1、集成网络、缓存与计算：技术融合与应用前景

集成网络、缓存与计算：技术融合与应用前景

1. 集成网络、缓存与计算的背景与意义

近年来，自然语言处理、增强现实和人脸识别等新型移动应用迅速涌现。传统仅专注于通信的无线网络，已难以满足这些应用对高数据速率、高缓存和计算能力的需求。尽管通信在无线网络中至关重要，但单纯依靠通信的发展已难以为继。

与此同时，通信和信息技术的进步推动了网络、缓存和计算等领域的创新。将网络、缓存和计算集成到一个系统中成为必然趋势。集成缓存功能可提供高效内容检索，减少重复内容传输，提升网络的移动性、灵活性和安全性；集成计算功能则赋予网络强大的数据处理能力，通过将移动设备的计算任务卸载到附近或远程的计算基础设施，可减少任务执行时间，节省本地资源，丰富用户计算体验。此外，网络、缓存和计算功能还能相互补充和强化。

然而，在集成系统广泛应用之前，仍存在诸多研究挑战，如延迟要求、带宽限制、接口、移动性管理、资源和架构权衡、收敛性以及治理法规等非技术问题。其中，资源分配问题尤为关键，需要综合考虑三种资源的管理和分配，以有效满足用户需求。同时，大量具有自适应和上下文感知能力的智能设备也带来了安全挑战。

2. 无线联网技术的最新进展

2.1 5G 通信与网络切片

第五代（5G）无线通信网络的通信和联网技术正沿着国际电信联盟（ITU）提出的 2020 年国际移动通信（IMT - 2020）时间表全速标准化。业界对新型、向后不兼容的无线接入技术前景达成了共识。

在 5G 通信环境中，逻辑网络切片将显著提升数据速率和延迟性能。动态网络切片将极大提高网络灵活性，为各种新网络服务和应用的出现提供可能。网络切片的关键问题在于如何合理切片以及确定切片