楊洪平 中移鐵通江西分公司 南昌市 330000

0 前言

伴隨著5G移動通信技術(shù)研究的不斷深入，我們即將迎來5G時代。5G通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性更強，信息傳輸效率更高，覆蓋面更廣，5G通信網(wǎng)絡(luò)的應用能夠加快構(gòu)建萬物互聯(lián)的泛在網(wǎng)絡(luò)，為我們提供更加信息化、智能化和綜合化的服務。但是，5G通信技術(shù)本身也存在一定的局限性，為了滿足大容量數(shù)據(jù)處理的需求，切實的提高通信傳輸效率，就必須要實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的融合[1]。將這兩種前沿信息技術(shù)相結(jié)合，能夠很好的解決5G通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中存在的問題，從而滿足通信網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流量增長的需求，給用戶提供更為暢通的5G體驗，也能夠更好的服務于個人應用、行業(yè)應用、工業(yè)應用等的多元化的智能場景，為5G通信技術(shù)的普及和應用提供強大的數(shù)據(jù)技術(shù)支撐。

大數(shù)據(jù)技術(shù)主要就是指信息集成處理技術(shù)。伴隨著信息服務時代的發(fā)展，各類泛智能終端的升級和物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)的倍增，通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流量呈指數(shù)級的增長趨勢，也就使得通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)總量不斷增加，除了來源于泛在網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)之外，包括傳感器中的數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)交互數(shù)據(jù)等等，不同來源以及不同結(jié)構(gòu)類型的海量數(shù)據(jù)需要進行分析、加工和處理，否則就會造成數(shù)據(jù)資源的浪費，影響數(shù)據(jù)服務的價值效率[2]。在這樣的背景下，大數(shù)據(jù)技術(shù)應運而生，通過大規(guī)模的對數(shù)據(jù)進行獲取、存儲、管理和分析，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)和深度的數(shù)據(jù)挖掘，從而找出海量數(shù)據(jù)中隱藏的信息和知識，通過數(shù)據(jù)來分析活動規(guī)律，進而為社會經(jīng)濟活動提供一定的參考和依據(jù)，真正的把數(shù)據(jù)變?yōu)橐环N有價值的信息資源。

1 5G通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中存在的瓶頸

1.1 5G通信網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)類型繁多

5G通信技術(shù)擴展了數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜萘?，這就在一定程度上增加了通信網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偭浚偌由?G通信網(wǎng)絡(luò)本身的結(jié)構(gòu)就比較復雜，包括用戶數(shù)據(jù)訪問層、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層、運營商記錄日志等等，這就使得5G通信網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)類型繁多，需要在多個環(huán)節(jié)進行數(shù)據(jù)的捕捉和獲取，以保證5G通信網(wǎng)絡(luò)運營的暢通性。但是伴隨著通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總量的激增，要支持復雜環(huán)境下的通信，就需要對不同類型的通信數(shù)據(jù)進行分析處理，而5G技術(shù)本身不具備這種分析處理能力，就需要依靠大數(shù)據(jù)技術(shù)接入。

1.2 5G通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)感知不敏感

5G通信網(wǎng)絡(luò)大多是采用超密集異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式，但是這種超密集的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式也存在一定的弊端，就是對邊緣數(shù)據(jù)的感知不夠敏感[3]，大部分的通信數(shù)據(jù)采集都是集中于主體的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之中，對于邊界通信數(shù)據(jù)則有可能被截取，進而使得信息通信數(shù)據(jù)收集不夠完整，影響信息通信數(shù)據(jù)的分析和應用。

1.3 5G通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量有待提升

在進行5G通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的過程中，需要覆蓋大量的天線，設(shè)置密度較高的基站，目的是為了保證5G通信信號以及數(shù)據(jù)傳輸、響應的快速性和穩(wěn)定性，但是與此同時，各天線、各基站之間有可能會存在一定的信號干擾，正常的天線數(shù)據(jù)和干擾數(shù)據(jù)如果混雜在一起，則會降低5G通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，有可能會存在卡頓以及延遲的問題。要解決這一問題，關(guān)鍵就在于對不同種類的信息數(shù)據(jù)進行分類處理，借助于大數(shù)據(jù)技術(shù)來實現(xiàn)5G通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在5G通信網(wǎng)絡(luò)中的應用價值

2.1 提升5G通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分析和應用能力

將大數(shù)據(jù)技術(shù)應用于5G通信網(wǎng)絡(luò)之中，能夠大大的提升5G通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)應用能力。由于5G通信網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸數(shù)量大種類多，因此對數(shù)據(jù)的收集、存儲管理以及數(shù)據(jù)挖掘等都有著更高的要求[4]。大數(shù)據(jù)技術(shù)就囊括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘以及數(shù)據(jù)存儲等的各項關(guān)鍵技術(shù)，如下圖1所示。在進行5G通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的過程中，充分的利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠?qū)?G移動通信網(wǎng)絡(luò)中的各類數(shù)據(jù)進行分解和快速計算，實現(xiàn)對有效信息的提取。同時借助于大數(shù)據(jù)技術(shù)，還可以構(gòu)建聚集型的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫來用于進行各類數(shù)據(jù)有效存儲，為更好的整合和應用通信數(shù)據(jù)資源奠定了重要基礎(chǔ)。

圖1 大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)

2.2 提高5G通信和信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性和高效性

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)融合的5G通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，包含有專門的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心，應用于對泛在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行采集和分析，大大提升了5G通信服務中網(wǎng)絡(luò)業(yè)務的協(xié)調(diào)能力。除此之外，大數(shù)據(jù)技術(shù)的信息采集具有完整性的優(yōu)勢，包括各基站信息、干擾信息和業(yè)務流數(shù)據(jù)等，都可以及時快速的進行分析和處理，最大限度的降低信號的干擾[5]，從而優(yōu)化5G通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，提高信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性和高效性。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)在5G通信網(wǎng)絡(luò)中的具體應用分析

3.1 數(shù)據(jù)采集與篩選技術(shù)

要想實現(xiàn)對5G通信網(wǎng)絡(luò)中海量數(shù)據(jù)的分析和存儲，首先就需要應用到大數(shù)據(jù)采集以及篩選技術(shù)。大數(shù)據(jù)采集就是對通信網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行提取、轉(zhuǎn)換和加載，一般來說大數(shù)據(jù)采集技術(shù)就分為智能感知層和基礎(chǔ)支撐層這兩個部分，智能感知層就包括傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)以及智能識別系統(tǒng)等，能夠?qū)崿F(xiàn)對各數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)采集?；A(chǔ)支撐層則主要包括物聯(lián)網(wǎng)、云端存儲服務器等，為后續(xù)數(shù)據(jù)的應用和存儲管理提供物理保障[6]。在完成數(shù)據(jù)采集之后，都要進入到數(shù)據(jù)的篩選階段，利用大數(shù)據(jù)篩選技術(shù)對獲取的海量數(shù)據(jù)進行抽取和清洗，目的就是將復雜的數(shù)據(jù)單一化，進一步明確數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，過濾掉一些錯誤的數(shù)據(jù)，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析奠定重要基礎(chǔ)。

3.2 數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)

在應用5G通信網(wǎng)絡(luò)的過程，運營商要給用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)通信服務，就需要對客戶進行精準的定位，這就需要應用到大數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)。在完成數(shù)據(jù)的采集和基礎(chǔ)篩選之后，就需要從大量的、模糊的有效數(shù)據(jù)中，發(fā)掘出具有潛在利用價值的信息和相關(guān)的數(shù)據(jù)。如下圖2數(shù)據(jù)經(jīng)過采集、管理到應用展示，在已有數(shù)據(jù)挖掘和機器學習的基礎(chǔ)上，按照諸如客戶興趣、網(wǎng)絡(luò)行為、情感語義等方面對5G網(wǎng)絡(luò)用戶進行大數(shù)據(jù)分析，在了解5G用戶行為特征的基礎(chǔ)上，為其推送有針對性的服務內(nèi)容，切實提高5G通信網(wǎng)絡(luò)的服務質(zhì)量和信息數(shù)據(jù)增值價值[7]。除此之外，利用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對5G通信網(wǎng)絡(luò)中的各項數(shù)據(jù)進行深度的挖掘，根據(jù)用戶的行為特征來設(shè)定不同的挖掘任務，從而生成對應的數(shù)據(jù)和序列模型，實現(xiàn)對多維數(shù)據(jù)的分析和歸納，這對于5G通信網(wǎng)絡(luò)的更新和升級具有十分重要的幫助。

圖2 大數(shù)據(jù)展示應用層

圖3 大數(shù)據(jù)可視化平臺界面

3.3 數(shù)據(jù)存儲與管理技術(shù)

大數(shù)據(jù)能夠通過構(gòu)建相應的數(shù)據(jù)庫，為5G通信網(wǎng)絡(luò)提供擴展性的存儲空間。在完成對數(shù)據(jù)的分析和深度挖掘之后，需要對不同類型的數(shù)據(jù)進行分類的存儲，要想保證數(shù)據(jù)之前互不干擾，就可以根據(jù)不同類型的數(shù)據(jù)建立不同類型的數(shù)據(jù)庫，一般就分為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、圖數(shù)據(jù)庫和內(nèi)存數(shù)據(jù)庫等，通過對通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的分類存儲，能夠很好的解決5G通信網(wǎng)絡(luò)中結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化以及非結(jié)構(gòu)化大數(shù)據(jù)管理和處理的問題[8]。此外，利用大數(shù)據(jù)還能夠拓展5G通信網(wǎng)絡(luò)的云存儲空間，大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算技術(shù)就像是一枚硬幣的兩面，二者密不可分，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)就可以將云平臺或者是云數(shù)據(jù)接入到5G通信網(wǎng)絡(luò)中，對于提升5G通信網(wǎng)絡(luò)管理質(zhì)量，優(yōu)化5G通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境具有十分重要的作用。

3.4 數(shù)據(jù)可視化技術(shù)

在5G通信網(wǎng)絡(luò)之中要用到的大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)還包括數(shù)據(jù)的可視化技術(shù)。在完成通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的分析和發(fā)掘之后，對于篩選出來的有效信息，可以通過數(shù)據(jù)圖表或者是模型的方法對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行可量化以及可視性的分析和觀察。這樣能夠使相關(guān)技術(shù)人員獲得更加直觀和具體的通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，從而對其進行更為精準的分類。而通信網(wǎng)絡(luò)用戶則可以通過圖表的形式來查詢和獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，極大的提升了5G通信網(wǎng)絡(luò)的服務質(zhì)量。以疫情期間，5G+教育系統(tǒng)的網(wǎng)課開展情況為例，如下圖3展示可視化大數(shù)據(jù)平臺的界面，透視出一定的規(guī)律和應用價值。

3.5 移動云計算技術(shù)

云計算技術(shù)與大數(shù)據(jù)技不可能分割，要實現(xiàn)云計算技術(shù)在5G通信網(wǎng)絡(luò)中的應用，關(guān)鍵就在于做好移動設(shè)備端與5G通信網(wǎng)絡(luò)之間的高效連接。當前移動智能設(shè)備的種類更加多元化，除了常用的智能手機之外，還出現(xiàn)了許多泛智能終端，要更好的利用5G通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)萬物互聯(lián)，就要利用云計算技術(shù)接入5G通信網(wǎng)絡(luò)，搭建相應的云服務平臺，還能夠及時的實現(xiàn)智能設(shè)備、平臺以及通信網(wǎng)絡(luò)之間的快速連接和響應，讓用戶能夠真正的享受智能化服務與遠程操控，并且還可以進行云數(shù)據(jù)的收集和存儲，為用戶進行功能以及信息查詢提供便利條件。

4 結(jié)束語

當前，我國5G的發(fā)展仍處于商用的初期，5G應用發(fā)展正在驅(qū)向深實，各項技術(shù)不斷成熟，大數(shù)據(jù)技術(shù)與5G通信技術(shù)的有機融合，必將為物聯(lián)網(wǎng)、人工智能以及云計算、邊緣計算等技術(shù)的深度融合和有效應用奠定重要基礎(chǔ)。

4G改變生活，5G改變社會，相信在未來，5G應用技術(shù)的不斷成熟必將為經(jīng)濟社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供有力支撐，5G新基建必將為網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國、智慧社會做出更多的貢獻！