基于5G移動通信網(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：隨著信息化的發(fā)展與推進(jìn)，移動通信網(wǎng)絡(luò)不斷更新?lián)Q代，4G網(wǎng)絡(luò)逐漸成熟，5G移動通信網(wǎng)絡(luò)成為一個現(xiàn)實性發(fā)展方向，能耗高，對環(huán)境污染嚴(yán)重也成為一個現(xiàn)實性問題獲得更多關(guān)注，移動通信網(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)保綠色的時代要求，5G移動通信網(wǎng)絡(luò)的綠色通信關(guān)鍵技術(shù)的研究成為關(guān)注焦點。

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、資源浪費以及對人體和環(huán)境的危害的新一代通信理念。綠色通信的實現(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)。由于移動通信網(wǎng)絡(luò)中能耗最多的部分更多在于無線接入網(wǎng)的中基站損耗，降低移動通信網(wǎng)絡(luò)的能源損耗，重點在于降低基站對能源的需求。因此，綠色通信技術(shù)必須配合靈活的站點場模型，對基地進(jìn)行積極改造。

當(dāng)前綠色通信中運用的主要技術(shù)一是器件級的節(jié)能技術(shù)，二是鏈路級的傳輸技術(shù)，三是網(wǎng)絡(luò)級的節(jié)能技術(shù)，主要是通過縮短用戶和接入點之間的傳輸距離，來降低對能源的消耗，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)以及毫米波無線電通信技術(shù)為例。

2 5G移動通信網(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)運行速度，優(yōu)化用戶體驗上起著巨大作用。采用超密集異構(gòu)系統(tǒng)能夠更好地偏重用戶需求分類，實現(xiàn)更精細(xì)化的處理，按照用戶的需求，以能夠滿足用戶的最小速率異構(gòu)運行，既能夠?qū)崿F(xiàn)較好的用戶體驗，又能夠降低成本，減少不必要的損耗。

根據(jù)相關(guān)移動通信網(wǎng)絡(luò)理論可知，移動通信網(wǎng)絡(luò)中能耗最多的部分更多在于無線接入網(wǎng)，尤其是無線接入網(wǎng)的中基站損耗，所以，如果想要降低移動通信網(wǎng)絡(luò)的能源損耗，必須考慮盡可能降低基站對能源的需求。超密集異構(gòu)系統(tǒng)，運用超密集異構(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，運用有線回傳技術(shù)彌補(bǔ)減少了移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的節(jié)點的問題，不僅能夠簡化相關(guān)的移動通信網(wǎng)絡(luò)運行程序，還能夠有效地節(jié)約資源，實現(xiàn)綠色通信目的。

2.2 智能化技術(shù)

步入信息技術(shù)時代，充分利用智能化技術(shù)能夠便利移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運作，能夠更好地推進(jìn)5G移動通信網(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)，掌握用戶需求，按照能夠滿足用戶需求的最小速率，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)對于信息的處理值得學(xué)習(xí)，充分利用云平臺，創(chuàng)建相對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，明確系統(tǒng)優(yōu)化與升級想要達(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)通信與毫米波無線電兩大類，其中將光的大帶寬優(yōu)勢和毫米波無線接入的靈活性結(jié)合起來的毫米波光載無線系統(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移動網(wǎng)絡(luò)用戶對“快”的追求，而且其成本低、損耗小的特點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線電通信技術(shù)，追求高性能、低消耗，重視5G移動通信網(wǎng)絡(luò)的綠色通信進(jìn)程推進(jìn)。

3 結(jié)束語

信息化時代，人們對信息及信息處理技術(shù)的需求越來越大。實現(xiàn)移動通信網(wǎng)絡(luò)的“快”的同時，必須關(guān)注綠色的時代需要，推進(jìn)移動網(wǎng)絡(luò)通信的的綠色通信技術(shù)發(fā)展，降低移動通信網(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)到實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，促進(jìn)移動網(wǎng)絡(luò)通信這一行業(yè)持續(xù)良性發(fā)展，推動信息化時代的前進(jìn)。