5G干擾管理方法

2022-06-25 09:52 作者:余網(wǎng)優(yōu)化 0人讀過 | 我要投稿

一般來說，在Rel-13之前，可以將LTE中的干擾管理分為兩組：第一組由主動式解決方案組成，網(wǎng)絡(luò)可以主動減少對相鄰小區(qū)的干擾。ICIC、e-ICIC、CoMP和eCoMP屬于這一類。第二組由反應(yīng)性解決方案組成，一個例子是具有多個接收天線的IRC接收機(jī)，以抑制空域中的干擾；另一個例子是f-eICIC中的干擾消除接收機(jī)。在NAICS中還發(fā)現(xiàn)了另一個例子，即向UE提供關(guān)于相鄰小區(qū)的輔助信息以實現(xiàn)高級接收機(jī)實現(xiàn)。

在LTE中，ICIC、（f）-EIIC、CoMP和eCoMP已被開發(fā)用于處理小區(qū)間干擾；這些解決方案沒有針對交叉鏈路干擾。

在主動式解決方案中，通常利用eNB之間通過回程進(jìn)行協(xié)調(diào)。

在ICIC中，RNTP（Relative Narrowband Transmit Power）、OI（interference Overload Indicator）和HII（high interference Indicator）上的信令通過eNB之間的回程發(fā)送。

在eICIC中，ABS（Almost Blank Subframe）模式也通過eNB之間的回程發(fā)送信號。

在CoMP中，協(xié)調(diào)小區(qū)之間假設(shè)有理想的回程，例如，位于同一位置的小區(qū)。在eCoMP中，協(xié)調(diào)小區(qū)之間假設(shè)存在非理想回程。在對eCoMP的研究中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)回程延遲較大時，性能增益會降低。

自Rel-13以來，在LAA/eLAA中，引入了一種控制干擾的新機(jī)制，通過這種機(jī)制，潛在的發(fā)射機(jī)在繼續(xù)進(jìn)行預(yù)期傳輸之前執(zhí)行所謂的“Listen-Before-Talk”。該機(jī)制在預(yù)定傳輸之前提供最后一分鐘檢查，以確保預(yù)定傳輸不會中斷正在進(jìn)行的傳輸。

NR中的時隙持續(xù)時間可以遠(yuǎn)小于1毫秒。可以為傳輸安排一個或多個時隙。考慮到小時隙的持續(xù)時間甚至比時隙短，NR資源調(diào)度單元在時域中可以比在LTE?R14之前短得多。

NR中的干擾管理不能只關(guān)注僅存在DL干擾或UL干擾的傳統(tǒng)干擾場景或交叉鏈路干擾場景。NR中的干擾管理組合應(yīng)能夠處理傳統(tǒng)干擾場景和交叉鏈路干擾場景。如eIMTA中所述，如果利用了某些資源劃分方案，則UE可以在短時間內(nèi)經(jīng)歷常規(guī)干擾場景和交叉鏈路干擾場景。因此，在為這兩種情況開發(fā)干擾管理技術(shù)時，必須采取整體方法，并確保它們在必要時能夠協(xié)調(diào)工作。

如LTE干擾管理一樣，可以根據(jù)干擾管理方案是主動的還是被動的來分組：

Proactive approaches-I

功率控制和協(xié)調(diào)方案（例如，協(xié)調(diào)波束賦形/調(diào)度、OTA信令等）
鏈路適應(yīng)

Proactive approaches-II

Sensing/measurement?模式（如LBT-like、OTA測量等）

Reactive approaches

用于干擾消除/抑制的高級接收機(jī)
RS設(shè)計（例如對稱RS）以及DL和UL之間的時序?qū)R

主動式方法和主動式方法II之間的區(qū)別在于這些方法運(yùn)行的時間跨度和干擾管理中的決策者。在主動方法I中，決策者是一個gNB，它根據(jù)來自ue、自身和其他gNB的信息做出調(diào)度決策，因此它們是集中式干擾管理方案。

Proactive approaches-I:?傳輸協(xié)同

在ICIC、eICIC、CoMP和eCoMP以及eIMTA中，需要決定在常規(guī)和交叉鏈路干擾情況下，gNB之間需要交換哪些信息。在比較中，假設(shè)了理想的回程，并且eNB之間的信息交換被認(rèn)為是一個實現(xiàn)問題。在ICIC、eICIC、eCoMP和eIMTA中，可以使用非理想回程，并且已經(jīng)為它們定義了X2以上的信號。對于NR，同樣的信息交換假設(shè)是否仍然成立?？梢詾镹R部署設(shè)想幾種可能的體系結(jié)構(gòu)：

C-RAN

·其中RRH用于接收和發(fā)送信號，信號通過前端傳輸路由到BBU池進(jìn)行處理，調(diào)度器功能位于BBU池中。在這種架構(gòu)下，“backhual”延遲幾乎為零，但前端傳輸延遲可能相當(dāng)大。

All-in-one?gNB

·無線前端、基帶處理器和調(diào)度器功能放在一個盒子里，或者至少放在很近的地方。在這種情況下，“backhual”延遲（對于類似X2的鏈路）可能相當(dāng)大，而前程延遲最小。

介于兩者之間的一些架構(gòu)

·在這種情況下，BBU池的使用仍然與C-RAN中的類似，但RRH并不是完全啞的：RRH具有一些基帶處理能力。

一般來說，首選架構(gòu)可能因運(yùn)營商而異，例如，一些光纖資源充足的運(yùn)營商可能更喜歡C-RAN；其他需要租用光纖的人可能更喜歡All-in-on gNB。簡而言之，當(dāng)gNB之間的通信延遲較大時，OTA信令可被視為eNB之間“X2”鏈路的替代。

當(dāng)不同的干擾管理方案被引入LTE時，通常也會引入不同的CSI測量和報告功能，例如eICIC的每子集CSI測量，CoMP的多個CSI過程，以及eIMTA的兩組CSI測量。最終的結(jié)果是一個復(fù)雜的規(guī)范。在NR，有機(jī)會清理CSI反饋設(shè)計，并提出一個干凈的設(shè)計。以下幾點應(yīng)該明確：需要針對不同干擾假設(shè)進(jìn)行CSI測量，并且可能來自不同的TRP（例如DPS）。

在NR中，非周期CSI資源和非周期CSI反饋應(yīng)該是基線。

NR是一種適用于低于6 GHz和毫米波的技術(shù)。從這一點，以及商定的評估假設(shè)來看，應(yīng)該清楚的是，動態(tài)TDD應(yīng)設(shè)計用于低于6 GHz和毫米波。在毫米波中，為了彌補(bǔ)鏈路預(yù)算短缺，必須進(jìn)行高方向性傳輸，并且使用多天線技術(shù)（如波束賦形/MIMO）來處理干擾幾乎沒有額外成本，通過波束賦形/MIMO進(jìn)行干擾管理是自然而有效的；在低于6 GHz的情況下，使用多個天線進(jìn)行傳輸/接收不是先決條件。因此，至少在較低的頻率（主要依靠天線技術(shù)來處理干擾問題）可能會帶來額外的成本/復(fù)雜性/可行性（例如格式因素）。

如果使用全緩沖流量模型，UE和基站的資源需求是持久的；而且干擾更容易預(yù)測，因此CSI反饋在很長時間內(nèi)保持有效，資源管理策略也在很長時間內(nèi)保持有效。

另一方面，如果考慮非全緩沖流量模型，則UE和基站的資源需求變化相當(dāng)快；由此產(chǎn)生的干擾也可能是非常動態(tài)的。一旦干擾快速變化，CSI反饋就會過時，例如，一個相鄰小區(qū)完成了緩沖數(shù)據(jù)的傳輸，基本上處于空閑狀態(tài)。在第一個順序上，假設(shè)系統(tǒng)帶寬（以NR為單位）比LTE增加了X倍，給定相同的文件大小和相同的UE數(shù)量，發(fā)送它將需要1/X的時間（以NR為單位）；CSI反饋延遲、通過非理想回程的協(xié)調(diào)延遲、調(diào)度延遲需要按比例減少到1/X，以便在LTE中保持相同的設(shè)計，而無需修改。gNB之間通過回程鏈路進(jìn)行信息交換是否可行或足夠快，以緩解NR中的動態(tài)干擾，還有待觀察。

此外，在gNB之間建立回程鏈路以實現(xiàn)干擾管理的請求可能會使網(wǎng)絡(luò)部署面臨挑戰(zhàn)。根據(jù)這些考慮，可以考慮基站之間的空中信令。OTA信令可以攜帶信息以促進(jìn)小區(qū)之間的調(diào)度協(xié)調(diào)；此外，還可以考慮類似于eIMTA(enhanced interference mitigation and traffic adaptation)中引入的動態(tài)信令的DL/UL拆分。注：OTA信令的預(yù)期接收者是其他基站；但當(dāng)然，UE并沒有被禁止閱讀它。在這種情況下，OTA信令代替了回程信令。

此外，還可以考慮另一種類型的OTA信令，它攜帶的信息類似于WiFi中的導(dǎo)航，它給出了當(dāng)前傳輸時間的指示。在eLAA中，公共PDCCH可以攜帶UL傳輸持續(xù)時間及其偏移的指示。

總的來說，看到OTA信令比回程信令有一些好處：

1.可擴(kuò)展的解決方案，緩解網(wǎng)絡(luò)部署問題；

2.許可頻段同頻道部署的統(tǒng)一解決方案，與相鄰運(yùn)營商的運(yùn)營商進(jìn)行許可頻段部署；未經(jīng)許可的頻譜；共享頻譜

在圖1中，eNB處的調(diào)度信息和CSI信息可以集中到一個中心節(jié)點，該中心節(jié)點可以與一個eNB并置，可以進(jìn)行集中的干擾/資源管理。在正確的設(shè)置下，假設(shè)NR也可以采用與LTE CoMP（具有理想回程）相似的技術(shù)

在圖2中，NR基站通過空中交換信息：OTA信令傳輸?shù)脑O(shè)計目的是讓基站能夠聽到彼此的聲音。兩個基站之間的耦合損耗提供了一種自然過濾，因此只有兩個耦合損耗較小的基站需要讀取彼此的協(xié)調(diào)信息。協(xié)調(diào)信息可以包括CSI反饋、DL/UL資源分配等。

OTA信令中的一個重要問題是如何處理相互可聽性：當(dāng)兩個gNB同時傳輸時，它們無法聽到對方。在圖3中，提供了一些Tx/Rx模式，允許6個gNB利用4個Tx/Rx機(jī)會在它們之間共享協(xié)調(diào)信息（水平維度表示時間，垂直維度表示頻率）。

在圖4中，顯示了來自每個gNB的協(xié)調(diào)信息通過迷你時隙傳輸。在給定的示例中，一個時隙中有4個迷你時隙。在圖4中標(biāo)記為“協(xié)調(diào)”的時隙中的兩個迷你時隙期間，gNB傳輸協(xié)調(diào)信息。在時隙中另外兩個標(biāo)記為“DTX”的迷你時隙中，gNB可以嗅探其他gNB傳輸?shù)膮f(xié)調(diào)信息?！癟x/Rx間隙”插入迷你時隙之間；此外，在最后一個迷你時隙和上行控制之間插入“Tx/Rx?gap”?！癟x/Rx?gap”允許gNB從Tx切換到Rx和/或從Rx切換到Tx。

在這些用于協(xié)調(diào)信息的迷你時隙上，gNB可以使用FDM在協(xié)調(diào)信息和數(shù)據(jù)傳輸之間劃分資源。在圖5中，提供了gNB1的一個示例。

該選項的好處包括在gNB進(jìn)行合理的盲檢測，因為gNB知道在哪里和何時搜索帶有迷你時隙的協(xié)調(diào)信息，例如，可以通過OAM配置gNB搜索帶有小時隙的其他gNB的協(xié)調(diào)信息的時間。系統(tǒng)地解決了互聽性問題。

gNB可以在具有這種迷你時隙傳輸?shù)臅r隙處周期性地交換協(xié)調(diào)信息。

在圖6中，它顯示了協(xié)調(diào)信息在每個gNB的跨時隙（時隙k1、k2、k3和k4）的迷你時隙中傳輸；假設(shè)gNB不總是在時隙上使用相同的時隙類型，那么gNB可以嗅探來自其他gNB的協(xié)調(diào)信息傳輸。在圖6中，gNB6能夠嗅探來自時隙k1中GNB1和gNB2的小時隙傳輸；gNB 2和gNB 6能夠嗅探來自時隙k2中g(shù)NB1的小時隙傳輸，等等。