5G网络下移动云计算节能措施研究

廉世杰

（中国铁塔股份有限公司天津市分公司，天津 300000）

绿色节能已经成为了当前的各行业发展中也会考虑的一个因素，在通信网络行业中因网络用户的快速增长，对移动网络中的设备访问以及云服务器中来满足用户的网络需求，而5G移动网络能够满足移动业务的需求，因此在未来的发展趋势中越来越受到重视。因此在未来的5G移动云计算应用中，如何降低系统产生的能量消耗也是一个新的热点。

1 5G移动网络中的能耗

在目前的5G移动网络云计算能耗问题中，当前将云计算中心领域分为软件和硬件，硬件包括数据服务器以及网络设备，软件则包括各种系统以及应用程序，这两者对能耗的消耗是不一样的，因而要采用不同的节能措施来降低能耗。因此首先需要全面的对云计算中各个阶段进行评估，然后提高数据中心的利用率和数据处理的效率。

5G网络具备低成本、低能耗、高性能等的优势特点，因此得到了广泛的推广。但同时它在是的人们的生活便利时，却也部署了大量的硬件设备和网络设施，这就会给移动云计算的能耗研究造成较大的影响。首先在5G移动云计算机的节能是实现高性能目标的重要基础，5G关键技术的应用以及虚拟化网络接口功能，这就使得5G网络相比于4G网络在数据传输效率、流量密度、频谱宽度、峰值速率等得到了几十倍的提高，从而能确保用户在高速移动的同时能够实现正常的通信，也能够降低能耗。

5G网络随着无线异构网络的发展，wifi技术相比蜂窝技术能充分应用频谱资源，这就能显著的提高网络的应用。在5G网络中D2D服务模式的应用这就能够将会对移动节能设备的卸载以及卸载策略等都发生改变，这就能最大化的提供节能布置方案，最大化频谱效率，降低电池能量受限的能耗。

2 网络设施以及通信节能研究

网络设施以及两者之间的通信是保障移动设备、云数据中心相互作用的重要保障。移动云计算中的有线方式则更多的是数据服务器之间的通信，以此来提高数据传输的稳定性；无线方式通常是移动用户和数据中心之间的通信。移动云计算下的能耗研究主要是在硬件设备上的节能方案，5G网络的目的在于基础业务普及以及满足移动业务的发展，5G网络在无线传输技术和无线网络技术的应用都有了进一步的突破，这两个技术性能的提高也能改善网络设施和通信效率，这能够进一步降低网络能耗。

2.1 大规模的MIMO技术

电信企业最大化利益的方式可以通过增长频谱效率，大规模MIMO技术的实现可利用多天线多用户空分技术，多天线则需要部署大规模的天线，由于天线频率增大了自由空间度，MIMO就能大幅度的提升频谱频率；多用户则要将基站覆盖多个移动终端，就能保障同一时频时能够实现基站之间的快速通信；因此就能获取得到更加阵列增益，进而提高用户和基站之间的效率。

多用户MIMO广播信道研究中，要求对单天线用户和发射天线之间相互都有一个恒包络信号，以此来达到放大射频功率的目的。即使是存在相对复杂的信道增益环境中，对于固定的单用户天线用户即便天线恒包络约束很严格，也能实现最佳的阵列增益，且这种方式能够最大化的降低系统运算复杂度，这就能最大化的降低系统的能量消耗。

2.2 全双工技术

全双工技术是采用微处理器和外围设备独自发送、接收信号的方式，它能够提高频谱的灵活性，以及具备扩宽频谱带宽的巨大可能。全双工技术也随着通信技术的发展成为了5G网络的主要研究趋势。

全双工技术在获取和处理主要的干扰技术，例混频器噪声、量化噪声，并以此来详细的研究全双工无线通信系统中的增益区域和折衷设计，对于小发射功率的作用则能够获取得到更加高的速率。为了降低系统自干扰的影响，可通过注销无线电的多次利用，消除对系统的一些自干扰现象。而在多跳网络中的全双工能显著提高延时、吞吐量两方面的性能提高。

2.3 滤波器组多载波技术

5G网络中的主要技术问题要消除干扰以及提高频谱的利用率，FBMC技术则是当前的5G技术中的一种重要载波技术。FBMC因其技术原理简单、高计算效率，其中的调制技术也获取得到了广泛的使用，以此来提高频谱利用率。

FBMC技术的性能主要是通过原型和调制滤波器两种设计方案来决定的，以此来改变滤波器的特定长度来满足所需的频率设计以及硬件，同时降低复杂度。同时对于非授权频段、授权频段之间的不平衡技术，在随着5G网络系统中的研究中推动了FBMC技术的发展，这也就能进一步的提高理论基础和系统性能要求。

2.4 自组织网络技术

5G网络系统中构建了复杂的无线网络架构和无线传输系统，这就需要配置更加深度智能化网络的自组织方式要求也更高。5G网络系统中要配置高性能的自动配置和维护，以此来提高网络拓朴结构、负载均衡、移动性等各方面性能；优化配置抗干扰协调技术，以此来保证移动性和低功率性节点稳定和固定性；优化网络动态部署技术，以此来适应业务环境中动态变化；确保保障移动业务中的平滑切换，实现智能化的无线回传网络，以此来解决相对规模庞大、复杂结构的设计。

3 结束语

在5G网络系统中，网络用户的增多以及对于高速率的要求都对网络中移动云计算提出了更高的要求，但在倡导绿色节能的基础上，增强对移动云计算节能措施的使用，就能获取得到更好的效用。