楊 威

（中國機械設備工程股份有限公司，北京 100055）

1 5G 網(wǎng)絡發(fā)展與移動云計算

1.1 5G 網(wǎng)絡發(fā)展

前四代的通信技術使用的都是單一的技術，而5G移動通信技術融合了前四代通信技術的優(yōu)勢，具有效率高、覆蓋面廣等特征。5G 網(wǎng)絡的頻譜有較高的利用率，使5G 無線的覆蓋范圍、傳輸效率以及信息安全都明顯提升，充分彌補了4G 移動通信技術存在的不足。因此，5G 移動網(wǎng)絡的迅速發(fā)展將會提升我國的通信效果，未來的社會發(fā)展也會逐漸豐富。

5G 網(wǎng)絡的技術有很多，關于通信渠道方面，5G通信技術能夠在兩個方向同時應用。當處于同一個通信渠道中，可以發(fā)送信號，也可以接收信號[1]。關于網(wǎng)絡技術方面，5G 通信技術能夠憑借密集的網(wǎng)絡技術，從兩個層次對技術進行分析，（1）在宏基站的外部設置密集的天線，進一步開拓室外空間；（2）在外部設置很多網(wǎng)絡，但是要保證網(wǎng)絡的密集程度。關于網(wǎng)絡架構方面，5G 通信技術中的網(wǎng)絡架構隨著網(wǎng)絡的不斷更新，具備低成本、高效率的優(yōu)點。關于傳輸技術方面，5G 通信技術借助多天線進行傳輸，提高網(wǎng)絡的覆蓋性能就能節(jié)約能源，因此需要在5G 網(wǎng)絡下，對光傳輸?shù)闹R進行仔細研究，降低能源的消耗。關于設備間的直接通信方面，5G 通信技術能夠?qū)崿F(xiàn)無需通信載體而使各個通信設備之間直接通信的目的。對于傳統(tǒng)的通信技術，移動通信的范圍僅覆蓋于整個小區(qū)，無法滿足人們在生活中的需求。在通信技術迅速發(fā)展的時代，運用5G 通信技術能夠使通信設備之間直接通信，便利了人們的生活。5G 通信技術不僅提高了通信的質(zhì)量和效率，還降低了能源的消耗。

1.2 移動云計算概述

云計算技術指的是通過網(wǎng)絡技術將網(wǎng)絡中的信息數(shù)據(jù)進行計算處理，并加以整合成多個小程序，再通過服務器中的技術對這些小程序進行分析，將獲得的結果反饋給用戶，從而滿足用戶的需求，圖1 為云計算的覆蓋范圍圖。早期的云計算實際上就是分布式的計算，將工作任務進行分發(fā)，再將所計算的結果加以合并。移動云計算的特點主要表現(xiàn)如下。首先，存儲數(shù)據(jù)快捷方便。應用移動云計算時，能夠借助網(wǎng)絡的功能，使用戶快速存儲數(shù)據(jù)，不受存儲空間的限制，而且移動云計算能夠?qū)崿F(xiàn)多個用戶之間的資源共享。其次，服務的內(nèi)容具有針對性[2]。不同用戶對云計算的需求也有所不同，因此需要針對不同的用戶進行個性化的制定服務內(nèi)容，從而加大云計算服務的范圍。云計算技術利用互聯(lián)網(wǎng)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)用戶之間資源共享，還能降低云計算的服務成本，受到廣大用戶的喜愛。最后，提升處理數(shù)據(jù)的能力。在對數(shù)據(jù)進行處理時，盡管智能手機的CPU 已經(jīng)很高，但是使用智能手機處理信息數(shù)據(jù)仍受到限制，而云計算就彌補了智能手機的不足，加快了數(shù)據(jù)處理的質(zhì)量和效率。

移動云計算技術能夠在短時間內(nèi)實現(xiàn)成千上萬個數(shù)據(jù)的計算，充分發(fā)揮了網(wǎng)絡的強大功能。云計算是在互聯(lián)網(wǎng)、計算機出現(xiàn)后，對信息時代的一種革新，云計算技術具有擴展性，可以給用戶提供不同的體驗。云計算技術的核心主要是將多個計算機進行協(xié)調(diào)，使用戶能夠通過網(wǎng)絡獲得所需的資源數(shù)據(jù)，且不受時空的限制。5G 網(wǎng)絡的迅速發(fā)展，也對云計算技術提出了高要求，各行業(yè)在發(fā)展的過程中，應用云計算技術來提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。在5G 網(wǎng)絡下的云計算必將會成為移動通信領域中的關注點。

2 5G 網(wǎng)絡對移動云計算的影響

首先，5G 網(wǎng)絡的迅速發(fā)展，能夠增強用戶體驗，提高用戶對云計算的信心。用戶會在5G 網(wǎng)絡的背景下，加大對藍光電影、AR 等媒體的下載量，移動云計算可以為這些媒體內(nèi)容進行科學計算，給人們帶來便利，也增強了用戶對移動云計算的體驗，使用戶更加信賴5G 網(wǎng)絡下的移動云計算技術[3]。其次，隨著5G 移動通信技術的逐漸成熟，移動云計算技術能夠?qū)崿F(xiàn)大且復雜的數(shù)據(jù)在云端完成。通過云計算為用戶呈現(xiàn)出所需的結果，用戶可以直接在網(wǎng)絡上獲得計算結果，5G網(wǎng)絡下的移動云計算能夠?qū)崿F(xiàn)云計算的革新之路。再次，5G 網(wǎng)絡的信息通道比較狹窄，因此宏基站需要相對密集，增加天線的數(shù)量。為了能夠提高數(shù)據(jù)傳輸過程中的效率，邊緣計算將會出現(xiàn)在移動云計算技術中。最后，5G 網(wǎng)絡能夠增加數(shù)據(jù)存儲的容量，只有擁有足夠大的儲存容量，才能在系統(tǒng)中存入更多的數(shù)據(jù)，并保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性。

圖1 云計算的覆蓋范圍圖

3 5G 網(wǎng)絡下的云計算的運用

5G 通信技術的日趨成熟，使得移動云計算的應用越來越廣泛，移動云計算所具備的優(yōu)勢能夠促進企業(yè)的長遠發(fā)展，使企業(yè)在提高效率的基礎上，降低能源的消耗。

3.1 采取動態(tài)電壓頻率調(diào)整（DVFS）任務節(jié)能調(diào)度計算

DVFS 任務節(jié)能調(diào)度計算主要是指通過云計算對任務進行調(diào)度，從而降低能源消耗的一種節(jié)能技術。在對云計算任務進行調(diào)度的過程中，可以根據(jù)實際的需求情況對芯片的電壓和頻率進行調(diào)整，保證移動通信端工作時的功率能夠滿足實際的需求量，從而降低芯片的損耗程度，實現(xiàn)節(jié)約能源的目的。該技術是將目前使用芯片所提供的不同電壓的電源為硬件基礎，再通過多個可選擇的開關，進一步達到輸出多種電壓的目的。DVFS技術的原理是在制造芯片工藝的基礎上，將工作時的電壓與頻率相對應，使芯片的損耗量與頻率呈現(xiàn)正相關。在電路中，如果電容和電阻保持不變時，工作時的電壓越高，則輸出的功率就越高。因此，為了能夠保證用戶的安全，工作的電壓要根據(jù)實際情況進行調(diào)節(jié)，提高輸出功率時，芯片工作時產(chǎn)生的電壓和頻率也會提升；降低輸出功率時，芯片工作時產(chǎn)生的電壓和頻率也會降低。

3.2 建立移動邊緣的云計算框架

5G 網(wǎng)絡的出現(xiàn)使云計算進入了移動邊緣的計算模式中，與原有的計算模式相比，能夠打破移動通信終端計算受限制以及傳輸效率低等不足。移動邊緣的云計算有超強的計算能力，保證了計算數(shù)據(jù)的準確性，而且距離移動通信終端的距離比較近，能夠滿足延時類的計算機計算任務的需求，圖2為移動云計算架構圖。因此，建立移動邊緣的云計算框架尤為重要，經(jīng)過對移動云計算大規(guī)模的使用后，能夠在很大程度上降低能源的消耗。

圖2 移動云計算架構圖

3.3 移動云計算的具體應用

首先，移動云端主要具有保存數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)的功能，成為5G 網(wǎng)絡時代以來，功能性最強的保存渠道，只要有無線網(wǎng)能達到所需的網(wǎng)絡速度，就能夠?qū)崿F(xiàn)從其他設備中將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫酥械哪康摹Ｆ浯?，在云計算技術應用前，基于云端的移動商務在使用過程中存在很多漏洞，在處理數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)的安全性方面都存在問題，網(wǎng)絡還會出現(xiàn)延遲的情況，無法保證處理用戶數(shù)據(jù)的質(zhì)量。然而在5G 網(wǎng)絡下的移動云計算成功避免了這些問題，不僅能提高數(shù)據(jù)處理的效率，還能夠在處理數(shù)據(jù)時，保證用戶數(shù)據(jù)的安全性。最后，無線云是專門為企業(yè)或者酒店等地方打造的無線解決方案，屬于無線電技術領域。在目前的移動通信技術發(fā)展的過程中，需要先進智能的技術來支撐通信服務，而5G 網(wǎng)絡能夠為用戶提供智能靈活的通信網(wǎng)絡技術，可以根據(jù)用戶的具體策略建立通信渠道，再結合無線云系統(tǒng)，就能夠利用頻譜高效的完成云計算的工作任務。因此，隨著5G 網(wǎng)絡的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的應用更加廣泛，使云計算在5G 網(wǎng)絡的背景下發(fā)生了改變。

4 結 論

在信息技術不斷發(fā)展的背景下，人們提高了對企業(yè)業(yè)務的相應時間和業(yè)務可靠性的要求。5G 網(wǎng)絡具有效率高、信號穩(wěn)定及傳輸安全的特征，因此被人們廣泛應用。基于5G 網(wǎng)絡背景下的云計算能夠高效地處理企業(yè)中的數(shù)據(jù)業(yè)務，在保證業(yè)務利益的基礎上，有效降低企業(yè)的能源消耗。