5G無線網(wǎng)絡下的智能干擾管理技術研究

葉文彬

【摘要】 超密集組網(wǎng)是一種5G關鍵技術，該技術可以使未來千倍數(shù)據(jù)流量需求得到有效滿足。但是，對于網(wǎng)絡密集化部署來說，會受到較為嚴重的干擾，為了使5G超密集網(wǎng)絡得到有效控制，便有必要注重干擾管理策略的應用。本次在分析相關干擾因子基本處理思路的基礎上，進一步對5G無線網(wǎng)絡下的智能干擾管理技術進行分析，希望以此為5G無線網(wǎng)絡應用發(fā)展提供具有價值的參考建議。

【關鍵詞】 5G無線網(wǎng)絡 智能干擾 管理技術

進入21世紀以來，在社會經(jīng)濟穩(wěn)健發(fā)展的背景下，我國網(wǎng)絡技術得到了快速的發(fā)展。從現(xiàn)狀來看，4G網(wǎng)絡得到普及，基于未來發(fā)展趨勢來看5G網(wǎng)絡發(fā)展的勢頭正在前進。從5G無線網(wǎng)絡的基本概念來看，將屬于一個高度融合以及高度智能的無線網(wǎng)絡。結(jié)合現(xiàn)狀研究，一致認為要想使5G網(wǎng)絡得到有效發(fā)展，需注重無線技術和網(wǎng)絡技術的革新[1]。但是，由于受到多項干擾因子的影響，使得5G無線網(wǎng)絡下的智能干擾管理存在缺失點。因此，從5G無線網(wǎng)絡的發(fā)展角度考慮，本文針對“5G無線網(wǎng)絡下的智能干擾管理技術”進行研究具備一定的價值意義。

一、干擾因子處理基本思路分析

基于5G無線網(wǎng)絡下的智能干擾管理技術是解決5G無線網(wǎng)絡干擾因子制定的一種有效技術方法，從現(xiàn)實角度來看，影響5G無線網(wǎng)絡技術應用及發(fā)展的影響因子角度。比如：超密集組網(wǎng)在對無線網(wǎng)絡基站布設密度進行增加的條件下，能夠使獲取頻率復用效率得到很大程度的提高。然而，對于微蜂窩和微微蜂窩來說，存在更為密集的部署，并且還存在小區(qū)覆蓋范圍的重疊，這樣便會造成更加嚴重的干擾。從5G無線網(wǎng)絡的發(fā)展來看，干擾被作為一類消極的影響因素，下面對干擾因子的基本處理思路進行分析。

1.1干擾隨機化處理思路

對于干擾隨機化來說，其主要目標是基于接收端獲取接近百噪聲的干擾信號，也就是隨機化的干擾信號，進一步得到能夠?qū)Ω蓴_產(chǎn)生抑制作用的處理增抑。例如：調(diào)頻、交織以及加擾便是較為常見的干擾隨機化方法。其中，調(diào)頻主要是針對每一個小區(qū)使用有差異的調(diào)頻方式，進而獲取干擾白化的效果[2]。對于交織來說，指的是基于信道編碼后，針對各小區(qū)信號應用有所差異的交織圖案，然后完成相應的信道交織，進一步使干擾的隨機化得到有效實現(xiàn)。此外，對于加擾來說，指的是基于信道編碼及信道交織完成之后，針對不同的小區(qū)的信號采取有所差異的偽隨機碼實施加擾措施，從而使干擾的作用得到有效增強。

1.2增強型小區(qū)之間的干擾協(xié)調(diào)處理思路

對于宏小區(qū)和微蜂窩兩者之間的層間干擾要想得到有效降低，便有必要對邊緣用戶的性能加以提升。針對小區(qū)之間的干擾協(xié)調(diào)技術，3GPP于LTE-Advanced的R10版本當中給出了增強型小區(qū)干擾協(xié)調(diào)技術，主要的解決方案有三種：其一，頻域eICIC；其二，基于功率控制的eICIC；其三，時域eICIC[3]。前兩種相較于第三種存在不足，比如頻域eICIC容易使頻域資源浪費；基于功率控制的eICIC需將QoS約束作為條件。但是，對于時域eICIC來說，是基于一個子幀上基于時間域?qū)崿F(xiàn)干擾協(xié)調(diào)，能夠使源自于干擾小區(qū)的干擾得到有效控制。

1.3多點協(xié)調(diào)傳輸技術

針對5G無線網(wǎng)絡下的干擾項，提出了一種多點協(xié)調(diào)傳輸技術，即：協(xié)調(diào)調(diào)度/波束成形（CoMPCS/CB），對于該項技術來說，主要在協(xié)調(diào)調(diào)度的作用下，或在波束成形的基礎上，使得小區(qū)邊緣用戶的干擾受到有效抑制。對于各大協(xié)作小區(qū)來說，可對不同小區(qū)間的信道狀態(tài)進行共享，但是不可共享用戶的數(shù)據(jù)，這使得用戶的數(shù)據(jù)得到有效保護。總體而言，在充分采取此信道狀態(tài)信息的基礎上，采取合理的調(diào)度算法選擇，能夠確保小區(qū)性能達到最優(yōu)化，而且還能夠使相鄰小區(qū)出現(xiàn)的干擾最小化，進一步對信號波束進行協(xié)調(diào)發(fā)送的條件下，能夠使網(wǎng)絡性能達到最優(yōu)化狀態(tài)。

二、5G無線網(wǎng)絡下的智能干擾管理技術分析

為了促進5G無線網(wǎng)絡的發(fā)展，需認清一些干擾因子，進一步明確智能干擾管理體系以及相應的管理技術。下面，將管理體系構(gòu)建及管理技術的應用進行分析。

2.1智能干擾管理體系的構(gòu)建

“萬物互聯(lián)”是5G無線網(wǎng)絡的愿景，通過5G網(wǎng)絡，在構(gòu)建多樣化場景的條件下，能夠使人們的業(yè)務需求更加豐富，并涉及于交通、醫(yī)療、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個領域[4]?？傮w而言，對于5G網(wǎng)絡來說，其高動態(tài)性、高智能型以及高異構(gòu)性的特點非常顯著。所以，對于干擾管理，有必要和網(wǎng)絡特征相匹配，以網(wǎng)絡環(huán)境的反饋采取動態(tài)調(diào)整措施，以此使干擾管理和網(wǎng)絡環(huán)境的互動得到有效實現(xiàn)，進一步使網(wǎng)絡性能得到有效提高。如下圖1所示，為干擾管理環(huán)圖示。

在網(wǎng)絡環(huán)境中，干擾環(huán)境是基礎部分，干擾管理方法的設計便取決于干擾環(huán)境。而對于干擾信號來說，能夠經(jīng)感知或者協(xié)作獲取，經(jīng)干擾信號處理獲取干擾模型，不同層次的干擾模型使得相對應的管理策略得到有效實現(xiàn)。與此同時，在干擾管理機制的作用下，能夠使干擾環(huán)境產(chǎn)生一定程度的改變，進一步使網(wǎng)絡容量受到影響，并重新作用在干擾管理策略的設計上。

在上述功能得到有效實現(xiàn)的基礎上，基于現(xiàn)實網(wǎng)絡中融入智能動態(tài)的干擾管理架構(gòu)，便能夠使網(wǎng)絡干擾管理得到有效實現(xiàn)。

2.2干擾遷移技術的應用

干擾遷移技術?；诋悩?gòu)網(wǎng)絡當中，對于微蜂窩基站布設來說，存在隨機性的特點，在分布和覆蓋等方面的狀況難以預測，這樣便可能致使微蜂窩基站在分布上呈現(xiàn)不均勻的情況，也就是說基于某些區(qū)域有交疊覆蓋的若干個微蜂窩小區(qū)同時存在，但是另外部分區(qū)域卻無微蜂窩小區(qū)存在。當微蜂窩小區(qū)疏密不統(tǒng)一，形成隨機分布的情況下，便會致使網(wǎng)絡當中的不同區(qū)域的干擾分布呈現(xiàn)不均的情況。對此，便有必要注重干擾遷移技術的應用，可利用移動熱點，構(gòu)建重干擾區(qū)和輕干擾區(qū)，多模用戶設備可以經(jīng)WIFI接口將移動熱點接入，然后經(jīng)蜂窩網(wǎng)絡接口使Internet回程得到有效實現(xiàn)，基于此環(huán)節(jié)移動熱點便稱之為蜂窩用戶。與此同時，移動熱點還能夠在利用WIFI接口以及蜂窩網(wǎng)絡接口的基礎上，在WIFI鏈路工作頻段和蜂窩網(wǎng)絡工作頻段沒有交疊情況下，使得蜂窩網(wǎng)絡傳輸?shù)母蓴_降低?？傊?，需注重干擾遷移技術在其中的應用，從而使5G無線網(wǎng)絡下的智能干擾管理得到有效增強。

三、結(jié)語

5G無線網(wǎng)是未來網(wǎng)絡發(fā)展的必然趨勢，但是網(wǎng)絡密集化部署會受到比較嚴重的干擾，為了使5G超密集網(wǎng)絡獲得有效控制，則有必要采取相應的技術部署，積極構(gòu)建智能干擾管理體系，并注重干擾遷移技術和分布式干擾協(xié)調(diào)技術的應用。相信在合理、科學地應用這些技術的基礎上，能夠使5G無線網(wǎng)絡的智能干擾管理得到有效增強，進一步為5G無線網(wǎng)絡的發(fā)展奠定堅實的基礎。

參 考 文 獻

[1]趙國鋒，陳婧，韓遠兵，徐川.5G移動通信網(wǎng)絡關鍵技術綜述[J].重慶郵電大學學報（自然科學版），2015，04：441-452.

[2]王瓊，喬寬，楊中豪.蜂窩結(jié)構(gòu)與5G無線通信網(wǎng)絡關鍵技術[J].廣東通信技術，2016，03：28-31+46.

[3]董江波，劉瑋，任冶冰，劉娜.5G網(wǎng)絡技術特點分析及無線網(wǎng)絡規(guī)劃思考[J].電信工程技術與標準化，2017，01：38-41.

[4]董江波，劉瑋，任冶冰，劉娜.5G網(wǎng)絡技術特點分析及無線網(wǎng)絡規(guī)劃思考[J].電信工程技術與標準化，2017，01：38-41.