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探究5G网络边缘计算技术分析及应用展望

发表时间：2021/6/10 来源：《探索科学》2021年4月作者：王姣

[导读] 5G网络技术通过迁移到网络边缘，为网络的计算能力、存储容量和专业服务容量提供了基本支持，大大减少了网络拥塞，提高了网络的能效和可靠性。因此，移动边缘计算的科学应用可以有效地解决典型的5G网络应用方案。

北京科东电力控制系统有限责任公司王姣 100192

摘要：5G网络技术通过迁移到网络边缘，为网络的计算能力、存储容量和专业服务容量提供了基本支持，大大减少了网络拥塞，提高了网络的能效和可靠性。因此，移动边缘计算的科学应用可以有效地解决典型的5G网络应用方案。因此，5G网络外围计算技术已成为现代5G网络技术的关键技术，也是当前移动通信研究的一个重要领域。
关键词：5G网络；边缘计算技术；分析；应用
        引言
        随着5G时代的到来，带给我们一个全新的时代，5G网络具有容量高、时间短、数据大的特点，极大地促进了各个行业的深入发展，为用户提供了便捷的体验。
        1、5G网络边缘计算技术的概况
        随着时代的不断发展，5G网络融合技术在新时期获得了新的认识，同时不断优化网络体系结构，5G网络融合技术相关工具也得到了很好的完善，5G网络融合技术的云操作平台也得到了完善并且平台上功能的普及度也很高，5G网络外围计算技术的技术系统包括基础设施、外围网络及其网络云计算平台，以及外围设备的实际应用。技术系统的完整性有利于早日实现5G网络的普及目标。5G网络外围计算技术安装在电子计算机上的电子信息非常高。在计算5G网络外围设备时，应确保整个设备系统通过良好的网络运行。为了将5G网络外围计算提升到高技术水平，以便将通用服务器用于基本服务，并在新时代的表达式中使用特定的服务器硬件，从而确保5G网络外围计算速度更快，运行时更好地运行，注意能够执行图像和音频采集的系统主设备的CPU的良好存储，确保在硬件装置良好运行的条件下，能够完成系统边缘计算工作。

图1边缘计算技术体系参考视图
        2、5G边缘计算技术应用重要性
        在当前的网络体系结构中，必须在较高的级别上部署基础网络，这会导致较高的传输延迟，并使具有极高延迟的服务质量难以提高。LTE技术的应用使无线接口的速度提高了10倍，但端到端优化效率只有原来的三倍。这在很大程度上是由于空中运输效率显着提高，但优化网络结构并不能完全保证延误。LTE网络体系结构采用平面双跳设计，网络基站位于数百公里之外，因此在数据传输过程中，由于设备数据传输和拥塞等问题的随机性质，可能会出现低延迟问题。因此，为了减少等待时间和功耗，需要缩短空气接口传输时间，并确保源节点和节点之间的距离保持较小。此外，LTE在云中不可用，许多区域服务无法在本地运行，导致带宽浪费和延迟增加。移动计算的应用可以解决这一问题，一方面是在网络边界内部署移动计算，实现无线网络和互联网技术的集成，提供计算、存储和处理无线网络等功能，另一方面是部署移动计算可以极大地减少区域网络边缘的数据内容，并在本地缓存内容，从而使许多区域组织无法通过终端远程执行任务分配。因此，移动边缘计算技术为网络扩展和5G服务优化提供了重要的技术保护。
        3、核心技术
        3.1数据的缓存
        边缘计算技术要实现数据缓存，就必须具备数据调度和存储能力。而为了保证信息的安全，数据的调度能力和存储能力需要用户请求进行相应的业务，一旦请求通过，边缘计算技术就控制后台是否执行缓存，如果缓存已经被授权将其路由到本地存储，如果缓存没有被执行，则授权并指示用户缓存到相应的核心网络以处理缓存，同时对缓存的数据进行计算。边缘计算技术的数据处理技术使无线网络更加便捷、高效，同时提高了整体业务效率。数据缓存是边缘计算技术中的基础性和基础性工作，无论是由某个网络处理，这个过程都必须经过数据缓存。而边缘计算技术的逐步成熟也优化了传统的综合数据处理创新，保证了数据缓存的安全性和有效性。用边缘计算技术缓存网络数据是无线网络有效发展的必要前提，同时，应用这一技术也是无线网络的新纪元，具有更广、更大的历史意义，对人类的科技发展具有促进作用。
        3.2转发功能
        3.2.1物理端口的隔离
        这种安全管理方法的体现是通过边缘计算技术在无线网络上执行的多个物理端口的设置，从而实现本地端口与其他端口的隔离，以此确保网络环境的安全。网络环境的安全性对数据的上传和下载都有着相对深远的影响，因此，所用物理端口的隔离本质上是物理手段对端口的隔离处理。通过隔离端口达到保护数据的目的。
        3.2.2逻辑端口隔离
        逻辑端口隔离是指本地网络将端口与外部网络隔离，通过外部网络将端口连接到本地网络，从而达到保护数据的目的。在传统的数据处理中，外部网络相对容易连接到本地网络，这也是数据丢失或泄漏的主要原因，类似的问题不仅在工作中出现，在日常生活中也是如此。边缘计算技术的实现可以从根本上优化和改善安全系统的这一性能。
        3.2.3防火墙的安全保障
        在边缘计算技术中，与企业网络配置防火墙是保证企业网络安全的主要途径。增强的防火墙设置可以有效拦截一些恶意攻击或病毒入侵。边缘计算技术不仅在防火墙设置中起到保护作用，而且为5G网络的普及提供了安全基础。
        3.2.4接入控制
        通过边缘计算设备对访问用户进行分类，边缘计算设备包括高度安全的用户和不安全的用户，这时可以对不安全的用户进行分类和过滤，从而拒绝他们访问，而相对安全的用户可以正常访问，这也是保护用户数据安全的一种手段。通过该手段，可以有效过滤网络上的黑客以及网络垃圾，从而提高用户的网络体验以及网络从数据传输的速度。
        4、现网试点效果
        4.1本地缓存试点
        对于本地缓存实验，以下是多个测试的数据：传输时间比上次高出约五分之一，但核心网络缓存和无线缓存之间仍有一些差距。下载速度可以达到近五分之一，但用户并不多。大约 15% 的传输带宽节省表明本地缓存更接近用户和内容，从而相应地缓存用户的感觉，并且无线缓存命中率反映了其在缓存聚合中的类似属性。
        4.2企业网的转发试点
        发送企业网络需要路由器分辨率和地址转换之间的协作，并且只有在发生 IP 地址转换时才能访问本地企业网络。企业网络转发实验示范：将本地转发与非本地转发状态进行比较，本地转发的延迟较短，速度可比非本地转发快一倍。两项实验结果表明，应用边缘计算机技术可以提高网络延迟，提高用户意识，提高安全性。因此，边缘计算技术在5G网络的应用和发展中非常有效。
        结束语
        总之，移动互联网技术的发展越来越快，对技术的需求也在不断变化。近年来，5G网络已成为热门话题，5G网络正在以前所未有的速度改变网络延迟。边缘计算技术是 5G 网络最重要的部分之一，创建边缘计算技术是为了提高网络延迟，而不仅仅是为了提高网络速度。
参考文献
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