綠色無線通信技術淺談

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【摘要】現(xiàn)階段，我國的移動通信正向著綠色通信的方向發(fā)展，網(wǎng)絡中的基站節(jié)能對于綠色無線通信來說十分關鍵。在本文中，筆者從各個方面介紹了互聯(lián)網(wǎng)中的節(jié)能技術，這些技術在綠色無線通信中發(fā)揮著重要作用。

【關鍵詞】綠色；無線；通信技術

1設備器件

為了全面提高整個系統(tǒng)的能量效率，就一定要充分考慮系統(tǒng)內(nèi)部每個分支部分的能量效率。在整個無線通信系統(tǒng)中，基站系統(tǒng)的耗能最大，因此要有效完善該系統(tǒng)的耗能，從而提高基站系統(tǒng)的能量效率。一般來說，基站系統(tǒng)主要包含兩個部分，分別是基站收發(fā)臺與基站控制器，絕大多數(shù)的能量都被功率放大器所消耗，造成大量消耗的主要原因在于為了在長距離的傳輸途中，可以抵消較大的路徑損耗，所以，研究的重點主要集中在增大功率放大器的效率上。開關模式功率的放大器可以有效提高功率效率，比如Doherty功率放大器。每一種調(diào)制技術的信號網(wǎng)絡是不同的，所以會給信號峰均功率比帶來不同的影響。因此，為了可以更好的接收到信號，系統(tǒng)一定要具備高線性度的功率放大器。

2協(xié)作中繼

無線信道在傳輸過程中，會產(chǎn)生各種損耗或者衰落。要想保證可靠的數(shù)據(jù)連接，基站一定要發(fā)射出足夠的功率來確保整個區(qū)域的覆蓋，但是這樣會使得基站以及手機的耗能不斷增加。當然，如果使用中繼方式，把基站和移動用戶的路徑劃分為不同的短鏈路，那么就能夠降低不同損耗給無線信號帶來的影響。在研究中可以了解到，中繼方式可以有效的減少系統(tǒng)的傳輸功率。協(xié)作中繼通信包含兩種方式，即設置固定的中繼節(jié)點和設計網(wǎng)絡和終端。其中，固定中繼雖然可以達到降低能耗的目的，但是如果建設新基站則會造成大量資源的浪費。相比較來講，協(xié)作中繼卻可以在覆蓋區(qū)域的條件下用低高度和低功率來發(fā)送，與基站和移動用戶進行無線連接，這樣可以減少一些不必要的線路和接口。針對移動用戶中繼節(jié)點，它具有提高數(shù)據(jù)速率、確保系統(tǒng)穩(wěn)定性等特點，不過該終端要有算法和協(xié)議的支持，這就給系統(tǒng)增加了一定的難度。

3網(wǎng)絡層

無線網(wǎng)絡消耗能量的多少與網(wǎng)絡大小和其應用場景息息相關，同時也與用戶的密度有著必然的聯(lián)系。所以，對于網(wǎng)絡層來說，降低網(wǎng)絡能耗的技術將集中到網(wǎng)絡部署和網(wǎng)絡管理中。基于傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)，許多網(wǎng)絡技術也逐漸發(fā)展起來，移動互聯(lián)網(wǎng)、無線局域網(wǎng)等也都給用戶帶來各種模式的接入，不過為了能夠給用戶帶來更加優(yōu)質(zhì)的服務，導致重復建設的現(xiàn)象頻頻發(fā)生，不但沒有實現(xiàn)資源利用的最大化，同時還造成了資源的大量浪費，所以該效能較低。要想解決這一現(xiàn)狀，異構網(wǎng)絡按照用戶密集性和移動性的不同，應用各個網(wǎng)絡部署的特點進行接入，從而給用戶帶來各種業(yè)務的保證。協(xié)作傳輸主要采用的是讓多個基站給一個用戶服務的形式，讓用戶能夠共享天線，這不但可以避免因各種傳播所導致的信號衰落，還能夠不斷的減少干擾，提高容量和能效。另外，在中繼節(jié)點的作用下，還可以達到可靠運輸?shù)哪康模⑼貙拝^(qū)域覆蓋面積，降低發(fā)射功率，從而在一定程度上節(jié)約了成本。如果和分布式天線技術結合在一起，可以有效解決小區(qū)邊緣問題，運用基站配備多個分布天線收發(fā)機和集中的基站處理器，既可以提高頻譜效率，還能夠不斷減少發(fā)射功率，盡管分布式天線模型較為復雜，但可以減少多用戶共用的干擾，這將在大范圍的區(qū)域內(nèi)提高其功率效率，從而減少網(wǎng)絡發(fā)射能量，最終滿足綠色通信的需求。

4小區(qū)縮放

目前，在移動通信的發(fā)展進程中，用戶對高數(shù)據(jù)速率的要求越來越高，蜂窩網(wǎng)絡開始逐漸向微小區(qū)或者家庭基站等方向演變，這種演變形式將進一步降低系統(tǒng)的功耗，不過因移動業(yè)務地理上的波動性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐话l(fā)性，對基站的能量消耗還是十分嚴重的。比如說，在居民小區(qū)內(nèi)，白天所使用的流量要小于晚上所使用的流量，而在城市的中心地段，白天所使用的流量要比晚上所使用的流量大很多。目前，小區(qū)縮放技術完全可以實現(xiàn)以上功能。如果把移動用戶都隨機分布到蜂窩網(wǎng)絡中，網(wǎng)絡中有許多居民小區(qū)，一旦移動用戶移動到某個居民小區(qū)內(nèi)時，該小區(qū)就會十分擁擠，而這種技術會自動的縮小網(wǎng)絡的覆蓋范圍，從而減少該小區(qū)的擁擠現(xiàn)象，而與該小區(qū)相鄰的小區(qū)會自動增大，讓該小區(qū)無法覆蓋網(wǎng)絡的用戶都能夠得到滿足。相反，如果許多移動用戶都移出某小區(qū)后，那么該小區(qū)周圍相鄰的小區(qū)會自動縮小，而該小區(qū)會自動增大，如果相鄰小區(qū)的容量夠大，則沒有必要對該小區(qū)進行縮小，此時移動用戶完全可以在相鄰的小區(qū)內(nèi)進行服務，從而就可以關閉該小區(qū)的基站，讓基站處于休眠狀態(tài)，這樣可以進一步減少能量消耗。

5結語

當前，在我國大力宣傳節(jié)能減排階段，綠色無線通信已開始成為一種發(fā)展趨勢，越來越多的人在重視通信系統(tǒng)容量的同時也開始重視通信系統(tǒng)的能力相率。我相信，在未來的發(fā)展進程中，綠色無線通信技術將會被廣泛應用，從而為社會環(huán)境的建設做出巨大的貢獻。

參考文獻

[1]肖瀟，張力，朱禹濤，張?zhí)炜?綠色無線通信技術相關研究與標準化[J].電信網(wǎng)技術，2011.

[2]侯延昭，陶小峰.面向綠色無線通信的基站體系結構[J].中興通訊技術，2010（06）.

作者：董智 單位：新疆專用通信局工程技術中心