چکیده

       در این مقاله، ما یک بررسی کوچک روی شبکه های سلولی 5G سبز ارائه کرده و برخی از مسائل پژوهشی و چالش های فعالسازی تکنیک هایی برای شبکه های بی سیم پهن باند سبز را کاوش میکنیم. روند دستیابی به انرژی سبز در شبکه های سلولی اپراتورهای شبکه و مقامات استانداردسازی را به همکاری باهم ترغیب کرده تا ردپای کربن از محصولات به منظور آوردن ایستگاه های سلولی eco  5G سبز کاهش یابد. ما ابتدا یک مرور کلی بر روی معماری سیستم های بی سیم 5G و پشته پروتکل های جدید مربوطه را فراهم خواهیم کرد. سپس، طرح های دسترسی ترکیبی چندگانه، مانند رویکردهای ترکیب متعامد (OFDMA) و غیر متعامد (CDMA) را با هدف بهبود ظرفیت و پوششدهی به طور همزمان مورد بحث قرار میدهیم. از آنجا که ایستگاه های پایه بخش حداکثر کل انرژی در سیستم های سلولی فعلی را مصرف میکنند، ما تکنیک های انرژی تجدید پذیر مهم را برای ایستگاه های پایه سبز اکتشاف کرده، و یک بررسی جامع در مورد چگونگی تولید انرژی تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی، بادی و سوخت را برای ایستگاه های پایه سبز در شبکه های سلولی 5G فراهم خواهیم نمود. 

1. معرفی

        سیستم نسل پنجم (5G) انقلابی در نسل فعلی است که در آن دسترسی مصرف کننده به شبکه از طریق تلفن های هوشمند می باشد. مفهوم عادی 5G  در سالهای 2013-2015 در مسیر افزایش است. با این حال، کاربران از طریق سطحی از حجم تماسها و انتقال داده ها با 5G  از دستگاه های VoIP و دیگر برنامه های کاربردی موبایل فراتر رفته اند. با افزایش دانش و سطح آگاهی از فن آوری، ارائه خدمات برای حفظ وفاداری مشتری و ارائه بهترین و آخرین فن آوری برای تولید کنندگان تلفن همراه ضروری است. امروزه تعدادی دستگاه های نوآورانه از تولید کنندگان پیشرو تلفن های هوشمند مختلف با قابلیت های برتر مشاهده میشود، مانند آیفون های اپل، سامسونگ و HTC جدیدترین خط تولید تلفن های هوشمند، به عنوان مثال به تازگی از یک افزایش در سهم بازار برخوردار بوده اند.

         همانطور که فن آوری های بی سیم تکامل یافته اند، شبکه ها پیچیده تر شدند. استقرارها متراکم تر شد و در هر زمان و در هر نقطه این هدف تقریبا حاصل شده است. با این حال، استفاده از خطوط ثابت و تلفن های GSM به عنوان یک پیامد از تلفن های هوشمند به حداقل رسیده که ما را با هر نرخ، در هر زمان، هر جا و همیشه مقرون به صرفه متصل به جهان نگه میدارند.با گذشت هر روز از 1G  تا 3G  و از4G  تا 5G ، دنیای ارتباطات با پیشرفت های ارزش افزوده همراه با عملکرد بهبود یافته مواجه شده است. اشتراک شبکه های بی سیم و ترافیک شبکه به دلیل تقاضای غیر قابل پیش بینی، گسترش مناطق سرویس دهی و افزایش محبوبیت ارتباطات تلفن همراه به شدت افزایش یافت. توسعه فن آوری های جدید دسترسی بدون وقفه به سرویس هایی مانند صدا و داده، سرویس پیام چند رسانه ای (MMS)، چت تصویری، تلویزیون موبایل، محتوای HDTV، پخش ویدئویی دیجیتال (DVB) و گجت های سرگرمی فراهم می کند که دروازه ای به سوی ایجاد یک بعد جدید به زندگی انسان باز کرده و شیوه زندگی او را تغییر میدهد.در همین حال، در چند دهه گذشته جهان یک جهش بزرگ در صنعت مخابرات با بیش از 5 میلیارد نفر مالک تلفن همراه برای زندگی خصوصی و حرفه ای خود تجربه کرده است. انجمن تحقیقات جهانی بی سیم (WWRF) پیش بینی کرده است که 7 تریلیون دستگاه بی سیم شبکه های شهری و روستایی خارجی را برای بیش از 7 میلیارد نفر 24/7 تا سال 2017 سرویس دهی کرده و 80-95 درصد مشترک پهن باند تلفن همراه خواهند بود [1]. در میان این 7 میلیارد نفر، اکثریت آنها با دسترسی بسته سرعت بالا (HSPA) و شبکه های پیشرفته LTE (تکامل بلند مدت) سرویس دهی میشوند.بر اساس این گزارش آماری، تقاضا برای شبکه های شهری به تنهایی تا سال 2020 به 1000 برابر ظرفیت بیشتر افزایش خواهد یافت. در کمال تعجب ما در حال ورود به عصر Tera با تریلیون دستگاه ICT ، ترابایت فضای ذخیره سازی و قدرت محاسباتی بیشتر هستیم. این فن آوری های جدید مجبور به ارائه یک درجه آزادی در حوزه کاربری بوده و باید فرستنده را به کاربران نزدیک تر کنند و همچنین باید به کاربران مناسبی انتخاب کنند. این سه حوزه مهم پژوهشی در زمینه 5G  هستند.

این مقاله در نشریه آی تریپل ای منتشر شده و ترجمه آن با عنوان شبکه های سلولی 5G در سایت ای ترجمه به صورت رایگان قابل دانلود می باشد. جهت دانلود رایگان مقاله فارسی و انگلیسی روی عنوان فارسی (آبی رنگ) کلیک نمایید.
منبع:

A Survey on Green 5G Cellular Networks