摘要：当前4G通信目前已经是主流的通信模式，并且其采用的无线通信技术快速得到了发展，对于数据的无线通信要求也变得越来越高。随着无线宽带设备的普及和不断的应用，不可避免的产生了干扰通信的问题。而本文主要是对移动无线宽带中对通信干扰问题进行的研究，并且提出了干扰检测与动态选频的主要解决办法。
关键词：无线宽带通信；干扰问题；研究
1无线通信干扰的种类
无线通信环境中存在内部和外部的干扰以及噪声，其中影响最大的是外部噪声和干扰，按照来源，干扰和外部噪声主要可分为下面几种类型。
(1)外部噪声。包括人为和自然噪声。人为噪声是指各种电气装置产生的随机电磁辐射，如工业设备噪声、电力线噪声、汽车发动机噪声、高频电气装置等。
(2)同频干扰。在无线传输过程中不同系统在频率和时间上存在冲撞和重叠，也就是所谓的同频干扰，也被称为共信道干扰。通过在超外差接收机中进行放大，这些信号落到中频通带内，因此，只要在接收机输入端存在同频干扰，就无法抑制和滤除。
(3)近端对远端干扰。主要指对移动通信的破坏，这是由于传输距离差造成的。当同时接收不同距离移动台的两个信号时，无线局域网基站以相同频率工作，并且两个移动台发信机的发射功率相等，这样近端移动台发射的信号会被淹没。
(4)邻频道干扰。这种情况是来自相近的频道干扰。这种干扰包括两个方面，首先若干频道的工作频段寄生边带的杂散辐射、宽带、功率噪声等产生的干扰；其次是引入的干扰，在无线通信网空间离散的邻近工作频道内。有很多收发机在无线通信环境中往往是同时工作的，同一频道的收发机都在使用，由于外部噪声的干扰，在使用邻近频道时，通信质量明显变坏，从而无法进行正常工作。对于无线通信收发机来说，需要考虑躲避干扰的方法，或者是抑制干扰。
2不同覆盖状态下的干扰模型分析
AP的覆盖半径是150－300米，这是指的在室外空旷的条件下。通过对移动终端的AP与MT的发射功率与接受的灵敏度情况，就能判断出其覆盖的范围有多大。并且我们可以进行覆盖区域的划分定义
1)干扰区。这些MT的干扰主要是来源于相邻的AP与BSS的同频干扰。而来自AP的干扰可以对单个的MT来说并不算大。而我们称之为干扰区的是BSS中AP与其他同频的AP覆盖重叠的区域
2)非干扰区:是指干扰区以外的AP覆盖范围。干扰区和非干扰区的划分可以分为如图1、2、3的三种状况。
图3 半覆盖状态的干扰分析
而在日常的无线局域网中存在着大量的MT与AP，造成系统吞吐量下滑的原因有很多，包括上面这些互相叠加产生的因素。
1)不覆盖状态
不重叠的区域在同频中的BSS间，不存在同频干扰，这属于第一种情况，来自BSS内部负载量的增加造成信道质量下降。
2)全覆盖状态
对方的接入点AP在同频BSS中可互相覆盖，属于上述第二、三种情况，也就是发送站处于干扰区，接入点的同频AP间相互竞争的局面。而这对于同频AP能够在对方的通信中检测到，还能在繁忙的通信中进行退避。为了能够公平的竞争，每当有信道空闲时，能够将信道共用。而受到管理信息与AP控制信息的影响会增加额外的开销。在需要进行同一信道内的全覆盖，可以将多个AP同时接入进行服务，不然则会降低AP服务信道的质量。
3)半覆盖情况
同频中的BSS相互覆盖，但是对接入点AP并不能覆盖，出现这种情况则会影响到信道的质量。在干扰区的接收处，发送站AP位于非干扰区。半覆盖情况下，当AP发送数据给接收站时，通信有以下步骤:
(1)相邻的同频AP是否无法在对方的通信中进行检测，在覆盖区接收站中不管是否出现信道被占，对方的BSS是否能够正常通信，都会发出数据;
(2)在接收站的整个覆盖区中多个同频的BSS信号都能接收，但是由于数据的碰撞，使得相邻的BSS进行数据接收时将无法正常运行;
(3)而当发送端出现碰撞时，会造成数据帧重新传送，造成时延时间加大，导致网络的负载增加，其他站点的通信由于BSS不处在覆盖区而产生影响。
所以，相对于相邻的AP间的同频干扰，通过选择动态频率方式就能够有效的避免。而受到同频负载量的干扰比较敏感，导致BSS网络的信道质量降低。当对负载进行减轻调整后，就能提升BSS网络的整体输送量，从而有效避免同频干扰。
3动态频率选择技术的应用
在实际工程领域，动态频率选择技术具有非常高的应用价值，它可以通过几个网络提供商共享可用的频谱，同时频率之间的相互干扰可以有效避免，在无线局域网中使用动态频率选择技术，不需要像在蜂窝网络那样手工规划频率，在覆盖范围内访问点AP可以支持合适的无线信道的传输选择。无线局域环境中每个AP都要监视邻近的AP，还包括其他无线资源，根据其他AP占用的无线信道，需要在无线网络环境中把干扰降到最低，从而选择最适当的信道进行传输。本文采用AP作为BSS网络的中心，根据802.llb协议，构成一个服务集，把连接的所有移动终端汇聚起来。所有移动终端在通信过程中，需要AP转发MT之间的信息，这样可以在服务集内进行各个移动终端间的通信。两个MT之间假如在同一个BBS内需要进行数据传输，那么数据就需要经过两跳，也就是通过发送站给AP发帧，然后AP对目的站转发帧。
滤波干扰测量是动态频率选择的技术基础，通过周期检测，每个AP或者MT都需要在无线干扰环境下进行覆盖，在进行通信时需要选择干扰最小的频率点。移动终端MT和网络接入点AP在无线局域网络中，为了实现动态的频率选择需要进行干扰检测。
对于接入点AP来说，无线局域网中的每个AP都可以动态的自适应，这样就可以选择合适的频率，预先定义载频，并且进行移动台MT的动态分配，从而实现从目前正在使用的频率到更好频率点的转换。动态频率选择流程对于AP来说，其处理步骤主要包括以下几个方面：
(1)对链路质量进行周期的静态检测；
(2)发送链路检测结果；
(3)对该频点的授权用户进行检测，如果有授权用户在该频点工作，那么信号停止传送；
(4)在干扰强度最小的频率点上进行使用频率的转换。动态频率选择的过程如图4所示。
图4 AP动态频率选择流程
MT选择自动频率在无线局域网络中采用的策略与AP相同，由于MT具有移动的特性，所以，需要一些额外的功能进行补充，主要包括在无线网络休眠期间，或者是正常的工作期间进行本信道通信质量的监测和测试，这样就可以随时根据信道质量把终端进行AP间的切换。
4结语
当前4G通信目前已经是主流的通信模式，并且其采用的无线通信技术快速得到了发展，对于数据的无线通信要求也变得越来越高。随着无线宽带设备的普及和不断的应用，不可避免的产生通信干扰问题。而本文为了能解决通信干扰问题，对问题存在的原因进行研究，为实现多系统的综合覆盖，采用了动态频率选择的方案，该方案利用自适应跳频，以及单载波调制的优点进行无线通信，通过对所有无线通信频点周期性的检测干扰情况，进行无线通信时选择干扰频率最小的通信频点在信号覆盖环境下。
参考文献
[1]谢萌.无线通信中的传输干扰问题分析[J].信息通信,2013,09:182-183.
[2]韦远雄.探讨无线通信中的传输干扰问题[J].计算机光盘软件与应用,2014,24:301-302.
论文作者:刘婷,郑金菲
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/14
标签：干扰论文; 信道论文; 频率论文; 通信论文; 无线通信论文; 噪声论文; 动态论文; 《基层建设》2017年第13期论文;