高移动无线通信的干扰应对探讨

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【摘要】无线通信可谓通信界突破性的进展，不仅把世界连成一个整体，让五湖四海用一种无形的东西连接起来，而且以自身的发展推动着信息产业不断前进。但是，高移动网络通信也面临着很多技术和突发问题，会受到许多干扰，本文针对高移动通信所面临的种种现实问题，从避让、抑制和协调三个层次入手，建立有效的干扰模型，来应对干扰，避免问题。

【关键词】高移动无线通信；通信干扰；避让；协调；抑制

1高移动无线通信的发展

无线通信的发展速度是惊人的。刚开始的时候，是点对点的形式，而且也不能移动，宽度也是非常有限，后来，慢慢开始具有一定的规模，也增加了移动的功能，宽度也是成倍的增长。随着无线通信的更新换代，它的地位和作用也是与日俱增[1]。除了最基本的通信联系，在航空航天技术、国防、交通运输方面也有至关重要的作用。总之，对提高人民的生活水平，拉动GDP增长上起到了无可替代的作用。然而，目前，无线通信的发展也面临许多前所未有的挑战。就自身而言，在技术和发展方面遇到很多瓶颈，如资源压力，资源不仅越来越紧张而且质量也越来越差了；还有快速增长的用户数和业务类型，使无线通信的性能和容量受到抑制；以及网络拓扑更加复杂、规模不断扩大等等问题。除此之外，在市场方面压力也是与日俱增，多媒体宽带业务的飞速发展，带来的市场压力和竞争问题。现如今，随着高铁、高速公路、磁悬浮列车等一些交通工具的不断发展，对高移动通信提出了更高的要求。①在长途的交通过程中，人身和财产安全是最基本的，列车上需要配备相应的无线通信设施来实时监控，实时了解车上每一个角落的问题，以确保列车上的正常秩序，防止和减少意外事故的发生，即使有什么突发状况，也能尽快发现和处理[2]。②在漫长的旅途中，是枯燥乏味的，这时候就需要一定的娱乐设备来缓解无聊的气氛，在列车上配备相应的音频和视频设备是必要的，这对无线通信也是一种技术挑战。此外。现有的通信技术确实还有很多问题无法满足用户需求，在列车或者其他高速运动的交通工具上，手机或者很多视频设备的信号都是极弱的，有时候甚至没有信号，这样一来，可能会错过很多重要信息，耽误很多事情，造成巨大的经济损失或者无法弥补的遗憾。③手机的用电速度也会加快，并且手机会比平时烫很多。这许许多多的问题，都在告诉我们一个问题，目前，我国的高移动无线通信真的不如人意，无法满足用户的基本需求，有待改进。我们不难发现，高移动速度严重影响通信的质量，主要是扰乱了物理层，影响信息和网络的获取，这样很多问题混在一起就更加难以解决。所以，我们真正需要思考的是，如何在高速运动的情况下，保证传输的顺畅性，使通信质量不受影响并且能尽可能的增加信息的传输量，同时，也能节省用电量。

2高移动无线通信面临的问题

现有的无线通信对移动速度有一定的局限性，只能适应一定的速度，如果速度太快，通信质量就会受到严重影响。比如，在动车和高速运行的火车上，我们能很明显的感觉到手机信号特别差，有时候甚至没有，这对我们的生活造成很多困扰[3]。同时，移动通信的干扰因素也越来越多，并且变化也越来越复杂。这些问题都需要运用技术手段来解决，为此，需要在移动环境下，建立动态的干扰模型，提升性能。

3干扰特征

网络信息论存在着很多重大且公开的问题，主要包括计算多用户、高斯干扰信道的容量区域。现如今，我们解决此类问题还仅仅局限于仅解决强两种普通情况下的强干扰和弱干扰问题容量问题。但是在快速多变、复杂干扰环境下的无线宽带通信下，让无线电干扰形态趋于多元化和复杂化。不同的区域之间依然存在着许多的问题，需要我们去解决，从而消除多用户、多小区和多网络之间存在干扰的问题；还有会引入新的干扰被信号中继和邻近协作所带出；不断发展的网络，使人们的生活越来越丰富，与此同时，人们在网络上的行为更加的多样化和复杂化，我们在对无线无线频谱的运用方面，更加的不固定，这个就导致网络干扰表现出动态性的的特点；我们的生活越来越讲究效率，尤其是在交通运输方面，对速度提出了更高的要求，来适应不断发展的社会，当然高速的移动对通信提出了更高的要求。在速度增加的情况下，使得无线宽带信道不断的加宽，这个就导致了干扰变得更加的不确定，更加难以解除。我们在高速行驶使用网络的过程中，大量的载波间干扰由多普勒频移产生，就会使得我们在使用网络的时候信号会变得频繁的切换，这样就会导致许多的小区间干扰的产生，在相对运动的人与人之间就产生了很多的不对称干扰。这样就影响了我们的正常的生活，使生活变得不方便。因而，不管我们身处世界的哪一个角落，在用网络从事什么样的工作，都必须要保证网络能够满足我们的要求。所以我们要建立不同的网络结构和用户行为模式，来模拟有效的干扰行为，分析这些干扰产生的原因和解决这些干扰的途径[4]。尤其是在信息的容量方面更需要做深入的研究。对系统性能影响最大的就是网络的自由度，这需要我们更加深入的探讨更为重要的探讨，还有就是必须要研究出新的方法和理论来消除干扰。

4抑制和协调

4.1出现的问题

从80年代到现在，科技在不断的发展，尤其是在网络技术方面，我们应对通信干扰有了突破性的进展，产生了很多先进的关键技术和理论方法。主要包括：干扰协调策略的设计指导准则、现有抗干扰技术的有效性评估方法、高速移动场景下新型抗干扰方法、混叠信号可分离机理。现有干扰技术存在很多漏洞，主要是因为系统构架、频谱管理以及分配策略所导致。很多问题和干扰的方法，都是以牺牲某种资源为代价的[5]。因此，我们需要把理论和机制分离，优化协调策略设计准则，从而在此基础上，提出新的好方法和好理论。

4.2基本方法

目前，通信干扰的方法有三类，第一类是允许人们共享自由度，把干扰当作噪声，第二类是正交。最后一类是在允许用户在共享自由度的情况下，利用干扰结构、在发送端和接收端对信号与干扰进行联合处理。

4.3研究内容

科学技术在不断的发展，尤其是在信息技术方面，使未来移动通信的发展有了更多的机遇，但同时也提出了更高的要求。不管是在网络的信息的传输速度网络覆盖方面。移动性能都需要大幅提高，同时必须能容纳更多的用户。目前应对干扰的方法可以分为干扰信号分离、干扰避让、协调和利用等。包括有效的多址接入方式，基于确定统计特性的干扰分离方法，基于多用户分集的机会式调度算法，以及基于干扰对齐、预编码、协作通信等的干扰协调和基于网络编码的干扰利用技术。由于无线通信系统的不断发展，产生了各种各样的挑战[6]。比如，现有抗干扰理论面临着高频谱效率与多用户容量不断增加的需求，与此同时还要应对各种无线应用需求的多样化以及快速多变的复杂环境等。需要发展新的抗干扰理论，包括：如何利用信号不同的特征区分不同用户，寻找混叠信号的可分离机理与分离方法；怎样设计高频谱效率、高用户容量以及低复杂度的新型多址接入方法；如何根据不同干扰环境的本质特征，以更合理地方式提炼干扰网络模型，并发展相应的“干扰避让”、“干扰协调”和“干扰利用”等一系列抗干扰理论和方法，来地适应复杂多变的无线干扰环境。应对高速移动快变的复杂场景，需研究很多应对的方法，比如说，新型多址接入理论、混叠信号的可分离机理与分离方法。从干扰分离、干扰避让、干扰协调与干扰利用展开抗干扰理论与策略的研究。

5结论

整篇文章阐述了高移动通信的发展历程，重点分析了目前移动通信在高移动领域所出现的种种问题以及产生这些问题的原因，高速移动的人们的通信场景与普通的场景更加的复杂化和多样化，那么我们需要怎么样来解决这些难题呢？我们可以在物理的层面讨论高移动通信干扰理论和方法，尤其是必须要深入的来从干扰的避让方面来入手，对此，我们可以对怎样抑制和协调来进行了深入的阐释。我们必须研究在高速移动的场景下，从干扰的分离入手，提出了需要研究的问题，不仅让大家对高移动通信有了一定的了解，更为相关领域的研究人员提供充足的参考，为以后高移动通信方面的研究提供了丰富的理论和实际资料。通过上面的论述可以知道，高移动通信干扰处理的主要方法是物理层干扰，和系统构架的优化比起来更为基本，同时也让人们获得更大的系统增益。

参考文献

[1]刘婷婷，张欣，路广辉，等.移动通信网络优化发展趋势及应对思考[J].电脑迷，2016（2）：137~139.

[2]董红柏.无线网络物理层安全中人工干扰技术的研究[D].北京交通大学，2015（22）：23~25.

[3]张喜宁.移动通信网络发展及其网络规划设计应对思考[J].数字通信世界，2017（3）：9~11.

[4]马子嘉.对绿色无线移动通信技术的研究和思考[J].电子世界，2017（3）：69~70.

[5]胡盛铭.无线通信抗干扰技术的思考与探索[J].信息与电脑：理论版，2016（5）：136~137.

[6]张余乐.无线通信物理层安全技术研究[D].北京邮电大学，2015（17）：45~48.

作者:曾海彬 单位:四川邮电职业技术学院