李慧瑩
(貴陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550000)
當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用,已經(jīng)成為我國(guó)重要的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。5G 通信網(wǎng)絡(luò)作為主流技術(shù)之一,應(yīng)用了大量的人工智能、大數(shù)據(jù)以及云計(jì)算等技術(shù),與4G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比,在通信傳輸效率和質(zhì)量等方面都具有明顯優(yōu)勢(shì)。在5G 通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展下,應(yīng)不斷加強(qiáng)計(jì)算機(jī)技術(shù)在5G 通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究,提高5G 通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率,促進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。
計(jì)算機(jī)技術(shù)是一門(mén)綜合性、專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)的技術(shù),在人們?nèi)粘I詈凸ぷ髦芯哂袕V泛的應(yīng)用。其主要功能包括數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及通信功能,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和通信功能的有機(jī)結(jié)合。計(jì)算機(jī)技術(shù)具有較強(qiáng)的兼容性,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的高效處理,還具有很強(qiáng)的集成性、開(kāi)放性以及靈活性,可以對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效管理,為人們提供更加安全可靠、快速高效的信息服務(wù)。
計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生以及教育等方面都有廣泛應(yīng)用,大大提高了工作效率,是人們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚闹匾M成部分,也是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步的重要因素之一。
5G 通信網(wǎng)絡(luò)是4G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的延伸和發(fā)展,可以更好地滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的通信需求。5G 通信網(wǎng)絡(luò)具有以下5 個(gè)特點(diǎn):一是無(wú)線傳輸速度快,數(shù)據(jù)傳輸速率較高;二是網(wǎng)絡(luò)容量大,具有良好的通信體驗(yàn);三是用戶(hù)體驗(yàn)好,不會(huì)出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象;四是設(shè)備種類(lèi)較多,可應(yīng)用于不同行業(yè)領(lǐng)域;五是功耗低,可節(jié)省能源[1]。
5G 通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的全面升級(jí),促進(jìn)電信運(yùn)營(yíng)商的持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前人們對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性以及用戶(hù)體驗(yàn)等方面提出了更高要求,因此需要大力推進(jìn)5G 通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)?;诖?,將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于5G 通信網(wǎng)絡(luò),對(duì)我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)具有重要意義。
(1)毫米波。5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)采用了新的毫米波頻段,能夠支持更大的數(shù)據(jù)傳輸速度和更遠(yuǎn)的傳輸距離,可以讓用戶(hù)享受到更快、更遠(yuǎn)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。毫米波具有覆蓋范圍廣、穿透能力強(qiáng)以及傳播損耗小等特點(diǎn),但是在使用過(guò)程中存在一定缺點(diǎn),如信號(hào)干擾比較嚴(yán)重,需要通過(guò)增加基站和設(shè)備來(lái)增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度。
(2)大規(guī)模多進(jìn)多出技術(shù)(Massive Multiple-Input Multiple-Output,Massive MIMO)。Massive MIMO 是一種新型的無(wú)線傳輸技術(shù),可以將傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸模式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)傳輸模式和信息處理模式,這種情況下將單個(gè)用戶(hù)連接起來(lái),可以實(shí)現(xiàn)在同一個(gè)頻段中同時(shí)傳輸多個(gè)用戶(hù)數(shù)據(jù),保證了硬件設(shè)備可以同時(shí)發(fā)出和接收很多組信號(hào)。
(3)網(wǎng)絡(luò)切片。5G 網(wǎng)絡(luò)的切片技術(shù)主要包括網(wǎng)絡(luò)資源、服務(wù)類(lèi)型以及用戶(hù)類(lèi)型等內(nèi)容,可以根據(jù)用戶(hù)的需求和服務(wù)類(lèi)型對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行定制和分配。另外,5G 網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)用戶(hù)的實(shí)際需求優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)切片的設(shè)置,保證網(wǎng)絡(luò)性能不受影響,網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)如圖1 所示[2]。
圖1 網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)
(4)新型多天線傳輸技術(shù)。新型多天線傳輸技術(shù)突破了傳統(tǒng)組網(wǎng)方式的限制,極大地提高了組網(wǎng)天線的使用效率,成為5G 通信領(lǐng)域的重要研究方向之一。隨著現(xiàn)代通信事業(yè)的快速發(fā)展,頻譜資源日益緊缺,可采用大規(guī)模天線布置陣列(Large Scare Antenna System,LSAS)技術(shù)來(lái)提升現(xiàn)有頻譜資源的利用率。從過(guò)去的研究工作中可以看出,LSAS 技術(shù)除了能給系統(tǒng)帶來(lái)極大的矩陣增益外,還支持多用戶(hù)波束智能賦型,有效減少用戶(hù)間的干擾,同時(shí)結(jié)合有源天線陣列技術(shù)可以?xún)?yōu)化基站布局。通過(guò)新型多天線傳輸技術(shù)的矩陣排列,根據(jù)時(shí)空進(jìn)劃分出更多的地址以滿足多個(gè)用戶(hù)需求,進(jìn)而有效地提高容量和無(wú)線覆蓋能力,滿足數(shù)據(jù)傳輸高增長(zhǎng)需求。
在5G 通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展的背景下,將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于5G 通信網(wǎng)絡(luò),能夠提高5G 通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率,為人們提供更高效便捷的通信服務(wù),滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的通信需求。
目前,5G 通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)逐漸普及,其不僅具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性,而且具有較強(qiáng)的兼容性,能夠高質(zhì)量地處理各類(lèi)信息。5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,提升了人們對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的使用需求和信息資源的利用效率,加快了多媒體信息的傳輸速度[3]。
5G 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有良好的可靠性和安全性,其網(wǎng)絡(luò)信息傳輸速度快。將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于5G 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),能夠保障信息傳遞過(guò)程的安全和穩(wěn)定,防止數(shù)據(jù)信息遭到泄露。由于5G 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有良好的安全性和可靠性,使得用戶(hù)對(duì)5G 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用更加放心[4]。
邊緣云計(jì)算基于云計(jì)算產(chǎn)生,具有低時(shí)延、高效率等特點(diǎn)。將邊緣云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于5G 通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),可將原來(lái)在移動(dòng)基站的資源進(jìn)行整合,使其具有更好的服務(wù)能力、處理速度以及安全性[5]。
將邊緣云計(jì)算應(yīng)用于5G 通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì),可以使服務(wù)范圍得到進(jìn)一步擴(kuò)展,使系統(tǒng)具有更好的靈活性,保證其可以處理不同的業(yè)務(wù)。例如,在5G 通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù),可將一些不需要聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)進(jìn)行分流,使其具有更好的靈活性,也可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理,使其具有更好的便捷性,可為5G 通信網(wǎng)絡(luò)提供更精細(xì)的功能劃分和更高的處理效率[6]。邊緣云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用可以減少通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的數(shù)據(jù)流量,降低通信網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性,也可以避免數(shù)據(jù)在傳輸和處理過(guò)程中的丟失和延遲,提高時(shí)效性[7]。
在5G 通信網(wǎng)絡(luò)中,需要優(yōu)化計(jì)費(fèi)系統(tǒng),確保計(jì)費(fèi)系統(tǒng)具有高效性。但5G通信網(wǎng)絡(luò)中也存在一些問(wèn)題,如計(jì)費(fèi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)包不能夠及時(shí)進(jìn)行傳遞,導(dǎo)致計(jì)費(fèi)信息不能及時(shí)傳遞。這種情況下,需要應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)5G 通信網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,以提高數(shù)據(jù)傳輸效率。
為使5G 通信網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)可以更加高效地發(fā)揮作用,應(yīng)該促進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)在5G 網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,優(yōu)化5G 通信網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)系統(tǒng),提升系統(tǒng)的安全性,確保其能夠滿足用戶(hù)的要求。例如,可以使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),根據(jù)用戶(hù)的行為、習(xí)慣和需求,對(duì)用戶(hù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè),實(shí)現(xiàn)更加個(gè)性化和智能化計(jì)費(fèi)。使用分布式計(jì)算技術(shù),將計(jì)算資源分散到多個(gè)節(jié)點(diǎn),以提高系統(tǒng)的冗余能力。
在5G 通信網(wǎng)絡(luò)中,對(duì)5G 通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行分類(lèi)管理,通過(guò)對(duì)不同的數(shù)據(jù)信息采取不同的管理方法。同時(shí),利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行合理有效的分析,并從中提取有價(jià)值的信息數(shù)據(jù),以提高5G 網(wǎng)絡(luò)的工作性能和服務(wù)質(zhì)量[8]。
在5G 通信網(wǎng)絡(luò)中,實(shí)時(shí)播報(bào)功能的實(shí)現(xiàn)需要較高的數(shù)據(jù)傳輸速率,還需要較強(qiáng)的穩(wěn)定性,以滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的通信需求。5G 通信網(wǎng)絡(luò)具有靈活開(kāi)放的特點(diǎn),在利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)實(shí)時(shí)播報(bào)功能進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),首先要保證播報(bào)功能使用的數(shù)據(jù)傳輸速率滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)實(shí)時(shí)播報(bào)功能進(jìn)行設(shè)計(jì),解決數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程的問(wèn)題,其次可以通過(guò)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析;最后對(duì)用戶(hù)的行為進(jìn)行識(shí)別和建模,從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)播報(bào)。
在實(shí)時(shí)播報(bào)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,需要將計(jì)算機(jī)技術(shù)和5G 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進(jìn)行充分相結(jié)合,優(yōu)化使用方法,從而實(shí)時(shí)播報(bào)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮更加積極的作用[9]。
在5G 通信網(wǎng)絡(luò)中,通常會(huì)使用緩存機(jī)制提高通信網(wǎng)絡(luò)的緩存效率,但是目前5G 通信網(wǎng)絡(luò)的緩存機(jī)制還存在一定性能問(wèn)題。因此,在未來(lái)5G 通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)時(shí),應(yīng)加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用研究,通過(guò)優(yōu)化5G 通信網(wǎng)絡(luò)緩存機(jī)制來(lái)提高緩存效率,實(shí)現(xiàn)更精確的緩存機(jī)制。
在5G 通信網(wǎng)絡(luò)中,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)優(yōu)化5G 通信網(wǎng)絡(luò)的緩存機(jī)制,主要通過(guò)采用緩存替換的方式將5G 通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存,并將其共享給其他用戶(hù),以此來(lái)減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。另外,可以將緩存機(jī)制與區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,將其作為5G 通信網(wǎng)絡(luò)緩存的機(jī)制,利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以有效提高5G 通信網(wǎng)絡(luò)的緩存效率。因此,在5G 通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)時(shí),應(yīng)通過(guò)加強(qiáng)對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用研究來(lái)優(yōu)化5G 通信網(wǎng)絡(luò)緩存機(jī)制,實(shí)現(xiàn)緩存效率的提升[10]。
隨著5G 通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,其應(yīng)用場(chǎng)景廣泛、通信容量大以及工作效率高的優(yōu)勢(shì)也愈發(fā)凸顯。在5G 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,計(jì)算機(jī)技術(shù)具有重要作用,不僅能夠提升5G 通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度,而且可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴R虼?,?yīng)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)技術(shù)在5G 通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的研究,促使其能夠充分發(fā)揮作用,更好地滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的通信需求,以推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。