基于PDMA技術的5G異構網絡融合技術的分析

焦安群

（中國移動通信集團設計院有限公司黑龍江分公司，哈爾濱 150010）

1 引言

現如今，人們的生活質量不斷優化，人們對通信速度以及質量提出了較高要求，這在一定程度上為5G異構網絡融合技術提供了應用空間，能為新業務推出提供機會，同時，網絡融合成本也能相應降低，客戶提出的多樣化網絡運營需要會被及時滿足。由此可見，本文探究這一論題對移動通信行業穩健發展有促進意義，具體探究如下。

2 PDMA技術基本介紹

2.1 基本框架

本文介紹的PDMA技術指的是，以通信系統為基礎，通過系統優化形成的非正交多址接入技術，該技術以聯合設計為前提，以此完成用戶區分和篩選，其中，用戶區分的常見區域主要為功率域、空域，或者時頻域；用戶檢測方式主要為串行干擾排除法。多用戶信息在不同區域重合，經過系列操作完成重合信息的有效分離（如圖1）。

圖1 PDMA內部結構

2.2 實現方式

PDMA技術聯合設計主要按照上述介紹的步驟和要求進行，分析可知，要想優化接收機檢測效果、增加系統容量，務必做好非正交特征圖樣的設計工作。一方面，優化時頻資源映射效果，遵循資源管理要求，以此提高資源利用率；另一方面，優化圖樣特征設計效果，主要從三個環節入手，分別為功率域發射端設計、空域發射端設計、混合域特征圖樣設計，堅持圖樣設計原則能夠優化系統設計效果，增加吞吐量。

2.3 性能介紹

PDMA性能優化主要體現在基站中心用戶和邊緣用戶兩方面，其中，邊緣用戶又被稱為弱用戶，適時應用PAMD機制能夠相應增加各類用戶吞吐量，其中，弱用戶與功率分配因子成正比例相關，基站中心用戶與其成反比例相關，為了維持二者間的平衡關系，應探索合理的功率分配因子，以免吞吐量失衡。

3 5G異構網絡融合技術分析

3.1 關鍵技術介紹

5G技術適用場合主要有三種，第一種即高可靠低時延通信，它能迎合特殊物聯網行業的應用需要，在發揮公共安全、移動云服務、娛樂、準確定位、辦公、智能電網等方面優勢的基礎上提升生活質量。第二種即增強型移動通信，它作為基礎型覆蓋方式，能夠滿足用戶隨時、高效獲取數據信息的需要，并且通信質量能夠得到保障。第三種即大規模機器通信，它主要用來進行數據采集，適用于環境監測行業以及智能農業領域，具有低功率、快速連接、低成本等特點，在智能家居以及智慧城市等方面具有良好的應用效果。

大規模多天線技術具有應用范圍廣、應用頻率高等特點，該技術主要以信道狀態信息反饋、信道傳輸、多用戶調度等內容為主要研究對象，該技術在5G構網絡融合環境中應用存在一定現實問題，技術實踐效果較差，大規模多天線技術應以系統適用性為前提，適當增強檢測性能，不斷優化檢測算法。以此降低算法應用的復雜性。超密集組網技術實踐過程中存在高成本、強干擾、資源傳輸利用率較低等問題，只有逐一突破技術阻力，才能為用戶帶來良好的用網體驗。新型多址接入技術可供選擇的方案主要有四種，分別為圖樣分割非正交多址接入、多用戶共享接入、非正交多址接入、稀疏碼多址接入。

3.2 系統預防干擾的途徑

用戶應用5G系統，享受其帶來網絡優勢的同時，還應做好系統干擾工作，通過干擾管理增加這一系統的發展動力。一方面，干擾協調處理。即通過合理調整不同區域的資源，做好資源分配以及調用工作，以此降低區域間資源分配無序現象。在細分用戶的基礎上，掌握時域資源分配原則，優化設計干擾預知機制，以此提高干擾處理效率，降低跨層干擾幾率。在功率控制的基礎上采取有效措施預防宏微基站干擾，細分干擾場景，遵循最優信號分配準則，完成各類基站功率的高效分配任務。另一方面，做好干擾對齊工作。即在發射信號預處理的基礎上合理排列編碼矩陣，以此控制干擾波束方向，避免出現信號干擾重疊現象，不斷擴大信號空間利用率。干擾對齊機制提出后，研究人員在理論探究的前提下，為實踐活動提供理論引導，適當改進干擾對齊機制，能夠適當擴大吞吐量，有效降低信息傳遞過程中干擾影響幾率。預防干擾的兩種途徑，實際應用的過程中存在一定不足，因此相關學者應深入探究干擾管理的相關問題，不斷增加探究成果，提高研究成果的實用性。

4 以PDMA技術為基礎的5G異構網絡融合技術探究

5G接入技術分析的過程中，應重點探究非正交多址接入技術的實踐阻力，確保5G系統在多種類設備連接方面具有適用性，不斷優化系統頻譜效果，提高頻譜速度，同時，這也是彰顯無線通信系統優勢的基本表現。下文在機制分析的基礎上，對機制進行仿真探究和評估。

4.1 網絡融合機制

5G網絡性能指標主要為：巧妙滲透PNMA技術于異構網絡融合活動中來，以此豐富系統容量、提高頻譜利用率、增加系統吞吐量。本文所介紹的PDMA技術屬于新型非正交多址接入技術，通過用戶合理區分、準確檢測完成各類基站范圍的有效覆蓋，頻譜資源的合理調度，以此優化子載波的劃分效果。要想增加系統吞吐量應做好功率分配因數獲取工作，不斷調整調度機制，充分發揮這兩項因素在系統吞吐量提高方面的積極作用。

4.2 用戶調度機制

根據系統運行需要有序管理無線資源，避免現有資源浪費，全面提高現有無線資源利用率，這能在一定程度上優化服務質量、提升服務水平，在了解用戶調度過程中，總結常見問題，逐漸完善用戶調度機制，確保多用戶獲得相應的資源塊。健全后的用戶調度機制，在系統穩定性、系統功能豐富以及用戶公平性等方面發揮著重要作用，由此可見，優化用戶調度機制具有必要性和重要性，它對非正交信號有序劃分、信號高效傳遞具有重要意義。在掌握公平性原則的前提下，高度重視用戶配對這一現實問題，應用比例公平算法優化各類用戶吞吐量的均衡效果，以免吞吐量失衡導致系統干擾增加。

4.3 不同用戶功率配置

用戶功率分配工作開展的過程中，如果個別用戶功率分配不合理，那么其他用戶也會受到影響，因此，應優選合理的功率分配法，其中FTPA技術適時應用能夠確保低信道用戶獲得較多的功率，高信道用戶獲得較少的功率；FSPA技術在最優功率分配因子搜集的基礎上，準確獲知系統吞吐量。

4.4 仿真結果

一方面，構建合理的仿真模型。參照3GPP標準完成基站異構網絡系統的順利構建，其中基站距離為450m，定向天線數量為3個，小基站簇R為65m，四個小基站組成基站簇，小基站R為45m。采用隨機分布的方式安排用戶，最后分布后的用戶有兩種類型，第一種類型即普通用戶，第二種類型即熱點用戶，前者分布于宏基站范圍內，后者分布于小基站范圍內。仿真活動執行的過程中，優化參數設置效果，其中系統參數類別及數值主要為：傳播損耗19dB；基站簇間距65m；系統帶寬9MHz；陰影衰落相關距離45m；噪聲密度-173dBm/Hz；Pico發射功率28dBm；熱點用戶比例三分之二；發射功率22dBm；噪聲系數8dB。

另一方面，分析仿真結果。系統性能常以吞吐量為分析標準，異構網絡融合機制完善的過程中，引進PDMA技術能夠優化、增加用戶吞吐量。用戶數目減少或者增多，平均吞吐量均會受影響，同時，用戶功率分配因數也會不斷變化。

5 結束語

綜上所述，隨著網絡系統的不斷升級和創新，5G系統應運而生，該系統以PDMA技術為基礎進行異構網絡融合，在掌握關鍵技術原理的基礎上，適時創新網絡融合機制，這能擴大5G異構網絡融合技術應用范圍，同時，還能解決融合機制實踐期間存在的現實問題。此外，5G系統頻譜利用效率能夠相應增加，系統吞吐量不斷提高，并且不同區域用戶間的干擾也會逐漸減少，有利于加快通信數據傳輸速度，優化通信質量。

[1] 許猛.5G多接入融合組網技術探討[J].電信快報，2017，（06）：36-38+46.