面向5G无线网络的智能干扰管理技术

时间：2024-09-03

福建省邮电规划设计院有限公司吴晓东

超密集组网作为5G关键技术之一，是满足现有社会发展中对网络需求的重要方式之一。但目前5G网络在发展过程中由于过于密集化的布设可能会产生较为严重的干扰现象，因此，5G超密集网络中的干扰管理是目前重要的研究方向。本文从各种干扰因子的处理思路为出发点，通过对5G无线网络下智能干扰管理技术进行分析和研究，以供参考。

近来年，在社会经济的稳健发展和信息化快速发展的背景下，我国现有的网络技术得到了快速的发展。随着无线通信技术的不断发展和各种智能终端设备的普及，使民众对网络技术的使用和体验提出了更高的要求，从而促进了5G无线网络的研发和应用。要想使5G网络得到长足有效的发展，需不断对无线技术和网络技术进行创新，但由于受到众多因素的影响，目前5G无线网络智能干扰管理中还存在有一定的不足之处，文章对5G无线网络智能干扰管理中存在的问题点进行分析，以期促进5G无线网络的长足发展。

一、对5G无线网络干扰因子处理基础思路分析

5G无线网络智能干扰管理技术的发展，是有效解决5G无线网络干扰因子的一种长期且有效的技术方法之一，从目前影响5G无线网络技术的应用和发展的角度分析，例如：超密集组网在增加无线网络基站设置密度的条件下，可提高频率获取和复用的效率，但对微蜂窝和微微蜂窝来说，更为密集的架设超密集组网，不仅会引起覆盖范围的重叠，还有可能造成更为严重的干扰。

1.对干扰随机化的处理

对于干扰随机化来说，其主要目的是接收端获取接近白噪声的干扰信号，也就是随机化的干扰信号，从而进一步对干扰产生抑制作用。比如：从调频、交织和加扰是比较常见的干扰随机化方式。其中，调频是对各小区使用具有一定差异性的调频方式来获得干扰白化的效果；交织是指在信道进行编码后对各小区的信号采用不同方式的交织图案，然后再实现对应信道的信道交织；加扰是指在完成信道编码及信道交织后，对不同小区之间的信号，采取具有差异化的伪随机码从而实施加扰措施管理（李建东,刘磊,盛敏,徐超.面向5G无线网络的智能干扰管理技术[J].电信科学,2016,06:3-14），增加干扰的作用（李建东,刘磊,盛敏,徐超.面向5G无线网络的智能干扰管理技术[J].电信科学,2016,06:3-14）。

2.对多点协同传输技术的采用

多点协同传输技术，即：协调调度/波束成形（CoMPCS/CB），对该技术来说，主要在协调调度或波束成形的基础上，来控制对小区边缘用户的干扰。其主要是共享不同小区之间的信道状态，并且选择科学合理的调度算法，从而将不同小区间的干扰转换成可用的信号（李建东,刘磊,盛敏,徐超.面向5G无线网络的智能干扰管理技术[J].电信科学,2016,06:3-14），降低相邻小区间的相互干扰，在提高系统性能的同时，优化接收信号的质量。

图1 干扰迁移示意图

3.对干扰迁移的处理

在异构网络中，微蜂窝基站的设置具有比较大的随机性特点，难以准确预测其的分布和覆盖情况，从而可能产生微蜂窝基站分布不均的状况，即部分区域同时拥有重复和重叠的多个微蜂窝小区，而部分区域却没有微蜂窝小区，从而导致在网络中出现不同区域的干扰分布不均的现象。因此，常通过构建重干扰区和轻干扰区来加强对干扰的管理，主要为采用移动热点作为桥梁，使多模用户的设备可经由Wi-Fi接口接入移动热点，使用户在开展业务传输时，可使用两条无线网络进行传输，在保持Wi-Fi链路的工作频段和蜂窝网络工作频段不出现重叠的情况下，降低对蜂窝网络传输的干扰。图1所示是干扰迁移示意图（李建东,刘磊,盛敏,徐超.面向5G无线网络的智能干扰管理技术[J].电信科学,2016,06:3-14）：

三、5G无线网络下的智能干扰管理技术的分析

1.构造干扰管理体系的基础

在万物互联的新时期，具备高异构性、高动态性、高智能性等特点的5G网络被应于各式各样的情形中，满足了人们多样化的业务需求和各行各业对网络技术的需求。因此，5G无线网络干扰管理应可适用并符合各种类型的网络，并从不同的网络环境实际反馈中，不断地进行动态的调整，从而形成干扰体系，大大提升网络性能。图2干扰管理环图：

图2 干扰管理环图

网络环境的主要组成部分是干扰环境，其决定着干扰管理措施的具体实施效果和制定标准。在网络环境中，根据实际的干扰环境制定出有效的管理方法；比如：通过感知数据从而获得相应的干扰信息，在对干扰信息进行处理后可得到相应的干扰模型，干扰模型就决定了对应的管理措施。此外，在干扰管理管理机制的控制下，在融入智能动态的干扰管理架构后，不仅可改善其干扰环境，还可极大的提高网络干扰管理的成效（叶文彬.5G无线网络下的智能干扰管理技术研究[J].中国新通信,2017,08:96-97）。

2.对5G无线网络智能干扰管理的措施

（1）干扰对齐和消除层间/层内干扰管理的措施

在5G无线网络中，由于宏蜂窝基站和微蜂窝基站各方面都具有一定的差异性，比如传输功率、天线配置、用户数量等，使网络中的层内干扰与层间干扰中，各具备了不同的特性。此外，在各实际的网络基站中，由于受到用户配置天线数量的限定，比较难以实现完美的干扰对齐；因此，在进行网络设计时对干扰对齐算法合理选择的同时能消除层间/层内干扰（叶文彬.5G无线网络下的智能干扰管理技术研究[J].中国新通信,2017,08:96-97），是目前网络设计时最有挑战性的环节（吴振兴.5G无线网络的智能干扰管理技术研究[J].数宇通迅世界,2017,06:69-70）。

（2）联合信道的选择和功率分布式干扰的协调

随着目前5G网络的发展，传统的中心式资源分配机制已不再适应当前的网络环境，主要是由于微蜂窝位置的布设具有较大的随机性，导致对其的位置与数量等实际信息不能进行准确的推测，而采用联合信道与功率资源的分配，可达到提升网络容量的效果（吴振兴.5G无线网络的智能干扰管理技术研究[J].数宇通迅世界,2017,06:69-70）。