焦安群

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司黑龍江分公司，哈爾濱 150010）

1 引言

現(xiàn)如今，人們的生活質(zhì)量不斷優(yōu)化，人們對通信速度以及質(zhì)量提出了較高要求，這在一定程度上為5G異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)提供了應(yīng)用空間，能為新業(yè)務(wù)推出提供機(jī)會(huì)，同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)融合成本也能相應(yīng)降低，客戶提出的多樣化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營需要會(huì)被及時(shí)滿足。由此可見，本文探究這一論題對移動(dòng)通信行業(yè)穩(wěn)健發(fā)展有促進(jìn)意義，具體探究如下。

2 PDMA技術(shù)基本介紹

2.1 基本框架

本文介紹的PDMA技術(shù)指的是，以通信系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過系統(tǒng)優(yōu)化形成的非正交多址接入技術(shù)，該技術(shù)以聯(lián)合設(shè)計(jì)為前提，以此完成用戶區(qū)分和篩選，其中，用戶區(qū)分的常見區(qū)域主要為功率域、空域，或者時(shí)頻域；用戶檢測方式主要為串行干擾排除法。多用戶信息在不同區(qū)域重合，經(jīng)過系列操作完成重合信息的有效分離（如圖1）。

圖1 PDMA內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2.2 實(shí)現(xiàn)方式

PDMA技術(shù)聯(lián)合設(shè)計(jì)主要按照上述介紹的步驟和要求進(jìn)行，分析可知，要想優(yōu)化接收機(jī)檢測效果、增加系統(tǒng)容量，務(wù)必做好非正交特征圖樣的設(shè)計(jì)工作。一方面，優(yōu)化時(shí)頻資源映射效果，遵循資源管理要求，以此提高資源利用率；另一方面，優(yōu)化圖樣特征設(shè)計(jì)效果，主要從三個(gè)環(huán)節(jié)入手，分別為功率域發(fā)射端設(shè)計(jì)、空域發(fā)射端設(shè)計(jì)、混合域特征圖樣設(shè)計(jì)，堅(jiān)持圖樣設(shè)計(jì)原則能夠優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)效果，增加吞吐量。

2.3 性能介紹

PDMA性能優(yōu)化主要體現(xiàn)在基站中心用戶和邊緣用戶兩方面，其中，邊緣用戶又被稱為弱用戶，適時(shí)應(yīng)用PAMD機(jī)制能夠相應(yīng)增加各類用戶吞吐量，其中，弱用戶與功率分配因子成正比例相關(guān)，基站中心用戶與其成反比例相關(guān)，為了維持二者間的平衡關(guān)系，應(yīng)探索合理的功率分配因子，以免吞吐量失衡。

3 5G異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)分析

3.1 關(guān)鍵技術(shù)介紹

5G技術(shù)適用場合主要有三種，第一種即高可靠低時(shí)延通信，它能迎合特殊物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的應(yīng)用需要，在發(fā)揮公共安全、移動(dòng)云服務(wù)、娛樂、準(zhǔn)確定位、辦公、智能電網(wǎng)等方面優(yōu)勢的基礎(chǔ)上提升生活質(zhì)量。第二種即增強(qiáng)型移動(dòng)通信，它作為基礎(chǔ)型覆蓋方式，能夠滿足用戶隨時(shí)、高效獲取數(shù)據(jù)信息的需要，并且通信質(zhì)量能夠得到保障。第三種即大規(guī)模機(jī)器通信，它主要用來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，適用于環(huán)境監(jiān)測行業(yè)以及智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，具有低功率、快速連接、低成本等特點(diǎn)，在智能家居以及智慧城市等方面具有良好的應(yīng)用效果。

大規(guī)模多天線技術(shù)具有應(yīng)用范圍廣、應(yīng)用頻率高等特點(diǎn)，該技術(shù)主要以信道狀態(tài)信息反饋、信道傳輸、多用戶調(diào)度等內(nèi)容為主要研究對象，該技術(shù)在5G構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合環(huán)境中應(yīng)用存在一定現(xiàn)實(shí)問題，技術(shù)實(shí)踐效果較差，大規(guī)模多天線技術(shù)應(yīng)以系統(tǒng)適用性為前提，適當(dāng)增強(qiáng)檢測性能，不斷優(yōu)化檢測算法。以此降低算法應(yīng)用的復(fù)雜性。超密集組網(wǎng)技術(shù)實(shí)踐過程中存在高成本、強(qiáng)干擾、資源傳輸利用率較低等問題，只有逐一突破技術(shù)阻力，才能為用戶帶來良好的用網(wǎng)體驗(yàn)。新型多址接入技術(shù)可供選擇的方案主要有四種，分別為圖樣分割非正交多址接入、多用戶共享接入、非正交多址接入、稀疏碼多址接入。

3.2 系統(tǒng)預(yù)防干擾的途徑

用戶應(yīng)用5G系統(tǒng)，享受其帶來網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢的同時(shí)，還應(yīng)做好系統(tǒng)干擾工作，通過干擾管理增加這一系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)力。一方面，干擾協(xié)調(diào)處理。即通過合理調(diào)整不同區(qū)域的資源，做好資源分配以及調(diào)用工作，以此降低區(qū)域間資源分配無序現(xiàn)象。在細(xì)分用戶的基礎(chǔ)上，掌握時(shí)域資源分配原則，優(yōu)化設(shè)計(jì)干擾預(yù)知機(jī)制，以此提高干擾處理效率，降低跨層干擾幾率。在功率控制的基礎(chǔ)上采取有效措施預(yù)防宏微基站干擾，細(xì)分干擾場景，遵循最優(yōu)信號(hào)分配準(zhǔn)則，完成各類基站功率的高效分配任務(wù)。另一方面，做好干擾對齊工作。即在發(fā)射信號(hào)預(yù)處理的基礎(chǔ)上合理排列編碼矩陣，以此控制干擾波束方向，避免出現(xiàn)信號(hào)干擾重疊現(xiàn)象，不斷擴(kuò)大信號(hào)空間利用率。干擾對齊機(jī)制提出后，研究人員在理論探究的前提下，為實(shí)踐活動(dòng)提供理論引導(dǎo)，適當(dāng)改進(jìn)干擾對齊機(jī)制，能夠適當(dāng)擴(kuò)大吞吐量，有效降低信息傳遞過程中干擾影響幾率。預(yù)防干擾的兩種途徑，實(shí)際應(yīng)用的過程中存在一定不足，因此相關(guān)學(xué)者應(yīng)深入探究干擾管理的相關(guān)問題，不斷增加探究成果，提高研究成果的實(shí)用性。

4 以PDMA技術(shù)為基礎(chǔ)的5G異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)探究

5G接入技術(shù)分析的過程中，應(yīng)重點(diǎn)探究非正交多址接入技術(shù)的實(shí)踐阻力，確保5G系統(tǒng)在多種類設(shè)備連接方面具有適用性，不斷優(yōu)化系統(tǒng)頻譜效果，提高頻譜速度，同時(shí)，這也是彰顯無線通信系統(tǒng)優(yōu)勢的基本表現(xiàn)。下文在機(jī)制分析的基礎(chǔ)上，對機(jī)制進(jìn)行仿真探究和評(píng)估。

4.1 網(wǎng)絡(luò)融合機(jī)制

5G網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)主要為：巧妙滲透PNMA技術(shù)于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合活動(dòng)中來，以此豐富系統(tǒng)容量、提高頻譜利用率、增加系統(tǒng)吞吐量。本文所介紹的PDMA技術(shù)屬于新型非正交多址接入技術(shù)，通過用戶合理區(qū)分、準(zhǔn)確檢測完成各類基站范圍的有效覆蓋，頻譜資源的合理調(diào)度，以此優(yōu)化子載波的劃分效果。要想增加系統(tǒng)吞吐量應(yīng)做好功率分配因數(shù)獲取工作，不斷調(diào)整調(diào)度機(jī)制，充分發(fā)揮這兩項(xiàng)因素在系統(tǒng)吞吐量提高方面的積極作用。

4.2 用戶調(diào)度機(jī)制

根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行需要有序管理無線資源，避免現(xiàn)有資源浪費(fèi)，全面提高現(xiàn)有無線資源利用率，這能在一定程度上優(yōu)化服務(wù)質(zhì)量、提升服務(wù)水平，在了解用戶調(diào)度過程中，總結(jié)常見問題，逐漸完善用戶調(diào)度機(jī)制，確保多用戶獲得相應(yīng)的資源塊。健全后的用戶調(diào)度機(jī)制，在系統(tǒng)穩(wěn)定性、系統(tǒng)功能豐富以及用戶公平性等方面發(fā)揮著重要作用，由此可見，優(yōu)化用戶調(diào)度機(jī)制具有必要性和重要性，它對非正交信號(hào)有序劃分、信號(hào)高效傳遞具有重要意義。在掌握公平性原則的前提下，高度重視用戶配對這一現(xiàn)實(shí)問題，應(yīng)用比例公平算法優(yōu)化各類用戶吞吐量的均衡效果，以免吞吐量失衡導(dǎo)致系統(tǒng)干擾增加。

4.3 不同用戶功率配置

用戶功率分配工作開展的過程中，如果個(gè)別用戶功率分配不合理，那么其他用戶也會(huì)受到影響，因此，應(yīng)優(yōu)選合理的功率分配法，其中FTPA技術(shù)適時(shí)應(yīng)用能夠確保低信道用戶獲得較多的功率，高信道用戶獲得較少的功率；FSPA技術(shù)在最優(yōu)功率分配因子搜集的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確獲知系統(tǒng)吞吐量。

4.4 仿真結(jié)果

一方面，構(gòu)建合理的仿真模型。參照3GPP標(biāo)準(zhǔn)完成基站異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的順利構(gòu)建，其中基站距離為450m，定向天線數(shù)量為3個(gè)，小基站簇R為65m，四個(gè)小基站組成基站簇，小基站R為45m。采用隨機(jī)分布的方式安排用戶，最后分布后的用戶有兩種類型，第一種類型即普通用戶，第二種類型即熱點(diǎn)用戶，前者分布于宏基站范圍內(nèi)，后者分布于小基站范圍內(nèi)。仿真活動(dòng)執(zhí)行的過程中，優(yōu)化參數(shù)設(shè)置效果，其中系統(tǒng)參數(shù)類別及數(shù)值主要為：傳播損耗19dB；基站簇間距65m；系統(tǒng)帶寬9MHz；陰影衰落相關(guān)距離45m；噪聲密度-173dBm/Hz；Pico發(fā)射功率28dBm；熱點(diǎn)用戶比例三分之二；發(fā)射功率22dBm；噪聲系數(shù)8dB。

另一方面，分析仿真結(jié)果。系統(tǒng)性能常以吞吐量為分析標(biāo)準(zhǔn)，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合機(jī)制完善的過程中，引進(jìn)PDMA技術(shù)能夠優(yōu)化、增加用戶吞吐量。用戶數(shù)目減少或者增多，平均吞吐量均會(huì)受影響，同時(shí)，用戶功率分配因數(shù)也會(huì)不斷變化。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的不斷升級(jí)和創(chuàng)新，5G系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，該系統(tǒng)以PDMA技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合，在掌握關(guān)鍵技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，適時(shí)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)融合機(jī)制，這能擴(kuò)大5G異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)應(yīng)用范圍，同時(shí)，還能解決融合機(jī)制實(shí)踐期間存在的現(xiàn)實(shí)問題。此外，5G系統(tǒng)頻譜利用效率能夠相應(yīng)增加，系統(tǒng)吞吐量不斷提高，并且不同區(qū)域用戶間的干擾也會(huì)逐漸減少，有利于加快通信數(shù)據(jù)傳輸速度，優(yōu)化通信質(zhì)量。

[1] 許猛.5G多接入融合組網(wǎng)技術(shù)探討[J].電信快報(bào)，2017，（06）：36-38+46.