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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(luò)中的基站節(jié)能對于綠色無線通信來說十分關(guān)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(shù),這些技術(shù)在綠色無線通信中發(fā)揮著重要作用。
【關(guān)鍵詞】綠色;無線;通信技術(shù)
1設(shè)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(guān)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(shù)的信號網(wǎng)絡(luò)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(jī)的耗能不斷增加。當(dāng)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(shè)置固定的中繼節(jié)點和設(shè)計網(wǎng)絡(luò)和終端。其中,固定中繼雖然可以達(dá)到降低能耗的目的,但是如果建設(shè)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(jìn)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(luò)層
無線網(wǎng)絡(luò)消耗能量的多少與網(wǎng)絡(luò)大小和其應(yīng)用場景息息相關(guān),同時也與用戶的密度有著必然的聯(lián)系。所以,對于網(wǎng)絡(luò)層來說,降低網(wǎng)絡(luò)能耗的技術(shù)將集中到網(wǎng)絡(luò)部署和網(wǎng)絡(luò)管理中?;趥鹘y(tǒng)蜂窩網(wǎng),許多網(wǎng)絡(luò)技術(shù)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(wù),導(dǎo)致重復(fù)建設(shè)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(gòu)網(wǎng)絡(luò)按照用戶密集性和移動性的不同,應(yīng)用各個網(wǎng)絡(luò)部署的特點進(jìn)行接入,從而給用戶帶來各種業(yè)務(wù)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(wù)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(dǎo)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(dá)到可靠運(yùn)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(shù)結(jié)合在一起,可以有效解決小區(qū)邊緣問題,運(yùn)用基站配備多個分布天線收發(fā)機(jī)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(fù)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(luò)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(jìn)程中,用戶對高數(shù)據(jù)速率的要求越來越高,蜂窩網(wǎng)絡(luò)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(jìn)一步降低系統(tǒng)的功耗,不過因移動業(yè)務(wù)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(yán)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(shù)完全可以實現(xiàn)以上功能。如果把移動用戶都隨機(jī)分布到蜂窩網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)絡(luò)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(shù)會自動的縮小網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(jìn)行縮小,此時移動用戶完全可以在相鄰的小區(qū)內(nèi)進(jìn)行服務(wù),從而就可以關(guān)閉該小區(qū)的基站,讓基站處于休眠狀態(tài),這樣可以進(jìn)一步減少能量消耗。
5結(jié)語
當(dāng)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(jìn)程中,綠色無線通信技術(shù)將會被廣泛應(yīng)用,從而為社會環(huán)境的建設(shè)做出巨大的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]肖瀟,張力,朱禹濤,張?zhí)炜?綠色無線通信技術(shù)相關(guān)研究與標(biāo)準(zhǔn)化[J].電信網(wǎng)技術(shù),2011.
[2]侯延昭,陶小峰.面向綠色無線通信的基站體系結(jié)構(gòu)[J].中興通訊技術(shù),2010(06).
作者:董智 單位:新疆專用通信局工程技術(shù)中心
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