基于大數據技術的5G通信網絡應用實踐

陳 爽

（中國聯合網絡通信有限公司 深圳市分公司，廣東 深圳 518000）

0 引 言

隨著科學技術和網絡應用的不斷發展與進步，我國已逐漸步入5G網絡的發展與應用階段，5G網絡通信技術在網絡應用和傳輸效率等方面具有更加明顯的優勢，可以廣泛用于智能化人工應用領域，推動信息化和自動化的進一步融合發展，以此構建信息應用服務綜合體系。然而在實際應用和發展過程中發現5G自身存在著一些局限性問題，若想有效解決這些問題，就要將5G網絡技術同大數據應用技術有效結合，在尋求解決辦法的同時進一步加強網絡作用。大數據分析的核心意義在于數據的應用價值，數據的價值作用除了體現在數據分析應用中，還體現在出口應用上，而5G通信網絡體系剛好可以滿足大數據分析應用出口的需求，實現5G網絡技術與大數據應用技術的有效融合，推動大數據智能人工應用技術的應用和發展。

1 大數據技術概述

大數據是指對于網絡應用信息數據存儲平臺的有效應用，應用范圍廣泛，適用于所有相關領域。同時，已逐漸發展成為生產和生活中重要的組成部分，并且極大地滿足了人們在交流與溝通方面的需求，促進了人和網絡的密切聯系。大數據表現出來的最大特征是擁有的信息數據量特別多，以現代信息應用技術為基礎，不斷提升網絡的信息存儲量，以便人們可以隨時通過大數據得到自已需要的信息，為人們提供便捷的信息服務[1]。如今，在大數據應用技術不斷發展和應用的基礎上，大數據的各項信息收集和來源越來越豐富、越來越多元化。將5G網絡技術與大數據應用技術結合是一項新的技術嘗試，對通信的發展和社會的進步具有積極的推動作用。大數據的優勢如圖1所示。

圖1 大數據的優勢

大數據應用技術是現代科技發展進步的結果，該技術與云計算和物聯網應用技術結合在一起，影響并改變了人們的日常生活和生產運營。5G網絡應用技術的發展和使用有效促進了我國大數據應用技術的發展與進步。如今數據信息量非常大，特別是在智能化設備得到廣泛應用以后，網絡環境下數據的收集信息量越發龐大，其存儲空間也隨之改變。各種信息和數據的來源非常豐富，主要來自傳感器以及社交等互聯網網站。由于數據信息的種類多、數量大，在獲取時需要進行結構化處理，主要包括結構化、半結構化以及非結構化3種方式。在存儲相關數據時，需要按照各種數據特征選擇相應的類型，這需要服務器具有非常強大的分析處理能力[2]。

2 大數據技術在5G通信網絡中的應用價值

2.1 提升5G通信網絡的數據分析能力

在5G網絡通信中充分利用大數據分析應用技術可以有效提高網絡信息應用效率，讓這兩種現代技術得到更好的發展和運用。由于5G網絡信息傳輸量巨大，并且涉及到的信息數據種類復雜，因此要提高數據信息采集、存儲、分析以及管理的能力。以大數據應用技術為基礎全面推動5G網絡通信架構的組織搭建，5G網絡的實現不但能夠對數據進行分析，還可以完成各類信息數據的運算，實現對數據信息的快速準確提取。并且可以有效提升大數據應用技術的有效性，完成異構數據庫組織的搭建，使數據庫存儲方面具有較高的性能，為信息數據的有效利用提供幫助[3]。

2.2 提高5G通信和信息傳輸穩定性

互聯網信息數據分析處理中心是5G網絡構架的重要組成部分，可以在數據信息采集中得到充分運用，以便在5G應用服務的基礎上全面提升網絡應用協調性和業務處理能力，并且對大數據中心基站及各種干擾性信息進行采集和分析，發揮著全面的數據信息優勢[4]。由此，無論是在數據分析方面還是在數據處理方面都具有較高的及時性和抗干擾性，有利于創建安全穩定的5G網絡通信環境，保證通信傳輸的效率和安全。

3 5G通信網絡中大數據技術的具體應用

3.1 數據收集和分析技術

對于大數據應用技術的開發和運用，能夠實現對各項信息及數據的全面采集，加以系統性的處理分析，可以實現對客戶的準確定位。在5G網絡應用技術的實際應用中，首先利用大數據信息收集技術進行相關網絡天線和通信干擾等信息數據的收集，同時對收集的大量信息進行分類處理，其間要盡量減少對信號造成干擾，其次通過大數據信息應用技術與全球定位系統（Global Positioning System，GPS）射線三維跟蹤定位技術的結合對各項網絡信息及天線信息進行分析并做出決策，能夠實現對客戶具體位置的確定，使5G網絡應用技術不斷優化。

3.2 數據存儲技術

在實際應用中，數據存儲功能能夠將所有基站的信息與干擾性信息及其業務操作流程等相關數據進行存儲。這些存儲信息雖然類型復雜，但通過應用數據存儲技術，處理速度顯著提高，同時有效提高了5G網絡云數據信息流的分析處理能力。5G網絡是一種云化通信網絡，可以把各種云都接入其中，實現對所有云數據的全面感知。運用大數據應用技術進行基礎方面數據、客戶方面數據、發生改變數據等全面數據的信息處理和分析，實現對所有數據的快速分類管理[5]。另外，數據存儲功能還具有修改信息等多項業務功能，如可以變更和修改各類云接入的位置，促進網絡通信環境的穩步發展。在各項技術的發展和應用中，數據存儲采取的方式較為先進，可以保障各類信息數據的安全性和可靠性。

3.3 數據挖掘技術

在實際運用大數據應用技術時，可以對5G網絡的信息數據加以深入挖掘。并利用智能化的訓練和推測提高網絡通信的處理分析能力。

使用大數據信息挖掘處理技術時，向前進行計算能夠得到訓練仿真模型。當實際使用模型時，能夠通過對應用情況的具體反饋進行數據更新，并且可以實現路由表的使用更新，進一步升級和優化目前使用網絡的組織架構。

3.4 D2D通信技術

在實際應用該技術的過程中，需要進行設備邏輯組織的有效連接。當開始對網絡的基本架構進行設計時，無需對中間的通信設備進行設置，施工總成本相對較低，并且在核心工作區域內數據處理荷載相對較小。該技術的成功應用不但可以提高通信頻譜的應用效率，還能對原有容量加以拓展，提高系統運行的高效性和安全穩定性[6]。

在分析基礎技術理論的過程中，可以發現該技術和藍牙信息傳遞具有較多的共同點，都需要對設備進行關系匹配才可以連接通信。能夠通過物理層完成通信及相應檢測，并且可以增加安全性功能設置、限制性功能設置以及非限制性功能設置。

當對限制性功能進行設置時，一定要設置相應的保護性措施，才能有效阻止外界非法訪問系統中的信息數據。跟傳統通信網絡相比，該技術在實際應用時能夠有效提升頻譜有效運用率，用戶網絡設備能夠同蜂窩型網絡實現應用與共享，從而對信息數據傳輸的效率和利用率起到提升的作用。在對網絡實施架設的過程中，對中間通信設備的標準相對較低，而且基建應用形式相對簡單，不用像建設傳統通信網絡時，裝配復雜的網絡基礎設施，更加有利于操作和使用，有效降低了運營投入和成本費用。

在其他網絡設施產生障礙時，能夠應用該技術與設備終端構建起網絡關系。雖然該技術在實際使用時的優勢較為明顯，可是同樣存在缺陷和不足，對于資源調度具有較大的影響。同普通的通信網絡對比，該網絡在施工架設時需要更為復雜的建設方式，未來將朝著多元化的方向發展。

3.5 毫米波通信技術

該技術是以低頻度光波及高頻度微波為基礎，設計研發的一款應用技術，是目前5G網絡應用的一項核心技術。毫米波通信頻段介于微波通信頻段與紅外波通信頻段中間，在實際使用該技術時，同時具備這兩種波頻特征。在對數據進行傳輸的過程中，可以達到較高的傳輸質量和較大的容量，并且可以達到全天候網絡正常通信。

目前，在全球可以進行有效應用的通信頻段特別有限，寶貴的通信頻段造成現階段可應用的通信頻譜基本小于6 GHz，而高于60 GHz的通信頻段卻非常豐富。但由于未曾對這部分資源加以開發及應用，故而在實際運用過程中受到了一些限制。此外，該技術有著非常廣闊的應用領域和發展前景。如今，研究人員成功地把MMO通信技術用在毫米通信波頻中，不只是增強了技術實用性，還對技術實際應用的信息容量進行了改變。該技術的研發和應用不但有效解決了高頻譜波段在通信效率方面的受限問題，還為3D數字技術及虛擬模擬技術的研究與應用提供了更多的發展空間[7]。

在對該技術進行研究開發時，通信天線采用分布式進行排列。該技術應用的基本理論是陣列式網絡分布原理，在實際應用中選擇區域性網絡分布的方式較多，采用陣列式進行分布時，不但能夠提高網絡密集程度，還能夠依靠矩形與十字形的分布排列結合選擇光纖連接天線和控制器。

3.6 超密集異構網絡技術

目前，5G通信網絡應用技術的研究和發展正朝著網絡寬帶化、綜合化以及智能化的方向不斷發展。隨著智能化終端的普遍使用，數據信息容量出現猛烈的增長趨勢，若要實現對網絡信息數據的有效處理及應用，需要采取超密集異構型的網絡應用技術。利用對5G網絡組織構架的有效布置，達到提高網絡運行安全性和穩定性的目的。未來對于通信網絡進行部署，必須具備超過當前應用站點10倍的無線通信節點，還要縮小兩個站點的建設間距。拓展網絡的通信容量，以便將更加優質的通信服務提供給廣大用戶。甚至對技術進行拓展研發時能夠將用戶與服務的節點相互對應[8-10]。從技術研發的層面看，由于在切換的具體算法上還未取得突破，并且在實際應用中會遭受各種干擾，因此在技術實際使用中還會受到多種限制。對超密集通信網絡進行部署安排時，不能實現動態的跟蹤部署，難以對節點實施規律化安排布置，與其相關的通信技術難以實現。

4 結 論

在對整個5G網絡通信大數據應用技術進行研發和使用時，要有效促進兩種技術的融合發展，需要提高這兩項應用技術的協作互聯，推進現代網絡傳輸技術的發展，使傳輸效率得到有效提高。此外，在5G網絡通信中充分應用大數據技術既可以不斷提升5G應用技術水平，又可以促進網絡應用的不斷發展。如今，我國5G網絡通信的優勢已經逐步展現出來，充分發揮了5G網絡架構的優勢，有效促進了我國網絡通信的穩步發展和質量提升。