林澤淳

（中通服中?？萍加邢薰?，廣東 廣州 510630）

0 引 言

為了順應物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)匹配的技術變革發(fā)展趨勢，需要整合5G移動網(wǎng)絡應用體系，發(fā)揮關鍵技術的應用優(yōu)勢，共同打造完整的技術運行方案，從而整合技術流程，在滿足業(yè)務需求、頻率規(guī)劃以及技術處理方案的同時，提高綠色通信的時效性。

1 5G移動網(wǎng)絡綠色通信關鍵技術研究現(xiàn)狀

一方面，對設備級節(jié)能技術的研究，主要是借助優(yōu)化基站耗能器件一定程度上提高整體基站運行過程的能量效率，從而減少工作能耗產(chǎn)生的影響，匹配業(yè)務特性，維持耗能器件調(diào)度方式的靈活性，進一步滿足節(jié)能降耗的目標。目前，對其展開的研究主要集中在器件基本性能升級方面，利用更加合理的功放處理機制，為業(yè)務傳輸打造更加合理的控制模式，依據(jù)業(yè)務量的變化以及用戶QoS調(diào)控器件的具體功率參數(shù)[1]。

另一方面，主要集中在對站點級節(jié)能技術的研究，在傳統(tǒng)的基站功耗應用控制體系內(nèi)，受天線、饋線等基礎器件應用效率的影響，基站射頻的總功耗比重較大，而利用設備級節(jié)能技術應用體系能配合資源調(diào)度策略建立更加高效的傳輸機制，維持鏈路傳輸功率模式，從而維持傳輸功耗的合理性。

綜上所述，結(jié)合《5G基站節(jié)能技術白皮書（2020）》的相關內(nèi)容可知，目前5G移動網(wǎng)絡綠色通信關鍵技術將重點落在設備級和站點級，并且也逐漸延伸到網(wǎng)絡級節(jié)能技術方案，從而打造更加多元的綠色通信平臺。

2 5G移動網(wǎng)絡綠色通信關鍵技術內(nèi)容

2.1 超密集異構(gòu)網(wǎng)絡技術

5G移動網(wǎng)絡綠色通信關鍵技術方案內(nèi)，超密集異構(gòu)網(wǎng)絡技術體系具有重要優(yōu)勢，能在滿足5G移動網(wǎng)絡對流量增長需求的同時，實現(xiàn)功率的處理，增加對應節(jié)點，從而維持技術應用效果，并且為進一步創(chuàng)設良好技術方案和應用框架提供保障[2]。

首先，5G移動網(wǎng)絡構(gòu)架體系內(nèi)，部署的站點數(shù)量若是超出預期，則需要在滿足無限節(jié)點數(shù)量要求的同時，確保對應的節(jié)點布置模式能為用戶創(chuàng)設更加合理的應用空間，并且實現(xiàn)1∶1用戶數(shù)和站點數(shù)的比例模式，用戶也能和節(jié)點形成對應匹配體系，提高通信網(wǎng)絡服務的整體應用效率。

其次，超密集異構(gòu)網(wǎng)絡技術的應用過程中，其應用流程就是綠色通信應用體系的關鍵，但是也會增加網(wǎng)絡拓撲模式的復雜程度。相較于移動通信系統(tǒng)不兼容的問題，技術應用方面的升級更加關鍵。因此，在網(wǎng)絡中實現(xiàn)不同任務的過程中建構(gòu)更加合理且有序的節(jié)點感知模式，匹配網(wǎng)絡動態(tài)部署方案和節(jié)能處理模式，能有助于技術升級[3]。

再次，在超密集異構(gòu)網(wǎng)絡技術應用體系中，異構(gòu)網(wǎng)絡部署最關鍵要解決的問題就是部署位置和密度，在統(tǒng)一扇形區(qū)域內(nèi)增設小站，從而維持基站網(wǎng)絡流量分擔目標，確保整個網(wǎng)絡應用效能的合理性，也能最大程度上減少布設能耗，降低干擾和用戶稀疏區(qū)的能量損耗[4]。

最后，借助高效能的Pico部署機制，配合有線處理方式就能實現(xiàn)回傳，建構(gòu)完整的宏觀-微觀協(xié)同體系，確保能借助X2接口建立應用平臺，且網(wǎng)絡負載能力和抗干擾管理能力也隨之增強。例如，eNodeB站之間扇區(qū)半徑為500 m，其整個覆蓋區(qū)域內(nèi)仿真數(shù)量為170次，配合網(wǎng)元能效變化就能甄選最佳的部署方案，最終結(jié)合站點數(shù)量的密集性，確保部署方案應用效果符合預期[5]。密集化高效能部署中，距離為370 m，角度為60°，在相應位置或者是附近位置設置Pico，按照（370 m，60°）（320 m，30°）（370 m，60°）以及（320 m，90°）等情況完成Pico的部署配置，此外還包括（320 m，30°）（370 m，60°）（370 m，60°）（320 m，90°）等模式配置。

2.2 自組織網(wǎng)絡技術

在推廣5G移動通信網(wǎng)絡下綠色通信方案的過程中，還要全面整合具體的技術應用框架，匹配自組織網(wǎng)絡技術體系，維持多元應用結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。并且，在自組織網(wǎng)絡模型中要將網(wǎng)絡部署和運維方式轉(zhuǎn)為網(wǎng)絡化管理體系，改善傳統(tǒng)人工處理方式產(chǎn)生的資源浪費，從而整合具體的部署結(jié)構(gòu)，為綜合發(fā)展提供保障[6]。此外，應用自組織技術還能升級智能化部署、運維目標以及網(wǎng)絡拓撲自配置等，利用不同形式的應用結(jié)構(gòu)最大程度上提升SON分布式架構(gòu)的運行效率，維持技術處理水平的同時，夯實技術控制和綠色通信應用基礎。

2.3 高效能網(wǎng)絡拓撲控制機制

主要是利用高效能Small Cell建構(gòu)控制機制，并兼具休眠、喚醒功能模塊，可以匹配5G技術的密集化部署要求，在建構(gòu)完整判別準則的同時應用在網(wǎng)絡運營維系結(jié)構(gòu)中，為網(wǎng)絡能效最優(yōu)化提供保障[7]。

2.3.1 Small Cell休眠-喚醒機制

結(jié)合移動網(wǎng)絡流量的應用狀態(tài)，建構(gòu)更加貼合不均勻特性和動態(tài)波動特性的應用模式，在維持數(shù)據(jù)量休眠-運行狀態(tài)平衡的基礎上，還能結(jié)合數(shù)據(jù)量激活小站，并減少干擾方法。目前，較為常見的處理方式分為以下幾種。一是不進行休眠-喚醒，二是大時間尺度節(jié)能休眠-喚醒三是半靜態(tài)休眠-喚醒，四是理想動態(tài)休眠-喚醒。其中，應用最為廣泛且時間持續(xù)處理方面最靈活的是半靜態(tài)休眠-喚醒方案，能夠利用移動通信流量負載參數(shù)、用戶到達或離開的數(shù)量以及數(shù)據(jù)包傳輸完成率等評判準則進行評估。對應的性能增益數(shù)值如表1所示。

表1 性能效益分析數(shù)值

2.3.2 網(wǎng)絡拓撲控制機制實施流程

依據(jù)網(wǎng)絡能效的判定準則，結(jié)合宏觀-微觀協(xié)同判定的方式，全面分析休眠-喚醒狀態(tài)的應用要點，從而落實具體的處理工序，以便于各個活躍小站和休眠小站都能實現(xiàn)能效最優(yōu)Small Cell聯(lián)合處理目標[8]。

首先，設定小區(qū)具體情況參數(shù)，結(jié)合計算分析網(wǎng)絡效能數(shù)值。其次，計算并且估算休眠時各個小組活躍度以及網(wǎng)絡能效數(shù)值，將其和預估參數(shù)予以對比，篩選出高于預估參數(shù)的小組站，然后對其進行針對性的順序指導和計量分析，并且要依據(jù)休眠狀態(tài)喚醒要求、宏觀順序處理機制以及休眠喚醒操作要點，確保小站聯(lián)合休眠-喚醒狀態(tài)符合預期。具體流程如圖1所示。

圖1 流程圖

2.4 新型網(wǎng)絡架構(gòu)技術

相較于傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡小區(qū)架構(gòu)體系，為了更好地滿足5G應用要求，要對小區(qū)架構(gòu)予以更加合理的控制，并且解決5G應用模式中對架構(gòu)體系運行和更新產(chǎn)生的問題。結(jié)合相關數(shù)據(jù)可知，無線用戶在室內(nèi)的時間約占80%以上，室內(nèi)語音業(yè)務和室內(nèi)數(shù)據(jù)業(yè)務的對應比例一般是在50%和60%左右。利用新型網(wǎng)絡架構(gòu)技術就是為了能打造更加合理的場景模式，減少建筑物穿透損耗產(chǎn)生的資源浪費，并且利用新型的蜂窩架構(gòu)將室內(nèi)用戶和室內(nèi)無線接入點連接在一起，建構(gòu)完整的通信連接模式，不僅能保證接地點信息發(fā)射和接收的規(guī)范性，還能打造多距離高速率通信體系[9]。

這種技術體系和應用方案充分順應了網(wǎng)絡級節(jié)能技術的應用發(fā)展趨勢，將全網(wǎng)優(yōu)化作為能耗處理的關鍵，利用小站縮短用戶和接入點之間的傳輸距離，確保能減少傳輸功耗，并且配合UDN技術，更好地減少系統(tǒng)處理的復雜度，維持協(xié)作通信網(wǎng)絡應用的整體水平。

2.5 D2D綠色通信技術

隨著5G技術的不斷發(fā)展進步，網(wǎng)絡容量的拓展及頻譜效率的升級非常關鍵，因此豐富通信模式的綠色通信技術方案更加具有應用優(yōu)越性，能在蜂窩系統(tǒng)基礎上建立更加合理的數(shù)據(jù)傳輸模式，確保數(shù)據(jù)終端傳輸?shù)恼w效果符合預期。與此同時，D2D綠色通信技術還能結(jié)合無線資源分配機制以及計費識別機制實現(xiàn)端通信目標，為節(jié)能降耗提供保障，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)保效益的和諧統(tǒng)一[10]。

3 結(jié) 論

節(jié)能減耗理念不斷滲透到各個行業(yè)，將其應用在通信網(wǎng)絡技術模式時要秉持能源節(jié)約原則，將層級化關鍵技術應用流程作為關鍵，整合技術要點，維持5G移動網(wǎng)絡綠色通信關鍵技術應用的合理性、規(guī)范性以及可靠性，共同促進移動通信網(wǎng)絡可持續(xù)健康發(fā)展。