5G网络下的云计算运用分析

李宏霞

（呼和浩特职业学院计算机信息学院，内蒙古 呼和浩特 010000）

0 引 言

随着网络技术的不断发展和科学技术水平的不断提升，各种新型计算技术在各行各业得到了广泛应用，云计算技术就是其中的典型。尤其是近年来随着无线网络的覆盖面积越来越大，云计算在各种移动终端中得到了广泛应用，逐渐成为市场发展前景广阔的新型技术。云计算技术的发展与应用带动了计算机行业的革新，尤其是在绿色网络领域。目前，计算机行业正在朝着低能耗发展，5G网络技术的出现与合理应用可以起到降低能耗的作用[1]。此外，5G网络技术的出现极大程度地促进了云计算的发展。

1 主要概念阐述

1.1 5G网络发展

5G是前4代移动通信技术的升级，集前4代通信技术的优势于一身，不仅效率高，而且覆盖面也比较广，属于新型通信技术。5G通信技术具有较高的传输效率、较广的覆盖范围以及更加安全的信息传输方式，在很大程度上弥补了4G通信技术的缺陷[2]。5G移动网络的快速发展对我国通信行业的发展具有非常大的提升作用，提高了移动通信效果，有效满足了用户的使用需求。

1.2 云计算

云计算技术即利用网络技术对数据信息进行计算、处理，并将其整合成多个小程序，之后再利用服务器中的技术分析这些小程序，最后获得用户所需的结果，满足用户的实际需求。云计算的应用范围，如图1所示。

图1 云计算的应用范围

早期云计算的本质为分布式计算，具体而言就是将信息数据的计算任务进行分发，最后将各自计算结果整合到一起[3]。移动云计算技术的特点可以概括为以下3个方面。

（1）存储数据比较便捷。利用移动云计算技术进行数据计算时，可以通过网络的强大功能让用户随时随地进行数据存储，而且不受空间限制。与此同时，移动云计算也支持不同用户间的数据、资源共享。

（2）移动云计算技术的服务内容更具针对性。由于不同用户对云计算需求的侧重点不同，因此为了提高用户体验，必须要针对不同用户提供具有针对性的服务内容，以不断扩大云计算服务的覆盖面，如图2所示。移动云计算技术以互联网为基础，不仅可以让不同用户之间实现资源共享，而且还能节约能源、降低成本[4]。

图2 云服务的范围

（3）具有较强的数据处理能力。移动云计算在处理数据时，虽然智能手机的CPU不低，在利用智能手机对数据信息进行处理时，还是会受到一定程度的限制，而移动云计算技术则弥补了智能手机的不足，提高了数据处理效率与质量。

2 5G网络对移动云计算的影响

5G网络的出现对移动云计算产生的影响非常大，具体可以概括为以下两个方面。一是5G网络能够带给用户更好的使用体验，从而增强用户对云计算的信心。利用5G网络，用户下载蓝光电影等的速度更快，而通过移动云计算能够实现对上述媒体内容的高效、科学计算，能够提高用户体验，促使用户更加放心地应用移动云计算技术[5]。二是5G移动通信技术的日益成熟带动了移动云计算的发展，目前移动云计算已经可以在云端完成多且复杂的数据计算，用户能够直接通过网络获得所需的计算结果。简而言之，5G网络为移动云计算的创新发展提供了平台与环境[6]。

3 5G网络下的云计算运用

随着信息技术的不断发展，我国5G通信技术愈发成熟，推动了移动云计算应用范围的扩大。目前，利用移动云计算的优势可以推动现代企业实现长久、稳定发展，在不断提高效率的同时节约能源，实现可持续发展的目标。

3.1 云存储

目前，云存储已经成为一种比较常见的数据在线储存模式。通过网络可以将数据存储在虚拟服务器上，这些虚拟服务器一般是由第三方托管，并非专属服务器。在托管公司的数据中心，具有数据存储需求的用户可以通过购买、租赁等方式获得存储空间来进行数据存储。而数据中心则结合用户的实际需求做好存储数据的准备，将数据存储空间以存储资源的形式提供给用户，用户可自行存放数据。从实际情况来看，这种存储资源可以分布在各种服务器主机上。云存储系统是一个覆盖范围极广、多区域分布的公用系统，其功能的实现依赖于强大的网络环境，而5G技术的出现为云存储系统的发展提供了强大的网络环境[7,8]。

3.2 建立移动边缘的云计算框架

移动云计算构架图如图3所示。在5G技术的支持下，云计算正式进入到了移动边缘的计算模式当中。相较于传统计算模式，移动边缘计算模式不仅解决了移动通信终端计算受限的问题，而且还可以提高传输效率，提升传输效果。移动边缘云计算模式的优势主要体现在两方面，一是计算能力超级强，可以显著提升计算数据的准确度；二是与移动通信终端的距离相对较近，可以完成延时类的计算机计算任务。为了实现移动边缘的云计算模式，需要建立相应的云计算框架，而5G网络技术可以为移动边缘的云计算框架的建立提供支撑[9]。

图3 移动云计算架构

3.3 采用DVFS任务节能调度计算

动态电压频率调整（Dynamic Voltage and Frequency Scaling，DVFS）技术属于一种节能技术，采用DVFS任务节能调度计算即利用云计算来实现任务的有效调度，可以减少能源消耗，实现节能目标。如图4所示，在调度云计算任务时，应结合实际情况合理调整芯片的频率与电压，以确保移动通信段可以满足实际需求，避免对芯片产生过度损耗，节约能源。该技术实现的硬件基础是基于所用芯片提供不同电压的电源，再借助众多可选择的开关实现输出多种电压的目的[10]。DVFS的原理是在芯片制造工艺的基础上使工作的电压与频率对应，从而让芯片的损耗情况与使用频率之间形成正相关关系。由电力学知识可知，在一个电路中当电容与电阻不变时，输出功率会随着电压的升高而升高。基于此，为了确保用户的使用安全，必须要结合实际情况来对工作的电压进行合理调整。当输出功率越来越高时，芯片工作时的电压与频率也会相应地提高；当输出功率越来越低时，芯片工作时产生的电压与频率也会相应地下降。

图4 自适应DVFS系统图

4 结 论

信息化时代下，5G网络凭借高效率、高稳定性、高安全性等优势得到了广泛应用。利用5G网络技术可以对企业业务数据进行高效且安全地处理，而且还可以在保证企业利益的前提下尽可能节约能源，降低能源消耗。基于此，对5G网络下的云计算展开了分析。除此之外，5G网络下移动云计算的应用也涉及到其他方面知识，包括人脸识别、人工智能领域以及无线电传感等。5G技术拥有非常广阔的发展前景，尤其是在物联网与移动互联网应用方面，未来5G网络下的移动云计算必将成为移动服务领域的核心课题，其应用中尚存在的一些问题也将逐渐得到妥善解决。