5G无线网节能增强技术

5G无线网节能增强技术

王振建

山东中移通信技术有限公司 山东 济南 250001

摘要：随着科学技术的发展，我国的5G技术有了很大进展，为了落实“双碳”战略，解决5G网络规模大、能耗大与绿色低碳发展需求之间的矛盾，本文首先分析了5G节能技术发展现状，其次探讨了面向5G单站节能增强技术，以供参考。

关键词：5G；无线网；节能

引言

无线通信网络在过去30年经历了两次更新，随后根据关键技术的创新完成了更高的覆盖范围、部分信息内容的更高传输速度和更快的客户体验。根据对未来无线通信应用领域和通信需求的预测和分析，科研和商业服务业已经开始对下一代无线通信网络的技术问题进行科学研究。

15G无线通信技术现状

当代通信行业发展速度飞快，为了对其中的不足之处进行完善，需要积极创新其中的各项技术，优化问题解决方式，以促使5G无线通信技术得到良好发展。从实际上来看，5G无线通信技术发挥速度较快，通信功能持续增加，通话功能之外的多项功能得到创新和发展，使用户的体验得到了进一步提升。

2面向5G单站节能增强技术

2.1毫米波无线通信技术

在毫米波通信中，频段资源的实现与应用在5G无线传输技术中的地位也是比较关键的。其中，毫米波通信的主要研究方向有以下几种，分别是扩散途中的损耗、建筑物传输损耗和雨衰。首先是扩散途中的损耗。信号强度的扩散和频段对传输的干扰效应是造成路径损耗的主要原因。在无线传输技术中，这样的问题是很难避免的，冲击、噪声和其他数据信号的影响会使信号在一定程度上遭受磨损。此外，数据信号本身的损耗也是不能抹去的。通过各项研究表明，频率越高所遭受的损耗越严重，也就是说其他频段的毫米波通信损耗会更严重，这也是毫米波通信研究过程中的一个难点。在高频部分，根据大量收发无线天线的应用，可以积累一定的热量，获得较好的收割条件，从而改善毫米波通信损耗过大的情况。其次是建筑物传输损耗。在进行通信技术方面科学研究中我们会发现，当数据信号穿过建筑墙体时，信号会有一定程度的损耗，其频率是损耗的关键因素。通常信息的频率较低时，在通过建筑物之后可以保持良好的网络信号。毫米波通信在这方面有较高的损耗。这意味着当使用毫米波通信进行数据信号传输时，很可能会因过度的数据信号消耗而导致丢帧，无法保证数据信号质量。最后则是雨衰。弥散特性的科学研究也是毫米波通信科学研究的重点内容，其中雨量是不得已而为之的一大因素。雨衰会破坏无线网络系统软件的传输路径长度，降低数据信号的稳定性，在高频段会限制微波加热链路。随着降雨量的扩大，毫米波通信质量明显下降。

2.24G／5G联合调度技术技术原理

4G／5G同时工作时，在某个符号位置上，既无4G信号传输也无5G信号传输的情况下才可进行硬件关断。通过参数配置和算法调整，实现4G和5G业务调度优先与控制信道／符号在时域对齐，时域对齐后可进一步实现业务信道对齐，提升可静默符号占比。

2.3新型网络架构技术

对新型网络架构技术进行应用的过程中，主要需要借助C-RAN架构，对高速传输所需的成本进行控制，信号可以在中心节点与远端天线之间进行直接的传输，由此，不仅能够实现无线的接入，还能够扩大覆盖范围，同时还能在一定程度上避免传输过程受到干扰，也就可以实现功耗的降低和效率的提升，进而实现组网的智能化发展。

2.4双公开技术

通常意义上的双公开技术是指信息内容可以建立同时传输和同频传输。当前通信系统在数据传输过程中存在信号干扰问题，但全面公开的技术性能可以有效提高频率利用率，完成多频报文传输，摆脱通信系统无法在多频传输的瓶颈问题。这也是人们热衷于科研双公开技术的原因。综合来看，根据偏移电磁干扰的仿真端，抵消已知干扰端数字信号的干扰，并在传输过程中处理了系统的影响。

2.5宏微协同休眠

当宏站及其覆盖范围内微站承载的业务量均降低到一定阈值时，可将微站休眠，由宏基站承载全部业务量，以节省能耗。此时宏站已能满足容量要求，休眠微站不会造成用户感知的恶化；当区域内的业务量上升到一定阈值时，微站开启用于分流宏站的业务量，提升用户感知。当微站小区检测到其负荷低于节能门限时，将原驻留于微站的用户切换到所属宏覆盖小区，然后休眠微站；当宏基站小区负荷高于门限后，再重新激活微站，整个操作过程业务不会中断，不影响用户感知。

2.6D2D技术

通过应用D2D技术，通信终端可以在不应用基站的情况下，实现直接的通信，且在拓展网络技术的背景下，还可以促使数据传输的速率更高，同时时延可以进一步降低，也就能够实现对网络可靠性的进一步提升。

2.74G／5G协同休眠

在ＬＴＥ和ＮＲ网络重叠覆盖区域下，引人4G／5G协同休眠，根据业务量高低灵活休眠ＮＲ小区，实现节能减排.休眠环节：5G基站感知业务状态并根据自身网络负荷情况和4G邻区承载能力，判断是否进人休眠，并将用户迁移至4G邻区后进入休眠，可设置休眠门限指标（包括无线资源利用率、ＲＲＣ连接用户数）唤醒环节：4G邻区设备感知自身负荷情况，如超过唤醒门限指标，触发流程唤醒5G休眠基站，保障网络整体性能；节能判决所需信息：小区状态信息、节能配对信息、小区负荷信息；节能流程所需信令：节能状态通知、唤醒通知。在理论分析的基础之上，针对上述功能也开展了相应的测试验证：当5G网络处于轻／空载时，5G基站检测达到休眠门限后启动基站休眠功能，并将终端迁移到4G小区、通知4G小区节能状态后进入休眠；4G小区可根据识别出的5G终端数量或网络负荷情况，通知5G基站恢复工作状态。4G／5G协同休眠功能开启后，测试场景下，32Ｔ设备浅层休眠节能比例可达43％，深度休眠可达71％。对于ＮＳＡ场景，4G／5G之间可直接通信；对于ＳＡ场景，共框或共主控的4G／5G设备可以支持Ｘｎ口或背板通信，相互交换信息，因此可保证整个过程中用户顺利切换和5G小区即时被唤醒。用户影响性：在4G／5G协同工作时不影响网络掉线率。

35G无线传输技术的主要应用优势

首先是信息内容传输速率等级的优势。随着我国城市居民生活水平的提高和生活压力的加速，对信息内容传输速率和传输速率的需求逐渐增加。在保证传输质量的同时，还需要提高传输的高效率。5G技术可以保证信息化的高效率，让客户立即获得合理的信息内容，节省大量时间。最后则是应用范围方面的优势。现阶段，为保证5G无线传输技术能够更好地应用于社会发展和制造，我国很多地方都在加大对移动通信技术的科学研究范围，因此需要加强对未来发展规划这项技术的科学研究。根据物联网的有效利用，消除室内空间和时间上的障碍，保证人与人之间的距离更短。

结语

综上所述，5G无线通信技术可以在一定程度上根据用户需求进行发展，不仅能够呈现出更高的可行性，也具有更加多元化的操作方法，并能够在生产、生活等多个方面发挥出重要作用。并且，对于网络安全来说，相应的管理和防护体系不断趋于完善，网络安全中的综合保障也就得到了持续的强化，所以未来有必要针对网络安全相关技术进行更加深入的探究，以促使网络安全防护技术更加完善，并能够体现出更加显著的应用价值。

参考文献

［1］吕婷，张猛，曹亘，等.5G基站节能技术研究［J］.邮电设计技术，2020（5）：46-50.

［2］李露，李福昌，曹亘，等.5G基站智能节能方案研究［J］.移动通信，2021，45（2）：85-88.

［3］彭钊，张旭.5G基站能耗分析与节能探讨［J］.通信与信息技术，2021（2）：49-50.