基于5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的綠色通信關(guān)鍵技術(shù)

潘鋒 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院

導(dǎo)語(yǔ)：隨著信息化的發(fā)展與推進(jìn)，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)不斷更新?lián)Q代，4G網(wǎng)絡(luò)逐漸成熟，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)成為一個(gè)現(xiàn)實(shí)性發(fā)展方向，能耗高，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重也成為一個(gè)現(xiàn)實(shí)性問(wèn)題獲得更多關(guān)注，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展中，不僅僅是網(wǎng)速“快”的發(fā)展要求，還有低能耗、少污染的追求。5G網(wǎng)絡(luò)提倡綠色網(wǎng)絡(luò)，重視減少能耗，優(yōu)化資源使用方式，提升效率的同時(shí)不落下綠色目標(biāo)。受可持續(xù)發(fā)展思想影響以及響應(yīng)環(huán)保綠色的時(shí)代要求，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的綠色通信關(guān)鍵技術(shù)的研究成為關(guān)注焦點(diǎn)。

1 綠色通信技術(shù)概述

綠色通信，一般認(rèn)為指節(jié)能減排、減少環(huán)境污染、資源浪費(fèi)以及對(duì)人體和環(huán)境的危害的新一代通信理念。綠色通信的實(shí)現(xiàn)更多采用創(chuàng)新的高效功效、多載波、分布式、智能溫控等技術(shù)。由于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中能耗最多的部分更多在于無(wú)線接入網(wǎng)的中基站損耗，降低移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的能源損耗，重點(diǎn)在于降低基站對(duì)能源的需求。因此，綠色通信技術(shù)必須配合靈活的站點(diǎn)場(chǎng)模型，對(duì)基地進(jìn)行積極改造。

當(dāng)前綠色通信中運(yùn)用的主要技術(shù)一是器件級(jí)的節(jié)能技術(shù)，二是鏈路級(jí)的傳輸技術(shù)，三是網(wǎng)絡(luò)級(jí)的節(jié)能技術(shù)，主要是通過(guò)縮短用戶(hù)和接入點(diǎn)之間的傳輸距離，來(lái)降低對(duì)能源的消耗，面向5G的通信關(guān)鍵技術(shù)包括異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)能效模型，高效能小站密集模型和高效網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问降目刂茩C(jī)制。5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)主要有大規(guī)模的MIMO技術(shù)、毫米波通信技術(shù)、自組織網(wǎng)絡(luò)、超密集異構(gòu)系統(tǒng)以及D2D通信技術(shù)，綠色通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)以超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)、智能化技術(shù)以及毫米波無(wú)線電通信技術(shù)為例。

2 5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)綠色通信關(guān)鍵技術(shù)

2.1 超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)

超密集組網(wǎng)本身即是5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，在提升網(wǎng)絡(luò)容量和加快網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度，優(yōu)化用戶(hù)體驗(yàn)上起著巨大作用。采用超密集異構(gòu)系統(tǒng)能夠更好地偏重用戶(hù)需求分類(lèi)，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)化的處理，按照用戶(hù)的需求，以能夠滿足用戶(hù)的最小速率異構(gòu)運(yùn)行，既能夠?qū)崿F(xiàn)較好的用戶(hù)體驗(yàn)，又能夠降低成本，減少不必要的損耗。

根據(jù)相關(guān)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)理論可知，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中能耗最多的部分更多在于無(wú)線接入網(wǎng)，尤其是無(wú)線接入網(wǎng)的中基站損耗，所以，如果想要降低移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的能源損耗，必須考慮盡可能降低基站對(duì)能源的需求。超密集異構(gòu)系統(tǒng)，運(yùn)用超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)，能夠極大增加網(wǎng)絡(luò)容量，提升系統(tǒng)的有效性與靈活性，運(yùn)用有線回傳技術(shù)彌補(bǔ)減少了移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)的問(wèn)題，不僅能夠簡(jiǎn)化相關(guān)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行程序，還能夠有效地節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)綠色通信目的。

2.2 智能化技術(shù)

步入信息技術(shù)時(shí)代，充分利用智能化技術(shù)能夠便利移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)作，能夠更好地推進(jìn)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的綠色通信工作。充分利用大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和地理信息技術(shù)，掌握用戶(hù)需求，按照能夠滿足用戶(hù)需求的最小速率，借助超密集異構(gòu)系統(tǒng)提供服務(wù)，達(dá)到以系統(tǒng)智能化追求分配精細(xì)化的效果。

當(dāng)今許多大學(xué)，如西安電子科技大學(xué)，在信息化進(jìn)程的推進(jìn)對(duì)于信息的處理值得學(xué)習(xí)，充分利用云平臺(tái)，創(chuàng)建相對(duì)完整健全的鏈接系統(tǒng)，與其他智能化產(chǎn)品連接，形成巨大而完整的信息數(shù)據(jù)庫(kù)，明確系統(tǒng)優(yōu)化與升級(jí)想要達(dá)到的目的，有規(guī)劃地發(fā)展，以期降低能耗，減少不必要成本，推進(jìn)綠色通信進(jìn)程。

2.3 毫米波無(wú)線電通信技術(shù)

毫米波通信毫米波波導(dǎo)通信與毫米波無(wú)線電兩大類(lèi)，其中將光的大帶寬優(yōu)勢(shì)和毫米波無(wú)線接入的靈活性結(jié)合起來(lái)的毫米波光載無(wú)線系統(tǒng)不僅體積小、重量輕、傳輸質(zhì)量高和更能夠抗干擾滿足了5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)對(duì)“快”的追求，而且其成本低、損耗小的特點(diǎn)更加能夠滿足綠色通信的要求。MM-RoF系統(tǒng)應(yīng)該向更大容量更強(qiáng)實(shí)用性更高性能的方向發(fā)展，充分利用毫米波通信毫米波無(wú)線電通信技術(shù)，追求高性能、低消耗，重視5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的綠色通信進(jìn)程推進(jìn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

信息化時(shí)代，人們對(duì)信息及信息處理技術(shù)的需求越來(lái)越大。實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的“快”的同時(shí)，必須關(guān)注綠色的時(shí)代需要，推進(jìn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信的的綠色通信技術(shù)發(fā)展，降低移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的能源損耗，達(dá)到低能耗、低污染、高速度的兩低一高的效果。綠色通信技術(shù)與相應(yīng)的模型與機(jī)制體制技術(shù)結(jié)合，推進(jìn)基地改造工作，充分發(fā)揮綠色通信技術(shù)的作用，以期在可持續(xù)思想引領(lǐng)下，達(dá)到實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，促進(jìn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信這一行業(yè)持續(xù)良性發(fā)展，推動(dòng)信息化時(shí)代的前進(jìn)。