绿色无线通信技术概述（共6篇）
绿色无线通信技术概述 篇1
在这个“网络就是计算机”的时代, 伴随着有线网络的广泛应用, 以快捷高效, 组网灵活为优势的无线网络技术也在飞速发展。无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。从专业角度讲, 无线局域网利用了无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信, 并为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。通俗地说, 无线局域网 (Wireless local-area network, WLAN) 就是在不采用传统缆线的同时, 提供以太网或者令牌网络的功能。通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆, 构成有线局域网。但有线网络在某些场合要受到布线的限制:布线、改线工程量大;线路容易损坏;网中的各节点不可移动。特别是当要把相离较远的节点连接起来时, 敷设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长, 对正在迅速扩大的联网需求形成了严重的瓶颈阻塞。无线局域网就是解决有线网络以上问题而出现。无线局域网利用电磁波在空气中发送和接受数据, 而无需线缆介质。无线局域网的数据传输速率现在已经能够达到11Mbps, 传输距离可远至20km以上。它是对有线联网方式的一种补充和扩展, 使网上的计算机具有可移动性, 能快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络联通问题。
1. 无线局域网的优点
与有线网络相比, 无线局域网具有以下优点:
安装便捷:一般在网络建设中, 施工周期最长、对周边环境影响最大的, 就是网络布线施工工程。在施工过程中, 往往需要破墙掘地、穿线架管。而无线局域网最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量, 一般只要安装一个或多个接入点AP (Access Point) 设备, 就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。
使用灵活:在有线网络中, 网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦无线局域网建成后, 在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。
经济节约:由于有线网络缺少灵活性, 这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要, 这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划, 又要花费较多费用进行网络改造, 而无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。
易于扩展:无线局域网有多种配置方式, 能够根据需要灵活选择。这样, 无线局域网就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络, 并且能够提供像“漫游 (Roaming) ”等有线网络无法提供的特性。由于无线局域网具有多方面的优点, 所以发展十分迅速。在最近几年里, 无线局域网已经在医院、商店、工厂和学校等不适合网络布线的场合得到了广泛应用。
2. 无线局域网的相关技术1) IEEE 802.11标准
IEEE 802.11是在1997年由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准。IEEE 802.11规定了无线局域网在2.4GHz波段进行操作, 这一波段被全球无线电法规实体定义为扩频使用波段。1999年8月, 802.11标准得到了进一步的完善和修订, 包括用一个基于SNMP的MIB来取代原来基于OSI协议的MIB。另外还增加了两项内容, 一是802.11a, 它扩充了标准的物理层, 频带为5GHz, 采用QFSK调制方式, 传输速率为6Mb/s-54Mb/s。它采用正交频分复用 (OFDM) 的独特扩频技术, 可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口, 并支持语音、数据、图像业务。这样的速率完全能满足室内、室外的各种应用场合。但是, 采用该标准的产品目前还没有进入市场。另一种是802.11b标准, 在2.4GHz频带, 采用直接序列扩频 (DSSS) 技术和补偿编码键控 (CCK) 调制方式。该标准可提供11Mb/s的数据速率, 还能够根据情况的变化, 在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1Mbps的不同速率之间自动切换。它从根本上改变无线局域网设计和应用现状, 扩大了无线局域网的应用领域, 现在, 大多数厂商生产的无线局域网产品都基于802.11b标准。
2) 无线局域网的相关概念
在一个典型的无线局域网环境中, 有一些进行数据发送和接收的设备, 称为接入点 (AP) 。通常, 一个AP能够在几十至上百米的范围内连接多个无线用户。在同时具有有线和无线网络的情况下, AP可以通过标准的Ethernet电缆与传统的有线网络相联, 作为无线网络和有线网络的连接点。无线局域网的终端用户可通过无线网卡等访问网络。
无线局域网在室外主要有以下几种结构:点对点型、点对多点型、多点对点型和混合型。
点对点型常用于固定的要联网的两个位置之间, 是无线联网的常用方式, 使用这种联网方式建成的网络, 优点是传输距离远, 传输速率高, 受外界环境影响较小。
点对多点型常用于有一个中心点, 多个远端点的情况下。其最大优点是组建网络成本低、维护简单;其次, 由于中心使用了全向天线, 设备调试相对容易。该种网络的缺点也是因为使用了全向天线, 波束的全向扩散使得功率大大衰减,
I实NTE践LL与IGE探NC索E························
网络传输速率低, 对于较远距离的远端点, 网络的可靠性不能得到保证。
混合型适用于所建网络中有远距离的点、近距离的点, 还有建筑物或山脉阻挡的点。在组建这种网络时, 综合使用上述几种类型的网络方式, 对于远距离的点使用点对点方式, 近距离的多个点采用点对多点方式, 有阻挡的点采用中继方式。
无线局域网的室内应用则有以下两类情况
独立的无线局域网
这是指整个网络都使用无线通信的情形。在这种方式下可以使用AP, 也可以不使用AP。在不使用AP时, 各个用户之间通过无线直接互联。但缺点是各用户之间的通信距离较近, 且当用户数量较多时, 性能较差。
非独立的无线局域网
在大多数情况下, 无线通信是作为有线通信的一种补充和扩展。我们把这种情况称为非独立的无线局域网。在这种配置下, 多个AP通过线缆连接在有线网络上, 以使无线用户即能够访问网络的各个部分。
3) 其他相关概念
微单元和无线漫游
无线电波在传播过程中会不断衰减, 导致AP的通讯范围被限定在一定的范围之内, 这个范围被称为微单元。当网络环境存在多TAP, 且它们的微单元互相有一定范围的重合时, 无线用户可以在整个无线局域网覆盖区内移动, 无线网卡能够自动发现附近信号强度最大的AP, 并通过这个AP收发数据, 保持不间断的网络连接, 这就称为无线漫游。
扩频
大多数的无线局域网产品都使用了扩频技术。扩频技术原先是军事通讯领域中使用的宽带无线通信技术。使用扩频技术, 能够使数据在无线传输中完整可靠, 并且确保同时在不同频段传输的数据不会互相干扰。
直序扩频
所谓直接序列扩频, 就是使用具有高码率的扩频序列, 在发射端扩展信号的频谱, 而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩, 把展开的扩频信号还原成原来的信号。
跳频扩频
跳频技术与直序扩频技术完全不同, 是另外一种扩频技术。跳频的载频受一个伪随机码的控制, 在其工作带宽范围内, 其频率按随机规律不断改变频率。接收端的频率也按随机规律变化, 并保持与发射端的变化规律一致。跳频的高低直接反映跳频系统的性能, 跳频越高, 抗干扰的性能越好, 军用的跳频系统可以达到每秒上万跳。实际上移动通信GSM系统也是跳频系统。出于成本的考虑, 商用跳频系统跳速都较慢, 一般在50跳/秒以下。由于慢跳跳频系统实现简单, 因此低速无线局域网常常采用这种技术。
3. 无线局域网的应用
基于无线局域网具有的诸多优点, 它可广泛应用于下列领域:
1) 接入网络信息系统:电子邮件、文件传输和终端仿真。
2) 难以布线的环境:老建筑、布线困难或昂贵的露天区域、城市建筑群、校园和工厂。
3) 频繁变化的环境:频繁更换工作地点和改变位置的零售商、生产商, 以及野外勘测、试验、军事、公安和银行等。
4) 使用便携式计算机等可移动设备进行快速网络连接。
5) 用于远距离信息的传输:如在林区进行火灾、病虫害等信息的传输;公安交通管理部门进行交通管理等。
6) 专门工程或高峰时间所需的暂时局域网:学校、商业展览、建设地点等人员流动较强的地方;利用无线局域网进行信息的交流;零售商、空运和航运公司高峰时间所需的额外工作站等。
7) 流动工作者可得到信息的区域:需要在医院、零售商店或办公室区域流动时得到信息的医生、护士、零售商、白领工作者。
8) 办公室和家庭办公室 (SOHO) 用户, 以及需要方便快捷地安装小型网络的用户。
4. 无线局域网的结构
根据不同局域网的应用环境与需求的不同, 无线局域网可采取不同的网络结构来实现互联。常用的具体有如下几种:
1) 网桥连接型:不同的局域网之间互联时, 由于物理上的原因, 若采取有线方式不方便, 则可利用无线网桥的方式实现二者的点对点连接, 无线网桥不仅提供二者之间的物理与数据链路层的连接, 还为两个网的用户提供较高层的路由与协议转换。
2) 基站接入型:当采用移动蜂窝通信网接入方式组建无线局域网时, 各站点之间的通信是通过基站接入、数据交换方式来实现互联的。各移动站不仅可以通过交换中心自行组网, 还可以通过广域网与远地站点组建自己的工作网络。
3) HUB接入型:利用无线Hub可以组建星型结构的无线局域网, 具有与有线Hub组网方式相类似的优点。在该结构基础上的WLAN, 可采用类似于交换型以太网的工作方式, 要求Hub具有简单的网内交换功能。
4) 无中心结构:要求网中任意两个站点均可直接通信。此结构的无线局域网一般使用公用广播信道, MAC层采用CSMA类型的多址接入协议。无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站 (AP) 、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现, 其中以无线网卡最为普遍, 使用最多。无线局域网的关键技术, 除了红外传输技术、扩频技术、网同步技术外还有一些其他技术, 如:调制技术、加解扰技术、无线分集接收技术、功率控制技术和节能技术。
结束语
无线网络的出现就是为了解决有线网络无法克服的困难。虽然无线网络有诸多优势, 但与有线网络相比, 无线局域网也有很多不足。无线网络速率较慢、价格较高, 因而它主要面向有特定需求的用户。目前无线局域网还不能完全脱离有线网络, 无线网络与有线网络是互补的关系, 而不是竞争;目前还只是有线网络的补充, 而不是替换。但也应该看到, 近年来, 随着适用于无线局域网产品的价格正逐渐下降, 相应软件也逐渐成熟。此外, 无线局域网已能够通过与广域网相结合的形式提供移动互联网的多媒体业务。相信在未来, 无线局域网将以它的高速传输能力和灵活性发挥更加重要的作用!
绿色无线通信技术概述 篇2
1.无线局域网的优点
与有线网络相比，无线局域网具有以下优点：
安装便捷
一般在网络建设中，施工周期最长、对周边环境影响最大的，就是网络布线施工工程。在施工过程中，往往需要破墙掘地、穿线架管。而无线局域网最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点AP(AccessPoint)设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。
使用灵活
在有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦无线局域网建成后，在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。
经济节约
由于有线网络缺少灵活性，这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要，这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划，又要花费较多费用进行网络改造,而无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。
易于扩展
无线网络中密钥管理技术概述 篇3
随着网络的发展,密码技术变得越来越重要,而每一种密码应用都会涉及密钥的管理。例如,用户的鉴别、消息的完整性保护、文件的数字签名、多媒体收费广播和数字版权保护等密码计算都需要用到密钥。密钥管理主要就是研究如何在拥有某些不安全因素的环境中,为用户分发密钥信息,使得密钥能够安全正确并有效地发挥作用。
无线网络密钥管理技术主要针对移动自组网络和无线传感器网络。移动自组网络(Mobile Ad-hoc network,MANET)是由许多个移动节点通过无线链路连接,具有时变拓扑结构的一个多跳、临时性自治系统,可被广泛用于军事战场信息系统建设、战术互联网以及执法等场合。安全性是移动自组网络通信的基本要求,其中密钥管理就是基本安全技术之一。
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是由具有无线通信和监测能力的传感器节点组成。这些节点被稠密部署在监测区域,以达到监测物理世界的目的。由于传感节点大多被部署在无人照看或者敌方区域,传感器网络安全问题尤为突出。事实上缺乏有效的安全机制已经成为传感器网络用于的主要障碍。本文就其中的密钥管理进行了讨论,概述了现有几种无线传感器网络的密钥管理技术。
1. 无线网络密钥管理技术
无线自组网络和无线传感器网络这两种网络一般都具有较大规模用户,并缺少公共服务或基础设施的支持。无线传感网络虽然与无线自组网络有相似之处,但是也存在很大的差别。无线传感器网络更多地考虑节点的资源受限,如计算能力、存储容量、传输距离受限且易于破坏和被攻击等,其目的是通过动态路由和移动管理技术传输具有服务质量要求的多媒体信息流。
而无线自组网络需要更多地考虑用户的动态性、传输路径的动态性等,它具有宽带有限、链路容易改变、节点的移动性以及由此带来的网络拓扑的动态性、物理安全有限、受设备限制等特点。
2. 无线传感器网络的密钥管理技术
密钥管理是传感器网络的安全基础。所有节点共享一个主密钥方式不能够满足传感器网络的安全需求。目前提议了许多传感器网络密钥管理方式。
2.1 每对节点之间都共享一对密钥
在无线网络中,节点通常只具备有限的计算能力和存储容量,一般不使用公钥算法。在无线传感器网络中,任何两个节点之间均共享一对密钥。
这种模式有其优点和缺点,优点是:不依赖于基站、计算复杂度低;网络中任何节点被威胁均不会泄漏其他链路密钥;缺点是:扩展性不好、无法加入新的节点,主密钥更新困难,网络免疫力很低,支持网络规模小。
每个传感器节点都必须存储与其他所有节点共享的密钥,消耗的存储资源大。直接采取这种最简单的密钥管理,这对节点的存储能力要求太高,限制了网络规模,也难以支持用户的动态的变化。该类协议基于单个密钥或密钥服务器来提供整个网络的安全性,因此存在网络瓶颈问题。
2.2 随机预先分发密钥管理方案
传感器部署的不可预知的特性是该协议产生的最大动力。在无线传感器网络的密钥管理中,通常采用预先分发共享对称密钥的思路。
E-G密钥管理方案提出预先分发时,每个节点随机的与其他的少量节点共享对称密钥、降低密钥存储,使得任意两个节点以一定的概率存在着共享密钥。
它侧重于提高网络安性能,消除了对可信第三方是单个密钥的依赖,也消除了网络瓶颈。
在通信过程中,如果两个节点不存在预先分发的共享密钥,则寻找若干存在共享密钥的邻居节点,在其帮助下进行密钥协商。
在后续的方案中有许多对该协议进行了改进,如基于动态计算的预分配方式,基于密钥池的预分配协议。其中文献讨论了随机预先分发方案的攻击。
2.3 基于组的密钥管理方案
该类协议将网络的节点动态或静态地分成若干个组。在基于组的密钥管理方案中,将传感器节点进行交叉分组,每个节点同时属于两个互相垂直的组。通过预先分发的密钥信息,同组的节点之间可以协商密钥,直接进行安全通信。
不同组的节点可以通过交叉节点来协商密钥。或者通过更多的节点协助,如果交叉节点1失效时,不同组的两节点就可以通过交叉节点2协助来协商密钥。因为每两个节点之间存在着多条路径,少量邻居节点的失效,不会影响密钥协商。该分案的优点是:分组实现能够有效减少节点上的密钥存储量。
在文献有对基于组密钥管理方案进行了详细的讨论。
2.4 基于部署知识的密钥管理方案
基于部署知识的密钥管理方案认为实际部署时对节点的分布位置有大致的了解。在部署传感节点时,大致控制其位置,也就大概确定了其邻节点。利用传感器分布的先验知识,可以有效地分发共享密钥,改善网络连通性,降低节点的密钥存储量。能够减少密钥预分配的盲目性,增加节点之间共享密钥的概率。在基于部署知识的密钥管理方案中,可将所有节点的部署区域划分为多个正方形或者正六边形的分区。
在同一分区的节点是同一组,使同组的节点能建立共享密钥,并进一步建立相邻组的节点的共享密钥。当不相邻组的节点要进行安全通信是,就由若干邻居节点的协助进行。文献中给出了基于部署知识的相关方案。
3. 无线自助网络的密钥管理技术
无线自组网络的通信方式可以分为单播通信和组播通信两种,相应地可以将现有的密钥管理方案分为单播通信的密钥管理方案(对密钥管理方案)和组播通信的密钥管理方案(组密钥管理方案)
3.1 对密钥管理方案
对密钥管理方案又分为非对称密钥的密钥管理方案和对称密钥的密钥管理方案。对称密钥管理方案可分为确定性密钥管理方案和概率性密钥管理方案。
(1)确定性密钥管理方案最简单的有整个网络使用单一的密钥和共享密钥对以便每个节点分别拥有其他网络节点的公钥。
(2)概率性密钥管理方案也可称作随机密钥预分配方案,由第三方在一个大型密钥池中随机抽取k个不同的密钥,然后发给每个节点,任意两个节点上的k个密钥以一定概率共享至少一个相同密钥,通过密钥共享节点方案,寻找共同的密钥,建立密钥路径。
非对称密钥管理方案又可分为五种方案。
(1)自组织管理方案:允许用户产生自己的公私密钥对,并签发证书来完成认证。当两个节点需要建立信任关系时,就合并他们的本地证书库从而形成一张证书图,并试图从该图中发现一条认证链路。
(2)分布式管理方案采用信任分散的思想,将可信任的第三方认证服务器CA由一个节点扩展到多个节点,任意个节点合作可以组成一个分布式的CA,完成CA的功能。
(3)复合式管理方案基本思想是在网络中同时使用分布式CA和证书链,利用一种技术来弥补另一种技术的不足。网络中存在三种类型的节点:分布式CA服务节点、证书链参与节点、普通用户节点。利用分布式CA来满足安全性要求,利用证书链来满足可用性要求。
(4)基于身份的认证方案,它是利用用户的“用户标志符”作为公钥的,该公钥可以是任意的信息,如IP地址或姓名等,这些都是其公开密钥密码算法的公钥部分,根据该算法可对应建立公钥的私钥部分。
3.2 组密钥管理方案
与对密钥管理方案相比,组密钥管理方案有更多的安全需求,比如:前向安全性、后向安全性、同谋破解等。组密钥管理为组成员生成、分发和更新组通信密钥。已经提出的组密钥安全协议要解决组密钥的产生、组密钥的定期更新、成员加入或成员离开时组密钥的更新等问题。因此,组密钥管理也同样具有挑战性。
组密钥管理方案又分为集中式组密钥管理方案、分散式组密钥管理方案、分布式密钥管理方案。
(1)集中式组密钥管理方案(CKKD)的基本思想是:方案中存在单一的组协调中心机构来对整个组播组的密钥进行管理,它为组内成员产生、分配组密钥,当组内成员发生变化时更新组密钥,由组协调中心机构生成组密钥,使用每个组成员的密钥加密密钥,加密后进行分发。
(2)分散式组密钥管理方案(DGKM)的基本思想是将大型群组划分成较小的子群,每个子群都有其自身的控制者sc,负责各个子群内的密钥管理。DGKM方式任然存在中心节点的问题,而Ad hoc节点对消息的中继传输使得SC会有很大的通信负担。
(3)分布式组密钥管理方案(DGKA)是在没有固定控制点的群组中,各节点通信身份完全平等,且组员关系经常发生变化,组密钥由所有成员通过贡献的秘密份额生成。但是在网络较大的时候,该方式存在远距离节点之间中继通信量增大的问题。
4. 总结
无线网络安全的研究是当前的热点问题。章针对无线网络中的无线传感器网络和无线组网络中的密钥管理技术进行了概述,指出现有的各种的密钥管理方案。无线传感器网络和无线自组网络的特点和应用环境的各有不同,应该针对具体应用环境研究有效的密钥管理方案。
参考文献
[1]Huirong Fu,SatoShi Kawamura,Ming Zhang,Liren zhang.Replication Attack on Random key Pre-distribution Schemes forWireless Sensor Networks.Computer Communications,2008,31(4).
[2]Donggang Liu,peng Ning,Wenliang Du.Group-BasedKey PreDistribution in Wireless Sensor Networks.ACM Workshopon Wireless Security(WiSE 2005),2005.
[3]李风华,王魏,马建峰.适用于传感器网络的分级群组密钥管理[J].电子学报,2008,36(12).
[4]Z.Yu,Y.Guan.A Key Management Scheme UsingDeployment Knowledge for Wireless Sensor NetWorks.IEEETransactions on Dependable and Secure Computing,2006,3(1).
无线通信工程师的职责概述 篇4
(1)主要负责移动、联通、电信三大运营商的3G、4G和5G网络优化工作;
(2)日常工作主要是对通信软件和仪器设备的熟练使用，不涉及体力劳动;
(3)具体工作内容：用户投诉处理、道路测试与分析、网络KPI指标优化与提升， 优化报告的输出、明星演唱会、重大活动及节假日的网络保障等。
任职资格：
(1)专业不限，计算机、信息工程、通信工程等专业优先;
(2)年满18-35周岁，大专及以上学历，年龄不符合者勿扰;优秀者破格录取;
(3)前期能适应省外出差，后期可以稳定下来，不再出差;不能接受出差者勿扰;
对绿色无线移动通信技术的思考 篇5
1基于分布式协同技术的高效节能系统
绿色无线通信是一个跨学科、综合性的研究方向。移动通信的分布式天线系统较传统蜂窝系统能有效地增强频谱效率和功率效率, 比集中式分布系统有更高的容量, 对创建环保型网络来说是一个很有前途的解决方案。
但是传统蜂窝移动通信系统有一个较为明显的缺陷, 即小区边缘问题。该通信系统以信号源为中心, 向外辐射形成六边形, 因此小区边缘的线谱频率和信号强度都比较弱, 下行链路频谱效率随着基站与终端位置距离的增加呈指数下降趋势, 其重要原因就是终端接收功率本身随距离增加的指数下降;上行链路手机需要的发射功率随距离增加线性增加。因此, 要想提高小区边缘信号的强度, 必须要从根本上解决这一传输模式的弊端。
协作分布式天线系统的每个基站都设置了多个信号收发处和基站信号处理系统, 能够有效解决蜂窝移动通信系统中的不足。该系统将天线等间隔的分布在整个小区中, 使得小区边缘与中心的信号强度大体相等, 实现了小区电波的全覆盖。位于小区边缘的用户只要接入基站, 就可以利用天线的实时、动态信号传输, 及时接受、 发送信号, 从而提高了信号传输的效率。
2无线网络与绿色无线通信的对比
2.1无线通信网络存在的问题
早期的无线移动通信网络由于受技术的限制, 采用的是单一制式, 只能实现单一的功能。随着信息技术的革新, 现代意义上的无线通信网络已经能够支持多种类型的信息业务, 并且根据自身发展的需要, 制定了多种体制、彼此独立的无线网络平台, 极大程度上方便了人们获取信息的需要。但是这种网络通信结构本身存在一定的缺陷, 由于采用的是多种异构无线接入技术, 因此导致不同的网络格局之间难以相互沟通, 产生了许多“信息孤岛”。
在这种情况下, 一方面多数网络用户会因无线网络环境的变化和业务需求的更改而无法获得高质量的服务;另一方面, 无线网络运营商的成本投资也会急剧增加, 并且伴随着高风险, 网络管理难度增加, 很容易导致整个无线网络的崩溃。因此, 这种“烟囱”式的异构网络格局成为制约无线网络进一步突破和发展的关键因素。同时, 运营商在线路更换、维修过程中必须投入额外的电力、人力, 加剧了能源浪费, 与当前节能环保、绿色通信的主旋律不相符合, 因此, 必须采用新技术, 重新组织网络架构, 实现有线资源的科学配置, 从根本上解决网络异构性异构融合问题。
2.2无线网络和绿色通信的关系
知无线网络和绿色通信的关系包括两点:一是基于认知无线网络, 网元可通过认知信息流获取重配置因素;二是通过重配置可以统一的规划和改变终端的软件来省掉重复建设。在认知无线电里需要联合资源管理。包括在多域中的无线资源管理, 调度的方式, 以及以资源利用率和能量利用率为目标的全局优化。动态的频谱管理可以在认知无线环境的基础上, 自适应选择信道衰落相对较小的频谱和相应的发射方式进行发射, 使得发送功率最小, 降低干扰, 提高吞吐量。设计高效协议, 降低信令等开销的同时, 也降低了多余的功耗, 达到节能的环保目的。
3 绿色无线移动通信技术的发展趋势
3.1从追求宽带高速到追求节能环保
在现有技术条件下, 尽可能的提高宽带传输速率, 一直是近年来无线通信技术发展所追求的目标, 究其原因, 一方面是无线网络用户的数量激增, 现有的无线网络通信难以满足全部网络用户的需求, 因此必然要通过提高单位时间的信息传输速率来解决这一现实问题;二是无线网络用户增加后, 不同人员的不同需求也随之攀升, 有需求就会有市场, 因此大量的多媒体业务如雨后春笋般涌现, 增加了无线通信的数据流量, 也是宽带追求高速化的重要原因之一。
但是随着时间的推移, 无线通向技术应用过程中的能源开销、 环境保护问题逐渐暴露出来, 成为网络用户不得不面对的现实问题。绿色通信就是在这一背景下提出来的, 可以说, 基于节能环保的绿色无线通信技术是科技信息发展的必然产物, 在新时期的新形势下, 发展绿色无线移动通信, 既是新机遇, 也是新挑战。
对无线移动通信, 其“绿色”的含义就是节约资源, 保护环境。无线移动通信中最重要的资源是频谱资源, 这是其有别于有线通信和其他工业产业的一个主要资源特征。另外, 还有能量资源和站点资源、设备材料资源等。目前在节能减排方面, 我们的努力主要集中在如何减少工业污染, 这是一个近期的、短期可见成效的目标。实际上, 研究无线通信绿色化, 就是要根据无线通信的特征和目标, 有效利用频谱资源、站点资源, 减少功率, 降低排放, 节省能源, 避免电磁污染和信息污染。
3.2无线移动通信绿色化的核心
实现由追求更高、更快的数据传输能力向追求效率的转变, 在有限的频谱资源条件下进行有效的传输;实现由追求技术能力向追求应用能力的转变, 以合理、有效的应用需求为我们追求的目标。在过去几十年中, 我们不遗余力地追求更高的信息传输能力、更高的频谱资源利用率和新的频谱资源, 并且已经取得了很大的进展。对未来无线移动通信, 要努力建立更有效的信息传输体系, 开发更有效的应用频谱的技术, 和更有效的信息应用方法。
结束语
绿色无线移动通信是在现代通信技术基础上发展而来的, 由于绿色移动通信涉及范围广, 因此很难通过简单的技术处理和结构优化完成, 必须结合具体的情况, 从理论、方法、技术以及应用等多方面进行研究, 为绿色无线移动通信技术的普及打下良好基础。我国多数企业都已认识到绿色通信技术在未来一段时间内的发展潜力, 为下一步的技术发展提供了物质和技术保障。
摘要：无线移动通信技术经过几十年的发展, 无论是在技术设备还是应用领域上都取得了明显的进步, 给我们的日常生活和工作带来了极大的便利。在无线移动通信普及的基础上, 节约能源资源、保护绿色环境成为无线通信的未来发展方向。文章首先介绍了基于分布式协同技术的高效节能系统, 随后对无线网络和绿色无线通信进行了比较, 指出了两者之间的相似处和不同的, 最后对绿色无线通信的未来发展趋势进行了总结展望。
关键词：绿色无线通信,分布式协作通信,传输效率
参考文献
[1]牛伟书, 何志英.解析对绿色无线通信技术的研究和思考[J], 城市建设理论研究 (电子版) , 2013 (7) :131-133.
绿色无线通信技术概述 篇6
1 关于绿色无线通信关键技术的相关概述
所谓的绿色无线通信技术主要是指在无线通信中融入“绿色”, 在无线通信网络服务水平提高的同时, 重视提高网络资源使用率, 减少网络耗能, 达到降低网络运营成本的目的。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, 主要运营商根据实际情况, 制定了各种有效的节能减排措施[2]。
2 无线通信网络优化意义
为了对无线通信网络能耗进一步优化, 应从全局考虑, 仔细分析无线通信网络优化重点及能耗组成;很多调查实践发现, 通过对蜂窝移动网络进行详细分析后得出:在全网总功耗中, 接入网功耗占比高达百分之八十以上。通过对大量用户现行使用网络数据分析得出:在全网总功耗中, 由无线站点构成的接入网功耗占比超过百分之七十五。以上数据充分证明, 在整个无线通信网能耗中, 无线接入网能耗占据着重要的主导位置, 对无线接入网能耗进一步优化, 无线接入站点功耗进一步降低, 是绿色通信技术得以实现的重要前提[3]。
3 网络级能量优化
3.1 异构无线通信网络
在分析异构网络拓扑结构后发现, 大容量、高速率业务需求热点区域布设主要是由密度较高的微小区及微微小区服务来组成, 家庭基站的主要功能是向广大室内用户提供高速率宽带无线。引入微站点等无线站点后, 接入节点密度有效提高, 接入点和用户间传输距离大大缩短, 进一步降低了传输功耗。家庭基站及微站点本身功耗较低, 数据在传输过程中可对功耗进行充分利用, 能量使用效率得到较大提升。将微基站引入宏蜂窝网络, 并放置于宏蜂窝小区边位置, 提出异构接入网络的拓扑结构。若引入过多的接入节点, 将会造成不必要的干扰, 影响能量效率的提升, 同时, 移动用户所引起的节点间变化也非常频繁, 增加了系统处理难度[4]。所以, 对于接入节点密度需进行正确把握, 将异构网络拓扑结构进行最优化是顺利实现能效异构网络的关键所在。除此之外, 如何对不同类型的接入网节点进行统一调度, 达到实现网络资源共享的目的, 也是一个值得高度重视的问题, 有待进一步加深研究。
3.2 协作通信网络
协作通信网络主要分为分布式天线系统 (AS) 、协作中继传输等实现形式, 是一种具有巨大潜力的网络拓扑结构, 可有效提高网络能量效率。一般来说, AS主要通过区间基站协作来实现, 其主要在不同基站间协调发端信号的波束成形, 可对基站间同频信号干扰强度产生控制作用, 促使SINR水平在很大程度上得到提高, 确保在无线链路SINR前提条件下发射功率发生减小。协作中继技术有效的缩短了传输距离, 并借助中继节点, 对信号的编解码以及放大进行处理, 达到进一步扩大覆盖范围以及提高系统吞吐量的目的。协作中继传输被放大后, 可大大提高传输能量效率和节省传输功率。
3.3 无线资源分配
对于上述异构网络和协作网络来说, 重点是高能效网络拓扑结构, 最终是否能顺利提升网络能量效率, 关键在于网络各类资源分配是否合理。对于网络性能来, 最关键和最重要的因素是无线信道状态信息 (CSI) , 它是对无线资源进行分配重要依据[5]。无线资源分配过程中, 最核心的问题为:如何有效协调用户对于无线接入资源的竞争, 按照传输功率、各用户CSI合理分配无线信道等系统资源, 促使无线链路各自适应, 在网络资源约束下, 无线资源分配的核心在于协调用户对无线接入的竞争, 根据各用户CSI合理分配无线信道、传输功率等系统资源, 进行无线链路自适应, 进而在网络资源约束下, 提升网络传输容量, 或在网络服务能力约束下达到进一步降低能耗的目的。对无线资源进行分配时需对“频率”、“时间”以及“空间”等因素进行充分考虑, 从传统局部优化逐步向全局优化转变, 促使资源配更加科学、合理, 为未来发展提供有效的策略指导。
4 结语
本文主要是对绿色无线通信关键技术相关概述、无线通信网络优化的重要意义进行说明, 并讲述了网络级能量优化相关技术, 以便进一步优化网络环境, 提升网络资源利用率, 降低功耗能效, 进而指出了绿色无线通信技术的未来研究方向, 为未来绿色通信技术研究提供了重要的借鉴和参考。
摘要：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。
关键词：高能效,无线接入网,绿色无线通信,技术探析
参考文献
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[2]陶晓明, 肖潇, 陆建华.基于多域协同的绿色无线通信系统体系构架[J].电信科学, 2014, 14 (03) :99-101.
[3]陶晓明, 邓卉, 邢腾飞, 陆建华.面向绿色无线通信的网络构架[J].清华大学学报 (自然科学版) , 2014, 25 (07) :556-558.
[4]盛敏, 黄超, 李建东.无线通信中的绿色自组织技术[J].中兴通讯技术, 2014, 17 (06) :155-157.