面向5G無線網絡的智能干擾管理技術

福建省郵電規劃設計院有限公司 吳曉東

超密集組網作為5G關鍵技術之一，是滿足現有社會發展中對網絡需求的重要方式之一。但目前5G網絡在發展過程中由于過于密集化的布設可能會產生較為嚴重的干擾現象，因此，5G超密集網絡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點，通過對5G無線網絡下智能干擾管理技術進行分析和研究，以供參考。

近來年，在社會經濟的穩健發展和信息化快速發展的背景下，我國現有的網絡技術得到了快速的發展。隨著無線通信技術的不斷發展和各種智能終端設備的普及，使民眾對網絡技術的使用和體驗提出了更高的要求，從而促進了5G無線網絡的研發和應用。要想使5G網絡得到長足有效的發展，需不斷對無線技術和網絡技術進行創新，但由于受到眾多因素的影響，目前5G無線網絡智能干擾管理中還存在有一定的不足之處，文章對5G無線網絡智能干擾管理中存在的問題點進行分析，以期促進5G無線網絡的長足發展。

一、對5G無線網絡干擾因子處理基礎思路分析

5G無線網絡智能干擾管理技術的發展，是有效解決5G無線網絡干擾因子的一種長期且有效的技術方法之一，從目前影響5G無線網絡技術的應用和發展的角度分析，例如：超密集組網在增加無線網絡基站設置密度的條件下，可提高頻率獲取和復用的效率，但對微蜂窩和微微蜂窩來說，更為密集的架設超密集組網，不僅會引起覆蓋范圍的重疊，還有可能造成更為嚴重的干擾。

1.對干擾隨機化的處理

對于干擾隨機化來說，其主要目的是接收端獲取接近白噪聲的干擾信號，也就是隨機化的干擾信號，從而進一步對干擾產生抑制作用。比如：從調頻、交織和加擾是比較常見的干擾隨機化方式。其中，調頻是對各小區使用具有一定差異性的調頻方式來獲得干擾白化的效果；交織是指在信道進行編碼后對各小區的信號采用不同方式的交織圖案，然后再實現對應信道的信道交織；加擾是指在完成信道編碼及信道交織后，對不同小區之間的信號，采取具有差異化的偽隨機碼從而實施加擾措施管理（李建東,劉磊,盛敏,徐超.面向5G無線網絡的智能干擾管理技術[J].電信科學,2016,06:3-14），增加干擾的作用（李建東,劉磊,盛敏,徐超.面向5G無線網絡的智能干擾管理技術[J].電信科學,2016,06:3-14）。

2.對多點協同傳輸技術的采用

多點協同傳輸技術，即：協調調度/波束成形（CoMPCS/CB），對該技術來說，主要在協調調度或波束成形的基礎上，來控制對小區邊緣用戶的干擾。其主要是共享不同小區之間的信道狀態，并且選擇科學合理的調度算法，從而將不同小區間的干擾轉換成可用的信號（李建東,劉磊,盛敏,徐超.面向5G無線網絡的智能干擾管理技術[J].電信科學,2016,06:3-14），降低相鄰小區間的相互干擾，在提高系統性能的同時，優化接收信號的質量。

圖1 干擾遷移示意圖

3.對干擾遷移的處理

在異構網絡中，微蜂窩基站的設置具有比較大的隨機性特點，難以準確預測其的分布和覆蓋情況，從而可能產生微蜂窩基站分布不均的狀況，即部分區域同時擁有重復和重疊的多個微蜂窩小區，而部分區域卻沒有微蜂窩小區，從而導致在網絡中出現不同區域的干擾分布不均的現象。因此，常通過構建重干擾區和輕干擾區來加強對干擾的管理，主要為采用移動熱點作為橋梁，使多模用戶的設備可經由Wi-Fi接口接入移動熱點，使用戶在開展業務傳輸時，可使用兩條無線網絡進行傳輸，在保持Wi-Fi鏈路的工作頻段和蜂窩網絡工作頻段不出現重疊的情況下，降低對蜂窩網絡傳輸的干擾。圖1所示是干擾遷移示意圖（李建東,劉磊,盛敏,徐超.面向5G無線網絡的智能干擾管理技術[J].電信科學,2016,06:3-14）：

三、5G無線網絡下的智能干擾管理技術的分析

1.構造干擾管理體系的基礎

在萬物互聯的新時期，具備高異構性、高動態性、高智能性等特點的5G網絡被應于各式各樣的情形中，滿足了人們多樣化的業務需求和各行各業對網絡技術的需求。因此，5G無線網絡干擾管理應可適用并符合各種類型的網絡，并從不同的網絡環境實際反饋中，不斷地進行動態的調整，從而形成干擾體系，大大提升網絡性能。圖2干擾管理環圖：

圖2 干擾管理環圖

網絡環境的主要組成部分是干擾環境，其決定著干擾管理措施的具體實施效果和制定標準。在網絡環境中，根據實際的干擾環境制定出有效的管理方法；比如：通過感知數據從而獲得相應的干擾信息，在對干擾信息進行處理后可得到相應的干擾模型，干擾模型就決定了對應的管理措施。此外，在干擾管理管理機制的控制下，在融入智能動態的干擾管理架構后，不僅可改善其干擾環境，還可極大的提高網絡干擾管理的成效（葉文彬.5G無線網絡下的智能干擾管理技術研究[J].中國新通信,2017,08:96-97）。

2.對5G無線網絡智能干擾管理的措施

（1）干擾對齊和消除層間/層內干擾管理的措施

在5G無線網絡中，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、用戶數量等，使網絡中的層內干擾與層間干擾中，各具備了不同的特性。此外，在各實際的網絡基站中，由于受到用戶配置天線數量的限定，比較難以實現完美的干擾對齊；因此，在進行網絡設計時對干擾對齊算法合理選擇的同時能消除層間/層內干擾（葉文彬.5G無線網絡下的智能干擾管理技術研究[J].中國新通信,2017,08:96-97），是目前網絡設計時最有挑戰性的環節（吳振興.5G無線網絡的智能干擾管理技術研究[J].數宇通迅世界,2017,06:69-70）。

（2）聯合信道的選擇和功率分布式干擾的協調

隨著目前5G網絡的發展，傳統的中心式資源分配機制已不再適應當前的網絡環境，主要是由于微蜂窩位置的布設具有較大的隨機性，導致對其的位置與數量等實際信息不能進行準確的推測，而采用聯合信道與功率資源的分配，可達到提升網絡容量的效果（吳振興.5G無線網絡的智能干擾管理技術研究[J].數宇通迅世界,2017,06:69-70）。

四、總結

5G無線網必然是未來網絡的主要發展趨勢，為了有效提高5G無線超密集網絡的性能，降低密集化部署對其產生的干擾，在采取相應的措施的同時需構建起完善的智能干擾管理體系，并加強對干擾遷移技術和分布式干擾協調技術的應用，合理、科學地提高5G無線網絡的智能干擾管理成效，為5G無線網絡的健康發展奠定基礎。