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【摘要】現階段,我國的移動通信正向著綠色通信的方向發展,網絡中的基站節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網中的節能技術,這些技術在綠色無線通信中發揮著重要作用。
【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的能量效率,就一定要充分考慮系統內部每個分支部分的能量效率。在整個無線通信系統中,基站系統的耗能最大,因此要有效完善該系統的耗能,從而提高基站系統的能量效率。一般來說,基站系統主要包含兩個部分,分別是基站收發臺與基站控制器,絕大多數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。每一種調制技術的信號網絡是不同的,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,系統一定要具備高線性度的功率放大器。
2協作中繼
無線信道在傳輸過程中,會產生各種損耗或者衰落。要想保證可靠的數據連接,基站一定要發射出足夠的功率來確保整個區域的覆蓋,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的傳輸功率。協作中繼通信包含兩種方式,即設置固定的中繼節點和設計網絡和終端。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,協作中繼卻可以在覆蓋區域的條件下用低高度和低功率來發送,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點,它具有提高數據速率、確保系統穩定性等特點,不過該終端要有算法和協議的支持,這就給系統增加了一定的難度。
3網絡層
無線網絡消耗能量的多少與網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系。所以,對于網絡層來說,降低網絡能耗的技術將集中到網絡部署和網絡管理中。基于傳統蜂窩網,許多網絡技術也逐漸發展起來,移動互聯網、無線局域網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質的服務,導致重復建設的現象頻頻發生,不但沒有實現資源利用的最大化,同時還造成了資源的大量浪費,所以該效能較低。要想解決這一現狀,異構網絡按照用戶密集性和移動性的不同,應用各個網絡部署的特點進行接入,從而給用戶帶來各種業務的保證。協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,在中繼節點的作用下,還可以達到可靠運輸的目的,并拓寬區域覆蓋面積,降低發射功率,從而在一定程度上節約了成本。如果和分布式天線技術結合在一起,可以有效解決小區邊緣問題,運用基站配備多個分布天線收發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,這將在大范圍的區域內提高其功率效率,從而減少網絡發射能量,最終滿足綠色通信的需求。
4小區縮放
目前,在移動通信的發展進程中,用戶對高數據速率的要求越來越高,蜂窩網絡開始逐漸向微小區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的功耗,不過因移動業務地理上的波動性和數據傳輸的突發性,對基站的能量消耗還是十分嚴重的。比如說,在居民小區內,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,小區縮放技術完全可以實現以上功能。如果把移動用戶都隨機分布到蜂窩網絡中,網絡中有許多居民小區,一旦移動用戶移動到某個居民小區內時,該小區就會十分擁擠,而這種技術會自動的縮小網絡的覆蓋范圍,從而減少該小區的擁擠現象,而與該小區相鄰的小區會自動增大,讓該小區無法覆蓋網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后,那么該小區周圍相鄰的小區會自動縮小,而該小區會自動增大,如果相鄰小區的容量夠大,則沒有必要對該小區進行縮小,此時移動用戶完全可以在相鄰的小區內進行服務,從而就可以關閉該小區的基站,讓基站處于休眠狀態,這樣可以進一步減少能量消耗。
5結語
當前,在我國大力宣傳節能減排階段,綠色無線通信已開始成為一種發展趨勢,越來越多的人在重視通信系統容量的同時也開始重視通信系統的能力相率。我相信,在未來的發展進程中,綠色無線通信技術將會被廣泛應用,從而為社會環境的建設做出巨大的貢獻。
參考文獻
[1]肖瀟,張力,朱禹濤,張天魁.綠色無線通信技術相關研究與標準化[J].電信網技術,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