基于5G移动通信网络的绿色通信关键技术【论文】

基于5G移动通信网络的绿色通信关键技术摘 要5G移动通信研发项目实际上在2012年就已经产生，5G网络技术的实现是极大的突破，但是就当前的研发形式来看，还存在一定的问题，需要把握其中的关键技术，在传统的通信网络基础上，进一步完善功能，提高网络服务质量，为用户提供更优越的使用条件。关键词5G移动网络 绿色通信技术 关键技术中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0024-01引言作为世界范围内诸多通信领域科研机构都在研究的命题，第5代移动通信系统早在研究之初便确立了自身的研究目标，即满足2020年后的移动通信需求，这一目标的制定使得第5代移动通信系统在研究过程中一种致力于赋予5G低成本、低能耗、安全可靠的特性，而5G的技术性能也预期达到4G传输速率的10倍当5G真正普及的时候，其将使信息通信突破时空限制，给用户带来极佳的交互体验，极大缩短人与物之间的距离，快速地实现人与万物的互通互联。1、5G移动通信网络概述5G移动通信网络是下一代移动通信技术，ITU于2012年发布了对于5G移动通信网络的未来远景，其中主要涵盖了业务场景、用户等发展趋势。ITU于隔年的二月发布了关于5G移动通信网络的工作计划表，力争推进5G移动通信网络的研究。5G移动通信网络的工作表中第一阶段为2015年之前，旨在对5G移动通信网络技术的发展趋势和频谱的研究；第二阶段为20152017年之间，着手关于5G移动通信网络的标准制定；第三阶段为20172018年，该阶段主要是对5G移动通信网络相关技术的征集；第四阶段是20182020年，该阶段的目标是对所征集的相关技术进行评估和标准化。以上四个阶段的最终目的是于2020年，5G移动通信网络具备在商业中应用的能力。2、基于5G移动通信网络的绿色通信关键技术2.1、自组织网络在我国当前的4G网络运行中，网络的部署与运维以人工方式为主，这种方式会消耗大量的人力财力，也无法实现良好的网络优化效果，更不能满足5G移动网络的需求，因此，需要开发自组织网络技术，实现对5G移动通信网络的管理与运维。自组织网络的应用能够实现5G网络的智能化部署与运维，弥补传统方式的不足。但是，我国当前的自组织网络技术还存在一定的局限性，不能有效的实现智能化的部署和运维目标，这是网络部署的自配置和自规律、网络维护的自愈合和自由化技术问题造成的。当下，我国的自组织网络框架中包括分布式、集中式、混合式三种形式，都存在一定的缺点，不能有效的发挥作用， 但是，SON分布式架构的效应速度比较高，扩展性也相对较好，对系统没有过分的依赖，只是协调性不够高，科研人员在研发的过程中如果能有效的解决这个问题，就能实现5G的智能化部署和维护。2.2、内容分发网络根据现代技术的发展形势，我们可以对5G时代进行预见，人们在视频、音频以及图像等业务方面的需求极具增加，这会造成网络流量的大规模增长，造成拥堵想象，影响用户对互联网的访问，降低网络的服务质量，要解决这个问题，需要有效的开发利用内容分发网络技术。这种技术就是在传输网络中，添加不同的层次，建设一种智能虚拟网络，通过这种方式，用户可以从就近的服务器上有效的获取内容，减少网络延时的现象，从而提高网络传输的速度。用户在对所需要的内容发送请求时，源服务器收到的请求会被转接到距离用户最近的代理服务器上，通过代理服务器发送用户需要的内容。随着动态网络内容技术的发展，内容分发技术需要不断的向专业化、定制化的方向发展，在内容管理、路由、推送和安全性上都需要不断的改进与完善。2.3、器件级方面的绿色通信技术在器件级方面的绿色通信技术主要实现提高基站对资源的有效使用率和降低基站对资源的需求程度，除此之外，充分调查基站的特点，根据其特点布置合理的器件之间的调度模式，也能够降低器件对能源的需求，最终达到绿色通信的目的。基带、射频和馈线中，射频部分占据着大部分的基站能源总量，在射频中，功放功能对能源的需求量最大，因此也可从功放方面入手降低能源消耗。然而，由于技术水平的限制，功放器件的性能具有一定的不足，已经成为了影响网络传输资源的重要因素。尤其是LET中，为了具有较好的数据传输质量，要求功放具有良好的线性，从而导致功放的工作范围无法达到饱和状态，最终功放器件对资源的利用率降低。针对以上问题，提高功放的性能，优化功放对数据处理的能力，是当今尤为重要的问题。除此之外，在基站进行工作时，通常不对数据传输业务进行分类，只是依据业务器件参数进行传输，从而达到最好的传输性能，导致了在传输量较低时，造成了加大的能源浪费。链路级在基站总的能源损耗中只占据了较小的一部分，但是受到功放、馈线等的影响，射频部分占据了大量的功耗。除此之外，基站的數据传输功率与无线数据传输能力有着密切的关系。采用科学有效的资源调度方案和高性能的传输手段，并且保障网络基本能力的情况下，对链路传输进行合理配置，能够有效的提升无线传输效率。2.4、超密集异构网络在当下世界范围内对第5代移动通信系统的研究中，超密集异构网络这一技术已经可以切实的确定为5G移动网络绿色通信关键技术，而之所以得出这一结论，主要是由于5G移动网络绿色通信的实现需要保证SG移动网络能够支持1000倍流量增长的需求，而为了实现这一需求就需要减小小区半径，增加低功率节点数量，而这正是超密集异构网络技术的主要内容在未来的5G移动网络架构中，部署超过现有站点10倍以上的各种无线节点将成为支撑5G时代的关键，这种节点布置能够最大程度上实现活跃用户数和站点数的比例达到1：1，这种用户与节点一一对应的网络架构能够最大程度上为用户提供更高质量的移动通信网络服务在超密集异构网络的结构中，虽然其本身属于5G移动网络绿色通信实现的关键技术，但其本身也很容易造成网络拓扑的复杂、与现有移动通信系统不兼容的问题出现，这点需要我国工MT-2020推进组在研究时予以重视在超密集异构网络的架构中，同频干扰也是这一关键技术必须解决的问题，现有的通信系统的干扰协调算法只能解决单个干扰源问题，这就使得其必定无法满足5G移动网络架构的抗干扰需求此外，不同业务在网络中的实现、如何准确有效地感知相邻节点、网络动态部署、节能配置方法等也都是相关研究人员必须解决的问题。2.5、D2D技术D2D技术是一种设备间的通信技术，这种技术的应用，可是实现数据的直接传输而无需经过基站的转发。这种技术的应用，能够实现减少基站的工作量，从而减少通信传输时间和数据传输效率。除此之外，当通信设备损坏时，设备可以通过D2D技术实现正常工作，或者链接到蜂窝网络。但这种技术在实际的使用过程中，很容易受到多方面的影响，仍需要研究与完善。结束语综上所述，移动通信网络从4G到5G的升级是重要的技术突破，在未来5G网络会给人们的生活带来更大的影响，实现高效的信息传输，满足更大规模的传输需求，有效的协调网络供求关系，为用户提供更优质的网络服务，提高人们的生活质量。参考文献1游思晴，齐兆群.5G网络绿色通信技术现状研究及展望J.移动通信，2016，40（20）：31-35.2李