Помехи в радиосвязи на одной частоте.

Введение

Перекрёстные помехи от двух радиопередатчиков на одном канале.

Коканальные помехи, или CCI, – это перекрёстные помехи от двух различных радиопередатчиков, использующих один и тот же канал. Коканальные помехи могут быть вызваны множеством факторов, от погодных условий до административных и конструкторских проблем. Управлять коканалальными помехами можно с помощью различных схем управления радиоресурсами.

Сотовые мобильные сети

В сотовой мобильной связи (например, в системах GSM и LTE) частотный спектр является ценным ресурсом, который разделен на неперекрывающиеся полосы спектра, назначаемые различным ячейкам (в сотовой связи ячейкой называется шестиугольная или круглая область вокруг антенны базовой станции). Однако, после определенного географического расстояния эти частотные полосы повторно используются, то есть одни и те же полосы спектра назначаются другим, более удаленным ячейкам. Помехи по соседству возникают в сотовых мобильных сетях из-за этого явления повторного использования частот. Таким образом, помимо целевого сигнала внутри ячейки, на приемник на тех же частотах (сигналы коканала) поступают сигналы от нежелательных передатчиков, расположенных (на значительном расстоянии) в других ячейках, что приводит к ухудшению характеристик приемника.

Неблагоприятные погодные условия

Для FM вертикальное распределение влажности и температуры в атмосфере (инверсионные слои) иногда может приводить к тому, что сигналы распространяются на сотни или тысячи километров дальше обычного. Инверсионный слой (или волновод) наиболее часто наблюдается в областях высокого давления и может влиять на радиосигналы в течение нескольких часов или дней. Это явление обычно называют аномальным распространением и оно более вероятно в жаркую, сухую погоду в конце лета.

Плохое планирование частоты

Недостаточное планирование частот вещателями может вызывать взаимные помехи (CCI), хотя это случается редко. Яркий локальный пример – Листовел на юго-западе Ирландии. Телевизионные передатчики 2RN UHF в Листовелле и Нокмойле (недалеко от Трали) работают на одних и тех же частотах, но с противоположной поляризацией. Однако, в некоторых окраинных районах Листовела можно принимать сигналы обоих передатчиков, что приводит к сильным взаимным помехам. Эта проблема вынуждает жителей этих районов использовать другие передатчики для просмотра программ RTÉ.

Слишком переполненный радиочастотный спектр

Во многих населённых пунктах радиочастотный спектр сильно перегружен. Станции располагаются очень плотно, иногда настолько, что одновременно можно чётко слышать две, три или более станции на одной и той же частоте. В США модели распространения сигнала, используемые Федеральной комиссией по связи (FCC) для определения расстояния между станциями на одной частоте, не всегда точно предсказывают силу сигнала и уровень помех. Примером такой ситуации является то, что в некоторых районах Файетвилля, штат Арканзас, местная станция 99.5 FM KAKS заглушается станцией KXBL 99.5 FM из Тулсы, штат Оклахома, особенно на западном склоне холмов. Другой пример – станция WKKY 104.7 из Аштабулы, испытывающая помехи от станции WIOT 104.7 FM из Толедо на онтарийском берегу озера Эри, а также, в редких случаях, от станции CIHR FM из Вудстока, работающей на частоте 104.7 FM, из-за дальности распространения сигнала над озером Эри. Проблема помех для WIOT, вызванная работой ретранслятора W284BQ, была решена FCC. С 18 октября 2011 года ретранслятор должен прекратить вещание.

Днем против ночью

В среднечастотной части радиочастотного спектра, где выделена большая часть частот для AM-вещания, сигналы распространяются постоянно по наземной волне, а ночью – также и по небесной волне. Это означает, что в ночное время на многих частотах AM-радио возникает взаимная помеха из-за средних волн, отражающихся от ионосферы и возвращающихся на Землю. В Соединенных Штатах, Канаде, Мексике и Багамских островах существуют международные соглашения, определяющие частоты для "чистых каналов", позволяющие определенным станциям либо использовать свои частоты исключительно ночью, либо совместно использовать их с другими станциями, расположенными на расстоянии сотен или даже тысяч миль. На других частотах существуют "региональные каналы", где большинство станций на этих частотах либо снижают мощность, либо переходят на направленную антенную систему ночью, чтобы уменьшить взаимную помеху сигналам. В Соединенных Штатах есть шесть частот "местных каналов", также известных как "кладбищенские", где почти каждая станция имеет одинаковую мощность и диаграмму направленности антенны как днем, так и ночью. В результате распространения небесной волны на этих частотах в сельской местности обычно наблюдается сильная взаимная помеха, что часто затрудняет, если не делает невозможным, понимание передач ближайшей местной станции или удаленных станций, работающих на той же частоте, в ночное время. Небесная волна используется для приема AM-радио на большие расстояния с момента изобретения радио и не должна рассматриваться как негативный фактор. Дерегулирование FCC позволило создать множество новых AM-радиостанций на бывших частотах чистых и региональных каналов, что является основной причиной перегруженности AM-диапазона ночью. Новым источником помех в AM-диапазоне является новая цифровая система вещания HD. Любая AM-станция, транслирующая в HD, накладывает цифровой "шум" на соседние каналы. Это особенно заметно ночью, поскольку некоторые станции, например WBZ, передают свой 30-килогерцовый сигнал на сотни миль, вызывая задокументированные помехи и перекрывая другую станцию на соседней частоте (WYSL 1040) на расстоянии до 400 миль.

In the medium frequency portion of the radio spectrum where most AM broadcasting is allocated, signals propagate full time via groundwave and, at nighttime, via skywave as well. This means that during the nighttime hours, co channel interference exists on many AM radio frequencies due to the medium waves reflecting off the ionosphere and being bounced back down to earth. In the United States, Canada, Mexico, and the Bahamas, there are international agreements on certain frequencies which allocate "clear channel" broadcasting for certain stations to either have their respective frequencies to themselves at night, or to share their respective frequencies with other stations located over hundreds or even thousands of miles away. On other frequencies, there are "Regional Channels" where most stations on these frequencies either reduce power or change to a directional antenna system at nighttime to help reduce co channel interference to each other's signals. In the United States, there are six "Local Channel" frequencies, also known as "graveyarders" where nearly every station on those frequencies has the same power and antenna pattern both day and night and, as a result of skywave propagation, there is normally massive co channel interference in rural areas on these frequencies, often making it difficult, if not impossible, to understand what's being said on the nearest local station on the respective channel, or the other distant stations which are bouncing on the same channel, during the nighttime hours. Skywave has been used for long distance AM radio reception since radio's inception and should not be construed as a negative aspect of AM radio. FCC deregulation allowed many new AM radio stations on the former clear and regional channel designations; this is the principal cause of overcrowding on the AM band at night. A new source of interference on the AM broadcast band is the new digital broadcast system called HD, any AM station that broadcasts HD superimposes digital "hash" on its adjacent channels. This is especially apparent at night as some stations, for example WBZ transmits its 30 kHz wide signal for hundreds of miles at night causing documented interference and covering another station on an adjoining frequency (WYSL 1040) as far as 400 miles away.

Отмена сигнала

Кроме того, многие AM-станции, включая, но не ограничиваясь станциями чистых каналов, часто испытывают взаимное ослабление собственных сигналов во внутренних и внешних границах их обычной зоны покрытия наземными волнами в ночное время, поскольку индивидуальные сигналы небесных волн станций достигают приемников слушателей с силой, сопоставимой с силой сигналов наземных волн; это явление очень похоже на многолучевые помехи, наблюдаемые на FM-радио в диапазоне VHF в гористой местности и городских районах из-за отражения сигналов от гор, зданий и других сооружений, за исключением того, что взаимное ослабление наземных и небесных волн происходит почти исключительно ночью, когда распространение небесных волн активно.

Кровотечение соседних полос

Даже при планировании частот, просачивание сигналов из смежных диапазонов может вызывать интерференцию. Это может ухудшить работу пассивного дистанционного зондирования, используемого для экологического мониторинга, например, в метеорологических спутниках. Внедрение 5G может значительно усилить негативное воздействие на спутники, что приведет к снижению точности численного прогнозирования погоды и, как следствие, к серьезным экономическим и общественным последствиям. В связи с этими опасениями, министр торговли США Уилбур Росс и глава NASA Джим Бриденстайн в феврале 2019 года обратились к FCC с просьбой отменить планируемые аукционы по спектру, но их просьба была отклонена. Нелицензируемые операции или недостаточно регулируемые диапазоны также могут приводить к интерференции.