5G移动通信网络中缓存与计算关键技术分析

徐盛德

（中通服网盈科技有限公司 江苏 南京 210000）

引言

在移动通信网络不断发展的当下，5G技术成为了一种较为主流的技术，在这样的背景下，越来越多的移动终端设备也往更加智能化和科技化的方向发展。为了能够提供给此类设备更加完善和良好的技术支持，相关计算处理能力的要求也在不断提高，其中缓存与计算作为主要的关键技术来说更是需要得到进一步地提高和发展。

1 缓存技术

1.1 缓存部署位置

在当前的5G移动通信网络中，缓存技术是一种非常重要的技术，而缓存技术中又分为缓存部署位置以及缓存策略机制。首先介绍的是缓存部署位置，在该技术中，由于移动通信网络自身就是一种层次化的架构，因此又可以将其分为对应的移动核心网络和移动边缘网络。在移动核心网络的缓存中，由于核心网络的部分主要负责了对应的移动性管理、会话管理、鉴权认证以及路由转发等功能，因此其始终会与终端用户保持一定的距离。而移动边缘网络则是负责无线网络的接入功能，其中包含了一系列类型的基站、无线接入点等。同时由于在当前社会中固移融合技术也在不断地完善和进步，因此如今的各种类型的无线网络接入技术都能够得到迅速发展，其中最为常见的一种技术就是当前经常使用的WIFI接入技术。

在当前终端设备中往往会存在大量的视频和影像，为了能够有效地提高此类视频的发布效率和速度，相关人员就针对此类问题提出了对应的协同缓存框架，在该框架的作用下能够有效为视频内容提供缓存，发布速度和效率能够得到提升，同时在该框架的良好作用之下网络总成本也能够得到有效降低，从而对其进行良好控制。在移动核心网络中，由于其自身的特点和特性导致了其能够缓存更多容量的资源，并且同时提供服务的范围也相对来说较为广泛。在终端用户使用此类资源时，相关请求会话都会集中反馈到对应的核心网络之中，并且同时核心网络之中也包含了大量的资源，因此这样一个反馈的过程往往能够获得较为良好的击中率，相关使用用户的反馈也相对来说更加精确和有效。

其次就是移动边缘网络的缓存技术，该技术提出的背景主要是因为人们对于延时和带宽的高要求，传统的核心网络技术无法有效地达到这样的效果，因此在人们的高需求之下该缓存技术随之诞生。在该技术之中，由于其缓存部署的位置相对来说比较灵活，不会像核心网络一样将缓存部署位置集中于一个点上，在边缘缓存中其部署位置可以根据实际的需求来选择于基站侧缓存或者用户侧缓存。基站侧缓存一般来说就是将其部署于宏基站缓存、小蜂窝基站缓存以及中继设备缓存。而用户侧缓存相对来说就是在用户实际使用的终端设备中进行保存，其中包含了一系列智能手机以及笔记本电脑等。

1.2 缓存策略机制

在移动通信网络缓存技术中，缓存策略机制同样也是一种非常重要的技术。一般来说，在缓存策略机制中主要研究的内容分为两点，其中第一点就是缓存放置的问题，而另一种则是缓存替代的问题。在缓存放置问题的研究中，其主要研究的内容就是在于将缓存内容保存在什么位置以及保存的内容是什么，而缓存替代问题则就是如何有效地对网络缓存进行更新替代。通过近几年的发展和进步，此类缓存策略机制也经过了良好地发展和进步，一系列科学良好的缓存策略机制如今也能够得到进一步地发展和提高，例如就提出了一系列面向网络编码理论的缓存问题和面向能量效率优化的缓存问题。

2 计算技术

2.1 计算任务卸载技术

在5G通信网络技术中，除了缓存技术之外还有对应的计算技术，其自身也具备了非常重要的作用，首先就是对应的计算任务卸载技术。该技术地发展和进步主要也是由于如今科技技术地发展，终端设备中所具有的应用程序也越来越复杂，想要有效地对此类应用程序进行处理和应用就需要一系列更加科学良好的计算技术，同时对于电池容量的需求也在提高。为了能够有效降低其所带来的能耗，因此就可以对一定的计算任务进行卸载，从而达到对应的要求。在进行计算任务卸载的技术中，根据其计算卸载的位置不同可以分为网络云计算和边缘计算。

2.2 计算资源分配和调度

在传统的计算技术中基本上都采用了边缘计算以及雾计算，但是由于这两种技术都属于网络边缘技术，因此在实际的计算过程中，边缘计算的计算资源相对来说会比较少。为了能够有效地提高移动网络的系统性能以及计算的利用效率，相关工作人员就需要对当前的计算资源管理和调度进行研究和分析，并且提出一系列科学有效地方式来对其进行优化和改善[3]。目前，根据相关人员的分析和调查可以清楚发现，针对于此类问题主要可以将其分为对应的集中式和分布式，在集中式的资源分配问题中，边缘计算服务器就需要对其中所包含和涉及到的所有移动信息进行获取和采集，只有对此类信息进行了全面地掌握和收集才能够方便后续更好地进行处理和计算，其中包括了CSI和计算请求信息等一系列信息。而对于集中式来说则是需要将其主要的研究内容和范围放置于对应的优化系统能耗以及网络延时等一系列方面。

3 结语

总而言之，在当前的社会中5G通信网络技术将会是一种主流的技术发展趋势，为了能够更加良好为人们提供该技术，让每个人能够使用该技术，相关工作人员就需要对该技术中非常重要的缓存与计算技术进行优化和创新，只有通过这样的发展和创新，才能够更好地推动社会整体的科学技术进步。