赵占强1 周鹏2 于菡2
1中国联合网络通信有限公司，山东 济南 250000
2中国联合网络通信有限公司山东分公司，山东 济南 250000
摘要：随着移动互联网的飞速发展，各种各样的移动电话应用层出不穷。网上购物、实时分享等生活方式逐渐进入千家万户。在移动互联网行业蓬勃发展的背后，用户为无线通信网络的数据传输设定了高标准。用户的需求促进了新型智能服务的发展。移动通信网络正朝着提供高速智能业务的方向发展。目前，4G移动通信技术已经得到了广泛的应用，但是世界各国的科学家已经采取了预防措施。目前，大量的公司和研究人员已经开始开发更快、更高效的5G移动通信网络。可以帮助用户尽快实现全球智能终端的普及，加速移动互联网的发展。本文简要分析了5G系统未来的关键技术，并对5G移动通信未来的发展趋势进行了展望。
关键词：节能型；5G移动网络；技术
引言
NTT在2001年和2012年首次在中国提出了五个移动网络。5G移动网络是2020年为信息社会服务的移动通信系统。它是一个无限的无线通信系统。因此，5G移动网络被称为真正的无线世界或世界级无线网络。
一、5G移动网络
（一）5G移动网络的定义
作为新一代的移动通信网络，5G网络传输速度的最高理论值可以达到数十Gbit/s，比4G网络的传输速度要快数百倍。5G 网络具有节能、安全可靠、成本低的特点，它主要被用来满足2020年以后的移动通信需求。
（二）5G移动网络在用户终端方面的需求
5G移动网络的服务对象主要是终端用户。2020 年以后，5G移动网络要在病疫、自然灾害等发生之前提供准确的应急通信服务。在高速移动的实体中，如高铁等，5G移动网络要拥有很好的移动性支持，5G移动网络更加注重为用户提供更好的体验。目前能量的利用率越来越高，因此，5G移动网路应该支持更低的能量损耗，成为更加节能的移动通信网络。
（三）5G移动网络的应用前景
预计在2020年，不同种类的物联网应用将会得到大范围普及。5G移动网络支持超清视频、虚拟现实等多种应用服务，这种移动交互式应用对通信延迟和无线接入宽带的要求很高。5G移动网络具有零延迟、高可靠性、耗能低的特点。
二、对于5G移动网络下能耗的问题
现阶段5G移动网络下的能耗问题主要来自于硬件与软件系统两方面，其中硬件方面来自于网络设备与数据服务器，软件方面则来自相应的应用程序与软件两部分，这两方面所产生的能耗问题不同，因此，所采取的节能措施也具有一定的差异。对云计算不同环节实施细致评估是十分必要的，在此基础上促进数据信息利用与处理效率的提高。同时，目前5G网络由于其自身低耗能、成本低以及高性能等多种优势而被各行业广泛应用。在其应用过程中，需在周边进行相关网络设施以及硬件设备的部署，这就会给移动云计算的能耗研究产生一定的影响。实现网络技术高效能应用的重要基础就是5G移动云计算机系统的有效节能，其核心技术的运用与虚拟化网络接口功能的发挥，在这种情况下，5G网络在信息的传输效率、峰值速率、频谱宽度以及流量密度方面就在传统4G网络的基础上提升了几十倍，较好地满足了用户在高速移动的条件下进行常规通信的要求，同时还可以对能耗量加以控制。在无线异构网络迅速发展的过程中，wifi技术在频谱资源的应用方面较蜂窝技术表现出更加显的优势，继而促进了网络应用水平的提高。此外，D2D服务在系统中的应用能够促进移动节能设备装卸方法的改进，实现节能方案的调整与优化，最大化频谱效率，从而提高对电池能量消耗的控制水平。
三、构建节能型5g移动网络的技术
（一）信息中心网络
信息中心网络的信息包括多媒体通信、实时媒体流等。信息中心网络不再注重维护目标主机的可连通性，而是更多地注重信息的查找、分发以及传递。信息中心网络的网络通信模型以信息为中心，它忽略了IP的使用。可以将信息中心网络的信息传递过程看成是请求内容的匹配过程。
传统IP网络的传输方式是“推”，而信息中心网络的传输方式则是“拉”。另外，信息的安全只与信息本身有关。
（二）自组织网络
自组织网络技术解决的问题主要.是网络维护阶段的自愈合和自优化以及网络部署阶段的自配置和自规划。网络维护阶段自优化的目的是减少工作量，以达到提升网络性能和网络质量的效果。网络维护阶段自优化的方法是通过eNB和UE进行测量，在网络管理方面进行参数的自优化;网络维护阶段的自愈合是指系统对故障的排除、对问题的定位以及自动检测，网络维护阶段的自愈合能够大大降低维护成本，避免对用户体验和网络质量造成影响;网络部署阶段的自配置是指增加网络节点配置，自配置具有容易安装、成本较低等优点;网络部署阶段自规划的目的是进行动态的网络规划和执行工作，自规划要同时满足优化结果、扩展系统容量等方面的需求。
（三）超密集异构网络
增加低功率节点数量、减小小区半径是保证5g移动网络流量增长的核心技术，因此超密集异构网络技术是5g移动网络中的关键技术之一。未来网络部署的无线节点数量将是现在的10倍以上。部署密集的网络使节点与终端之间的距离变近，同时，部署密集的网络也扩展了系统的容量。超密集异构网络容易出现与现有移动通信系统不兼容的问题，因此，5g移动网络必须要解决干扰问题。在超密集异构网络中，部署的密集导致切换更加频繁，因此需要运用新的切换算法。
（四）内容分发网络
内容分发网络技术会对5g移动网络的用户访问和容量起到很好的支撑作用。内容分发网络技术会在传统的网络中增加新的层次，系统通过对各个节点负载情况、连接状态以及用户距离等有关信息的考虑，将相关内容分发到距离用户最近的代理服务器上，然后由代理服务器将内容发送给用户，以此来缓解网络的阻塞状况。这种快速为用户提供.信息的服务正是内容分发网络技术的优势。
（五）软件定义网络/网络功能虚拟化
软件定义网络技术和网络功能虚拟化技术是5g移动网络的基础技术。软件定义网络的核心特点是具有可编程性、灵活性以及开放性。软件定义网络技术不会使网络运行速度变快，但它会通过基础设施的简化，降低运营成本，进而提高效率。
（六）软件定义无线网络
软件定义无线网络保留了软件定义网络的核心特点，从逻辑上实现了对网络的集中控制。目前，软件定义无线网络的工作主要集中在架构设计上，它的提出为无线网络领域带来了新的发展前景。
（七）M2M通信技术
M2M通信技术对5g移动网络的意义非常重要，它主要是指机器对机器、移动网络对机器以及人对机器的通信。M2M中存在着许多小信息量数据包，这会造成网络的传输速率降低。
（八）情境感知技术
情境感知技术可以向用户及时、主动、智能地推送信息，它是一个信息系统，情境感知技术能够使5g移动网络在运营商策略框架和网络约束内响应相关需求。
四、结语
随着移动互联网和物联网的驱动，5G已成为电信行业的下一个重大机会点。在移动通信网络中，基站是耗电大户，大约80%的能耗来自广泛分布的基站。有统计显示，基站站点能耗费用（电费）占到网络运营成本的16%之多。为优化成本结构和促进社会效益，针对基站站点的节能减排已成运营商的一大努力目标。
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