基于云计算技术的5G移动通信网络优化路径探析.pdf

2023 年 7 月基于云计算技术的移动通信网络优化路径探析李梓宁（长讯通信服务有限公司，广东 广州 510000）【摘要】为解决新时期背景下 5G 移动通信问题袁以云计算技术为基础袁在原有的网络路径上对 5G 移动通信网络进行优化遥 概述云计算技术与 5G 移动通信网络袁论述移动通信网络优化思路袁并提出基于云计算技术的 5G 移动通信网络优化路径袁从而为用户提供更优质的服务袁提升通信服务品质以及信息传输质量袁满足用户不同业务需求袁推动 5G 移动通信网络向更智能的方向发展袁以期为相关人员提供参考遥【关键词】云计算技术曰5G 移动通信曰网络优化曰路径【中图分类号】TP311.13【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2023）07-0019-030 引言5G 移动通信网络包含信息接入和信息存储。常规的移动通信系统可满足用户各类通信需求，保障用户的信息传输和信息识别功能。但是，在实际测试过程中发现，5G 移动通信网络节点路径优化存在不足，需依托云计算技术优化网络路径与连接，完善网络硬件、软件，提升通信服务质量。1 云计算技术与 5G 移动通信网络概述互联网作为云计算技术的核心，能为所有上网用户提供网络服务。云计算技术依托云端与搜索引擎等渠道为用户提供可靠资源，基于数据中心为用户提供各类信息。根据用户需求，借助云计算技术收集、分析数据来降低数据计算过程中的运行负荷，提高数据计算质量，进而满足用户的使用需求。5G 移动通信网络借助 IT 系统与微服务化架构，通过云计算技术实现网络功能解耦和网络通道拓展，同一服务可由多个接口调用，降低网络接口之间的耦合度，满足不同用户的网络信息请求。2 基于云计算技术的移动通信网络优化思路2.1 改善数据采集为优化移动通信网络，需要改进采集数据质量与接收效率，避免数据采集过程受到外界因素的干扰，保证数据的准确性和全面性。针对数据采集，优化相应的服务基地，保证信号稳定接收的前提下提高数据采集质量。同时，关注移动终端，不断优化移动通信网络1。图 1 为云计算数据处理流程。2.2 优化调整数据分析移动通信网络优化期间，相关人员应对采集到的数据进行分析处理。云计算技术的运用，可实现数据动态存储，以便对有价值的数据资源进行挖掘和使用，获得精准的分析结果，有利于优化改进移动通信网络。借助云计算技术优化现有的网络，提升资源利用效率，打造新的移动通信网络系统，如图 2 所示。2.3 移动通信网络优化测试与空间利用移动通信网络优化需要做好测试，并且确定信号覆盖范围与数据传输的稳定性。随着移动通信领域的不断发展，移动通信网络覆盖范围不断扩大。根据用户需求对资源设施进行合理分布，安排好相应测试，提高应用效率。同时，引入云计算技术并利用云端扩大数据存储容量，发挥云端存储空间的优势，增强移动通信网络优化效果。3 云计算技术下的 5G 移动通信网络优化路径5G 移动通信网络在发展过程中要灵活运用云计算技术改善网络通道、服务器，优化软件服务和硬图 1 云计算数据处理流程规则编辑数据采集任务调度用户访问云计算数据处理流程数据清洗接口支持报表分析搜索引擎图 2 移动通信网络系统移动通信网络系统移动通信大数据云计算人工智能通信设计与应用192023 年 7 月件设施。3.1 硬件优化设计3.1.1 分布式云计算服务器传统的网络服务器覆盖范围有限，对于超出其覆盖范围的用户无法提供服务。为解决此类问题，弥补传统服务器的缺陷，需优化 5G 移动通信网络，应选择服务器集群模式，使用分布式云计算服务器（图 3）。分布式云计算服务器由多个服务器构成，每一个子服务器都能与终端连接。采用分布式云计算服务器，能够提高网络覆盖率与信息接收速率，提升网络服务器运行效率，可实时处理网络覆盖区域内的用户网络问题。3.1.2 移动通信交换机当前市面上的交换机多是惠普公司、英特尔公司生产，传统网络节点应用此类交换机存在灵活性不足的现象。对交换机的硬件进行优化和改造，在设备上添置 I/D 芯片，更换传统的设备芯片，保证植入芯片符合云计算技术的处理要求，在不影响原有功能的基础上对设备进行升级处理，提高信息交换处理效率。3.1.3 传感器网络信息基于节点有序运转，5G 移动通信可以借助网络节点保障信息传输，满足用户使用需求。数据传输过程中传感器发挥着决定性作用。选择传感传输速度较快的设备，结合 5G 移动通信网络，保证信息接收的效率。除此之外，传感器的选择还需要关注其是否具有良好的兼容性，要求其能够兼容不同形式的数据，保证数据源的广泛性，为 5G 移动通信网络优化提供保障。3.2 软件优化设计3.2.1 锚点网络的节点路径优化在 5G 移动通信网络锚点网络的节点路径规划中，需要观察锚点访问位置是否处于通信范围内，在通信范围内的访问锚点称为临近锚点，根据锚点所处的位置确定锚点与节点之间的最短路径是提高传输速率的关键。在找到最短的通信路径之后，基于该路径向外扩展，构建网络节点路径网，如图 4 所示。图 4 中，假设 K1为锚点，其他为节点，K1与 K2之间的路径最短，通过这条路径搜索到周围的其他节点，如 K3、K4等，连接找到的节点，形成若干条传输路径，以此构成网络节点路径网2。在一定区域内形成网络节点路径网后，计算移动锚点。采用 KXS 算法读取数据，对数据随机分类进行循环矩阵计算，通过计算出矩阵的特征向量，分配每一行的中心聚类，直到聚类结果不在变化内，即利用特定算法寻找网络节点路径网中的移动锚点，选区后计算网络节点路径网的中心距离。首先找到两个移动锚点，确定中间距离后，计算下一个锚点距离，函数公式如式（1）所示。+肄0ndn=i 屹 0移ni，i=1，2，肄。（1）式中：n锚点数量；i锚点间距。经过计算能够发现，当中心距离变远，说明网络数据传输速度更快，反之则代表传输速度越来越慢。根据式（1）改进算法，针对不同锚点制定新的函数公式如式（2）所示。G=t（G0-1）Gmax。（2）式中：G初始中心距离；t迭代次数；G0已知测量距离。式（1）无法完全表示中心距离的变化。为验证该算法的有效性，通过比较函数性能选择最优算法。不同函数性能对比如表 1 所示。改进后的算法能够有效表示中心距离的变化，通过对比能够得出，改进的 KXS 算法更适合中心距离的准确测算，便于确定距离变化。图 3 分布式云计算服务器服务器 1服务器 2共享磁盘池通用并行文件系统集群网络结构数据库网络结构数据库网络结构数据库图 4 网络节点路径网K1K2K3K4K6K7K5通信设计与应用202023 年 7 月3.2.2 数据缓存与传输机制当前 5G 移动通信网络存在的主要问题为存储空间与资源服务受限，严重影响 5G 移动通信网络数据缓存与输出。传统的网络模式难以满足当前高速传输信息的需求，针对这一现象，借助云计算技术优化缓存与传输机制，拓展 5G 移动通信网络业务发展空间，充分利用云计算运行空间和拓展运行空间3。当 5G 移动通信网络节点收到数据时会重新设置数据编码，将数据集成为一个集合，使其处于缓存状态。通过云计算技术对此状态下的数据进行解压处理，利用云计算技术分配不同途径数据。数据缓存与传输运行流程如图 5 所示。3.3 实验测试5G 移动通信网络节点体现在用户移动端，随着用户节点移动产生通信半径扩散的现象。原有用户半径内的网络节点扩散在区域内形成更多网络节点，便于构建网络节点网络。根据上述的优化设计理念，应基于用户网络节点测试接收信号质量。实验设定通信节点接收信号的时间间隔为 2 s，建立节点路径，设置初始速度为 2.5 m/s。网络节点覆盖程度与节点分布数量相关，节点分布数量减少，覆盖率也随之下降。为了避免这一现象发生，实验过程中监控各区域节点状态，保障实验测试结果的准确性。实验过程中，不同区域监测过程一旦出现卡顿可以中断测试。为了防止其他因素对实验造成影响，选择固定区域，随机分布网络节点，保证节点始终处于实验区域范围内。比较传统节点与优化后的节点（图 6），可以得出节点优化效果与节点移动速度相关。在优化网络节点后，移动速度加快，节点分布更均匀，覆盖面积更大，信号传输更稳定4。5G 移动通信网络优化可以提高服务器数据承载量。云计算技术支持多种接入方式，有利于提升服务器的适应性，满足用户差异化需求。云计算技术与5G 移动通信网络相结合，能够打造更安全、高效的网络，这将成为日后网络通信的主要发展方向5。4 结语随着网络建设速度加速，其覆盖范围更加广泛。运用云计算技术，推动移动通信网络发展。通过硬件和软件的优化，提高信息传输的稳定性，提升用户使用体验。未来对于 5G 移动通信网络的研究重点将会集中在关键技术上，以促进网络架构优化和网络建设发展。参考文献1 薛飞.基于云计算技术的 5G 移动通信网络优化路径分析J.无线互联科技，2022，19（20）：1-3.2 郑劲松，赖云峰.基于云计算的 5G 移动通信网络节点路径优化系统设计J.现代电子技术，2021，44（16）：150-154.3 刁宏伟，黄帅，郭兴军，等.基于云计算技术的 5G 移动通信网络优化路径试析J.中国新通信，2021，23（3）：1-2.4 曾俊皓.大数据平台网络数据库云计算技术优化与平台搭建研究J.电脑编程技巧与维护，2022（3）：93-95，99.5 程宁，戴远泉.云计算技术网络工程安全分析J.无线互联科技，2021，18（16）：25-26.作者简介院李梓宁（1987），女，汉族，吉林长春人，本科，工程师，主要从事移动通信无线网络维护及优化工作。算法类型TSV 算法KXS 算法FK-0 算法函数+肄0乙t（G0）Gmax-G0dt+肄0乙t（G0-1）Gmaxdt+肄0乙t（G0）Gmaxdt维数101010迭代次数100100100平均性能1.031.281.05表 1 不同函数性能对比图 6 节点优化效果比较864211020304050节点个数传统系统优化效果未优化本文系统优化效果图 5 数据缓存与传输运行流程开始数据包编码解压服务器决策决策缓存分配至网络节点结束通信设计与应用21