干擾管理——提升無線通信網(wǎng)絡(luò)性能核心技術(shù)

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1、干擾管理——提升無線通信網(wǎng)絡(luò)性能核心技術(shù)　　摘要：文章闡述了無線通信網(wǎng)絡(luò)干擾管理的實現(xiàn)方法，該方法通過對干擾進行多維建模，利用多種干擾管理技術(shù)，并結(jié)合資源管理手段，最終實現(xiàn)干擾的智能動態(tài)聯(lián)合管理。干擾管理作為提升無線網(wǎng)絡(luò)性能的核心技術(shù)，將成為緩解資源供需矛盾、有效規(guī)避或利用干擾、實現(xiàn)通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)性能持續(xù)改進的重要手段。關(guān)鍵詞：干擾建模；干擾管理；資源管理；干擾協(xié)調(diào)Abstract：Inthispaper，wediscussinterferencemanagementinwirelessnetworks.Weproposeamethodfor

2、intelligentanddynamicinterferencemanagement.Thismethodinvolvesmodelingmultidimensionalinterferenceandexploitinginterferencemanagementtechniques，whencombinewithresourcemanagement，interferencemanagementisnecessarytoimprovewirelessnetworkperformanceandisimportantforalleviating

3、resourceshortages.Itavoidsorusesinterferenceandcontinuouslyimprovesnetworkperformance.Keywords：interferencemodeling；interference12management；resourcemanagement；interferencealignment隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，人們正在通過多種類型的無線接入手段（2G，3G，LTE，WiFi，WiMax）等，享受著豐富多彩的信息服務(wù)。用戶擁有的無線終端數(shù)量以及用戶周圍可選擇的網(wǎng)絡(luò)種類

4、也在大幅度的提升，新的接入手段（如4G、IEEE802.11ac/ad、中國新一代無線局域網(wǎng)標準）正在不斷涌現(xiàn)，用戶對數(shù)據(jù)速率和服務(wù)質(zhì)量的需求也越來越高。人們在探索更高速率傳輸體制的同時，也更加注重無線通信網(wǎng)絡(luò)性能的提高，比如：網(wǎng)絡(luò)容量提升、蜂窩小區(qū)邊緣用戶的性能改善、宏小區(qū)/femtocell之間的干擾規(guī)避，無線局域網(wǎng)中干擾協(xié)調(diào)。由于實際的用戶通信受到可支配資源的制約，并且不同用戶資源使用中的沖突將導(dǎo)致各種各樣的干擾，因此無線網(wǎng)絡(luò)的干擾管理、干擾對網(wǎng)絡(luò)容量的影響以及如何通過干擾管理改善網(wǎng)絡(luò)容量在未來無線通信技術(shù)發(fā)展中具有重要的研究意義。未來

5、無線網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)如圖1所示。未來無線內(nèi)容將是分層的蜂窩結(jié)構(gòu)+adhoc+認知。分層的蜂窩結(jié)構(gòu)（宏蜂窩/微蜂窩/微微蜂窩/femtocell）可以適應(yīng)不同的用戶密度，并且采用adhoc方式能夠為用戶提供靈活的接入。認知技術(shù)則是提高資源利用效率的有效手段。12宏蜂窩之間、宏蜂窩與Femtocell之間、中繼傳輸之間、宏蜂窩與adhoc網(wǎng)絡(luò)之間的干擾已成為限制無線通信系統(tǒng)性能的重要因素。早期的干擾管理手段非常有限，造成這一結(jié)果的原因一方面是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相對簡單，干擾問題還不是影響系統(tǒng)性能的瓶頸；另一方面是干擾并未得到全面準確的認識。傳統(tǒng)的干擾管理方法

6、包括功率控制、頻率復(fù)用、信號處理等。隨著無線通信系統(tǒng)的多樣化和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，以及多種新型通信技術(shù)的應(yīng)用，干擾問題也變得越來越復(fù)雜，與多輸入多輸出（MIMO）、正交頻分復(fù)用技術(shù)（OFDM）、協(xié)作、認知等技術(shù)相結(jié)合的干擾管理方面的研究近年來得到了廣泛重視，如何通過干擾管理改善無線網(wǎng)絡(luò)通信性能已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界共同關(guān)心的問題。1干擾的建模與評估12為了進行干擾管理，首先應(yīng)準確地刻畫干擾。在實際的通信系統(tǒng)中，干擾有信息并有特定的結(jié)構(gòu)，同時具有功率、頻率和時間這些基本特征，隨著OFDM、MIMO、協(xié)作、認知等技術(shù)的引入，干擾的頻譜特征復(fù)雜化的同

7、時，還增加了空間、波束、極化方向等新的特征，因此干擾具有多維度的特點。例如：采用OFDM技術(shù)，需要刻畫干擾在多個子載波上的分布；MIMO技術(shù)的使用，增加了干擾波束的空間方向信息；協(xié)作場景中的干擾依賴于用戶之間的關(guān)系；認知技術(shù)的引入將產(chǎn)生由于用戶優(yōu)先級不同而導(dǎo)致的非對稱干擾問題。此外，在無線網(wǎng)絡(luò)性能的分析、優(yōu)化以及接入、調(diào)度和路由機制設(shè)計中，常常需要通過抽象對無線信道干擾進行建模[1]，而準確地認識干擾是進行合理抽象的基礎(chǔ)。對于無線傳輸鏈路，可以通過構(gòu)造干擾圖或干擾矩陣實現(xiàn)對干擾的建模。特定的通信技術(shù)和信號傳輸方式也會給干擾帶來新的特征，如MI

8、MO，由于多天線及聯(lián)合處理導(dǎo)致的信號空間特征，需要根據(jù)不同的數(shù)據(jù)傳輸之間的空間相關(guān)度對共道干擾進行定量評估。此外，在分層次的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，干擾的刻畫與建模也需要根