干扰管理学习日志5--------干扰管理综述(2019)

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本文是对综述《Interference management issues for the future 5G network: a review》的分析，若需下载原文请依据前方标题搜索，第一作者为Faizan Qamar。

一、综述简介

本篇综述的发表时间为2019年，主要讲述了近年来干扰管理问题的研究和发展。具体而言，本文主要从小区间干扰(ICI)、异构网络(HetNets)、端到端通信(D2D)、多点协调网络(CoMP)与协调调度(Cs)四个方面阐述了当前的研究成果与存在的挑战，最后阐述了3GPP对未来干扰管理方法提出的可行解决方案。

二、研究内容

1.干扰管理问题(ICI)

研究现状

在多小区蜂窝环境中，特别是在全频率重用场景中，面临的主要挑战之一是小区间干扰缓解问题[49]。ICI很容易降低系统的频谱效率（SE）和能效（EE）。
对此，学者提出的方法如下
(1)基于资源分配和波束选择的协作波束形成方案
(2)虚拟蜂窝网络的网络
(3)节能型高密度蜂窝网络
(4)基于"相反码字顺序"和"贝叶斯划分分类器"的码字划分
(5)基于博弈论的优化方法

2.异构网络问题(HetNets)

研究现状

宏、微、微微和毫微微小区的并发操作表示为异构网络(HetNet)。由于HetNet部署的不协调性，干扰管理是最关键的挑战之一。
对此，学者提出的方法如下:
(1)基于ICIC、软频率重用方法改善中继蜂窝网络
(2)基于传输功率控制的ICI技术
(3)干扰感知时隙分配技术
(4)动态负载平衡算法
(5)水平波束成形技术对超密集高层建筑环境进行协调
(6)基于ABS的半分布式算法的多层Hetnet的干扰协调方案
(7)基于强化学习方的了HetNet的联合互感和小区关联
(8)消隐两个正交频分复用符号抑制干扰、
(9)估计SINR并获得用于发射机的异源泊松场的矩产生函数以减轻干扰
(10)加权最小均方误差（W-MMSE）

3.端到端通信问题(D2D)

研究现状

未来无线网络更高的数据速率、低延迟、增强的容量和
更好的QoS是新应用的必要条件[95]。在这方面，3GPP
引入了一种名为D2D通信的新技术，用户现在可以选择
在同一个共享接入网络中通过多个接口相互通信[96]。
对此，学者提出的方法如下:
(1)利用波束形成和IC技术与M天线BS双向解码和转发RN来获取D2D用户的中断性能
(2)基于干扰有界资源分配启发式方案,估计BS和蜂窝用户设置的干扰阈值
(3)利用一种采用D2D对关联矢量搜索算法的预编码器（迫零波束成形）方法提升信道容量和
(4)基于距离的资源分配方案的控制干扰方案，改进D2D接收机
(5)提出D2D（DaIA）辅助的IA方案，减少干扰
(6)采用自由度作为线性干扰方案的模式选择标准，设计无干扰网络
(7)基于贪婪算法和连续干扰消除（SIC），提高小区吞吐量

4.多点协调网络(CoMP)

研究现状

CoMP是无线网络中控制ICI的最可行技术之一，特别是对于高密度异构多小区网络。CoMP用于典型频率重用场景中的同信道干扰（CCI）的管理，其中允许多个用户使用相同的频率信道进行通信。这种高度动态的干扰协调方案可用于减轻重叠蜂窝网络中D2D和蜂窝传输之间的干扰。
对此，学者提出的方法如下:
(1)基于高性能低密度奇偶校验码的高阶星座正交频分复用(OFDM)调制
(2)采用瑞利衰落信道的几何和半解析技术
(3)动态信息选择（DIS）技术
(4)基于混合动态频率重用(DMFR)方法以及自适应频谱分配和干扰管理
(5)本地协同约束方法
(6)基于信号泄漏加噪声比（SLNR）的级联干扰对齐预编码方案
(7)基于应用程序的CoMP（ACoMP）方案
(8)基于IA的收发器设计算法

5.协调调度问题(Cs)

研究现状

在协调的资源调度策略中，ICI是通过用户调度或用户沉默来减弱的。在这种情况下，小区可以选择为用户分配资源（channel）或使用户沉默（即保持channel未分配），以避免对相邻小区的干扰。
对此，学者提出的方法如下:
(1)基于上行协调MIMO系统的信道估计误（CEE）协调调度方案
(2)用基于调度限制方案的比例公平资源分配（PFRA）技术
(3)基于云支持网络联合CS和功率优化的方法
(4)多个小区之间协调联合上行链路用户调度、功率控制和波束形成算法
(5)cloud-RAN的混合协调方案
(6)基于上行链路IA的CS(IACS)方案
(7)具有迫零波束成形的多小区干扰协调方法
(8)非视距（NLOS）毫米波蜂窝系统的多小区干扰协调调度方案
(9)基于遗传的波束成形算法

三、3GPP组织对未来的展望

3GPP最近提出了各种方案和技术，以减轻干扰，这些方案和技术正在考虑发展未来的无线网络。其中包括无线回传(Wireless backhauling)、基站识别( BS identifcation)、 等级计算(Rank calculation)、接收器设计(Receiver designing)、参考信号(Reference signal)、查找相邻干扰小区(Finding adjacent interference cell)、控制信道标识(Control channel identifcation)等等。