探究5G无线网络下的智能干扰管理技术

大唐移动通信设备有限公司 张 然

本文从当干扰为有利因素与当干扰为不利因素两个方面，对干扰管理的发展进行了分析，并从智能干扰管理体系的构建、联合异构网络资源的新型干扰管理策略等方面，对5G无线网络下的智能干扰管理技术及相应的干扰管理方法进行了分析，以期为促进在5G无线网络环境之下，智能干扰管理技术的更好开展提供参考。

一、引言

随着近年来我国经济及科技领域的飞速发展，使得我国的无线网络技术得到了飞速的发展，不仅仅使4G网络基本得到了普及应用，同时5G网络也呈现出飞速上升的发展趋势，但就无线网络的整体发展而言，其仍然受到诸多干扰因素的影响，应充分运用智能干扰管理，促进5G无线网络的良好发展。

二、干扰管理的发展

（一）当干扰为有利因素

第一点，多点协同传输技术——联合处理/传输（JP/JT），这一技术与协调调度/波束成形（CoMPCS/CB）有所不同，本技术主要是帮助小区对所要窗函数的数据信息加以共享，从而使多个互助小区能够同时的向用户进行数据的传输，并能够将不同小区之间的干扰加以转变，使之成为有用的信号，以此来提升接受信号的质量，从而能够促进系统性能的有效提升。

第二点，干扰迁移这一技术主要是对移动热点加以引入，并以此来对数据加以分流，从而将较为严重的干扰向低负载小区之中引入，以此来实现对重负载 小区干扰方面的有效降低，最终实现了对系统能量效率的提升。

第三点，网络编码，这一技术是在对干扰重新认识的基础之上所发展起来的一种极为重要的技术，其主要是在无线网络的链路层加以应用，并对无线信道所具有的广播特性进行了充分的利用，能够对多个单播流并存的吞吐量性能加以改善。且模拟网络编码，通过对无线干扰的巧妙运用，有效对传输速率进行了提升，进而进一步对网络性能加以改善。

（二）当干扰为不利因素

第一点，干扰随机化，其主要的目的是对白噪声的干扰信号加以接收，其也就是随机化的干扰信号，以此来从中获得对干扰加以抑制的解决增益。

第二点，干扰消除，这一技术开展的主要目的便是对干扰信号开展译码，重构而后删除的一系列操作，其最初是应用于CDMA系统之中的多用户检测技术之内。此外，其依照译码干扰信号方式上的不同，又可分为串行和并行干扰消除。

第三点，干扰对齐，其主要是将干扰源不同的干扰信息，在接收端之中进行对齐压缩，直到其达到较小的信号维度，从而实现对分干扰信号占用维度方面的有效减小。

第四点，增强型小区干扰协调，这一技术主要是对微蜂窝与宏小区之间所存在的层间干扰进行有效的降低，进而能够实现对边缘用户性能的有效提升。

第五点，多点协同传输技术——协调调度/波束成形（CoMPCS/CB），这一技术主要是通过协调调度/波束成形，实现对小区边缘用户干扰方面的有效抑制，从而提升网络性能。

三、5G无线网络下的智能干扰管理技术及方法分析

在当前的网络发展之中，为促进5G无线网络能够得到良好的发展与应用，则必须对其中的干扰因子进行充分的了解，并对智能干扰管理技术及与之相对应的管理体系和管理方法加以明确。因此，需对智能干扰管理体系的构建及相应管理技术在5G无线网络之中的应用进行分析，其主要表现在以下几方面。

（一）智能干扰管理体系的构建

就当前的网络整体发展而言，其最为重要的目标便是实现万物互联这一网络发展与应用的美好愿望，在这样的发展背景之下，5G无线网络将会应用于更加多种多样的场景之中，并通过自身所具有的高智能性、高动态性、高异构性等方面的特性，能够对人们愈加丰富的业务需求加以满足，并能够在各个行业领域及物联网之中得到良好的渗透，实现与交通工具、工业设施、医疗仪器等方面进行深度的融合，促使各个行业得到良好的发展。由此可见，5G无线网络将会在不断的发展与应用之后总将自身的特征性优势充分的发挥，此时干扰管理若想得到有效的开展，则必须对5G无线网络本身所具有的特征加以匹配，并依据实际网络环境的反馈，来对干扰管理进行动态化的调整，以此来促使干扰管理的开展能够与网络环境之间形成良好的互动，从而能够实现对网络性能的整体提升。

就5G无线网络下的智能干扰管理体系整体而言，干扰环境是网络环境之中的一个基础的组成部分，这就使得干扰管理的方法都需以干扰环境为依据来开展，而网络干扰信号的获得则是通过感知协作的方式，而后在通过估计预测等处理方法来对干扰信号加以处理，便可得到相应的干扰模型，而各个层次之间的干扰模型，则会在一定程度上决定干扰管理策略。此外，干扰环境会在干扰机制的影响之下发生相应的改变，进而会对网络的容量产生影响，这也会在一定程度上影响到干扰管理的设计。

（二）联合异构网络资源的新型干扰管理技术的应用

1.干扰迁移技术

就干扰迁移技术而言，其是以异构网络为基础所开展的技术，微蜂窝基站布设本身具有随机性的特点，这也就使得其在覆盖及分布方面难以加以预测，这种无法预测现象的发生就造成了微蜂窝基站难以均匀分布问题的出现，换而言之，以区域方面来看，存在部分区域无微蜂窝小区，但一些区域之中微蜂窝小区出现了交叠覆盖现象。而就总体而言，这种微蜂窝小区随机不均匀分布现象的发生，会造成在网络之中，呈现出不同的区域之间干扰分布的不均。面对此种干扰现象，应依据实际情况，注重对干扰迁移技术的运用，此时可通过对移动热点方面的利用，来开展轻干扰区及重干扰区的构建，若为多模用户设备，则可在移动热点接入时对WIFI接口加以利用，然后通过对蜂窝网络接口的使用，来有效实现Internet的回程，在这一环节的开展之中，其中的移动热点便可被称作蜂窝用户。在此过程开展的同时，移动热点还能够在蜂窝网络接口及WIFI接口加以利用的基础上，于蜂窝网络与WIFI链路二者之间工作频段未曾交叠的情况之下，实现有效的智能干扰管理，进而促使蜂窝网络传输的干扰得到有效的降低。因此，在5G无线网络之中，对干扰迁移技术加以运用，于整个智能干扰管理而言都具有极为重要的意义。

2.联合子信道选择与功率控制的分布式干扰协调技术

在异构网络之中，因微蜂窝在设置与布局具有一定的随机性，由此导致微蜂窝在布设方面的位置与数量都具有无法提前预测的特性，在此种情况之下，原本的中心式的资源分配机制便不再适用。此时，联合子信道选择与功率资源的分配，则可于微蜂窝与宏小区之中使用正交信道布设的异构网络场景内开展干扰协调，以此来实现对网络容量加以提升的效果。对此进行简单的分析便可以发现，未对系统的容量进行提升，每一个微蜂窝基站都需选择在干扰方面较小的一组子信道，来开展数据的传输操作，这就使得在进行子信道的选择时，每一个微蜂窝基站都需要对其他微蜂窝基站的传输情况加以考量，且与此同时，任何微蜂窝基站在选择子信道时的结果，还会对其他微蜂窝基站的决策产生重要的影响，也就是说在传输策略方面，不同微蜂窝基站相互耦合。此时，为对相互耦合状态之下的微蜂窝基站的子信道分配方面的问题加以解决，则可从博弈论的角度来看，可在子信道选择问题上，通过非合作速率最大化博弈模型来对此问题进行建模。以此在对微蜂窝个体理性进行兼顾的同时，能够对微蜂窝网络的整体容量加以提升。

3.以干扰对齐与干扰避免为基础的联合干扰管理技术

在异构网络之中，宏蜂窝基站与微蜂窝基站在服务用户的数量、天线的配置、传输功率等方面都存在一定的差异性，由此低的在异构网络之中，层间与层内干扰之间的特性各不相同。此外，在实际网络中基站，特别是对于用户侧配置的天线数量而言，其并不是无限的，且其被干扰对齐可行性条件所约束，使得在网络之中实现一个完美的干扰对齐是极为困难的。因此，在网络之中具有较高挑战性的便是在设计出干扰对齐算法的同时，能够实现对层间或层内的干扰进行有效的消除。

四、结论

总而言之，随着科技的不断发展，5G无线网络是信息发展进程之中的必然，但这在为人们提供便利的同时，密集化的网络部署必然也会受到相应的干扰，此时为对5G超密集无线网络进行有效的控制，则应建立起智能干扰管理系统，并强化干扰迁移技术、以干扰对齐与干扰避免为基础的联合干扰管理技术，及联合子信道选择与功率控制的分布式干扰协调技术的应用，促进对5G无线网络的良好发展。