基于5G移动网络的绿色通信技术

李民

福建省邮电规划设计院有限公司 福建福州  350001

摘要：经过通信技术持续快速发展，第5代移动通信系统应运而生，从个人促使我国5G时代如约而至，5G移动网络不仅促进了通信技术与信息技术深度融合与协同发展，其大容量、信号传输速率更快等特点也可以更好的满足用户通信要求。但是随着5G基站建设不断推进和用户不断增长，基站运行能耗庞大问题随之浮出水面，由于以上情况与国家环保节能要求存在一定冲突，因此本文主要进行基于5G移动网络的绿色通信技术研究，以期助力我国电信业高质量发展。

关键词：5G移动网络；绿色通信技术；通信

引言

现阶段我国逐步踏入5G时代，通俗的说5G是4G的升级版，由于5G较之于4G的数据传输速度有了巨大提升，在社会各界工作生活数据传输量和数据规模不断增大的当前时刻，5G移动网络可以带来用户更好的通信体验。但是除了以上优势之外，5G移动网络也存在基站运行能耗大的短板，鉴于该情况背离了政府部门提出的生态环保、节能减排发展要求，所以很有必要在5G移动网络建设中融合绿色通信技术手段，可见深入分析面向5G绿色通信的关键技术具有非常重大的现实意义。

15G移动网络的主要特征

5G移动网络是移动通信第五代系统，于2012年投入研究，直至今日5G网络通信已经在大部分城市得到应用，具有效率高、延时低、连接效果好的特点，实现了更高的通信需求。随着十年一代的技术发展，每一次技术升级和代际跃迁都为产业升级和经济发展带来了显著成效，5G移动网络本身安全性高、能耗低、成本低，一经应用受到广泛喜爱。于4G移动网络相比，5G的传播速率得到了十倍提升，解决了4G无法满足的数据流量暴涨需求，能够有效实现跨时空通信发展，让使用者获得更好的体验，并将人与人的互通距离缩短。

25G移动网络绿色通信技术

2.1自组织网络优化技术

自组织网络技术的优化能够显著提升绿色通信技术的应用效果，新增自组织网络架构中的节点配置，可以降低成本，更加便于安装。让网络性能得到优化的同时降低的工作量，有效实现节能目标。自组织网络技术使用时可以应用ENB和UE的测量来优化管理参数，使用自建系统可以将数据进行分析并进行处理，让网络运行质量得到提升，改善用户体验效果。ENB和UE在开机情况下可以使用小区搜索来实现同步效果，还可以获得PHYID。是一种将通信和网络互相结合，作为移动机网络的一种，可以实现用户终端在网内随意移动，并保持网络通信效果。因为没有严格的控制中心，所以各个节点处于平等位置，不会因为某个节点的问题对网络运行造成影响。通过PBCH能够对宽带信息和系统的帧率进行获取，在移动网络高能耗的网络编码方案下将推广不足的问题进行解决，提高系统性能，在绿色技术的应用下实现低能耗、高稳定网络通信。

2.2模型技术

2.2.1异构网络能效模型

按照信息传播容量的需求将传播速率进行显著提升，全面降低能源消耗。现阶段使用者对于无线蜂窝数据的需求越来越高，消耗能量大幅增长。绿色通信技术能够对能源消耗和性能进行平衡，针对网络异构化建立能效模型，这也是实现协调的基础。未来发展过程中建立网络模型会成为异构化网络能量测量的重要环节。对移动网络的评估需要以网络能效为基础，使用单位比特消耗评估或单位面积能耗评估。数据传输能够作为系统级的网络能效，来进行系统容量设计。可以通过基站能耗模型来评估能量消耗。

2.2.2高能效小站密集模型

使用高能效小站密集模型不但能将系统容量进行优化，还可以显著提升能效，让5G网络的性能指标得到强化。网络部署在移动通信网络中是一项复杂性较高的环节，需要将网络中的5G节点进行调节，使其达到全面均衡的效果，让使用者业务分布得到保障。按照不同的困难程度将高能效小站密集模型设置于不同位置，让更多用户得到高效服务。网络整体能效的提高与承载的网络流量有着直观影响，处于相同区域内提高安装数量，可以将宏基站的网络负担有效分担，在降低能耗的同时又提升的网络速率。对于小站本身而言还有一些需要优化的缺陷，所以需要将网络环境进行改善，让用户在使用中不会受到干扰，提高网络效率和系统容量，让用户获得更好的使用体验。在配置高能效小站时需要根据现场实际情况和实际需求来制定相应方案，确保能耗量处于最佳状态，让绿色通信得以实现。

2.3高效网络拓扑技术

高效网络拓扑形式是在蜂窝移动的基础上进行升级，很好的缓解用户分布不均的情况，5G网络的应用，在各个时间区域内具有不同的用户使用量。因差异性较大，所以需要针对这一事项做出限制，为了让使用者的需求得到满足，业务繁忙的时间段也能适应用户所需，并在使用量较低的时间段降低能源消耗，根据不同的需求量对网络进行不同的调控，这就是网络拓扑形式控制的由来。通过网络拓扑形式对数据灵活调控，按照不同方案对其进行休眠控制和唤醒控制。制订方案时可按照用户使用需求来进行测试，当使用人数增多需求量增大时，唤醒基站系统，让通信流量与该技术进行匹配。系统在休眠状态下可以对数据流量进行更高效的检测，确保在数据使用突然增长的情况下保持正常使用，避免出现延迟情况。这种应用方式为绿色通信提供大力支持，将绿色通信理念贯彻落实，让通信水平得到保证的同时，为行业长远发展提供保障。

2.4网络绿色节能技术

为了让绿色节能技术得到广泛的应用，需要提高对视链路节能技术、网络节能技术、器件节能技术的重视程度。对于器件节能技术，通过将器件性能进行提升来降低能源损耗量，使用相应技术手段对器件进行调度，能够有效处理网络信息，对高能耗的器件进行完善和优化，起到降低能源消耗的效果。例如在LTE系统中，按照不同的峰值情况来分析其功率变化，可能会出现功率降低的情况，对于这项问题可以通过缩减峰值因子方式来将基站能源损耗降低，让绿色通信得到实现；对于网络节能技术，是以链路传输作为基础来实现降低能源损耗效果，网络节能技术在绿色通讯中占据非常重要的地位，其主要原理是通过用户和接入点间的结合，将传输过程中的能源消耗减少。这当中还可通过小站技术的应用来达成传输引导机制，让连接效果得到优化。在同一个网络环境内增加小站设置可以将网络压力进行分担，不但能提高网络稳定性，还能让网速得到提升，更好的实现用户体验。但是在应用过程中因小站本身产生的能源消耗，会对网络稳定性造成一定干扰，影响网络质量。为了缓解这一问题，需要使用X2接口来提高稳定性，防止出现干扰情况；视链路节能技术的应用消耗能量是最低的一项，将传输时的基站消耗降低，能够有效实现节能目标，起到能耗降低的效果。优化链路传输功率能够将传输性能进行提升，降低传输损耗，对能源消耗进行有效控制，实现绿色通信目标。

结束语：目前正处在5G移动网络飞速发展阶段，由于我国电信行业同样面对着绿色环保、可持续发展要求，因此促进5G移动网络向低成本、低能耗和高稳定性与安全性与高性能发展至关重要，基于此上详细分析了以5G移动网络为对象的异构网络能效模型、高能效小站密集模型等绿色通信关键技术，希望能为5G移动网络建设的合理优化作出一点贡献。

参考文献

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