基于折中能量获取的5G通信小区选择方法

施 明

（中通服咨询设计研究院有限公司，江苏 南京 210019）

0 引 言

能量获取作为一种新兴技术，允许基站从一些可再生能源中收集能量，具有降低能耗且有效减少碳排放量的优点。在用户规模不断扩大的背景下，蜂窝移动逐渐从单一架构发展成异构网络。将能量获取应用于5G通信小区选择，能够实现资源的有效分配，满足用户需求。

1 5G通信小区选择方法

1.1 制定5G通信资源分配方案

制定5G通信资源分配方案，需要从通信小区的周边环境中收集可用能源并且将能源转换为相应的电能。通信小区的蜂窝基站由多个蜂窝用户组成，以多组微蜂窝网络为出发点，蜂窝用户和微蜂窝用户都是以随机的状态分布在所属基站周边。5G通信的多输入和单输出问题通过分布式能量有效波束得到解决，以授权辅助接入的方式使用非授权频谱，根据其对能量效率的影响降低能源消耗。避免通信小区之间出现节点干扰的关键在于对空间和时间的资源利用，通过管理通信节点的底层节点和测量信息以及周边通信节点的策略信息等，将现有的资源以通信小区蜂窝基站为中心进行资源分配[1]。提取通信节点的资源管理和决策信息，确定各个基站的资源分配比例，根据反馈结果进行资源的动态调整和配置。对通信小区内的节点建立多维度干扰关系，在资源配置时避开互有干扰的节点，从而制定出5G通信资源分配的最佳方案。

1.2 提取折中能量获取技术特征

使用折中能量获取技术来获取可再生能源，实现蜂窝网络的供电功能。在可再生能源中获取折中能量，通过无线能量传递的方式延长无线通信终端的使用时间。同时将多种能源进行有效整合，以实现多种能源混合供电[2]。在异构蜂窝网络的运行过程中，混合能源供电的蜂窝网络与供电基站可能会出现能量供给不适配的现象。针对折中能量获取技术的动态变化特性，对可再生能源的分布特征进行计算，公式如下：

式中：Mj为能源调整参数，(n+1)为分布阶段，F为折中能量获取的动态参数，n为可再生能源的动态系数，K是通信节点的取值范围。经过多次迭代后，F=1，n>3，得出控制可再生能源的分布式特点，即Mj不能以分布阶段改变的方式稳定可再生能源的时域性。根据给定的初始值，最终通过重复计算的方式可以得出动态特征信息。

1.3 搭建5G通信小区选择平台

5G通信小区选择平台的离不开折中能量获取技术的应用。在5G网络架构下，将通信小区的数据管理和数据控制引入业务传输功能[3]。针对通信小区的网络节点映射问题，根据蜂窝网络基站的信号强度等信息改善无规则部署方式，避免信号干扰源复杂和电源负荷分布不均等现象，逐渐减少以通信小区信号强度作为主要依据的情况[4]。5G通信小区的平台搭建，还需充分考虑无线网络的信号质量和节点性能等条件限制，根据小区用户的历史信息，结合集中式资源分配和分散式资源分配，充分发挥折中能量获取技术的作用。此外，通信小区内的通信业务还受给定功率的影响，对蜂窝基站已有的信号装置进行集成效果控制，促使通信节点之间的独立运行满足5G通信的高效传输、信息扩展以及灵活运动等要求，完成5G通信小区选择平台的搭建[5]。

2 实验分析

2.1 实验准备

选取两种传统通信小区选择方法与本文选择方法进行对比，实验参数设置如表1所示。

表1 通信小区选择方法实验参数

根据上述参数准备进行实验，以得到5G通信小区选择方法的实验结果。

2.2 实验结果

实验结果如表2所示。

表2 实验结果

实验结果表明，本文选择方法比传统选择方法的资源分配率提高了3.4%～7.5%，证明该选择方法更加有效。

3 结 论

本文通过具体可行的方法设计出新的基于折中能量获取的5G通信小区选择方法，扩大了能量获取技术的应用范围，提高了资源分配率，可以在一定程度上推动5G通信领域的发展。