绿色通信如何笑到最后

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1、ZTETECHNOLOGYJOURNAL专家论坛牛志升绿色通信：如何笑到最后DOI：10.19729/j.cnki.1009-6868.2018.05.008网络出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/34.1228.TN.20181022.0936.001.html绿色通信：如何“笑”到最后GreenCommunications:Howto"SMILE"(SendMoreInformationBitswithLessEnergy)中图分类号：TN929.5文献标志码：A文章编号：1009-6868(2018)05-0040-003牛志升/NIUZhishe

2、ng摘要：绿色通信的研究应从能量的“节流”和“开源”2个方向同时展开，其中节流（清华大学，北京100084）(TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)最有效的手段来自网络覆盖层，即通过引入超蜂窝的网络架构实现控制覆盖与业务覆盖的解耦，使得业务基站有更多的休眠机会，从而大幅度提高网络的能量效率。开源的最有效手段是大量引入可再生能源，通过高效地利用可再生的能量降低电网的能耗，从而提高网络整体的能量效率。无论采用哪种手段，其核心技术挑战将是如何实现信息流与能量流的智能匹配，这既是未来绿色通信能够“笑”（SMILE:SendMoreInformationbits

3、withLessEnergy）到最后的关键，也催生出了一个全新的交叉学科领域，即能量信息学。关键词：绿色通信；可再生能量；能量信息学限（尽管毫米波、太赫兹等高频段可Abstract:Theresearchesongreencommunicationscanbedividedintotwomajorapproaches:oneisbysavingenergyandtheotherisbyexploitingrenewableenergy.以提供更大的带宽，但其巨大的传输Fortheenergy-savingapproaches,themosteffectivewaycomesfromthene

4、twork损耗以及由此引发的频繁越区切换coveragelayerbydecouplingthetrafficservingcoveragefromthecontrolsignaling将很大程度上抵消掉大带宽所带来coveragesothatthetrafficbasestationshavemoreopportunitiestosleep(and的好处），上述问题则转换为：如何能thereforebringagreatamountofenergysavings)withthecoverageguaranteeby够使用更少的能量来传输更多的信controlbasestations.Thi

5、sisso-calledhyper-cellulararchitecture.Fortherenewable-energyexploitingapproaches,thekeyistoadaptivelymatchthe息，即我们如何才能“笑”（SMILE：informationflowstotheenergyflowsandviceversa,whichisextremelyhardSendMoreInformationbitswithLessbecauseboththeinformationflowsandenergyflowsarehighlydynamic.TheseareEnerg

6、y)到最后?notonlythecorepartsoftheSMILE(SendMoreInformationbitswithLessEnergy)如果我们继续从移动通信的基forgreencommunications,butalsoopenupanewresearchfieldscalledenergyinformatics.础理论，即香农公式出发，看上去是不可能的，因为香农公式告诉我们：Keywords:greencommunications;renewableenergy;energyinformatics要想提高传输容量，要么需要更大的带宽或是更大的空间自由度，要么需要大幅度提高信噪

7、比，即提高发射功率。由此可见：要想笑到最后，首先必须要跳出物理层的范畴，从网络层种信息技术，特别是遍布于地上，各种丰富多彩的移动业务也已经或是系统层寻找解决方案。其中一各球各个角落的通信与网络基础大幅度地改变了人类的生活方式。个解决方案是改造目前的蜂窝网络设施，在经历了几十年高速发展之后但各种预测均显示：随着全息媒体和架构，通过控制覆盖和业务覆盖的逻都逐渐遇到了能耗的瓶颈，其快速增万物互联时代的到来，未来5～