5G移動通信中基于同頻干擾分布的協(xié)同分布式天線傳輸系統(tǒng)

周江天

【摘要】? ? 近年來，我國在無線通信技術(shù)方面研發(fā)的水平不斷提升，華為更是掌握了5G網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，使得我國的通信網(wǎng)絡(luò)逐漸由4G網(wǎng)絡(luò)演進到5G網(wǎng)絡(luò)。目前，5G網(wǎng)絡(luò)更是在部分城市普及開來。在5G移動通信的過程中，要想更好地為人們服務(wù)，就應(yīng)該加強信號的傳輸。接下來，本文就探究5G移動通信中基于同頻干擾分布的協(xié)同分布式天線傳輸系統(tǒng)的構(gòu)建策略，以供參考。

【關(guān)鍵詞】? ? 5G移動通信? ? 同頻干擾? ? 協(xié)同分布式? ? 天線傳輸系統(tǒng)

前言：

隨著智能手機的普及，我國在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)方面加大了研發(fā)的力度，以華為為主的5G核心技術(shù)研發(fā)團隊，已經(jīng)掌握了5G的核心技術(shù)。目前，我國已經(jīng)在部分城市鋪設(shè)了5G信號基站，開啟了5G網(wǎng)絡(luò)。要想更好地實現(xiàn)5G移動通信，就必須加強5G信號傳輸技術(shù)，消除各種各樣的信號干擾因素，提高資源的利用率。

一、5G移動通信網(wǎng)絡(luò)的特點

5G網(wǎng)絡(luò)是最新一代的蜂窩移動通信技術(shù)，是對當(dāng)前廣泛使用的4G系統(tǒng)的優(yōu)化和延伸。在5G網(wǎng)絡(luò)中，供應(yīng)商覆蓋的服務(wù)區(qū)域被劃分為許多的小地理區(qū)域，這些不同的小地理區(qū)域中構(gòu)建了大量的天線陣和低功率自動收發(fā)器進行通信，本地的天線陣通過高帶寬光纖或者是無線回程，連接著電話網(wǎng)絡(luò)以及互聯(lián)網(wǎng)。因此，這些小地理區(qū)域被形象地稱為“蜂窩”。

在實際的運行中，公共頻率池為這些“蜂窩”分配各自的頻道，而分配給他們的頻道，在地理上分離的蜂窩中可以重復(fù)使用。因此，5G用戶從一個蜂窩“穿越”到另一個蜂窩時，他們手中的移動設(shè)備就會自動“切換”到新蜂窩的天線陣當(dāng)中。相比于4G技術(shù)，5G技術(shù)進一步提高了通信時語音信息傳輸?shù)馁|(zhì)量，同時提高了信號傳輸與接收的速度，而且信息容量更大，很好地滿足了廣大移動通信用戶對于即時通信、語音、視頻以及在線游戲的互動需求。

二、同頻干擾分析

所謂的同頻干擾，是指無用的信號載頻與有用的信號載頻相同，并對接收同頻有用信號的接收機造成的干擾。

當(dāng)前的5G移動通信系統(tǒng)，仍然采用了與4G網(wǎng)絡(luò)一樣的“蜂窩”數(shù)據(jù)系統(tǒng)，而且，為了提高頻率的利用率，增加系統(tǒng)的容量，也采用了頻率復(fù)用的技術(shù)。這就導(dǎo)致在供應(yīng)商覆蓋的服務(wù)區(qū)域內(nèi)，存在著很多使用同一頻率的小地理區(qū)域，這些小地理區(qū)域就被稱為同頻小區(qū)。而這些同頻小區(qū)之間產(chǎn)生的干擾就被稱為同頻干擾。當(dāng)前，我國移動通信一般都是采用頻率復(fù)用的技術(shù)，以增加頻譜的效率。當(dāng)小地理區(qū)域不斷地分裂，使得基站的服務(wù)區(qū)不斷被縮小，同頻復(fù)用的系數(shù)不斷增加，大量的同頻干擾就會取代人為噪聲及其它的干擾，成為對小區(qū)制最主要的約束。這時候，移動無線電環(huán)境就會由過去的噪聲受限環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)楦蓴_受限環(huán)境。

為了提高移動通信頻率的利用率，在滿足一定通信質(zhì)量的條件下，服務(wù)商允許使用相同頻道的無線區(qū)之間的最小距離為同頻道再用的最小安全距離，簡稱同頻再用距離或共道再用距離。信號電平及干擾強度不單單取決于距離，同時還與設(shè)備的參數(shù)以及地形條件等因素有關(guān)。因此，為了提高各頻率的利用率，我們必須研究在5G移動通信中基于同頻干擾分布的天線傳輸系統(tǒng)。

三、5G移動通信中基于同頻干擾分布的協(xié)同分布式天線傳輸系統(tǒng)

目前，我國5G移動通信中最主要的一種傳輸系統(tǒng)就是大規(guī)模多天線（MIMO）系統(tǒng)，這是一種多入多出的通信系統(tǒng)。在實際的應(yīng)用中，該系統(tǒng)因為天線位置的不同，可被劃分為“集中式天線系統(tǒng)”與“分布式天線系統(tǒng)”兩大類。因為分布式天線系統(tǒng)作為一種潛在的未來無線通信系統(tǒng)架構(gòu)，可以對抗信號的大幅度衰落，減少發(fā)送的功率，增加系統(tǒng)的容量。然而在實際的運用中，因為小地理區(qū)域存在著兩種干擾：一是來自小區(qū)的多用戶干擾，二是小區(qū)間的同頻干擾，使得分布式天線系統(tǒng)無法更好地發(fā)揮出應(yīng)有的作用。基于此，服務(wù)商應(yīng)采用自適應(yīng)的比特分配算法，將小地理區(qū)域內(nèi)的總反饋比特分為兩個部分，分別對不同的干擾進行量化，并根據(jù)相對大幅度衰落的數(shù)據(jù)，分別為其分配反饋比特，這樣一來，就能實現(xiàn)移動通信信號的高速度傳輸，同時簡化物理層的設(shè)計，實現(xiàn)信號的低延時傳輸。為此，供應(yīng)商應(yīng)進一步提升協(xié)同分布式天線傳輸系統(tǒng)的空間分辨率，并讓能量極小的信號波束集中在一小塊區(qū)域內(nèi)，這樣能減少相鄰小地理區(qū)域間的同頻干擾，實現(xiàn)空間資源的挖掘，從而提高對頻譜與能量的利用率。

四、結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)前5G無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在我國鋪展開來，成為引領(lǐng)未來移動通信的主流技術(shù)，為了更好地提高移動通信頻率的利用率，本文分析了基于同頻干擾分布的協(xié)同分布式天線傳輸系統(tǒng)，并提出了采用自適應(yīng)的比特分配算法，希望能為相關(guān)服務(wù)商提供參考，為用戶提供更好服務(wù)。

參? 考? 文? 獻

[1]崔翠梅，朱錫芳，金石，等.未來5G通信中基于協(xié)同感知的能量有效性優(yōu)化算法[J].微電子學(xué)與計算機，2017，34（12）：1-4.

[2]劉濤濤，禹忠，王軍選，等.基于SDN的5G大規(guī)模MIMO網(wǎng)間頻譜共享機制研究[J].計算機工程，2018，44（11）：106-110.