关于高能效无线接入网的绿色无线通信关键技术的探析

绿色无线通信主要是指进一步优化网络环境,提高网络资源使用率,减少网络耗能。当前,绿色无线通信关技术成为了各界高度重视和研究的热点问题,我国对绿色无线通信技术也给予高度关注。现本文主要是探析高能效无线接入网的绿色无线通信关键技术,主要目的为有关部门工作提供有效借鉴和参考。     

Cloud RAN中的高能效计算

无线接入网与数据中心是网络能耗的主要来源。无线接入网络将以云化无线接入网的形态部署于边缘数据中心。边缘数据中心成为解决网络能耗问题的基本立足点。一方面,依托于边缘数据中心这一架构,无线资源管理的集中化带来网络能效的提升,还可以按需对存储、计算等资源进行编排与管理,从而提高网络能效;从另一方面,面对边缘数据中心所承载的各种网络功能与计算需求,从软件算法与硬件性能匹配的角度,异构计算能够实现高能效计算的按需提供。     

如何建设绿色节能基站

近年来,我国通信网络不断扩大,整个通信行业的耗电量也与日俱增,其中移动通信网络耗电量占据了绝大部分,而基站设备的能源消耗则占到整个移动通信网络设备能源消耗的90%。因此,建设绿色节能基站已经成为当前基站发展的必然趋势。面对通信行业绿色化发展的潮流,如何充分运用各种有效手段以及应用创新产品和技术,实现绿色节能基站的建设,帮助运营商达到整体通信网络节能减排的目标,正成为通信产业链上下游各个环节共同关注的问题。分析能耗构成,挖掘节能潜力从基站能耗的分布来看,基站耗电主要为主设备耗电以及配套中的空调和供电能耗。通信基站里的各种电子设备,     

CDMA无线接入网络部署演进研究

随着中国电信CDMA网络的运营,CDMA网络也随之进入大规模扩容和优化升级阶段,满足未来3G数据业务和适应网络IP化技术趋势成为未来网络扩容和优化的重点,而CDMA无线接入网的扩容和优化成为一个重点。本文通过对CDMA无线接入网,IP网络现状及相关技术的深入分析,结合移动技术演进,深入讨论了中国电信CDMA无线接入网IP化演进方案。     

无线Mesh网络跨层优化及其安全机制研究

新兴的无线Mesh网络作为无线宽带接入网具有巨大的应用价值。基于最新无线通信技术标准,结合无线Mesh网络的特点,以网络性能及资源最大化利用为优化目标,提出对无线Mesh网络中物理层、媒体接入/数据链层、网络层各层间进行联合优化,并对无线Mesh网络相关的网络安全机制架构关键技术进行前瞻性的应用基础研究,为无线Mesh网络的组网与应用提供理论支持和技术保障。     

基站节能方案助力运营商建设

移动网络能耗的90%来自无线接入网部分,而高能耗设备将提高配套电源能耗以及机房空调能耗,从而使整个系统能耗提高。由此,基站设备的节能具有关键意义。只有基站能耗降低了,才有可能减小配套电源和机房空调的负荷,减少总能耗。从另一方面看,只有低能耗基站,才能应用太阳能、风能等绿色能源。     

C-RAN系统中的软件基带信号处理技术

云无线接入网(C-RAN)是融合了集中化处理、协作无线电和实时云计算的无线接入网架构,不同于传统无线通信网络架构,其基带处理单元基于统一开放的软件无线电平台。本文从灵活性、实现复杂度、运算精确度、处理时延、吞吐量、资源利用率、能耗等方面对比C-RAN系统中的软件发送接收技术与传统基带信号处理技术,并以低密度奇偶校验码(LDPC)编码载波传输系统为典型案例,展示软件技术运算精确度高、性能优良,而传统技术处理时延低的特点。     

节能创新

绿色节能、减少碳排放是我国对世界的一项庄严承诺。通信行业目前已经成为高耗能产业。随着通信网络的不断扩张,其核心设备、电源供应系统、附属冷却配件系统等成倍增加,且不间断的网络运行要求更使得能源消耗巨大。据了解,通信行业的能耗已相当于航空业的能耗,信息产业环保势在必行。2012年通信行业展开了各种绿色节能技术创新,并从网络设计、系统架构、专用与附属设备等各方面推出了低能耗的解决方案和实际产品,从而实现用更小的成本提供数据传输能力与更高的网络运营效率的目标。     

移动通信网络节能探讨

根据中国电信、中国移动、中国联通三家移动运营商现网的能耗分析结果,移动网络节能的重点在无线接入网部分,其次才是核心网和传送网。文章分别对无线接入网、核心网、传送网节能方案进行探讨,提出无线接入网节能可以从网络拓扑和网元两个层次进行,网元节能从设备、冷却系统及新能源引入等方面着手,核心网和传送网能耗问题可以从架构、设备、机房热管理等层面考虑。     

光接入网络节能技术研究与测试

针对光接入网能耗的现状和网络特点,分析了光接入网组网环境下的网络能耗分布及影响能耗的主要因素,研究了光接入网、设备的节能方法和节能新技术,并进行了实验室测试验证,为绿色光接入网的建设和推广提供了经验和依据.     

一种新的无线技术ZigBee

随着通信技术的不断发展,短距离无线通信技术已成为无线通信技术的新热点。未来的无线互连设备将具有低价格、近距离、低功率的特点,作为IEEE802.15.4标准的ZigBee技术正好具备上述优点,因而ZigBee将成为极具竞争力的新兴技术。文中首先介绍了ZigBee技术的发展状况、协议栈模型、相应的技术特点及其应用前景,然后把ZigBee技术与其他无线通信技术(如蓝牙技术、超宽带技术和NFC技术)做了性能对比,通过比较,分析和论证了ZigBee的技术优势。     

基于TinyOS的无线传感器网络LEACH算法的改进

LEACH协议是无线传感器网络中最流行的分簇路由协议之一.针对LEACH算法簇分布不均匀以及网络能耗不均衡等问题提出了一种高效节能多跳路由算法.在簇建立阶段,新算法根据网络模型计算出最优簇头间距值,调整节点通信半径以控制簇的大小,形成合理网络拓扑结构;在数据传输阶段,簇头与基站之间采用多跳的通信方式,降低了节点能耗.在TinyOS操作系统下,使用nesC语言设计实现了LEACH-EEMH算法.基于TOSSIM平台的仿真结果表明,新算法较LEACH算法在均衡网络能耗、延长网络寿命方面具有显著优势.     

无人值守无线传感器网络电源系统管理

无人值守无线传感器网络是当前通信和计算机领域研究的热点之一,具有十分广阔的应用前景。文章阐述了无线传感器网络的概念,以无线传感器网络的网络节点为研究对象,重点阐述了网络节点的基本结构和能耗状况,详细描述了无线传感器网络电源管理的微处理器控制以及软件控制流程。     

基于MC13193的ZigBee无线传感网络设计

集成了传感技术、计算机技术、通信技术的无线传感网络成为无线通信领域研究的热点,低速率、低功耗的Zig-Bee技术的出现为其发展提供了契机。介绍了ZigBee网络的结构,分析了2.4 GHz的射频收发芯片MC13193的特点和性能,并应用MC13193及相关微控制器、传感器件设计了ZigBee无线传感网络。     

智能家居无线网络设计与实现

随着智能家居的飞速发展, 实现对家电的无线网络控制已成为信息家电发展的主流和趋势,然而由于现今的物联网家电网络构建成本高、功能操作复杂等原因,使其难以在中低收入群体中普及应用。本文介绍一种基于CC1101无线模块,通过433MHZ频段搭建智能家庭无线网络方法,有效降低了家庭无线局域网的构建难度与成本,其所用无线模块具有体积小、低成本、低功耗、跨越障碍能力强等特点,实验证明其具有较强的稳定性和可靠性,为廉价智能家居的推广与普及提供了可能。     

无线纳米传感器网络最小化能耗编码方法

无线纳米传感器网络是当前纳米技术相关的研究热点之一.纳米传感器可存储的能量极为有限,能量有效性是无线纳米传感器网络中必须优先考虑的重要问题.针对无线纳米传感器网络,综合考虑传输能耗和接收能耗,建立能耗模型;提出通信能耗最小化编码(EMC)方法.使用EMC,可以最小化传输能耗,可以满足码字长度和码率约束要求,可以确定最小化通信能耗的优化码长.通过实验对比分析,EMC方法在能耗方面具有较好的性能.     

低功耗无线收发电路系统设计

目前,无线通信技术发展极其迅速,随之引起系统功耗不断上升。因此人们近几年来对无线通信网络中各方面的低功耗技术进行了深入的研究,使节能成为无线通信发展的一个重要方向。设计了低功耗无线收发电路系统,采用STM32L151系列超低功耗芯片和UTC4432系列无线通信模块作为核心电路系统,通过软件设计及调试实现整个低功耗收发电路系统功能。结果表明:采用合适的微控制器和无线通信模块对于控制无线收发电路系统的功耗有着极其重要的作用,再加上对软件编程的控制,能够使整个系统的功耗大幅度降低。     

60 GHz宽带无线通信射频芯片研究进展

60GHz无线通信技术由于其超高速的数据传输能力,将成为第4代无线通信技术的代表,引发了学术界和工业界研究热潮。近几年,随着半导体技术的发展,基于不同工艺的60GHz宽带无线通信射频芯片已经不断有报道。文中跟踪了近些年国外60GHz无线技术研究情况,分别从应用、技术特点、标准状况和芯片研究进展等方面介绍了60GHz宽带无线通信系统及其发展趋势。     

一种无线传感器网络分簇路由算法研究

在分析LEACH协议的基础上提出一种基于能量和距离的多跳路由算法（CAED）。由基站依据节点剩余能量和簇头与基站的距离分别选出二层簇头,簇内节点利用单跳和多跳模式与簇头进行通信。仿真实验表明,新算法有效地平衡了节点的能量消耗,并显著地延长了网络的生命周期。     

WiNoC中无线通信拥塞与故障感知的容错路由算法

在无线片上网络中,无线通信拥塞和故障对整个片上网络的通信效率具有严重影响.为此本文提出了一种针对无线通信拥塞和故障的容错路由算法,首先设计了无线通信拥塞和故障感知模型,该模型能够感知无线节点通信对的拥塞和故障信息,并对其编码发送给子网中的路由器;然后子网中的路由器根据接收到的无线节点通信对状态信息,判断数据包是否使用无线传输.实验表明,本文方案相较于对比对象能够在较小的额外面积、功耗开销下,保证较低的网络延迟和较高的网络吞吐率,并对无线节点通信对的永久性故障具有良好的容错能力.