云計算視域下5G移動通信網絡優化的策略

劉宏嘉，王鑫炎，胡煜華，李 貝

（中國聯通浙江省分公司，浙江 杭州 310051）

0 引 言

為在通信技術發展中完善5G的網絡布局，相關人員將云計算技術滲透在5G移動通信網絡建設工作中，旨在應用云計算虛擬化和云存儲的特點，整合移動通信階段的數據資源，減少移動數據運行負荷，提升移動通信網絡中的數據利用率，為我國5G移動通信網絡系統的穩定運行創造有利條件。

1 云計算相關概述

云計算屬于信息時代的高新技術，本質是基于互聯網平臺靈活運用服務器中的各類資源，并按照用戶需求增強設備服務器和應用軟件中的數據處理與分析能力，為移動通信網絡用戶提供更為精準的數據支撐[1]。數據存儲和虛擬化是云計算的核心技術，一方面云計算在存儲信息資源時需在互聯網運行中構建數據存儲系統，確保云計算移動通信網絡裝置的可擴展性和用戶數據存儲的可靠性。另一方面，虛擬化技術可匯集服務器內數據資源，將其轉變為統一格式，使其能夠在各類硬件裝置上虛擬運行，從而節約數據運行中的軟硬件資源損耗，提升移動通信網絡中的資源利用率。基于虛擬化技術的云計算5G移動通信網絡具有較強的多變性，可在滿足用戶差異化需求的前提下，優化各層服務器和運行程序的功能設計。

2 5G移動通信網絡中的關鍵技術

5G移動通信網絡是建立在第4代通信技術上的移動網絡系統，是4G通信技術深入發展后的產物。它的關鍵技術主要包括SDN、SON、D2D、異構超密度組網、物聯網以及云計算等。其中，SON技術的核心功能為自動組網，能夠自動連接、修復以及調整通信網絡數據，具有提升移動通信網絡數據流通效率，推進移動通信網絡優化進程的作用[2]。SDN可實現數據的分類、轉發以及存儲，并且可以在虛擬化和透明化的網絡架構中更為便捷地支撐網絡數據傳輸。D2D技術的主要效能在于銜接各移動網絡終點的通信，可在改變通信網絡頻譜后控制各網絡通信節點的能源損耗，共享5G通信中的數據資源，提升通信數據利用率。異構超密度組網技術在5G移動通信網絡部署中多用于縮短各移動終端內數據傳輸間距，擴大系統內數據容量。而云計算與5G移動通信網絡的融合是通過應用云端技術簡化移動通信網絡中的數據源，同時借助虛擬化的云端數據分析模型減少5G移動通信網絡架構中的成本投入，優化移動通信網絡設計。

3 基于云計算的5G移動通信網絡優化需求

云計算通常由IaaS、PaaS以及SaaS等服務模型組成，在5G移動通信網絡中的發展可進一步滿足5G網絡的優化需求，但在應用云計算技術前期，應全面梳理5G移動通信網絡優化需求，制定科學合理的優化措施[3]。具體來說，5G的基本方向為無線通信，在未來經濟和社會建設中，無線通信對物聯網和云計算技術的要求會明顯增加。5G移動網絡通信在優化中，需在各類先進技術的支撐下從網絡架構的低能耗、經濟性、安全性以及高效性等目標出發，應用云計算技術，提升移動通信網絡傳輸速度，合理增加數據流量密度，借此適應當前時期用戶的通信服務要求，給予用戶良好的通信體驗，突出5G移動通信網絡的應用價值。

從用戶終端分析5G移動網絡優化需求時應將終端用戶作為云計算技術的服務主體，滿足用戶在進行高數據流量、視頻業務以及游戲業務時對畫面分辨率、清晰度以及數據云存儲的基本要求。在實際應用中應不斷擴大5G移動覆蓋范圍和應用場景，將其滲透在災害和疾病預警等通信服務中，強化5G移動通信網絡的實踐效能。例如，處于高速移動狀態的飛機和高鐵在運行中可借助5G移動網絡通信服務功能，為用戶提供網絡接入服務，使其在多元化網絡覆蓋下有效處理相關業務和工作問題。此外，為完善云計算技術在5G移動通信網絡的應用機制，相關人員應在確保網絡穩定性和通信服務彈性化的過程中，積極響應國家號召，遵循5G移動通信網絡優化需求，控制網絡架構、移動通信終端設置以及運行中的資源消耗，為我國通信事業的可持續發展奠定基礎[4]。

4 云計算視域下5G移動通信網絡優化的策略

4.1 打造新型5G移動網絡系統

為優化5G移動通信網絡，發揮云計算技術潛能，相關人員可在云計算云端模型的作用下打造新型5G移動網絡系統，控制5G移動通信網絡的資源損耗，同時能夠在網絡資源和數據存儲結構的優化中提升5G移動通信網絡的數據運行頻率。借助云端模型可以推進無線傳輸技術研發，為新型5G移動網絡架構的產生建立通信渠道，隨后相關人員可在數字微波和虛擬化微波技術的支撐下靈活傳播通信數據，使其在云端模型中不受空間和時間限制，從而完善5G移動通信網絡運行條件。

新型5G移動網絡系統中，數據共享趨勢愈發明顯，云端模型中數據資源利用頻率的提升和頻譜效率的調整可為5G移動通信網絡中的數據發展和網絡結構優化奠定堅實的數據基礎，同時在組網和頻率資源的協調中，維護新型5G移動通信網絡運行的穩定性和安全性[5]。此外，在借助云計算技術優化5G移動通信建立移動網絡通信系統時，還應強化網絡故障分析和檢測力度，實時評估網絡優化方案的可行性，同時憑借云計算對移動通信網絡數據的核算與分析，高效率地解決5G移動通信中的故障問題，避免因網絡覆蓋容量較大、信號干擾以及硬件設備升級不到位等故障損害網絡系統運行中的設備性能，從而保障移動網絡通信系統運行的穩定性。

4.2 優化5G移動通信網絡結構

5G移動通信網絡建設中，其網絡結構的優化是云計算技術應用歷程中的必然要求。相關人員應在對比分析現有傳輸設備局限性后，明確移動通信網絡的扁平化趨勢，并在外部通信環境和移動終端變化中總結云計算視域下的5G網絡結構優勢，優化5G移動通信網絡結構。一方面，通過扁平化云計算模型和移動設備設置方案，減少光纖使用，防止移動網絡通信中線路成本投入較大，降低運營商對廠家的依賴性[6]。另一方面，應用云計算的虛擬化特征，控制網絡結構層次，統籌規劃5G移動通信網絡結構，同時在OTN的作用下增強移動通信終端承載力，擴展5G移動通信網絡建設中的通信容量，提高網絡系統的帶寬。

4.3 重新規劃5G移動網絡層次

在優化5G移動通信網絡過程中，還應基于云計算技術重新規劃5G移動網絡層次，升級網絡覆蓋范圍中的PIN設備。首先，根據城市對移動網、局域網以及無線網的整體規劃，推進移動通信網絡建設，優化移動網絡功能。隨后開發可支撐三層網絡的PIN設備，借助云計算數據處理和存儲的特征優勢，加快PIN設備升級和性能完善的速度。其次，轉變傳統移動通信網絡分層技術，按照IP和IP/TN等通信協議需求升級原有的二層和三層技術，借此突出移動網絡層次開發價值，保障各層網絡通信數據的傳輸質量。最后，在重新規劃5G移動網絡層次的基礎上弱化MPIS功能，確保網絡系統中骨干網絡IP數據傳輸穩定性，使其能夠順暢建立云數據傳輸通道，維護5G移動網絡通信整體的可靠性。另外，對于商用移動通信網絡，運營商可按照云計算技術場景和移動網絡通信場景，靈活分配各層網絡資源，針對性地優化和升級各層網絡中的PIN和MPIS設備[7]。

4.4 靈活利用云計算技術實踐功能

云計算的實踐功能包括軟件服務、基礎設施、平臺服務以及移動終端服務等。5G移動通信網絡在優化過程中依然需要憑借以上功能，改進內部通信服務，凸顯5G網絡結構特征，并以增強移動通信終端穩定性和安全性為目標，確立多元化通信網絡服務模式。現階段，移動網絡終端用戶量明顯提升，5G移動通信網絡需要利用云計算技術改善通信系統運行環境，設置更為優質的用戶通信服務。此外，在靈活利用云計算技術實踐功能期間，運營商還應創新發展5G移動通信網絡技術，更新網絡運營模式，采用交付式的技術應用機制開發云計算程序，使其遠程與各智能化和自動化移動終端連接，實現用戶便捷地獲取通信數據資源[8]。隨后在虛擬化云計算通信網絡系統中，針對性調取區域網絡資源，高效存儲移動通信數據，為5G移動通信網絡架構提供豐富通信資源。在云計算技術實踐功能的支撐下，5G移動網絡通信在優化中可實現網絡系統云端存儲和備份的目標，解決3G和4G移動通信中的數據遺失問題，強化移動通信網絡中遠程無線網絡的安全性，為5G移動通信網絡水平的提升奠定基礎。

4.5 加強5G移動通信網絡能耗控制

隨著云計算技術與5G移動通信網絡的融合，使得移動網絡架構中數據存儲和各類通信服務程序運行更為便利。但是，在網絡通信過程中，用戶的卸載、數據下載以及存儲等服務需求會使移動網絡設備產生較大的運行能耗。因此，云計算視域下運營商在優化5G移動通信網絡時還應加強5G移動通信網絡能耗控制，延長各類網絡設備和移動裝置的使用壽命，為用戶提供優質化的通信服務。

相關人員在云計算技術實踐中，可借助MS Skydrive、Dropbox、Box以及Google Drive等云存儲服務程序降低設備能耗，減少5G移動通信網絡中數據資源傳輸的時間和能源損耗，發揮數據云路徑的創建優勢，從數據傳輸速度和帶寬等多方面合理銜接通信路徑，有效選擇移動設備數據傳輸中的通信算法。例如，在優化5G移動通信網絡中的數據傳輸路徑時，運營商可基于云計算技術提前規劃信息傳輸軌跡，規范移動通信網絡運行中的數據傳輸路徑，使各云端通信設備能夠在執行數據傳輸任務時智能篩選通信算法，確立最佳云通信數據傳輸模式，提升5G移動通信網絡中的數據傳輸效率，減少設備能源和成本損耗。

5 結 論

為持續優化5G移動通信網絡，挖掘其應用價值，相關人員應基于云計算技術從5G移動通信網絡創新建設、節約網絡系統運行能耗以及革新移動通信網絡關鍵技術等方面重新布設5G移動通信網絡體系。在云計算虛擬化和數據存儲功能的支撐下，人們還需不斷提升5G移動通信網絡服務水平，使用戶獲得更為高效和可便捷傳輸的通信服務體驗，促進當代移動通信事業的發展。