淺談綠色無線通信技術

楊隨虎

摘要：目前，移動通信正朝著綠色通信的方向發(fā)展，網(wǎng)絡中的基站節(jié)能是綠色無線通信的重點。該文簡要介紹了網(wǎng)絡節(jié)能的相關技術，包括認知無線電、協(xié)作中繼、小區(qū)縮放及云計算等，這些技術將在綠色通信的發(fā)展中起到巨大的作用。

關鍵詞：綠色通信； 認知無線電； 協(xié)作中繼； 小區(qū)縮放； 云計算

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）31-7298-02

Abstract： The mobile communications is developing towards the green communications nowadays in which the energy saving of base stations in networks is the focuses. The relevant technologies of the network energy saving is discussed， including cognitive radio， cooperative relaying， cell zooming and cloud computing. These techniques will play a big role in developing the green communications.

Key words： green communication； cognitive radio； cooperative relaying； cloud computing

隨著通信技術的迅猛發(fā)展，移動通信系統(tǒng)經(jīng)歷了第一代到4G的演進，手機用戶越來越多，網(wǎng)絡制式越來越復雜，各種異構網(wǎng)絡并存，由此引起的蜂窩網(wǎng)的覆蓋也越密集。同時，移動通信支持的速率由幾kbit/s將上升到未來的Gbit/s量級，移動通信的寬帶化促進了移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的翻倍增長。如此多的用戶、業(yè)務和網(wǎng)絡部署使得蜂窩網(wǎng)絡的能耗不斷增長，據(jù)統(tǒng)計，信息通信產(chǎn)業(yè)已成為全球第五大耗能產(chǎn)業(yè)，其[CO2]的排放量占全球的2%左右，每年用于網(wǎng)絡設備和環(huán)境維護的費用約為150億美元。因此需要不斷倡導綠色通信，在關注通信速率、頻譜利用率的提高和網(wǎng)絡時延的縮短的同時，也應重點考慮通信網(wǎng)絡的能耗問題。

對于一個典型的蜂窩網(wǎng)絡而言，基站是其網(wǎng)絡各元素中能量消耗比例最大的，接近60%，而基站中的功放和空調耗電又占主導地位。一個典型的3G基站其功率大約為500W，這將導致一年的電能消耗為4.5MWh。設有12000個基站的3G系統(tǒng)，年消耗電能可達50GWh，并產(chǎn)生大量[CO2]。

要提高通信系統(tǒng)的能量效率，包括減少基站的能量消耗，可以有多種方法。……