47-5G中大气波导干扰
大气波导干扰对5G NR的影响预研和应对措施探讨
收稿日期：2019-06-06
TDD 系统干扰形成的主要原因是施扰基站的下行信 号传输超出了受扰基站上行信号的保护时隙，从而影 响到受扰基站的上行接收，如图 1 所示。多个干扰源 的信号在受扰基站信号叠加还会造成干扰电平增强。 大气波导干扰传播距离甚至可以超过 200 km，可能对 TDD 系统产生大面积干扰，严重时会将底噪抬升至 -95 dBm，影响 RRC 建立成功率、eRAB 建立成功率、 VoLTE 接通率、数据业务掉线率、VoLTE 掉话率、切换 成功率等 KPI 指标。
许国平（中国联合网络通信集团有限公司，北京 100033）
Xu Guoping（China United Network Communications Group Co.，Ltd.，Beijing 100033，China）
摘 要：
关键词：
大气波导效应会对 TDD 移动通信系统产生较强干扰。首先分析了大气波导干
下行信号通过大气波导介质， 长距离穿越 GP，干扰远端站点
大气波导介质 特殊气象条件形成
DwPTS
GP
UpPTS
被干扰站点
干扰源站点
被干扰站点
图 1 TD-LTE 系统大气波导干扰形成原因
扰的成因主要分为 2 种类型，海面蒸发波导与内陆表 面波导。 2.1 海面蒸发波导
沿海地（市）主要受海面蒸发波导的影响。图 2 给 出了处于环渤海区域的城市 A 和城市 B 所受到的该类 型大气波导干扰的时间变化趋势：出现早，消退慢，持 续时间长，全天均有可能存在。从前期实践情况看， 该类型干扰主要集中在环渤海区域和琼州海峡周边 区域。
大气波导通信技术对TD—LTE产生的干扰及优化方案研究
大气波导通信技术对TD—LTE产生的干扰及优化方案研究作者：杨波来源：《数字技术与应用》2018年第01期摘要：大气波导是一种由于对流层中存在逆温或水汽随高度急剧变小的层次，在该层中超短电波形成超折传播，使得大部分电磁波被限获在这一层内传播的现象，发生大气波导传播以后，使TD-LTE网络超出了TDD系统的上下行保护间隔致使产生远距离同频干扰，造成用户不能与系统实现同步，导致用户注册不成功或者用户掉线，严重影响客户感知，本文对大气波导现象形成进行了分析，以及对TD-LTE的干扰特性进行说明，介绍了几种规避方案，并进行优劣对比。
关键词：大气波导；超折射传播；保护间隔；同频干扰中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）01-0018-031 引言大气折射受到温度、大气压、湿度变化的影响，随着一天内时间的变化，当温度递减远弱于标准大气而湿度递减远大于标准大气的时候，位于大气边界层尤其是在近地层传播的电磁波，会被限获在一定厚度的大气薄层内，其传播轨迹弯向地面，就像电磁波在金属波导管中传播一样，传播损耗很小，实现超视距传输，这种现象称为电磁波的大气波导传播。
近两年来，随着TD-LTE网络建设和运营的不断扩大，大气波导传播现象带来的干扰造成对TD-LTE网络的运行指标恶化，严重时候使用户无法接入或业务异常中断，因此，解决TD-LTE大气波导干扰，是当下TD-LTE网络优化讨论的一个课题。
本文介绍了大气波导效应的形成原因、分类、规律及其对TD-LTE网络的影响，重点从缓解方面阐述了大气波导的预防措施。
2 大气波导形成大气是一种不均匀的介质，无线电波在大气层中传播时，由于在其中的传播速度变化而产生的效应称为大气折射，它对通信、雷达定位、多普勒测速、导航都有影响。
大气折射指数分布受到大气压强、温度、水分含量、二氧化碳等其它成分含量的影响而不同，按照球面斯涅耳定律，射线在空间弯曲的方向和程度也有所不同，可分为正折射（P/R0>0）、负折射（P/R0此时如果dN/dH3 大气波导的分类对流层的大气波导现象通常分为三种：蒸发波导、表面波导和抬升波导。
5G网络干扰整治措施介绍
slot 0 slot 1 slot 2 slot 3 slot 4 slot 5 slot 6 slot 7 slot 8 slot 90 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
NR同频小区间及与LTE D1D2小区之间上下行子帧未对齐的情况下，下行信号直接落入上行，造成较大范围的持续干扰。由于700M频段为FDD系统，上下行使用不同频率，故不存在基站之间下行干扰上行的情况。
主要原因：帧偏置、时隙配比配置不一致GPS故障或受到干扰
五、5G典型干扰及原理（3）
视频监控干扰——干扰频段：2.6G
HIKVISION视频监控 标准频率：2400-2500MHz 扩展频率：2500-2700MHz载波带宽：5/10/20/40Mhz，信道动态一般分配使用场景：有线传输受限场景，多为电梯等场景。
五、5G典型干扰及原理（4）
多路微波分配系统（MMDS）是广电系统用微波频率以一点发射、多点接收的方式进行传输的微波系统；工作在2500~2700MHz频率范围内的MMDS会对2.6GHz频段的5G系统造成严重干扰；工作在698-806MHz频率范围内的MMDS会对700MHz行必须对齐
5G网络大气波导干扰防范研究
A f t ••从修正折射指数 水平距离 海面图1大气波导传播示意经科学研究表明，电磁波若要形成波导传播，必须满足4 个基本条件：(1 )近地层或边界层某一高度必须存在大气波导层。
(2) 电磁波的波长必须小于最大陷获波长（频率高于最低陷获频率）。
(3)电磁波发射源必须位于大气波导层内。
对于抬升波导，有时电磁波发射源位于波导底下方时，也可形成波导传播， 但此时发射源必须距波导底不远，且波导必须非常强。
(4) 电磁波的发射仰角必须小于某一临界仰角。
中国联通现有厘米波段满足波导传播形成的频率条件，东部沿海区域基本满足波导传播形成的地理条件，因此5G 网 络有极大概率出现波导传播的现象。
1.2波导干扰原理波导形成的超远传播对现有FDD 网络不造成严重影响， 仅会出现测量到超远信号的现象，但由于终端上行发射功率 和基站侧前导配置限制，导致用户不会接人超远传播的小区，因此对用户实际感知无明显影响。
而5G 网络作为TDD 网络，系统上下行时分复用，需要遵循严格的时间同步，否则下行信号落在上行时隙，会导致严重的上行干扰，影响5G 网络正常使用。
N R 的帧结构与子载波带宽相关，共支持15kHz 、30kHz 、60kHz 、120kHz 、240kHz 五种子载波带宽配置。
NR上下行帧长均为l 〇ms ,分为10个长度为lm s 的子帧，每个时隙固定包含14个OFDM 符号，每个子帧所包含的OFDM 符号数由 |su b fram e ,//_slot vsubframe,pv s y m b 一s y m b slot厌疋。
表1 N R 普通C P 下帧结构\7slo t^vsy m b^fra m e ,/i2" 15 [k H z ]014101151142023021440460314808120414160162405G 天地(2019年度“嘉环杯”获奖论文三等奖）5G 网络大气波导干扰防范研究周奕昕1全诗文2赵煜1张国光11.中国联合网络通信有限公司江苏省分公司；2.中国联合网络通信有限公司南京市分公司摘要：不同于传统4G 网络，5G 网络制式更偏向于TDD 双工，因此在域同步上提出了更高的要求，需提前关注和研究5G 网络特有的干扰问题。
2.6ghz频段5g大气波导干扰研究
1 引言大气波导现象能够使TDD 下行无线信号超远传播，而如果传播距离超过TDD 系统上下行保护时隙（GP ）的保护距离，将导致远端TDD 下行无线信号干扰到本端上行无线信号。
TD-LTE 受大气波导干扰影响小区主要为F 频段，但也有一定数量的D 频段小区受到影响。
以山东为例，受影响D 频段小区约有2400个，占D 频段小区比例约为1.6%，干扰源9.28%为省内干扰源。
中国移动5G 为TDD 制式，使用2.6GHz 频段，与LTE D 频段基本重合，存在受大气波导干扰的风险。
本文基于4/5G 信号发射特点及当前配置，分析了5G 大气波导干扰来源及特点。
基于TD-LTE 经验，提出5G 大气波导干扰应对建议，以降低干扰影响，提升5G 用户感知。
2 5G大气波导干扰来源大气波导干扰发生在同频段的小区之间。
如图1所示，现阶段5G 小区与LTE D 频共用2.6G 频段组网，短期内会存在未退频的LTE D1/D2频点，所以2.6GHz 频段 5G 网络大气波导干扰可能来自5G 内部及TD-LTE D 频段。
2.6GHz频段5G大气波导干扰研究李常国 李国强 贺庆山东省属于大气波导频发地区，TD-LTE 网络饱受大气波导干扰影响，2.6GHz 5G 为TDD 制式，同样存在大气波导干扰风险。
本文针对2.6GHz 频段5G 网络可能受到的大气波导干扰开展研究，基于5G 无线技术特点分析主要大气波导干扰来源，并提出相应的应对建议。
大气波导 远端干扰 4&5G 干扰协同摘 要：关键词：（中国移动山东公司，济南 250001）大气波导干扰的强度与TDD 系统上下行保护时隙（GP ）紧密相关。
现阶段配置下5G 帧结构与现网TD-LTE D 频帧结构(DDDSU)保持同步，5G 时隙配比8:2，LTE 子帧配比3:1。
如图2所示，该配置下5G 和TD-LTE 具有相同的GP长度。
从频域及时域帧结构上看，5G 和TD-LTE D 频小区有同样的概率造成大气波导干扰影响5G 网络。
大气波导对5G影响研究
大气波导对5G影响研究1、导语随着5G网络基站规模的逐渐扩大，以及5G终端渗透率的增加。
5G网络下的干扰研究势必成为未来研究的热点话题。
本文对5G网络2.6GHz 频段下的大气波导干扰成因进行了深入理论分析，并给出了切实可行的干扰解决办法，进而从根本上解决大气波导对5G网络的影响。
2、研究背景在一定的气象条件下，比如当大气中某些区域的层结(温度与湿度随高度的分布状况)满足一定条件时，在大气边界层尤其是在近地层中传播的电磁波，受大气折射的影响其传播轨迹弯向地面，电磁波就会部分的传播在一定厚度的大气薄层内，这种现象称为电磁波的大气波导传播。
低空大气波导的出现，可使电磁波以较小的损耗沿大气波导传播，所以会对通信系统和探测系统造成严重影响。
大气波导对无线电波的影响主要表现在两个方面：一是增加传播的距离，二是增加电场强度。
由于波导层使得无线电波来回不断反射，增加了其传播路径中的电场强度，从而使其能量衰减大大减缓，因此可使无线电波在波导层进行超长距离传播。
大气波导传播示意图如图1所示。
图1 大气波导传播示意图海南省海口市TD-LTE网络长期受大气波导干扰，主要受到来自广东湛江以及广西北海的TD-LTE网络F频段和D频段产生的时隙交叉干扰，大气波导干扰出现期间对用户业务感知严重恶化，具体情况如1所示。
表1 海口受干扰小区数量（红色字体表示受大气波导干扰小区数量）3 、2.6GHz频段大气波导形成的条件边界层大气中的电磁波若要形成波导传播必须满足4个基本条件。
（1）近地层或边界层某一高度处必须存在大气波导。
（2）电磁波的波长必须小于最大陷获波长。
（3）电磁波发射源必须位于大气波导层内。
对于抬升波导，有时电磁波发射源位于波导底下方时也可形成波导传播，但此时发射源必须距波导底不远，并且波导强度必须非常强。
（4）电磁波的发射仰角必须小于某一临界仰角。
根据理论分析最容易受波导影响而形成波导传播的是分米波(电磁波长10~100cm,频率0.3~3GHz)和厘米波(电磁波长1~10cm,频率3~30GHz)。
47-5G中大气波导干扰
5G中大气波导干扰现象本文有两个缩写名词，先熟悉下：RIM Remote Interference Management（远端干扰管理）IoT interference over thermal（热干扰）什么是大气波导现象？英文是：atmospheric ducting phenomenon在某些天气条件下，地球大气中较高高度的低密度会导致折射率降低，使信号向地球反射。
在这种情况下，信号可以在高折射率层（即大气波导）中传播，因为反射和折射是在具有低折射率材料的边界处遇到的。
在这种被称为大气管道的传播模型中，无线电信号的衰减较小，并且传播的距离远大于正常的辐射范围。
这一现象通常发生在内陆地区的春夏过渡期、夏秋过渡期和沿海地区的冬季。
大气波导现象通常影响的频率范围在0.3ghz-30ghz之间。
在上下行链路传输方向相同的TDD网络中，使用间隙（Gap）来避免交叉链路干扰。
然而，当大气波导现象发生时，无线电信号可以传播较长的距离，传播延迟超过了间隙（Gap）。
在这种情况下，如下图所示，攻击者基站的下行链路信号可以传播很长的距离并且干扰远离攻击者的受害者基站的上行链路信号。
这种干扰在这里被称为“远程干扰”（Remote Interference）。
攻击者（Aggressor）对受害者（Victim）的距离越远，受害者的上行链路符号将受到的影响越大。
图1： TDD-LTE远端干扰在TDD-LTE网络中，特殊子帧中的GP只有3个OFDM符号，最大保护距离是64KM。
超过这个距离，远端基站的下行就会落到本地基站的上行中，所以会导致远端干扰。
当发送大气波导现象时，受干扰基站的热噪声干扰呈“倾斜”现象，如下图：图2： TDD-LTE受扰基站的IOT表现从上图可知，越靠近Gap的上行符号，干扰越强。
这背后的原因是，远程干扰是由来自不同距离的多个远程基站的累积信号引起的。
具体地说，如图3所示，侵略者1是与受害者最近的侵略者，它只会在受害者的间隙（Gap）之后对第一个上行链路符号造成干扰。
大气波导干扰问题分析
大气波导干扰问题分析1、概述在一定的气象条件下，在大气边界层尤其是在近地层中传播的电磁波，受大气折射的影响，其传播轨迹弯向地面，当曲率超过地球表面曲率时，电磁波会部分地被陷获在一定厚度的大气薄层内，就像电磁波在金属波导管中传播一样，这种现象称为电磁波的大气波导传播，形成的大气薄层称为大气波导层，目前天津大气波导主要影响郊县区域的F频段，一般出现凌晨和上午。
经验证，在F频段站点存在大气波导干扰时，“大气波导启动开关”可有效降低接通、掉线指标恶化程度，提升用户感知，要配合上行频选功能使用，开的话改为上行PRB随机化[6]，开启三天MR的时候改为RB位置子带分配（频选）[1]。
2、大气波导干扰规律1、干扰范围远距离同频干扰影响范围较大，农村及城郊受影响小区明显多于市区，干扰扇区具有明显的方向性，干扰小区会随着时间的推移逐渐流动2、时间规律干扰发生在晚12点至次日上午9点之间，9点之后自动消失；一般在晴朗有风的时候容易出现3、指标影响在大面积干扰出现时段，无线接通率和切换成功率明显降低，无线掉线率明显升高4、干扰频段大气波导主要影响F频段，在大气波导较为严重的时候，D频段也会受轻微的影响由以上两图看出，当出现大气波导干扰时，对3大指标均有不同程度的恶化且严重降低了用户感知。
3、干扰小区分布情况天津市内大气波导干扰小区主要分布在环外区域，例如武清、北辰、静海、宁河等区域下图为2017年1月4日大气波导干扰小区分布图，受干扰小区基本集中在郊县区域4、大气波导特征TDD无线通信系统中，在某种特定的气候、地形、环境条件下，远端基站下行时隙传输距离超过TDD系统上下行保护时隙（GP）的保护距离，干扰到了本地基站上行时隙。
这就是TDD系统特有的“远距离同频干扰”。
在大规模部署的网络中，此类干扰较为普遍，且可能会对本地基站的上行用户随机接入时隙以及上行业务时隙造成干扰，从而影响用户上行随机接入、切换过程以及上行业务时隙。
5G网络中大气波导干扰分析与研究
5G网络中大气波导干扰分析与研究摘要：大气波导效应会致使移动网络通信中TDD系统产生超远距离干扰，更为严重的是影响网络性能指标。
本文将重点研究分析5G网络中大气波导干扰的成因，并且分析大气波导对5G网络性能指标的影响，重点研究参数配置方式规避大气波导受干扰小区，降低大气波导干扰影响，保障5G网络质量。
关键词大气波导干扰 5G网络1、引言在一定气象条件下，在大气边界层尤其是在近地层传播的电磁波，受大气折射的影响，其传播轨迹弯向地面，电磁波部分会被陷在一定厚度的大气薄层内，就像电磁波在金属波导管中传播一样，这种现象称为电磁波的大气波导传播。
大气波导现象能够使得TDD制式4、5G网络的下行无线信号传播很远，由于传播距离超过TDD制式4、5G网络上下行保护时隙（GP）的保护距离，导致这种远端下行无线信号干扰到近端的上行无线信号。
无线信号通过波导传播容易形成远端的大气波导干扰ADI（Atmospheric Duct Interference）。
大气波导问题早TD-LTE阶段就存在，其干扰特点和影响范围也很典型，干扰强度较大，必须要重点、尽快解决。
从中国境内所测大气波导干扰ADI分布状况图上看，大气波导干扰ADI多发生在环渤海湾、海南沿海、华北平原等沿海以及中东部平原地区，通常发生在四月到十月之间。
2、大气波导分类及产生机理大气波导通常分为三类：表面波导、悬空波导和蒸发波导，其中蒸发波导一般发生在海洋大气环境，表面波导和悬空波导在陆地和海洋环境中都存在。
在无线通信中，涉及到大气波导影响的主要是表面波导。
形成表面波导的天气条件主要为晴朗无风或者微风的夜晚，地面因辐射冷却而降温，与地面接近的气层冷却降温最强烈，而上层的空气冷却降温缓慢，因此使低层大气产生逆温现象；或者雨过天晴之后，也会出现类似的现象。
研究表明影响大气环境中电磁波传播特性的主要因素为大气折射率，对于频率在100GHz以内的电磁波，大气折射率n或大气折射指数n与大气温度T、大气压力P和水汽压e之间的函数关系为：当远距离传输时，考虑地球的曲率对传播的影响。
大气波导对TD—LTE无线通信产生干扰问题的分析
大气波导对TD—LTE无线通信产生干扰问题的分析作者：陈森金岩华来源：《无线互联科技》2018年第01期摘要：随着LTE网络的大规模建设，中国移动4G用户呈爆发式增长。
TD-LTE网络干扰因素越来越多，其中影响范围最广、处理难度最大的干扰为大气波导干扰，有效地规避与解决大气波导干扰问题成为无线通信发展的重中之重。
文章从大气波导产生干扰的基本原理、成因、影响等方面进行分析，给出干扰规避解决方案，为TD-LTE网络大规模部署后，避免和消除这种干扰的影响提供理论支持。
关键词：TD-LTE；无线通信；大气波导干扰1 大气波导干扰介绍1.1大气波导的形成大气波导是一种特殊天气下形成的大气对电磁波折射效应，低层大气产生逆温现象，由于射线的绝对曲率大于地球表面的绝对曲率，故射线将弯向地面，经地面反射后继续向前传播，这种过程的多次重复，使射线在地面和某一大气层之间滚轮式地向前传播，使电磁波产生超折射的大气层称为大气波导层[1]。
1.2大气波导干扰的原理在“大气波导”效应下，电磁波通过波导层进行传播，可以绕过地平面，实现超远距传输，传播损耗很小（近似于自由空间传播）。
由于远距离传输时间超过TDD系统的上下行保护间隔，从而干扰了近处基站的上行接收，产生TDD系统的远距离同频干扰[2]。
2 TD-LTE系统大气波导干扰的特征及判定方法2.1 TD-LTE系统大气波导干扰的特征2.1.1 TD-LTE大气波导干扰波形干扰波形特征：20 M带宽，100 RB整体抬升（见图1）。
2.1.2 TD-LTE大气波导干扰时间特征干扰多发生在晚21点到次日上午9点之间，9点之后一般自动消失（见表1）。
2.1.3 TD-LTE大气波导干扰地域特征远距离同频干扰影响范围较大，农村及城郊受限影响小区数明显多于城区。
邯郸涉及大气波导的区域主要为东部相对较平县区、农村，西部山区干扰较少（见图2）。
2.1.4 TD-LTE大气波导干扰方向特征TD-LTE大气波导干扰具有一定的方向性，1个基站3个方向小区均受干扰，其中1小区受干扰最严重，而3小区受干表1TD-LTE大气波导干扰时间特征扰较轻。
5G网络中的大气波导研究
5G 网络中的大气波导研究郭建光1，赵亚锋2，刘旸1，李丹1(1 中国移动通信集团设计院有限公司河北分公司，石家庄 050021; 2 中国移动通信集团河北有限公司，石家庄 050021）摘 要 5G网络主要采用时分系统，其应对大气波导的特点以及能力均跟4G网络有很大的差异性。
如何运用5G网络的新特点和新技术来更好地规避大气波导的影响，成为目前业界的研究重点。
本文从大气波导的形成原理、对5G网络的影响因素和5G网络的规避措施等几个方面进行了重点分析，以期为5G网络的建设提供相关的参考和借鉴，更好的服务于5G网络建设。
关键词 5G；大气波导；干扰分析中图分类号 TN929.5 文献标识码 A 文章编号 1008-5599（2021）04-0057-04收稿日期：2020-11-13大气波导在TD-LTE 系统时代已有相关研究，为了应对大气波导的影响，可以采用建设LTE FDD 网络来替代TD-LTE 网络。
在4G 时代，由于采用的网络制式和频段均有可选择的余地，可以通过布局频分系统来进行大气波导的规避。
在5G 时代，由于绝大多数5G 系统均为时分系统，且5G 的大带宽特性决定了5G 系统不像4G 系统一样，可通过换频点和换制式的方式来规避大气波导对5G 系统的影响。
因而，大气波导对5G 系统的影响程度，以及5G 系统的规避方案均需要进行深入研究。
1 大气波导形成原理在一定的气象条件下，电磁波在大气边界层容易受到大气折射的影响，从而使得电磁波的传播轨迹向地面弯曲。
当地球表面曲率与电磁波传播曲率小的时候，电磁波就像在波导管中传播一样，会被陷获在一定厚度的大气薄层内，该现象被称为大气波导传播，如图1所示。
大气波导对于时分的通信系统会造成远距离的同频干扰。
根据大气波导的形成原理，大气波导通常分为表面波导、悬空波导和蒸发波导3类。
表面波导和悬空波导在陆地和海洋环境中都存在，蒸发波导一般发生在海洋大气环境。
5G NR 和TD-LTE 时分系统受到的大气波导主要是表面波导。
5G移动通信技术特征及无线电干扰排查分析
运营维护技术移动通信技术特征及无线电干扰排查分析朱渊隆（甘肃省无线电监测站武威监测站，甘肃技术的快速发展，促进了各个行业之间的深度融合，带动相关产业链的融合发展。
以频段干扰案例展开干扰排查，对5G的应用发展进度。
通信；无线电干扰；用频安全Technical Characteristics of 5G Mobile Communication and Investigation and Analysis ofRadio InterferenceZHU Yuanlong(Gansu Province Radio Monitoring Station Wuwei Monitoring Station, Wuweiof 5G technology, it hasindustries and promoted the integrated development of related industrial chains. Based on the research on the technicalcommunication, this paper conducts interferenceTelecom Power Technology的高效接收，满足工业控制、环境监测等物联网实时在智能电子设备终端种类激增、复杂多样的市移动通信技术的兼容性相对较差，已移动通信技术的支持下，能够促进智能电子设备接口共同运行，从而实现万物互联，解决人与物、物与物之间的通信问题，满足工业制造、移动医疗、人工智能、车联网以及智能家居。
万物互联能够为社会的创新发展提供强有力的动力，进而极大地促进社会移动通信业务常见的干扰及发生原因移动通信网络在运行过程中仍然会受到无线电等设备的干扰，从而影响信号传输质量。
为移动通信网络的流畅性，需要采取科学有会对信号的传输产生不利影响。
为了确保信号的传输质量，需要采用科学有效的干扰排查方式，并及时采取相应的措施来消除这些干扰。
5G信号对中波广播发射台站的干扰及应对方法
广电技术一、引言中波广播C波段部分频率范围被5G频率所占用，对当2019年底以来，笔C波段卫星信号屡遭5G信号干扰，出现严重卡顿、中断、杂音等情况，严重威胁台站安全播出任务。
二、洞头广播转播台站简介洞头广播转播台，位于温州市洞头区，于1973年5月建成开播，转播中央一套(1017KHz)和浙江一套(1287KHz)广播节目，信号覆盖整个洞头区以及温州、乐清、龙湾、玉环等周边部分地区，广播覆盖区域5 000多平方公里，人口110万左右。
20世纪70年代初，由于洞头县(2015年9月洞头正式撤县设区，现称洞头区)地处边远海岛，收听中央台和省台中波广播节目效果差，且地理位置距台湾近，受干扰严重，洞头台于1971年12月获准开始筹建，为地区直属单位，并受洞头县革委会政工组(即现在的区委宣传部)双重领导，1973年5月建成开播。
1978年6月，根据省广电厅文件精神，改称为洞头广播转播台。
1984年，洞头县成立广播电视局。
洞头广播转播台划归洞头县广播电视局直接领导，业务技术接受省厅、市局指导。
2001年4月，根据国家四部委精神，成建制上划至省广电集团垂直管理，单位呼号改为浙江省洞头广播转播台。
洞头广播转播台工艺设备由节传系统、发射系统、供配电系统及监测系统组成，其中节传系统信号源由三路信号组成，分别为卫星信号主路、卫星信号备路以及光纤信号。
三路信号同处工作状态，转播台负责转播的两个广播频率各配备一套信号切换系统，三选一自动选择一路信号，经音频处理器处理后送入正在运行的发射机及天馈系统进行中波发射。
三、Ｃ波段卫星与５Ｇ信号干扰分析(一)C波段频率广播电视应用现状C波段频率是我国广播电视行业重要的频率资源，多用于传输广播电视等音视频节目信号，主要用于中央广播电视和各省级广播电视节目信号传输的卫星C波段下行频率是 3 400MHz—4 200MHz。
(二)5G信号应用现状近些年5G技术逐步瞄准越来越多的细分领域，开启大规模商业化应用时代，5G走进你我生活。
大气波导干扰问题分析
大气波导干扰问题分析1、概述在一定的气象条件下，在大气边界层尤其是在近地层中传播的电磁波，受大气折射的影响，其传播轨迹弯向地面，当曲率超过地球表面曲率时，电磁波会部分地被陷获在一定厚度的大气薄层内，就像电磁波在金属波导管中传播一样，这种现象称为电磁波的大气波导传播，形成的大气薄层称为大气波导层，目前天津大气波导主要影响郊县区域的F频段，一般出现凌晨和上午。
经验证，在F频段站点存在大气波导干扰时，“大气波导启动开关”可有效降低接通、掉线指标恶化程度，提升用户感知，要配合上行频选功能使用，开的话改为上行PRB随机化[6]，开启三天MR的时候改为RB位置子带分配（频选）[1]。
2、大气波导干扰规律1、干扰范围远距离同频干扰影响范围较大，农村及城郊受影响小区明显多于市区，干扰扇区具有明显的方向性，干扰小区会随着时间的推移逐渐流动2、时间规律干扰发生在晚12点至次日上午9点之间，9点之后自动消失；一般在晴朗有风的时候容易出现3、指标影响在大面积干扰出现时段，无线接通率和切换成功率明显降低，无线掉线率明显升高4、干扰频段大气波导主要影响F频段，在大气波导较为严重的时候，D频段也会受轻微的影响由以上两图看出，当出现大气波导干扰时，对3大指标均有不同程度的恶化且严重降低了用户感知。
3、干扰小区分布情况天津市内大气波导干扰小区主要分布在环外区域，例如武清、北辰、静海、宁河等区域下图为2017年1月4日大气波导干扰小区分布图，受干扰小区基本集中在郊县区域4、大气波导特征TDD无线通信系统中，在某种特定的气候、地形、环境条件下，远端基站下行时隙传输距离超过TDD系统上下行保护时隙（GP）的保护距离，干扰到了本地基站上行时隙。
这就是TDD系统特有的“远距离同频干扰”。
在大规模部署的网络中，此类干扰较为普遍，且可能会对本地基站的上行用户随机接入时隙以及上行业务时隙造成干扰，从而影响用户上行随机接入、切换过程以及上行业务时隙。
论中波广播发射台站的抗5G干扰技术及策略
论中波广播发射台站的抗5G干扰技术及策略【摘要】当前我国科学技术水平不断提升，越来越注重实施5G战略，尤其是将5G技术应用在各个方面。
总结广播电视台传输发射台站无法正常运行的原因，就会发现5G技术对广播电视信号产生的干扰就是其中影响程度非常大的一项因素。
如果想要高效处理5G干扰问题，就要从多个角度出发，制定并实施科学有效的策略，保证5G通信与广播电视信号共存，不可否认这是现阶段广播电视业务重点研究的一个方向。
本文将中波广播发射台站卫星信号接收系统的运行原理作为切入点，结合5G信号干扰中波卫星信号的主要原因和具体的干扰形式展开阐述，针对如何高效实施抗5G干扰方案进行全面探讨。
【关键词】中波；广播发射台站；抗5G干扰；卫星信号接收系统【引言】现阶段无线电业务发展方面急需处理的一项问题，主要是指频率资源不足，加之使用5G通信技术的频段和广播电视业务处于重叠状态，这是5G信号干扰广播卫星信号的具体表现。
目前重点研究的内容就是“如何避免5G信号对中波卫星信号的干扰”，一定要结合实际情况进行细致分析，既要明确5G基台与中波台天线二者之间的位置关系，也要精准确定干扰形式，这样能够采取科学合理的抗5G干扰措施。
基于此，将防止同频干扰、防止邻频干扰、防止饱和干扰多个方面的工作落到实处，为后续实现5G通信与广播电视信号共存目标清除障碍。
1、中波广播发射台站卫星信号接收系统概述1.1运行原理这种类型的系统日常运行过程中由多个模块共同组成，具体包括接收天线、卫星接收机、音频增益调节器、音频处理器、矩阵切换器多个模块。
比如：接收天线在对空间中的电磁波信号接收、初步处理多个方面发挥十分重要的作用；之后也会向卫星信号接收机传输处于经过处理状态的电磁波信号，这样可以将实际需要的音频信号解调出来；在音频增益调节器的辅助下，对实际解调出的音频信号幅度进行调节，并要保证其符合规范要求；在音频处理器的辅助下，压缩放大音频信号，保证具体情况达到限定幅度的水准，音频处理器一定要充分发挥作用，输出一个峰－峰值恒定的音频信号，以此为前提条件满足发射机使用要求；矩阵切换器的主要功能就是矩阵切换多路信号源。
基于算力网络的5G大气波导干扰管理方案
基于算力网络的5G大气波导干扰管理方案
王学灵;吴根生
【期刊名称】《电信快报》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】针对大气波导效应影响通信系统特定频段的问题,从影响的形成机制和影响程度着手,分析现有规避方案存在的不足,提出基于算力网络的ADI(大气波导干扰)规避方案。
方案包括基站级ADI识别、区域ADI信息处理及协同、算法训练及全域ADI协同三部分。
该方案能以较低成本和较少资源开销,解决ADI的全域管理难题,有效规避大气波导效应的影响。
【总页数】4页(P7-10)
【作者】王学灵;吴根生
【作者单位】上海邮电设计咨询研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN9
【相关文献】
1.5G网络大气波导干扰研究
2.5G网络大气波导干扰防范研究
3.5G 2.6G网络大气波导干扰应对策略研究与应用
4.基于5G+三级云架构的教育算力网络解决方案
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5G中大气波导干扰现象
本文有两个缩写名词，先熟悉下：
RIM Remote Interference Management（远端干扰管理）
IoT interference over thermal（热干扰）
什么是大气波导现象？英文是：atmospheric ducting phenomenon
在某些天气条件下，地球大气中较高高度的低密度会导致折射率降低，使信号向地球反射。
在这种情况下，信号可以在高折射率层（即大气波导）中传播，因为反射和折射是在具有低折射率材料的边界处遇到的。
在这种被称为大气管道的传播模型中，无线电信号的衰减较小，并且传播的距离远大于正常的辐射范围。
这一现象通常发生在内陆地区的春夏过渡期、夏秋过渡期和沿海地区的冬季。
大气波导现象通常影响的频率范围在0.3ghz-30ghz之间。
在上下行链路传输方向相同的TDD网络中，使用间隙（Gap）来避免交叉链路干扰。
然而，当大气波导现象发生时，无线电信号可以传播较长的距离，传播延迟超过了间隙（Gap）。
在这种情况下，如下图所示，攻击者基站的下行链路信号可以传播很长的距离并且干扰远离攻击者的受害者基站的上行链路信号。
这种干扰在这里被称为“远程干扰”（Remote Interference）。
攻击者（Aggressor）对受害者（Victim）的距离越远，受害者的上行链路符号将受到的影响越大。
图1： TDD-LTE远端干扰
在TDD-LTE网络中，特殊子帧中的GP只有3个OFDM符号，最大保护距离是64KM。
超过这个距离，远端基站的下行就会落到本地基站的上行中，所以会导致远端干扰。
当发送大气波导现象时，受干扰基站的热噪声干扰呈“倾斜”现象，如下图：
图2： TDD-LTE受扰基站的IOT表现
从上图可知，越靠近Gap的上行符号，干扰越强。
这背后的原因是，远程干扰是由来自不同距离的多个远程基站的累积信号引起的。
具体地说，如图3所示，侵略者1是与受害者最近的侵略者，它只会在受害者的间隙（Gap）之后对第一个上行链路符号造成干扰。
而对于远离受害者的攻击者4，其下行链路信号将传播更长的距离并影响受害者的更多上行链路符号。
1）如图3所示，受害者的第一上行链路符号受到攻击者1~4的干扰，而第五上行链路符号仅受到攻击者4的干扰。
因此，与远离间隙的上行链路符号相比，那些靠近间隙的符号受到更多侵略者造成的累积干扰，从而在时域上产生倾斜的IoT。
2）由于侵略者1离受害者较近，因此侵略者1的下行链路信号将以比侵略者2～4更高的功率到达受害者。
因此，在靠近间隙的上行链路符号处的干扰应高于在远离间隙的上行链路符号处的干扰。
图3： TDD-LTE受扰基站的IOT形成示意图
那么远程干扰（大气波导）一般影响的距离是多少呢？
根据TD-LTE网络的现场试验结果，得到了内陆地区远程干扰可能影响距离的概率密度函数（PDF），如图4所示。
可见，受害者与侵略者之间的距离在64公里至400公里之间，其中很大一部分样本在150公里以内。
图4： TDD-LTE 远程干扰距离PDF 图
那么，在5G 网络中会受大气波导多大的影响呢？
Common understanding
among the whole network Frame Structure
Configuration for gNB1Frame Structure
Configuration for gNB2图5： 上下行传输周期内上下行传输边界
NR 现网是下行发送边界全网统一（第一参考点），上行接收边界也是全网统一的（图中第二参考点）。
● 边界需要考虑RS 设计；
● 第一参考点位置在第二参考的之前。
gNB 不期望在DL 传输边界之前接收RS ，也不期望在UL 接收边界之后发送RS 。
所以，在5G 中可以部署RIM ，那RIM 的架构和机制是怎样的？
RIM 被分为两类，分别是静态RIM （static RIM ）和自适应RMI （adaptive RIM ） ● 静态RIM 依赖于网络规划，因此对RI 具有内在的健壮性
● 自适应RIM 依赖于检测RI 的存在并调整其配置，可以进一步分为集中式、分布式
或局部式（centralized, distributed or localized ）。
● 集中式RIM 依赖一个集中式协调器来收集侵略者和受害者gNB 的输入，并基于这些
输入，为每个gNB 决定适当的RIM 操作，并指示gNB 应用此操作。
● 在分布式RIM 中，攻击者和受害者在没有集中节点参与的情况下交换信息/协调，
即每对gNB 仅基于彼此之间的信息交换来决定RI 缓解方案。
● 局部RIM 不涉及参考信号的传输或任何形式的协调。
在现有的TD-LTE 网络中，大气波导现象在一定时间内发生。
图6所示的远程干扰管理（RIM ）用于处理远程干扰。
图6： TD-LTE中RIM架构
如图6所示，目前的RIM框架不是自适应的。
RS传输的停止、RS监控的触发和停止、远程干扰缓解方案的触发和停止应用都依赖于OAM的人工干预。
在此框架下，RIM的启动和停止以及相应的远程干扰抑制方案不能及时发生，导致网络性能和效率的下降。
为了尽可能减少或消除RIM过程中的人工干预，提高RIM的有效性和效率，如SI 目标所述，应在NR-RIM框架中研究gNB启动和终止参考信号传输/检测的机制。
该框架应明确相应参考信号的功能和要求，以便对参考信号进行相应的分析和设计。
NR-RIM的潜在框架和工作流程
图7：RIM Framework-0
Framework-0的工作流
第0步：出现大气波导现象，出现远距离干扰
步骤1：
●受害者经历了IOT增加和启动RS传输等“倾斜”
●攻击者开始监视OAM配置的RS
步骤2：当接收到RS时，攻击者将检测到的RS报告给OAM
步骤3：OAM向攻击者发送远程干扰缓解方案
步骤4：攻击者应用远程干扰缓解方案
步骤5:OAM停止RS监视并恢复原始配置。
在攻击侧和受害者侧停止RS传输。
图8: RIM Framework-1
框架1的工作流程如下：
第0步：出现大气波导现象，出现远距离干扰
步骤1：
●受害者体验“倾斜”，如IOT增加和启动RS传输/监控
●此标记为RS-1的RS用于帮助攻击者识别它们正在对受害者造成远程干扰，并检测
/推断受害者有多少UL资源受到攻击者的影响。
●攻击者开始监控OAM配置的RS，或者当它遇到“倾斜”IOT增加的远程干扰时。
第2步：在接收到RS-1后，攻击者启动远程干扰缓解解决方案，例如使一些DL传输符号静音，并发送RS来通知受害者大气管道现象仍然存在
●这个标记为RS-2的RS用来帮助受害者判断大气波导现象是否仍然存在。
●这并不排除在进一步研究之前将RS-2用于其他目的的可能性。
步骤3：如果检测到RS-2，受害者将继续RS-1传输。
如果没有检测到RS-2并且物联网恢复到一定水平，受害者可能会停止RS-1传输。
步骤4：攻击者在接收RS-1时继续远程干扰缓解。
当RS-1“消失”时，攻击者在RS-1“消失”时恢复原始配置。
注：虽然RS-1和RS-2具有不同的功能，但实现RS-1和RS-2的通用设计可能是有益的。
图9: RIM Framework-2.1
框架工作流程-2.1
第0步：出现大气波导现象，出现远距离干扰
步骤1：
●受害者经历了物联网增加和启动RS传输等“倾斜”
●一组gNB可能使用相同的RS，该RS可以携带SET ID。
●攻击者开始监控OAM配置的RS，或者当它遇到“倾斜”IOT增加的远程干扰时。
步骤2：当接收到RS时，攻击者通过回程通知受害者gNB集合接收RS并应用干扰缓解
方案
步骤2中的消息交换可能包括其他信息，有待进一步研究。
步骤3：当RS“消失”时，攻击者通过回程通知受害者gNB集合RS的“消失”并恢复原始配置。
步骤4：通过回程接收“RS消失”信息时，受害者停止RS传输
图10: RIM Framework-2.2
Framework-2.2的工作流程如下：
第0步：出现大气波导现象，出现远距离干扰
步骤1：
●受害者经历了物联网增加和启动RS传输等“倾斜”
●一组gNB可能使用相同的RS，该RS可以携带SET ID。
●攻击者开始监控OAM配置的RS，或者当它遇到“倾斜”IOT增加的远程干扰时。
步骤2：在接收到RS时，侵略者通过回程通知受害者gNB集接收RS
步骤3：在回程中接收到“接收RS”信息后，受害者发送信息以协助RIM协调
步骤4：攻击者应用远程干扰缓解方案
第5步：当RS“消失”时，攻击者通过回程通知受害者RS“消失”。
步骤6：通过回程接收“RS消失”信息时，受害者停止RS传输。