5G移動(dòng)通信技術(shù)特征及無(wú)線(xiàn)電干擾排查分析

朱淵隆

（甘肅省無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)站武威監(jiān)測(cè)站，甘肅 武威 733000）

0 引 言

5G移動(dòng)通信技術(shù)是一種先進(jìn)的通信技術(shù)，相比4G移動(dòng)通信技術(shù)，提供了更高的通信質(zhì)量和更快的傳輸速度。然而，在5G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中，無(wú)線(xiàn)電干擾問(wèn)題也隨之出現(xiàn)。這些干擾問(wèn)題可能會(huì)影響用戶(hù)的上網(wǎng)體驗(yàn)，出現(xiàn)掉話(huà)、雜音、信道擁塞等情況。為了解決這些問(wèn)題，需要采取科學(xué)的方法來(lái)識(shí)別和排查干擾源。通過(guò)探討5G移動(dòng)通信技術(shù)的特征和相關(guān)無(wú)線(xiàn)電干擾排查方法，可以更好地理解5G移動(dòng)通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)。對(duì)于無(wú)線(xiàn)電干擾問(wèn)題，需要采取科學(xué)的方法進(jìn)行排查和解決，以確保5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量和服務(wù)水平。

1 5G移動(dòng)通信技術(shù)概述

5G移動(dòng)通信技術(shù)彌補(bǔ)了4G移動(dòng)通信技術(shù)的不足，提高了系統(tǒng)的性能，如時(shí)延、吞吐量等。5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)充分整合了3G、4G的基礎(chǔ)設(shè)施資源，并實(shí)現(xiàn)了與2G、3G、4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的共存，形成了一個(gè)融合性的網(wǎng)絡(luò)。

與4G移動(dòng)通信技術(shù)相比，5G移動(dòng)通信技術(shù)在運(yùn)行模式和利用率等方面具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。目前，主要應(yīng)用的技術(shù)包括超密集組網(wǎng)（Ultra Dense Networks，UDN）技術(shù)、非正交多址接入（Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA）技術(shù)、大規(guī)模天線(xiàn)技術(shù)等。這些新技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上提高了5G網(wǎng)絡(luò)的能效、容量以及穩(wěn)定性，推動(dòng)無(wú)線(xiàn)電技術(shù)朝著智能化、綜合化及多元化的方向發(fā)展[1]。

2 5G移動(dòng)通信技術(shù)特征分析

隨著電子通信設(shè)備的廣泛應(yīng)用，通信設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度的要求越來(lái)越高。5G移動(dòng)通信技術(shù)的研發(fā)和推廣從根源上解決了4G移動(dòng)通信時(shí)代網(wǎng)速慢的問(wèn)題。5G移動(dòng)通信技術(shù)使得移動(dòng)通信在信息傳輸量和速率方面實(shí)現(xiàn)大幅提升，從而有效保障了通信效率和質(zhì)量。

隨著時(shí)代的快速發(fā)展，我國(guó)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了面向社會(huì)各個(gè)層面的全面覆蓋，為移動(dòng)終端設(shè)備的使用構(gòu)建了良好的運(yùn)行環(huán)境。高功耗的電子產(chǎn)品無(wú)法滿(mǎn)足5G用戶(hù)的需求和良好體驗(yàn)，整個(gè)通信市場(chǎng)對(duì)于通信產(chǎn)品低功耗的需求日益增加，低功耗終端產(chǎn)品的研發(fā)成為行業(yè)新趨勢(shì)[2]。

5G移動(dòng)通信技術(shù)結(jié)合利用了同時(shí)同頻全雙工技術(shù)，能夠?qū)⒖罩薪涌跁r(shí)延控制在1 ms左右，優(yōu)化信號(hào)的發(fā)射和傳輸過(guò)程。通過(guò)這種優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)信息的高效接收，滿(mǎn)足工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)等物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)應(yīng)用的需求。

在智能電子設(shè)備終端種類(lèi)激增、復(fù)雜多樣的市場(chǎng)環(huán)境下，4G移動(dòng)通信技術(shù)的兼容性相對(duì)較差，已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足后續(xù)的需求。在5G移動(dòng)通信技術(shù)的支持下，能夠促進(jìn)智能電子設(shè)備接口共同運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)，解決人與物、物與物之間的通信問(wèn)題，滿(mǎn)足工業(yè)制造、移動(dòng)醫(yī)療、人工智能、車(chē)聯(lián)網(wǎng)以及智能家居等物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)需求[3]。萬(wàn)物互聯(lián)能夠?yàn)樯鐣?huì)的創(chuàng)新發(fā)展提供強(qiáng)有力的動(dòng)力，進(jìn)而極大地促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。

3 5G移動(dòng)通信業(yè)務(wù)常見(jiàn)的干擾及發(fā)生原因

目前，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行過(guò)程中仍然會(huì)受到無(wú)線(xiàn)電等設(shè)備的干擾，從而影響信號(hào)傳輸質(zhì)量。為了確保5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的流暢性，需要采取科學(xué)有效的干擾排查措施。5G移動(dòng)通信的干擾因素相對(duì)較多，因此需要進(jìn)行深入研究。

3.1 大氣波導(dǎo)干擾

在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)信號(hào)需要傳輸?shù)骄嚯x基站較遠(yuǎn)的目標(biāo)時(shí)，大氣波導(dǎo)可能會(huì)對(duì)信號(hào)傳輸產(chǎn)生干擾。大氣波導(dǎo)是由于大氣折射指數(shù)隨高度變化而引起的，它會(huì)使電磁波在傳播過(guò)程中發(fā)生彎曲，導(dǎo)致信號(hào)失真或丟失。

3.2 微功率設(shè)備對(duì)5G通信的干擾

微功率設(shè)備如無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋、電梯無(wú)線(xiàn)回傳設(shè)備、視頻監(jiān)控?zé)o線(xiàn)傳輸?shù)仍诠ぷ髦锌赡軙?huì)對(duì)5G通信基站產(chǎn)生干擾。這些設(shè)備的頻率如果設(shè)置不規(guī)范或者非法占用5G頻率，就會(huì)導(dǎo)致信號(hào)傳輸質(zhì)量下降。因此，需要與設(shè)備廠(chǎng)家進(jìn)行協(xié)商，通過(guò)科學(xué)調(diào)整頻率，或者避免使用與5G通信同頻的設(shè)備，以消除干擾。

3.3 偽基站干擾

偽基站是一種非法的無(wú)線(xiàn)電通信設(shè)備，主要由主機(jī)和筆記本電腦等組成。偽基站主要采用全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（Global System for Mobile Communication，GSM）單向認(rèn)證技術(shù)，通過(guò)偽裝成合法基站來(lái)獲取用戶(hù)的手機(jī)號(hào)碼和其他信息，并實(shí)施非法行為。因此，偽基站的干擾也是一種需要防范的干擾類(lèi)型。

4 5G移動(dòng)通信干擾排查分析

5G移動(dòng)通信技術(shù)是目前通信行業(yè)的主流，它提供了出色的通信質(zhì)量和傳輸速率。然而在實(shí)際應(yīng)用中，仍存在一些干擾5G移動(dòng)通信的現(xiàn)象，這些干擾可能會(huì)對(duì)信號(hào)的傳輸產(chǎn)生不利影響。為了確保信號(hào)的傳輸質(zhì)量，需要采用科學(xué)有效的干擾排查方式，并及時(shí)采取相應(yīng)的措施來(lái)消除這些干擾。

4.1 小區(qū)干擾分析

在城市中，小區(qū)分布密集，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)同頻率相鄰小區(qū)之間相互干擾的情況。為解決這個(gè)問(wèn)題，通常會(huì)遵循一定的原則，例如在規(guī)劃布置時(shí)盡量將相近小區(qū)使用的5G通信頻率錯(cuò)開(kāi)，避免相互干擾。在開(kāi)展干擾排查時(shí)，需要判斷小區(qū)周邊的干擾頻段，然后使用性能指標(biāo)和歷史日志等工具科學(xué)分析干擾指標(biāo)[4]。通過(guò)后臺(tái)網(wǎng)管的性能指標(biāo)采集功能，可以直接選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)分析后選擇干擾指標(biāo)項(xiàng)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而進(jìn)一步排除干擾源。

4.2 后臺(tái)RB級(jí)干擾分析

為了準(zhǔn)確了解5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力，需要進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)控和追蹤控制。通過(guò)5G后臺(tái)網(wǎng)管，對(duì)資源塊（Resource Block，RB）級(jí)干擾進(jìn)行針對(duì)性的追蹤和逐一排查，同時(shí)保持實(shí)時(shí)有效的跟蹤，以降低干擾對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響，確保網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的流暢傳輸。這一過(guò)程有助于確保5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性，為用戶(hù)提供更優(yōu)質(zhì)的通信體驗(yàn)。

4.3 小區(qū)路測(cè)數(shù)據(jù)采集

在排查小區(qū)干擾源時(shí)，通常會(huì)采用路測(cè)數(shù)據(jù)采集的方法。通過(guò)特定網(wǎng)管程序內(nèi)部數(shù)據(jù)的監(jiān)控跟蹤，結(jié)合對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析，可以明確干擾源的產(chǎn)生原因，從而保障移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的順暢運(yùn)行。

4.4 反向頻譜數(shù)據(jù)采集

頻譜接近是干擾5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的主要因素之一。在干擾排查過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)積極收集反向頻譜數(shù)據(jù)，通過(guò)分析這些數(shù)據(jù)可以確認(rèn)受到影響的小區(qū)編碼，并開(kāi)展持續(xù)跟蹤監(jiān)控。

4.5 現(xiàn)場(chǎng)掃頻分析

針對(duì)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的同頻干擾和鄰頻干擾，排查工作需要先了解各個(gè)小區(qū)的工作頻段，避免頻率重疊的情況。通常可以利用便攜式監(jiān)測(cè)設(shè)備（如PR100或頻譜儀）對(duì)小區(qū)通信頻率進(jìn)行掃描，以嚴(yán)格分析和確認(rèn)干擾波形。在排查過(guò)程中，需要重點(diǎn)關(guān)注潛在的干擾源存放可能性較大的區(qū)域，并及時(shí)開(kāi)展排查行動(dòng)，全面掌握相關(guān)情況。

對(duì)于持續(xù)受到干擾的小區(qū)，一般采取掃頻排查的方式。這種方法通常也是現(xiàn)場(chǎng)干擾排查中常用的手段之一。通過(guò)深入現(xiàn)場(chǎng)，干擾排查的技術(shù)團(tuán)隊(duì)可以準(zhǔn)確分析干擾情況，從而有針對(duì)性地采取措施來(lái)解決問(wèn)題。

5 干擾排查案例分析

5.1 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋與移動(dòng)5G的干擾案例

某地中國(guó)移動(dòng)公司的5G網(wǎng)絡(luò)在2 515～2 675 MHz頻段受到干擾，經(jīng)當(dāng)?shù)責(zé)o線(xiàn)電管理機(jī)構(gòu)使用移動(dòng)監(jiān)測(cè)車(chē)和便攜式監(jiān)測(cè)設(shè)備PR100對(duì)該干擾區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)后，并未發(fā)現(xiàn)明顯的異常信號(hào)，因此排除了大功率無(wú)線(xiàn)電設(shè)備產(chǎn)生干擾的可能性。在與移動(dòng)公司的工作人員溝通后，采取關(guān)閉位于受擾區(qū)域附近移動(dòng)5G基站的措施，并利用便攜式監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)現(xiàn)了微弱但頻繁發(fā)射的信號(hào)，其頻率大致在2 505～2 525 MHz。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)的監(jiān)測(cè)分析和測(cè)向定位，最終鎖定了干擾源的位置。經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)機(jī)測(cè)試，明確了電梯機(jī)箱上安裝的視頻監(jiān)控?zé)o線(xiàn)網(wǎng)橋設(shè)備是造成干擾的根本原因。

5.2 干擾原因分析

視頻監(jiān)控?zé)o線(xiàn)網(wǎng)橋的常用頻段為2 412～2 552 MHz、2 662～2 712 MHz以及5 180～5 825 MHz，發(fā)射功率一般為200 mW。雖然5G頻譜已經(jīng)重新劃分，但是一些無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋設(shè)備制造商仍繼續(xù)采用4G時(shí)代的頻段使用規(guī)范。這些設(shè)備在設(shè)置頻率時(shí)未充分考慮頻段之間的適當(dāng)間隔保護(hù)，進(jìn)而導(dǎo)致它們對(duì)2 615～2 645 MHz頻段前40 MHz范圍內(nèi)的信號(hào)干擾異常強(qiáng)烈。目前，中國(guó)移動(dòng)公司運(yùn)行的5G網(wǎng)絡(luò)頻段為2 515～2 675 MHz，受到的信號(hào)干擾則聚集在20～40 MHz[5]。在排查過(guò)程中，對(duì)5G基站造成干擾的視頻監(jiān)控?zé)o線(xiàn)網(wǎng)橋設(shè)備如圖1所示。

圖1 對(duì)5G基站造成干擾的視頻監(jiān)控?zé)o線(xiàn)網(wǎng)橋

5.3 干擾防范措施

關(guān)于移動(dòng)5G頻段無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋產(chǎn)生的干擾，通常以關(guān)閉監(jiān)控設(shè)備為主要措施，同時(shí)聯(lián)系無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋的生產(chǎn)企業(yè)，提出修改信道頻段的要求。在調(diào)整電梯系統(tǒng)頻點(diǎn)時(shí)，可能會(huì)遇到較大的困難。此時(shí)，可以與電梯系統(tǒng)的制造廠(chǎng)家進(jìn)行溝通，探討更換無(wú)線(xiàn)傳輸方式的可能性，如采用5.8 GHz無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋。通過(guò)與廠(chǎng)家合作，采取靈活的技術(shù)方案，可以有效解決頻點(diǎn)調(diào)整的難題，從而有效減少干擾問(wèn)題的發(fā)生。

6 結(jié) 論

隨著無(wú)線(xiàn)電技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活中的深入應(yīng)用，5G通信的干擾問(wèn)題逐漸凸顯，干擾類(lèi)型主要有小區(qū)干擾、RB級(jí)干擾、反向頻譜干擾等。為了解決這些干擾問(wèn)題，可以采取一系列具體的排查措施，通過(guò)不斷完善相應(yīng)的方法和技術(shù)，有望為5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造更加良好的環(huán)境，提升用戶(hù)的通信體驗(yàn)。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮社會(huì)的實(shí)際需求，將技術(shù)應(yīng)用與實(shí)際情況相結(jié)合，以推動(dòng)5G技術(shù)的快速發(fā)展，充分發(fā)揮其在各個(gè)領(lǐng)域的作用。