淺析5G移動通信網絡基于能效的資源管理

李平 何海浪

摘 要： 隨著網絡信息的發展及物聯網、移動互聯網的發展，現階段的移動通信網絡對設備接入的密度及移動數據流量提出了更高的要求，5G移動通信網路的發展趨勢越來越強勁，5G移動通信網絡采用較高密度的異構蜂窩網路架構滿足日益增長的用戶接入密度及數據需求。但在實際的移動通信網絡建設及發展過程中消耗了較多的能耗，具有一定的挑戰及威脅，因此實施有效的資源管理尤為有效。為了分析5G移動通信網絡基于能效的資源管理途徑，筆者針對5G移動通信網絡進行能效資源管理的必要性及意義進行了分析。

關鍵詞： 5G移動通信網絡;能效;資源管理

在5G移動通信網絡不斷發展的過程中能源效率將會是一個較為重要的指標，在管理過程中如何提高移動通信網絡的能效已經成為5G移動通信網絡發展過程中較為重視的話題之一。資源的管理主要通過對網絡資源及終端平臺開展針對性管理才能達到網絡能效最大化的效果，提高5G移動通信網絡的發展水平，符合移動通信網絡的運用需求。本文首先針對5G移動通信網絡進行能效資源管理的必要性及意義進行了探究，繼而提出了相應的資源管理措施。

1 5G移動通信網絡進行能效資源管理的必要性及意義

現階段移動通信網絡的能量消耗情況較為嚴重，相關報道顯示，在全世界總能耗中移動通信行業的能耗高達3%以上，相對于其它行業來說遠遠更高，若不及時采用有效的控制措施將會導致能耗增多、運營費用支出增多等現象的出現。[1]在5G移動通信網絡中開展基于效能的資源管理尤為重要，能將移動通信網絡的能耗控制在可控范圍內，提升網絡能效，為5G移動通信網絡的發展節約經濟成本，維護社會的穩定及可持續發展，符合建設和諧低碳及健康環保社會的口號。再加上現階段移動數據流量及移動端連接數量的加大，在5G移動通信網絡未來的發展趨勢中，需要應用到高密度重疊覆蓋的易購網絡架構，這種需求產生了對基站部署的更大需求，一些較小基站的部署更具有隨意性，給網絡能效帶來了較為嚴峻的挑戰及威脅，因此在5G移動通信網絡中實施基于能效的資源管理措施尤為重要。

2 5G移動通信網絡基于能效的資源管理途徑

2.1 基于能效的接入控制技術的資源管理途徑

在移動通信網絡中資源管理技術屬于較為關鍵的技術之一，主要是通過使用合適的資源管理技術在不改變現存物理設備的前提下對網絡性能進行改變。網絡接入選擇的發生條件可以是新的用戶首次請求接入網絡，也可以是之前已經接入網絡后由于性能降低或掉線等因素導致網絡切換，需要再一次請求新的網絡接入現象，旨在為統一個多模用戶選擇最合適的網絡接入，處理好網絡接入這一因素能在保證用戶Qos的基礎上對網絡整體的性能進行優化及改善，提高網絡資源的利用率。但在網絡接入選擇技術的過程中應考慮較多的因素，分別為信息的搜集、信息的處理及選擇決策等環節。[2]在進行接入選擇算法的判斷準則中網絡接入選擇算法又可以分成以下幾個類型，如傳統接入控制算法、基于用戶喜好的接入控制算法、基于代價函數的接入控制策略、基于模糊邏輯及神經網絡的接入選擇策略及基于多種因素的綜合開銷函數接入選擇策略等類型。在5G移動通信網絡資源管理過程中應根據用戶的體驗及需求選擇最適合的網絡、接入性能最有的網絡，提高資源的利用率。

2.2 5G移動通信網絡基于效能的功率控制技術的資源管理

無線通信網絡中的信號傳輸主要是通過無線電磁波在空間的傳播中完成，其中主要包括開環功率控制、閉環功率控制、外環功率控制、反向功率控制、前向功率控制等方面。開環功率控制主要是指通信一端對自身發射功率進行調整，在接收到信號功率較小時說明信號傳輸的強度較大，使得移動通信設備傳送至基站的信號強度較為理想，控制功率。閉環功率的控制主要是指通信一方向另一方發送調整發射功率的指令，這種控制功率的方式精度較高，但傳送過程中存在一定程度上的延時現象，使得功率調整隨之出現延時，無法根生網絡的變化。[3]外環功率控制主要是一方根據接收機接收解調后的誤碼率，向另一端發送調整功率的指令，這一控制方式與閉環功率控制方式類似，但具有更為復雜的控制方式。反向功率控制主要是指通過開環功率的控制或閉環功率的控制對移動設備的上行發射功率進行調整的方式，能一定程度上增加系統容量，減少延時現象。前向功率的控制主要是通過開環功率控制或閉環功率控制方式對基站的下行發射功率進行調整，相鄰基站的感染信號較強，產生嚴重的干擾現象，通過調整相鄰基站的發射功率對移動設備信號強度進行強化。在5G移動通信網絡未來的發展中需要采用的高密度重疊覆蓋異構網絡構架，對超千倍的移動數據流量及移動端連接數量進行增長，[4]加大了基站的部署，加劇了能源的消耗問題，因此應在給予能效的基礎上實施相應的資源管理對策，能效優先的功率控制技術對于提高網絡能效具有較為積極的意義。

3 結語

5G移動通信網絡在管理及未來的發展過程中應基于能效開展多種技術及途徑的資源管理措施，在發展5G移動通信網絡的基礎上最大程度上減少能耗的消耗，促進5G移動通信網絡的可持續、綠色健康發展。

參考文獻：

[1]袁秀云.淺析5G移動通信的關鍵技術[J].通訊世界，2017，14（14）：20-21.

[2]吳詩雨，孟慶民，仲姝.5G物聯網中K-means算法輔助的小區休眠機制[J].計算機技術與發展，2017，27（7）：200-204.

[3]路遙，許碧洲，孫道禹.淺析面向未來5G移動通信核心網絡參數及發展趨勢[J].通訊世界，2017，26（18）：52-53.

[4]姚廣.5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術分析[J].信息系統工程，2017，32（2）：57-57.