5G 網絡下移動云計算節能措施研究

劉曉旻

（福建省郵電學校，福州 350008）

隨著互聯網技術的不斷更新和發展，云計算技術不僅在PC端發揮著巨大的作用，同時也逐漸應用到移動端的發展中，特別是無線網絡覆蓋面越來越大，網線網絡技術越來越成熟，移動云計算技術逐漸發展，并且引起了計算機行業的廣泛關注，特別是移動端用戶數量龐大，且增長趨勢依舊明顯，移動云計算的市場前景可觀，可能帶來非?？捎^的盈利。另一方面，隨著5G 網絡技術的發展，對移動云計算的發展有很大的促進作用。移動云計算技術未來發展勢頭良好，發展的方向之一就是綠色計算。綠色計算要求移動云計算技術降低能耗，在5G 網絡背景下的移動云計算技術，是降低能耗的一個機遇。因此，在本文中，作者將在5G 網絡的背景下，探討降低移動云計算能耗的方法。

1 5G 網絡下移動云計算的組成及耗能問題

了解5G 網絡下移動云計算耗能問題之前，首先需要了解移動云計算的結構。移動云計算的組成與PC 端的云技術組成相似，但是增加了部分內容，移動云計算架構主要包括三個部分：云服務中心，網絡設施及通信，移動設備，其中網絡設施及通信主要是各種信號塔，而移動設備端包括無線網絡WLAN、衛星網絡、車載網絡、4G 或5G 的手機等等。在已有的研究中，通常是對這三個部分的能耗以及節能措施和方法進行探究。在5G 網絡背景下，移動云計算技術的能耗問題將面對新的機遇和挑戰。第一，對網絡設施及通信的影響，5G 網絡本身的技術改革就具備能耗低的特點，將5G 網絡運用移動云計算中可以降低能量消耗。第二，移動云計算的無線網絡服務模式可以通過5G 網絡的高性能技術發生變化，發展成為以分散式云服務主導模式為主的多種新模式。第三，對移動設備任務遷移的增強。5G 網絡使得蜂窩網和局域網共同發展，讓移動設備的WIFI 資源更加穩定便捷。第四，豐富了云服務中心網絡資源的供應和獲取的方式。5G 網絡可以使云服務中心的承載量減少，將大部分的承載量轉移到基站或者微云等其他設備上，能夠有效降低云服務中心的耗能。

2 5G 網絡下云計算節能技術

2.1 5G 無線傳輸技術節能影響

5G 網絡能夠影響移動云計算耗能的主要原因是他本身具備的能耗低的特點以及多種高新技術。在本文中將從兩個角度歸納5G 網絡的優勢技術：5G 網絡無限傳輸技術和無線網絡技術。在5G 網絡無限傳輸技術中，引進了多種新型載波技術，主要是為了提高互聯網本身的支撐能力，其中最具有代表性的有大規模MIMO 技術，可以大幅度的提高頻譜效率，增強基站與用戶通信的聯結效率。除此之外，很多波形設計技術以及編碼調制技術都可以有效提高頻譜效率，降低能耗。

2.2 5G 無線網絡技術節能影響

在5G 網絡中，無限網絡技術也有顯著的提升，比如超密集異構網絡技術，就是將空間致密化，也就是從另外一個角度提升了蜂窩網絡。而自組織網絡技術主要是表現出節點之間的對等性，也就是沒有中心節點，所有節點都是對等的，因此每個節點都要自發現，自組織，這樣的技術使得數據網絡可信度更高并且彈性更大、成本更低。除此之外還有其他的無線網絡技術，在5G 的背景下都有顯著的提升和改變，大部分都具有成本低、能耗低、效率高等特點。

3 5G 網絡下移動云計算節能措施

3.1 網絡設施及通信技術提升

對于移動云計算的節能工作必須要從實際出發，在移動云計算構架的基礎上，結合5G 網路背景下帶來的優勢技術，針對每個部分實施相應的、有效的節能措施才能有效的實現移動云計算節能。對于網絡設施及通信部分來說，主要從兩個方面降低能耗，一方面是應用5G 網絡背景下的新技術，提升移動無線技術，另一方面更新網絡服務模式，根據實際情況以及顯示需求，針對不同目標客戶設計不同云計算網絡服務模式，一般來說，密集型的云計算網絡服務模式能更有效的降低能耗。

3.2 升級移動設備

對于移動設備的部分，首先需要提高移動設備的配置，為5G 網絡的應用提供硬件保證，其次要提高移動任務遷移的效率，結合5G 網絡背景下發展的新技術，設計降低能耗的優化方案。

3.3 云服務中心

雖然5G 網絡技術不能直接提升云數據中心的節能效率，但是使用5G 網絡技術中的新技術可以影響用戶與數據中心交互模式等中間環節，間接降低云服務中心的能耗。

4 結束語

綜上所述，在互聯網時代中，移動云計算技術擁有廣闊的發展前景，降低能耗是未來發展方向的重點之一，而5G 網絡技術為移動云計算技術節能帶來了機遇，有效的將5G 網絡技術融入移動云計算構架中，才能真正實現高效的節能目的。