淺析5G移動通信網絡基于能效的資源管理

林良宇

廣東南方通信建設有限公司 廣東廣州 510000

1 5G移動通信技術概述

所謂的5G移動通信技術，其實就是第五代移動通信技術，建立在4G技術基礎上，目前仍處在研發和試驗階段。相較于4G技術，5G技術在網絡速度上具有突出優勢，最高峰網速能夠達到4G的100多倍，促使移動通信質量得到大幅度提高。從相關技術參數可以看出，5G移動通信頻譜在中高頻段集中，相較于前幾代移動通信技術傳播損耗更大，網絡覆蓋成本較高，需要采用波束聚合、大規模MIMO等作為關鍵技術支撐[1]。根據2018年全球移動設備供應商協會發布的報告可知，全球計劃或發布5G商用牌照的國家已經有17個。按照5G通信傳輸標準，采用毫米波的頻率較寬，擁有連續頻譜，但繞射和衍射能力不足，所以需要利用大規模MIMO等技術提高天線增益，使網絡覆蓋面積得到擴大。在技術性能指標上，5G技術要求更高，靈活性更強，因此能夠給用戶帶來更強使用體驗，未來將取得較好發展。

2 5G移動通信網絡基于能效的資源管理途徑

2.1 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。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[2]。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，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。

2.2 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。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。

2.3 信息通信端子數據庫管理系統

為了解決通信配線資源的管理過程中存在的兩個問題：（1）由于通信發展，資源數量增加，不能及時完成新增資源管理將導致信息不全；（2）由于作業開展，通信資源信息改變，不能準確完善資源變化管理將導致信息不準。研發信息通信端子數據庫動態管理系統，建立一套數據庫專用于存儲ODF光纖配線、DDF數字配線、IDF網絡配線等物理資源，針對性地開發功能模塊，如：資料錄入模塊、數據的安全與備份模塊，并且解決離線環境下資料如何儲存，備份，轉移等問題，同步建立錄入規則和整套系統的管理機制，全面提高數據錄入效率和數據分析能力[3]。

為了保證數據的安全性與保密性，此系統完全以離線環境下開展工作為前提條件，該系統可以安裝在員工的手機、平板電腦等智能終端之上，在節約成本投入的同時，不僅實現離線模式下移動端的數據日常管理，而且可以將離線模式下的數據由移動端導入PC端轉化與備份。考慮到目前班組配發的移動作業終端為Android系統，因此本次系統以Android為平臺開展設計，在AndroidStudio的基礎上嵌入Htm5+Css3表格框架，以Java語言為主開展平臺設計。數據在離線模式下編輯，就需要在系統所安裝的設備端建立本地離線虛擬服務器，但是在完成資源信息的錄入之后只能保存至離線操作設備，為了保證系統的易用性，僅需把帶有離線信息通信端子數據庫動態管理系統的移動終端與工作電腦進行連接，就能夠方便的完成資源的拷貝和導入，無需員工具有較高的計算機操作能力，且操作在短時間內就可以完成。

3 結語

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。