如何快速排查卫星通信的干扰与影响?
背景
随着目前国内5G网络建设的发展,5G信号的覆盖范围越来越广泛,然而这样的发展却对C波段卫星信号造成了干扰,严重影响了传输质量,造成一定的安全隐患。
究其原因,主要是频段上的重合与相邻,这里涉及到我国频谱分配上的一些遗留问题。简单来说,早期由于卫星通信规划,在原有的C波段(3.7-4.2GHz)信道分配基础上,将当时地面通信所不用的3.4-3.7GHz也划分给了卫星通信,这也就是目前卫星行业所说的扩展C波段/超级扩展C波段。
但随着地面通信的迅猛发展,原有频段完全不足以支撑现有应用,因此频段需要扩展,收回原3.4-3.7GHz这一频段。例如:中国电信,中国联通的5G共建共享规划:
- 中国联通:n78——3.5-3.6GHz
- 中国电信:n78——3.4-3.5GHz
很显然这就和卫星扩展C波段(3.4-3.7GHz)形成了频谱重叠从而造成了同频干扰,与C波段下行频率(3.7-4.2GHz)相邻从而产生了邻频干扰。另外,由于基站信号功率远远大于卫星信号,有时也会因为基站功率抬高卫星放大器工作点导致饱和,造成对正常的卫星讯号起不到放大作用,从而产生饱和干扰。
当然,卫星通信因为传输距离远,在地面上会收到相当多的干扰,除了5G带来的干扰外,通常还会有其他信号的干扰,例如地球站自身互调干扰,微波链路空间重叠造成的干扰,各类雷达造成的干扰等。
解决方案
一般而言,这些都会对工作中的卫星通信造成比较明显的干扰,例如:
- 接收的音视频卡顿
- 接收装置无信号
- 信号出现杂波或图像有大量马赛克
- 载噪比过低
一般在出现此类情况下,若排查本地链路(天线-高频头-中频链路-接收机)无故障,那么大概率就是受到了外部信号的干扰。
但大多数情况下我们无法判定干扰的原因、来源以及具体位置。一方面,这类干扰实际上是不常见的,另一方面大型设备或定位车载设备也难以应对各类复杂环境。这就希望有一个便携式方案能够快速检测、判断干扰类型,并且能够快速指引工作人员定位到干扰源头。虹科灵活的检测与排查方案,用最便携,最高效的方式进行卫星通信的干扰问题排查。在干扰排查中,手持式频谱仪结合定向天线(放大器、滤波器、衰减器等),能够快速实现对干扰类型与情况的判断,并能够借助具有良好方向性的定向天线来做干扰方向的初步确认。在地面设备的监测中,手持设备必不可少,可以说是这定位到最后一米的唯一手段,可以在不同高度,不同位置进行测试,利用天线的高增益与精确方向性来做定位。
通过调整频率和功率大小,可以快速获取到现场的频谱图像,并利用各种不同的模式进行显示分析,快速进行干扰类型判别在现场完成基本的干扰类型分析后,如果信号完整且符合理论设计,则判断无线环境没有问题,而可能是现场接收设备存在问题,需要再次排查并对比。
若经过分析,这是来自外部的干扰,就可以借助定向天线进行信号来向确认与逐步定位。如果周边有明显的基站或者发射装置,可以逐步对准该方向,将LNA关闭,衰减调至最大(保证仪器安全),再次做频段与功率确认,判断是否是由该基站或设备造成干扰;若周边没有明显的设施,那么就需要在一定范围内进行排查,可以选择周边的制高点,通过天线进行全方位检查,确定干扰信号方向,再逐步逼近信号,利用测距仪、指南针等设备辅助进行排查,最终实现干扰定位。
此外,手持式频谱仪灵活特性,在日常过程中还可以进行一些无线通信维护工作,例如室外的便携EIRP测试工作,卫星天线与信号传输链路天线的安装与调整;在广播电视行业,也可以作为重大活动保障,进行电视转播信道检查。虹科手持式频谱分析仪不管是在卫星领域,还是其他行业,都是一种灵活且极具扩展性的设备,借助不同的配件与外设,能够最大程度上发挥频谱仪的全面功能,为频谱监测,干扰排查,无线链路验证等应用做出贡献。频段覆盖300MHz-87GHz,针对不同应用做了分段设计,能够根据所需应用来选择最合适的设备,在极大的降低拥有成本的同时,用强大的性能与高效的方式。
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