福建省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 吳曉東
超密集組網(wǎng)作為5G關(guān)鍵技術(shù)之一,是滿足現(xiàn)有社會(huì)發(fā)展中對網(wǎng)絡(luò)需求的重要方式之一。但目前5G網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展過程中由于過于密集化的布設(shè)可能會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的干擾現(xiàn)象,因此,5G超密集網(wǎng)絡(luò)中的干擾管理是目前重要的研究方向。本文從各種干擾因子的處理思路為出發(fā)點(diǎn),通過對5G無線網(wǎng)絡(luò)下智能干擾管理技術(shù)進(jìn)行分析和研究,以供參考。
近來年,在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)健發(fā)展和信息化快速發(fā)展的背景下,我國現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了快速的發(fā)展。隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展和各種智能終端設(shè)備的普及,使民眾對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用和體驗(yàn)提出了更高的要求,從而促進(jìn)了5G無線網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)和應(yīng)用。要想使5G網(wǎng)絡(luò)得到長足有效的發(fā)展,需不斷對無線技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,但由于受到眾多因素的影響,目前5G無線網(wǎng)絡(luò)智能干擾管理中還存在有一定的不足之處,文章對5G無線網(wǎng)絡(luò)智能干擾管理中存在的問題點(diǎn)進(jìn)行分析,以期促進(jìn)5G無線網(wǎng)絡(luò)的長足發(fā)展。
5G無線網(wǎng)絡(luò)智能干擾管理技術(shù)的發(fā)展,是有效解決5G無線網(wǎng)絡(luò)干擾因子的一種長期且有效的技術(shù)方法之一,從目前影響5G無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展的角度分析,例如:超密集組網(wǎng)在增加無線網(wǎng)絡(luò)基站設(shè)置密度的條件下,可提高頻率獲取和復(fù)用的效率,但對微蜂窩和微微蜂窩來說,更為密集的架設(shè)超密集組網(wǎng),不僅會(huì)引起覆蓋范圍的重疊,還有可能造成更為嚴(yán)重的干擾。
對于干擾隨機(jī)化來說,其主要目的是接收端獲取接近白噪聲的干擾信號(hào),也就是隨機(jī)化的干擾信號(hào),從而進(jìn)一步對干擾產(chǎn)生抑制作用。比如:從調(diào)頻、交織和加擾是比較常見的干擾隨機(jī)化方式。其中,調(diào)頻是對各小區(qū)使用具有一定差異性的調(diào)頻方式來獲得干擾白化的效果;交織是指在信道進(jìn)行編碼后對各小區(qū)的信號(hào)采用不同方式的交織圖案,然后再實(shí)現(xiàn)對應(yīng)信道的信道交織;加擾是指在完成信道編碼及信道交織后,對不同小區(qū)之間的信號(hào),采取具有差異化的偽隨機(jī)碼從而實(shí)施加擾措施管理(李建東,劉磊,盛敏,徐超.面向5G無線網(wǎng)絡(luò)的智能干擾管理技術(shù)[J].電信科學(xué),2016,06:3-14),增加干擾的作用(李建東,劉磊,盛敏,徐超.面向5G無線網(wǎng)絡(luò)的智能干擾管理技術(shù)[J].電信科學(xué),2016,06:3-14)。
多點(diǎn)協(xié)同傳輸技術(shù),即:協(xié)調(diào)調(diào)度/波束成形(CoMPCS/CB),對該技術(shù)來說,主要在協(xié)調(diào)調(diào)度或波束成形的基礎(chǔ)上,來控制對小區(qū)邊緣用戶的干擾。其主要是共享不同小區(qū)之間的信道狀態(tài),并且選擇科學(xué)合理的調(diào)度算法,從而將不同小區(qū)間的干擾轉(zhuǎn)換成可用的信號(hào)(李建東,劉磊,盛敏,徐超.面向5G無線網(wǎng)絡(luò)的智能干擾管理技術(shù)[J].電信科學(xué),2016,06:3-14),降低相鄰小區(qū)間的相互干擾,在提高系統(tǒng)性能的同時(shí),優(yōu)化接收信號(hào)的質(zhì)量。
圖1 干擾遷移示意圖
在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中,微蜂窩基站的設(shè)置具有比較大的隨機(jī)性特點(diǎn),難以準(zhǔn)確預(yù)測其的分布和覆蓋情況,從而可能產(chǎn)生微蜂窩基站分布不均的狀況,即部分區(qū)域同時(shí)擁有重復(fù)和重疊的多個(gè)微蜂窩小區(qū),而部分區(qū)域卻沒有微蜂窩小區(qū),從而導(dǎo)致在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)不同區(qū)域的干擾分布不均的現(xiàn)象。因此,常通過構(gòu)建重干擾區(qū)和輕干擾區(qū)來加強(qiáng)對干擾的管理,主要為采用移動(dòng)熱點(diǎn)作為橋梁,使多模用戶的設(shè)備可經(jīng)由Wi-Fi接口接入移動(dòng)熱點(diǎn),使用戶在開展業(yè)務(wù)傳輸時(shí),可使用兩條無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,在保持Wi-Fi鏈路的工作頻段和蜂窩網(wǎng)絡(luò)工作頻段不出現(xiàn)重疊的情況下,降低對蜂窩網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母蓴_。圖1所示是干擾遷移示意圖(李建東,劉磊,盛敏,徐超.面向5G無線網(wǎng)絡(luò)的智能干擾管理技術(shù)[J].電信科學(xué),2016,06:3-14):
在萬物互聯(lián)的新時(shí)期,具備高異構(gòu)性、高動(dòng)態(tài)性、高智能性等特點(diǎn)的5G網(wǎng)絡(luò)被應(yīng)于各式各樣的情形中,滿足了人們多樣化的業(yè)務(wù)需求和各行各業(yè)對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的需求。因此,5G無線網(wǎng)絡(luò)干擾管理應(yīng)可適用并符合各種類型的網(wǎng)絡(luò),并從不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)際反饋中,不斷地進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整,從而形成干擾體系,大大提升網(wǎng)絡(luò)性能。圖2干擾管理環(huán)圖:
圖2 干擾管理環(huán)圖
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的主要組成部分是干擾環(huán)境,其決定著干擾管理措施的具體實(shí)施效果和制定標(biāo)準(zhǔn)。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,根據(jù)實(shí)際的干擾環(huán)境制定出有效的管理方法;比如:通過感知數(shù)據(jù)從而獲得相應(yīng)的干擾信息,在對干擾信息進(jìn)行處理后可得到相應(yīng)的干擾模型,干擾模型就決定了對應(yīng)的管理措施。此外,在干擾管理管理機(jī)制的控制下,在融入智能動(dòng)態(tài)的干擾管理架構(gòu)后,不僅可改善其干擾環(huán)境,還可極大的提高網(wǎng)絡(luò)干擾管理的成效(葉文彬.5G無線網(wǎng)絡(luò)下的智能干擾管理技術(shù)研究[J].中國新通信,2017,08:96-97)。
2.對5G無線網(wǎng)絡(luò)智能干擾管理的措施
(1)干擾對齊和消除層間/層內(nèi)干擾管理的措施
在5G無線網(wǎng)絡(luò)中,由于宏蜂窩基站和微蜂窩基站各方面都具有一定的差異性,比如傳輸功率、天線配置、用戶數(shù)量等,使網(wǎng)絡(luò)中的層內(nèi)干擾與層間干擾中,各具備了不同的特性。此外,在各實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)基站中,由于受到用戶配置天線數(shù)量的限定,比較難以實(shí)現(xiàn)完美的干擾對齊;因此,在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)對干擾對齊算法合理選擇的同時(shí)能消除層間/層內(nèi)干擾(葉文彬.5G無線網(wǎng)絡(luò)下的智能干擾管理技術(shù)研究[J].中國新通信,2017,08:96-97),是目前網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)最有挑戰(zhàn)性的環(huán)節(jié)(吳振興.5G無線網(wǎng)絡(luò)的智能干擾管理技術(shù)研究[J].數(shù)宇通迅世界,2017,06:69-70)。
(2)聯(lián)合信道的選擇和功率分布式干擾的協(xié)調(diào)
隨著目前5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,傳統(tǒng)的中心式資源分配機(jī)制已不再適應(yīng)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,主要是由于微蜂窩位置的布設(shè)具有較大的隨機(jī)性,導(dǎo)致對其的位置與數(shù)量等實(shí)際信息不能進(jìn)行準(zhǔn)確的推測,而采用聯(lián)合信道與功率資源的分配,可達(dá)到提升網(wǎng)絡(luò)容量的效果(吳振興.5G無線網(wǎng)絡(luò)的智能干擾管理技術(shù)研究[J].數(shù)宇通迅世界,2017,06:69-70)。
5G無線網(wǎng)必然是未來網(wǎng)絡(luò)的主要發(fā)展趨勢,為了有效提高5G無線超密集網(wǎng)絡(luò)的性能,降低密集化部署對其產(chǎn)生的干擾,在采取相應(yīng)的措施的同時(shí)需構(gòu)建起完善的智能干擾管理體系,并加強(qiáng)對干擾遷移技術(shù)和分布式干擾協(xié)調(diào)技術(shù)的應(yīng)用,合理、科學(xué)地提高5G無線網(wǎng)絡(luò)的智能干擾管理成效,為5G無線網(wǎng)絡(luò)的健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)。