信道11这种组合方案。因为该方案的信道间隔都大于等于5,同时工作的信道数目为3,在设备互不干扰的情况下获得理想的信道利用率。然而CBTC系统有较高的通信冗余度要求,它往往需要4到6个信道同时工作。2

因此,这些特殊的应用场景要求在工作信道数目和信道干扰之间取得平衡,在原有的3信道组合方案基础上,考虑使用更多的信道,增加工作设备数量,代价是设备间干扰加大导致单个设备吞吐量下降。但由于工作设备数量增加,系统整体吞吐量可能会得到有效提升。

对信道规划进行计算机仿真时,往往需要一类重要的参数:不同信道间干扰因子,它定义为两个不同信道在整个工作频段上的频率重叠程度。

信道间干扰因子无线通信系统的设计规划更得到广大工程设计者的关注,应用标准开放、可扩展性强的IEEE802.11g标准是目前主要发展方向。运用IEEE802.11g标准设计CBTC无线通信系统,定量计算出各无线信道间干扰因子,并在一具体场景中应用信道间干扰因子计算AP接收信号SINR值,可为设计评估CBTC无线信道规划提供参考。亦可帮助从事无线频率规划研究的工作者对新方案进行仿真实验,将信道间干扰因子加入仿真模型,提高模型有效性。2