5G 通信網(wǎng)絡中大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)的應用探究

中鐵十一局集團電務工程有限公司 陳宏

通信質(zhì)量是保證信息正常傳遞的重要內(nèi)容，對于各個領(lǐng)域發(fā)展具有重要意義，有必要對其進行深入研究。本文將5G 通信網(wǎng)絡作為研究對象，簡單敘述其基本概念，再研究大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)在5G 通信網(wǎng)絡中的重要價值，從數(shù)據(jù)收集分析、數(shù)據(jù)挖掘存儲、D2D 通信技術(shù)、移動云計算、超密集異構(gòu)網(wǎng)絡技術(shù)、毫米波通信技術(shù)等維度，詳細分析5G 通信網(wǎng)絡中大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)的具體運用，最后描述5G 通信網(wǎng)絡中大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)的未來展望，旨在為更多領(lǐng)域提供思考方向，提升大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)應用效果，推動社會經(jīng)濟有序發(fā)展。

各個領(lǐng)域正處于穩(wěn)定發(fā)展的重要時期，5G 通信網(wǎng)絡應用場景也在不斷完善，生成大量數(shù)據(jù)，增加數(shù)據(jù)處理難度。大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)可以有效簡化數(shù)據(jù)處理程序，提高數(shù)據(jù)處理效率，為5G 通信網(wǎng)絡應用提供更多便利條件，需要對5G 通信網(wǎng)絡中大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)的應用開展詳細分析。

1 5G 通信網(wǎng)絡概述

5G 通信網(wǎng)絡即為第五代移動通信網(wǎng)絡，在理論條件下，其峰值傳輸速度為20Gbps，即每秒傳輸2.5GB 的數(shù)據(jù)信息，在數(shù)據(jù)信息傳輸效率方面，要比4G 通信網(wǎng)絡高10 倍。比如，一部大小為1G 的電影，使用5G 通信網(wǎng)絡，可以在4s 內(nèi)完成下載。其擁有以下兩個特點:（1）傳輸速度快。各個領(lǐng)域快速發(fā)展，會在經(jīng)濟業(yè)務、運營管理中產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)信息，對于數(shù)據(jù)信息傳輸效率提出更高標準，5G 通信網(wǎng)絡擁有更快的傳輸速度，可以極大縮短信息交流的時間成本，加快部門之間、企事業(yè)單位之間的信息交流效率，提高社會各個領(lǐng)域的快速發(fā)展；（2）傳輸穩(wěn)定性高。各個領(lǐng)域都需要高質(zhì)量的數(shù)據(jù)信息服務，提供大量信息傳輸場景。4G 通信網(wǎng)絡具有一定的應用局限性，在特定信息傳輸場景中不具備更高的傳輸效率。而在5G通信網(wǎng)絡中，可以匹配多種信息傳輸場景，可以實現(xiàn)穩(wěn)定的信息傳輸，在不影響正常數(shù)據(jù)信息傳輸計劃的基礎(chǔ)上，保證穩(wěn)定傳輸，為各個領(lǐng)域提供便利的信息傳輸條件[1]。

2 大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)在5G 通信網(wǎng)絡中的重要價值

2.1 提升用戶數(shù)據(jù)決策水平

在使用5G 通信網(wǎng)絡過程中，會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)信息，稍加利用這些數(shù)據(jù)信息，可以成為用戶開展其他業(yè)務的重要工具。特別是企事業(yè)單位等用戶，需要對各項經(jīng)濟業(yè)務進行更精準的決策。將大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)應用到5G通信網(wǎng)絡中，企事業(yè)單位或個人用戶可以根據(jù)自己需求，收集5G 通信網(wǎng)絡運行期間產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)信息，并使用相對應的程序或系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)做有效識別，再輸入特定分析數(shù)值，對數(shù)據(jù)做篩選、分析處理，獲得更符合用戶使用需求的數(shù)據(jù)信息，并成為用戶數(shù)據(jù)決策的參考工具，提高后續(xù)經(jīng)濟業(yè)務決策質(zhì)量。

2.2 推動人工智能有序發(fā)展

人工智能是計算機技術(shù)的重要產(chǎn)物，其核心內(nèi)容即為深度學習，需要對大量數(shù)據(jù)做深度挖掘與系統(tǒng)化分析，對于數(shù)據(jù)樣本的數(shù)據(jù)、質(zhì)量具有較高要求。但是，在4G 通信網(wǎng)絡條件下，為人工智能深度學習提供的數(shù)據(jù)存在信息量一般、數(shù)據(jù)維度較為普通的局限，難以讓人工智能進一步發(fā)展。而在5G 通信網(wǎng)絡中，可以在互聯(lián)網(wǎng)中快速收集數(shù)據(jù)信息，為人工智能提供大量訓練樣本，進而提升人工智能發(fā)展水平，以便為更多用戶提供高質(zhì)量的服務內(nèi)容[2]。

3 5G 通信網(wǎng)絡中大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)的具體運用

3.1 數(shù)據(jù)收集分析

在5G 通信網(wǎng)絡中，想要發(fā)揮大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)的真正應用價值，就需要先進行可靠的數(shù)據(jù)收集，并在此基礎(chǔ)上對于各項數(shù)據(jù)做更細致地分析，便于后續(xù)數(shù)據(jù)挖掘存儲作業(yè)，讓5G 通信網(wǎng)絡得到更廣泛的應用。通常情況下，需要利用大數(shù)據(jù)收集技術(shù)獲取企事業(yè)單位或個人應用5G通信網(wǎng)絡產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)，可以細分為干擾數(shù)據(jù)、天線數(shù)據(jù)兩類。利用大規(guī)模數(shù)據(jù)收集，輔助后續(xù)的分析處理技術(shù)，從海量數(shù)據(jù)信息中獲取對企事業(yè)單位經(jīng)濟業(yè)務有促進作用的信息，或?qū)€人成長有參考價值的信息，再根據(jù)應用需求，對獲取信息做進一步處理，提高信息收集分析的應用價值[3]。需要注意，無論是數(shù)據(jù)收集還是分析作業(yè)，都需要科學處理外界因素與其他信號對待收集與分析數(shù)據(jù)的干擾問題。為提升數(shù)據(jù)收集與分析質(zhì)量，建議使用GPS（Global Positioning System，全球定位系統(tǒng)）三維射線追蹤技術(shù)，在數(shù)據(jù)收集與分析過程中，可以對數(shù)據(jù)信息進行全過程的動態(tài)分析，根據(jù)數(shù)據(jù)的波動情況做更可靠的實時判斷，確保工作人員可以及時了解數(shù)據(jù)傳輸現(xiàn)狀，開展定向的5G 通信網(wǎng)絡優(yōu)化作業(yè)。在大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)獲得足夠多的處理樣本后，也可以根據(jù)數(shù)據(jù)當前情況，開展不需要人員干涉的智能化收集與分析作業(yè)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準定位，合理規(guī)避外界因素造成的不良干擾問題。

3.2 數(shù)據(jù)挖掘存儲

5G 通信網(wǎng)絡已經(jīng)成為各個領(lǐng)域應用的重要工具，并且在互聯(lián)網(wǎng)中積累了大量數(shù)據(jù)信息，許多數(shù)據(jù)都有二次開發(fā)利用的價值。利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，明確企事業(yè)單位或個人的應用需求，從互聯(lián)網(wǎng)中挖掘具有應用價值的數(shù)據(jù)信息，創(chuàng)造更多價值。在數(shù)據(jù)挖掘過程中，需要合理應用大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)，篩選掉冗余的價值內(nèi)容，同時對大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)開展系統(tǒng)性的智能化訓練，從而設計出匹配企事業(yè)單位或個人的數(shù)據(jù)應用需求的數(shù)據(jù)挖掘?qū)俜桨福涌鞌?shù)據(jù)挖掘速度，以帶來更多的經(jīng)濟價值。在實際應用中，可以建立具有自我學習功能的訓練模型，通過多次輸入數(shù)據(jù)挖掘程序，不斷優(yōu)化訓練模型，讓其挖掘功能不斷升級，提高數(shù)據(jù)挖掘質(zhì)量。在這個過程中，也可以不斷探索智能家居、醫(yī)療等領(lǐng)域的應用模式，進而推動各個領(lǐng)域有序發(fā)展[4]。同時，建議將訓練模型與智能算法進行結(jié)合，在完成數(shù)據(jù)收集分析后，立即進行數(shù)據(jù)挖掘作業(yè)，再將其轉(zhuǎn)移到存儲數(shù)據(jù)庫中，便于后續(xù)對收集分析的數(shù)據(jù)做再次開發(fā)利用。現(xiàn)階段企事業(yè)單位會選擇成熟的可視化技術(shù)，將互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)信息通過圖表等方式進行展示，便于工作人員對部分細節(jié)內(nèi)容進行調(diào)整。除此之外，也可以將人工語音智能檢索融入數(shù)據(jù)挖掘存儲作業(yè)中，通過分析工作人員的語言內(nèi)容，訓練模型開展相應的活動，實現(xiàn)高質(zhì)量的人機交互作業(yè)。對數(shù)據(jù)進行挖掘處理后，需要將其存儲到數(shù)據(jù)庫中，并為企事業(yè)單位的各個部門提供足夠數(shù)量的數(shù)據(jù)接口，根據(jù)企事業(yè)單位未來發(fā)展需求，對挖掘后的數(shù)據(jù)做更深入的分析與研究。

3.3 D2D 通信技術(shù)

D2D（Device-to-Device Communication，設備到設備通信）通信技術(shù)，需要大量D2D 通信用戶構(gòu)建分布式網(wǎng)絡，所有用戶節(jié)點都具備發(fā)送、接收信號功能，可以實現(xiàn)自動路由。所有用戶節(jié)點通過分布式網(wǎng)絡，共享一部分可以實現(xiàn)信息處理、存儲等功能的硬件資源，其他用戶節(jié)點在訪問共享資源時，可以直接實現(xiàn)點對點通信，省略中間實體部分。在實際應用中，則表現(xiàn)為設備配對化的通信，和智能手機藍牙功能相仿。也可以根據(jù)D2D 用戶使用需求，對于用戶節(jié)點進行相應的功能限制，例如，限制非分布式網(wǎng)絡用戶節(jié)點的外部訪問功能，或者對本用戶節(jié)點進行必要的安全設置，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全保護。利用D2D 通信技術(shù)，可以讓分布式網(wǎng)絡的所有用戶節(jié)點實現(xiàn)高效率的信息、資源共享，極大提升各類信息資源的利用率，加快各個用戶節(jié)點的信息傳輸效率。即使用戶的通信設備無法正常傳輸信息資源，也可以利用D2D 通信技術(shù)和用戶的通信設備直接連接，保證正常的信息傳輸[5]。但是，D2D通信技術(shù)的資源調(diào)度涉及多個方面，具有復雜的架設需求，在具體應用中還需要對5G 通信網(wǎng)絡的實際應用條件做細致研究，以此提升D2D 通信技術(shù)的調(diào)度便利性，提高D2D 通信技術(shù)的應用多樣性。

3.4 移動云計算

5G 通信網(wǎng)絡是開展移動云計算的必要條件，在應用中還需要遵循相關(guān)應用規(guī)定，建立覆蓋企事業(yè)單位的云服務平臺，打破智能手機、計算機的運行極限，讓云計算服務更符合5G 通信網(wǎng)絡應用需求。特別是在我國各個領(lǐng)域不斷發(fā)展的情況下，對5G 通信網(wǎng)絡的服務質(zhì)量提出更高要求，想要讓企事業(yè)單位或個人用戶獲得更高的5G通信網(wǎng)絡使用體驗，就需要更為關(guān)注移動云計算技術(shù)。在實際應用中，需要在數(shù)據(jù)收集分析、數(shù)據(jù)挖掘存儲、D2D 通信技術(shù)等應用基礎(chǔ)上，將移動云計算技術(shù)和各類技術(shù)進行可靠對接，實現(xiàn)多項技術(shù)的綜合應用。在應用移動云計算技術(shù)后，也可以提供遠程控制、操作等功能，讓互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)收集分析、挖掘存儲等作業(yè)擺脫時間、空間的束縛，實現(xiàn)理論層面的7d×24h 無中斷式大數(shù)據(jù)智能化處理，提高用戶的數(shù)據(jù)存儲量。而且，移動云計算技術(shù)也可以為用戶提供更為便利的數(shù)據(jù)查找條件，用戶可以根據(jù)自己需求快速檢索一類或某種數(shù)據(jù)，以便開展更高質(zhì)量的數(shù)據(jù)智能化應用。

3.5 超密集異構(gòu)網(wǎng)絡技術(shù)

5G 通信網(wǎng)絡在應用中快速發(fā)展，各個領(lǐng)域的智能終端也在逐步擴大其應用范圍，數(shù)據(jù)信息的收集分析、挖掘存儲需求也在不斷更新迭代，可以預見未來全行業(yè)對于數(shù)據(jù)信息的應用會提出更高要求，需要朝提升數(shù)據(jù)信息處理效率、利用率等方面不斷發(fā)展，可以通過超密集異構(gòu)網(wǎng)絡技術(shù)實現(xiàn)此目標。在實際應用中，需要從網(wǎng)絡架構(gòu)角度進行合理切入，根據(jù)企事業(yè)單位對于數(shù)據(jù)信息收集分析、挖掘存儲需求，對超密集異構(gòu)網(wǎng)絡技術(shù)的應用做綜合規(guī)劃，并對各項資源做合理部署。建議根據(jù)當前無線節(jié)點數(shù)據(jù)，增加更多的無線節(jié)點，以此縮短無線節(jié)點之間的距離，加快數(shù)據(jù)信息交互效率。同時，要將研究重心放在用戶、服務節(jié)點等方面，確保在數(shù)據(jù)信息收集分析、挖掘存儲過程中，可以讓用戶和服務節(jié)點實現(xiàn)可靠對接，消除對網(wǎng)絡服務質(zhì)量造成負面影響的干擾因素。考慮到現(xiàn)階段超密集異構(gòu)網(wǎng)絡技術(shù)存在諸多的技術(shù)問題，例如，切換算法相關(guān)理論研究進展較慢，可能會受到外界因素的不良干擾，在實際應用中，可以將其和其他技術(shù)進行綜合應用。

3.6 毫米波通信技術(shù)

毫米波即處于微波、光波之間的電磁波，其頻段在30GHz～300GHz 之間，波長在1～10mm 之間。在5G通信網(wǎng)絡的快速發(fā)展過程中，無線電頻譜的低端頻率逐漸趨于飽和，無法滿足各個領(lǐng)域的通信發(fā)展需求，微波高頻段的頻譜資源就是5G 通信網(wǎng)絡的發(fā)展方向。尤其是毫米波波長偏短、頻帶較寬，有效處理高速寬帶無線接入的眾多問題，符合短距離無線通信需求。毫米波通信技術(shù)在應用過程中，可以讓傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息保持完整性，實現(xiàn)全天候的無延遲通信。現(xiàn)在應用的毫米波通信技術(shù)主要有以下兩種類型:（1）毫米波地面通信。這是一種中繼通信模式，可以實現(xiàn)多跳的毫米波中繼通信；（2）毫米波衛(wèi)星通信。使用頻段為60GHz、波長5mm 的電磁波，通過星際大氣稀薄的特性，降低信號在傳輸過程中的衰落問題，實現(xiàn)超遠距離通信。

4 5G 通信網(wǎng)絡中大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)的未來展望探究

4.1 關(guān)鍵技術(shù)未來發(fā)展

5G 通信網(wǎng)絡中大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)，其關(guān)鍵內(nèi)容就是數(shù)據(jù)信息的收集分析、挖掘存儲。對于數(shù)據(jù)信息收集，現(xiàn)在大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)可以細分為軟件采集與硬件采集兩類。在未來發(fā)展中，軟件采集將會構(gòu)建統(tǒng)一化的數(shù)據(jù)收集框架，可以實現(xiàn)對互聯(lián)網(wǎng)上的海量數(shù)據(jù)的快速收集，同時對收集到的數(shù)據(jù)做預處理，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)分析作業(yè)。硬件采集會朝著低功耗的智能傳感器方向進一步升級，降低數(shù)據(jù)采集的能源消耗量；對于數(shù)據(jù)信息分析，則會在現(xiàn)有的云計算平臺基礎(chǔ)上，拓展人工神經(jīng)網(wǎng)絡相關(guān)內(nèi)容，既可以用較低投資成本，對收集的數(shù)據(jù)信息做高性能分析，也可以推動5G 通信網(wǎng)絡的智能化發(fā)展；對于數(shù)據(jù)信息挖掘，則會采用全網(wǎng)絡挖掘作業(yè)，分散單個用戶數(shù)據(jù)信息挖掘成本，綠色分布式網(wǎng)絡的冗余資源，實現(xiàn)高質(zhì)量的數(shù)據(jù)信息挖掘；對于數(shù)據(jù)信息存儲，則會朝著高可用性、低建設成本方向發(fā)展，利用云端數(shù)據(jù)庫的方式，降低大量數(shù)據(jù)信息存儲成本，保證數(shù)據(jù)信息存儲質(zhì)量，既可以便于用戶快速訪問數(shù)據(jù)信息，也可以避免在存儲、使用過程中發(fā)生數(shù)據(jù)信息丟失問題[6]。

4.2 產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展

伴隨5G 通信網(wǎng)絡逐漸普及，大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)也將推動各個產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，并會在未來5～10 年的時間保持高速增長，用戶規(guī)模也會不斷擴大。考慮到現(xiàn)階段我國各個領(lǐng)域數(shù)據(jù)流通性沒有達到預期效果，成為5G 通信網(wǎng)絡中大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)的阻礙。未來我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)會進一步完善，相關(guān)政策也會提供相應支持，圍繞大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)也會快速發(fā)展，進而成為推動全行業(yè)發(fā)展的重要力量。

5 總結(jié)

5G 通信網(wǎng)絡中大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)的應用涉及多項專業(yè)內(nèi)容，在實際應用中，需要根據(jù)企事業(yè)單位實際應用需求為準，合理吸納本文理論內(nèi)容，設計一套內(nèi)容完善、結(jié)構(gòu)完整的應用方案，確保各項細節(jié)內(nèi)容可以真正落實。希望更多企事業(yè)單位可以對大數(shù)據(jù)智能化技術(shù)展開深入研究，加強5G 通信網(wǎng)絡應用質(zhì)量，提高經(jīng)濟業(yè)務與日常運營質(zhì)量，助力各個領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展。