5G网络下的云计算运用分析论文_曲志远 闫妍

5G网络下的云计算运用分析论文_曲志远 闫妍

摘要:随着时代的不断发展,人们生活水平质量不断提高,对科学技术的研究不断进步,近些年,互联网技术的不断发展,在智能手机、电脑等移动端的通信设备与互联网融合之下,5G网络逐渐取代4G网络。5G网络的通信技术的发行意味着我国的通信效果将会更好,而5G网络的成熟也为移动云计算带来了便利。基于此,阐述了5G网络与移动云计算,并简要分析了5G网络下的云计算的运用。

关键词:5G移动通信;云计算;运用

引言

5G无线通信技术具有更快的信息传递速度、较高的带宽及较小的延迟,在现代物联网建设和多媒体使用方面至关重要。此技术的诞生和广泛使用,表明通信领域中结构和技术的全方位升级,促使其成为社会的一种基础设施。

1 5G网络发展与移动云计算

1.1关于移动云计算的概念

首先我们来谈谈什么叫做云计算技术。云计算技术是借助于计算机网络,将整个网络中分布在各个点的存储设备和软件等资源整合起来,运用一些技术比如服务器虚拟化技术和分布式文件存储等技术,根据用户不断需求的变化扩展和配置软硬件资源,以服务的形式提供给用户同时可以满足用户的需求。而云计算的出现则可以有效的解决上述问题。对于云计算而言,它可以整合大规模异构计算资源并具有易于动态扩展、虚拟化等特点,成为一种新的应用模式,移动通信的最终目的是何时何地都可以建立连接,同样在移动云计算中,终端的移动要求在也是在何时何地都能安全可靠的进行数据接入。随着5G技术的日趋发展,移动云计算应用也会有更高的要求,5G网络下的移动云计算研究也成为了现今移动通信技术领域下的热门研究课题。

1.2 5G网络发展

前四代的通信技术使用的都是单一的技术,而5G移动通信技术融合了前四代通信技术的优势,具有效率高、覆盖面广等特征。5G网络的频谱有较高的利用率,使5G无线的覆盖范围、传输效率以及信息安全都明显提升,充分弥补了4G移动通信技术存在的不足。因此,5G移动网络的迅速发展将会提升我国的通信效果,未来的社会发展也会逐渐丰富。5G网络的技术有很多,关于通信渠道方面,5G通信技术能够在两个方向同时应用。当处于同一个通信渠道中,可以发送信号,也可以接收信号。关于网络技术方面,5G通信技术能够凭借密集的网络技术,从两个层次对技术进行分析,(1)在宏基站的外部设置密集的天线,进一步开拓室外空间;(2)在外部设置很多网络,但是要保证网络的密集程度。关于网络架构方面,5G通信技术中的网络架构随着网络的不断更新,具备低成本、高效率的优点。关于传输技术方面,5G通信技术借助多天线进行传输,提高网络的覆盖性能就能节约能源,因此需要在5G网络下,对光传输的知识进行仔细研究,降低能源的消耗。关于设备间的直接通信方面,5G通信技术能够实现无需通信载体而使各个通信设备之间直接通信的目的。对于传统的通信技术,移动通信的范围仅覆盖于整个小区,无法满足人们在生活中的需求。在通信技术迅速发展的时代,运用5G通信技术能够使通信设备之间直接通信,便利了人们的生活。5G通信技术不仅提高了通信的质量和效率,还降低了能源的消耗。

2 5G网络下的云计算运用

2.1采取动态电压频率调整(DVFS)任务节能调度计算

DVFS任务节能调度计算主要是指通过云计算对任务进行调度,从而降低能源消耗的一种节能技术。在对云计算任务进行调度的过程中,可以根据实际的需求情况对芯片的电压和频率进行调整,保证移动通信端工作时的功率能够满足实际的需求量,从而降低芯片的损耗程度,实现节约能源的目的。该技术是将目前使用芯片所提供的不同电压的电源为硬件基础,再通过多个可选择的开关,进一步达到输出多种电压的目的。DVFS技术的原理是在制造芯片工艺的基础上,将工作时的电压与频率相对应,使芯片的损耗量与频率呈现正相关。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在电路中,如果电容和电阻保持不变时,工作时的电压越高,则输出的功率就越高。因此,为了能够保证用户的安全,工作的电压要根据实际情况进行调节,提高输出功率时,芯片工作时产生的电压和频率也会提升;降低输出功率时,芯片工作时产生的电压和频率也会降低。

2.2多效滤波器技术

5G网络中,除了一些处理噪音防止干扰的技术外,还有一些提高频谱效率的方法,比如FBMC技术,这是一种滤波器多载波技术,其原理简单操作方便并且计算效率极高,成为当代比较被看好的技术,得到了广泛的应用。FBMC技术主要是通过调整滤波器来改变频率降低难度。5G时代推动了FBMC技术的发展,二者相辅相成,既满足了理论要求也满足了系统功能性要求。

2.3云计算技术

云计算是适用于中央控制服务器的一种新兴技术,可发挥储存数据和落实应用的作用。此技术可实现在每一个终端上储存文件和装置应用软件,且可利用Internet完成读取和使用。全面推行和使用云计算技术,可确保地区信息化平台储存更多视频数据和中央控制体制中的信息,有效读取文件,进而为系统的良好运作奠定基础。它的服务器主要分为网络层、物理层、应用层以及对话层4个层次。最底部为物理层,主要负责搜集数据,且能推动5G无线通信技术开放式搭建。网络层衔接对话层和物理层,保障信息无阻碍传递。对话层是围绕系统命令生成开放化的传递协议,依据各种IP地址有针对性地选用处置模式。用户引进5G无线通信技术,需建户并通过密码登录。若密码有误,则无法连接。应用层可为用户供应全方位服务,把数据变换为全新预案,同时深入剖析产品功能,进而高效提升用户使用效率。

2.4建立移动边缘的云计算框架

在当前的网络架构中,由于主网络的高位部署,传输延迟相对较长,不能满足极端延迟服务的要求。LTE技术可以将无线接口的速率乘以10,但端到端的延迟只能优化为3倍。原因是空中效率大幅提升之后,网络架构未完全优化成为业务延迟的瓶颈。尽管LTE网络实现了扁平的两跳架构,但核心网络基站往往距离数百公里,多个传输设备与不可预测的拥塞和抖动相关联,无法保证低延迟。为了减少等待时间和功耗,有必要显著减少空中接口的传输延迟,尽可能地减少传输节点并减少源节点和节点之间的“距离”。此外,该服务在云中完全无效,特别是某些区域服务未在本地完成,浪费带宽和增加延迟。

结语

除前文中所提到的技术外,在5G网络下移动云计算的应用还会涉及到其他领域的知识,如人工智能领域、人脸识别、无线电传感等。对于5G来说,它广阔的前景可以体现在移动互联网和物联网方面,这两个方面也是未来移动通信发展的两大主要驱动力。记得十几年前教科书还在说未来是3G的时代,转眼现在已然是5G的时代。5G网络的云计算应用现在还处于发展的初级阶段,但5G移动通信技术的发展同时一定意味着更好的移动通信效果,推动移动云计算的发展。未来,而5G网络下的移动云计算研究是移动服务领域的重要课题,由于一些限制,还是会面临一些特殊问题,随着5G网络的发展和完善,它在应用中尚存在的主要问题一定会得到进一步的解决。

参考文献

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论文作者:曲志远 闫妍

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第19期

论文发表时间:2020/3/16

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