摘要：5G技術的商用普及對大數據網絡架構及傳送技術的應用提出了新的要求，如何在5G技術環(huán)境下保障大數據網絡架構質量與傳送技術應用效果成為業(yè)界發(fā)展重點。基于此，文章對大數據網絡架構與傳送技術的5G技術背景進行了闡述，探究了5G技術背景下的大數據網絡架構要點，分析了5G數據傳送技術，進一步討論了5G技術背景下提升大數據網絡架構與傳送技術部署效果的策略。

關鍵詞：5G技術；大數據；網絡架構；傳送技術

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.02.017

中圖分類號：TN 929.53，TP 311.13" " " " " " " "文獻標示碼：A" " " " " " " "文章編碼：1672-7274（2023）02-00-03

Research on Big Data Network Architecture and Transmission Technology Based on 5G Technology

CHEN Guanyi， ZHAO Xuan

（China Mobile Group Jilin Co.， Ltd.， Songyuan Branch， Songyuan 138000， China）

Abstract： The commercial popularity of 5G technology has put forward new requirements for the application of big data network architecture and transmission technology. How to ensure the quality of big data network architecture and the application effect of transmission technology in the 5G technology environment has become the focus of the industry. Based on this， this paper first describes the 5G technology background of big data network architecture and transmission technology， explores the key points of big data network architecture under the 5G technology background， analyzes the 5G data transmission technology， and further discusses the strategies to improve the deployment effect of big data network architecture and transmission technology under the 5G technology background for reference.

Key words： 5G technology; big data; network architecture; transmission technology

1" 大數據網絡架構與傳送技術的5G技

術背景

互聯(lián)網科技現已實現大規(guī)模普及，改變了人們的生活方式，提高了人們得生活質量。使得人們足不出戶就能得知“天下事”。信息的傳輸依托網絡數據中心資源來實現，需在大數據網絡支撐下實現信息輸入、傳送與輸出[1]。進入5G時代后，人們所產生的信息數據量愈發(fā)龐大，為滿足人們對高效便捷通信網絡的需求，通信企業(yè)應以5G技術為支撐架構大數據網絡。大數據網絡是以數據中心為核心、大數據技術為支撐，承載通信業(yè)務的網絡結構，其在5G技術背景下占據重要地位。為確保大數據網絡架構能夠切實發(fā)揮出應用作用，應從網絡架構、數據傳送兩個角度入手，基于5G技術背景強化大數據網絡的可控性及可拓展性。

2" 5G技術背景下的大數據網絡架構要點

2.1 組網模式

從本質上看，大數據網絡組網模式主要分為三種：一為獨立組網模式，二為非獨立組網模式，三為兩種模式并存。其中，采用獨立組網模式架構的大數據網絡應用最為廣泛，技術控制方式成熟，能夠體現出較高的通信效率，且基于5G技術通信設置可直接完成組網架設，在多種通信環(huán)境下仍表現出較高的專業(yè)性，能夠順利完成數據交換承載與信息傳送。獨立組網模式優(yōu)勢顯著但造價較高，故在架構大數據網絡時，應注意分析經濟性與適用性，綜合判斷獨立組網模式架構的可行性。應用非獨立組網模式所架構的大數據網絡在數據交換、傳送期間會對通信鏈路產生影響，故僅適用于小規(guī)模網絡組網架構中，但該組網模式所需的經濟成本較低[2]。兩種模式并存是指混合應用獨立組網與非獨立組網模式，集成兩種模式優(yōu)勢，整體網絡架構通信質量高于非獨立組網模式，經濟成本投入低于獨立組網模式。三種大數據網絡組網架構模式各有優(yōu)缺點，在基于5G技術背景架構大數據網絡時，應根據大數據網絡架構需求及資金投入成本合理選擇組網模式。

2.2 頻譜分配

5G通信具有高頻段、低頻段兩種通信頻段，其中高頻段頻譜范圍為24.75～27.5 GHz、37～42.5 GHz，多用于傳輸建筑室內及多熱點區(qū)域內的數據信息，且可采用數據耦合的方式實現信息無縫連接傳輸；低頻段頻譜范圍為3.3～3.6 GHz、4.8～5 GHz，用于傳輸網絡接入層的數據信息[3]。現階段5G通信與4G通信并用，低頻5G技術雖可在低頻頻段運行，但低頻資源受限，且5G技術帶寬需求量較高，低頻可能無法滿足5G通信需求，因此，在架構大數據網絡時，多于高頻頻段部署5G通信網絡。在明確5G技術適宜的頻段條件后，需做好頻譜分配，確定頻譜分配方向，為5G大數據網絡架構提供保障。結合5G技術環(huán)境來看，在對大數據網絡進行頻譜分配時，應在現有條件下盡可能提升大數據網絡傳輸速率、系統(tǒng)容量及頻帶利用率。傳統(tǒng)通信網絡多借助頻率復用技術，采用頻譜復用方式拓展通信網絡系統(tǒng)容量，但在頻譜復用期間存在增益起伏現象。在基于5G技術架設大數據網絡時，則可有效規(guī)避增益起伏問題，借助5G技術合理分配頻譜資源，運用超密集組網模式區(qū)分頻譜范圍，使通信數據在低頻段、高頻段范圍內均可完成良性運行，可穩(wěn)定地完成5G數據通信傳送，提高通信頻譜資源的利用率。在架設大數據網絡時科學分配頻譜資源還可在一定程度上增強通信系統(tǒng)的抗干擾性能，降低外部干擾因素對通信網絡的影響，因此，在基于5G技術架設大數據網絡時必須根據實際情況做好頻譜分配。

2.3 5G微基站

大數據網絡在5G技術環(huán)境下進行架構與傳送過程中，難以獨立完成數據交互，且易產生末端信號受損，嚴重降低數據的傳送質量。為規(guī)避上述問題，需基于5G技術環(huán)境構建系統(tǒng)性微基站網格體系。從5G微基站設計角度來看，應盡可能選用質量輕、體積小、對外界干擾小的基站設施，借助擴展單元、遠端覆蓋單元收發(fā)微功率射頻及上下行信號，確保5G微基站區(qū)域范圍內的用戶均可獲得穩(wěn)定可靠的通信服務，使5G分布式通信信號可在微基站區(qū)域內實現網絡全覆蓋。

3" 基于5G技術的傳送技術分析

3.1 覆蓋增強技術

覆蓋增強技術在5G大數據通信網絡中發(fā)揮著重要作用，不僅可增強低功率基站、宏站的運行穩(wěn)定性，還可增加網絡密度[4]。與站點控制方法相比，覆蓋增強技術可縮短各個通信站點間的距離，并起到擴大系統(tǒng)容量、增強頻譜效率的作用，能夠提高5G大數據通信網絡信息傳送的穩(wěn)定性與可靠性。在運用覆蓋增強技術的過程中，可基于5G大數據通信網絡設置云后臺模式，進行統(tǒng)一化管理與控制數據傳送服務。為進一步提高覆蓋增強技術應用效果，可引入量子密碼技術，通過量子密碼技術強化網絡對信息通信傳送的控制力度，繼而實現大數據網絡安全高效通信。

3.2 頻效提升技術

在5G技術環(huán)境下，頻效提升技術應用較為廣泛，能夠在天線應用基礎上計入非正式多地址，且可借助編碼技術、傳輸波形技術提升網絡通信數據傳送效率。頻效提升技術能夠協(xié)調大數據網絡內的頻譜資源及功率狀態(tài)，并可增加信道容量，延長可傳輸距離。將頻效提升技術應用于5G大數據通信網絡架設時，需靈活運用OFDM波形控制技術，用于保障頻率利用率，解決頻率選擇性衰落問題，避免通信失真。

3.3 毫米波技術

毫米波技術是5G數據通信的關鍵技術之一，毫米波頻段兼顧微波頻段、紅外波特性，能夠良好適應各類數據通信傳輸場景，且毫米波頻段能夠實現全天候數據傳送，可實時滿足實際通信用戶信息傳送需求，還可極大地保障數據傳送的質量與容量。現階段可用頻段資源有限，且可用頻段資源多低于6 GHz，屬于低頻段資源，而高頻段資源豐富未得到充分開發(fā)利用。因此，在5G技術背景下，可引入毫米波技術完善通信傳送體系。隨著通信傳送技術的發(fā)展，現階段已有科研人員將毫米波技術與多天線MIMO技術相融合，使大數據網絡信息可基于毫米波波段完成傳輸傳送，從而有效提升通信傳送效率，極大改善通信傳送容量?；?G大數據通信網絡應用毫米波技術時，可采用分布式方式排列毫米波，將原有的線性布置方式轉變?yōu)殛嚵惺椒植肌Ｔ诰唧w實施中，可采用“十字形”陣列或“矩形”陣列分布，并運用光纖連接控制器與天線，以起到增大網絡密度的效果，為5G數據穩(wěn)定傳送奠定基礎[5]。

3.4 多天線MIMO技術

多天線MIMO技術是5G時代關鍵的數據通信傳送技術之一，借助該技術能夠全面覆蓋無線回傳鏈路、室內外熱點等區(qū)域，并可使5G基站收發(fā)信機借助陣列天線穩(wěn)定連接通信信號。大規(guī)模多天線技術在大數據網絡中能夠從不同維度提高頻譜利用率，如極化域維度、頻域維度、時域維度、空域維度等，同時具有增強用戶信號的作用，并能夠在一定程度上規(guī)避用戶小區(qū)自干擾問題，優(yōu)化信號載干比。傳送技術應用效果直接決定5G大數據網絡架構質量，而隨著5G技術的普及應用，通信用戶所產生的數據傳送需求增大，針對該現象，可在應用多天線MIMO技術的同時架設微基站，用于補充覆蓋，杜絕盲點，同時還可引入室內分布技術，使通信信號深度覆蓋室內環(huán)境，在保障5G大數據網絡架設質量的同時，促進信息數據穩(wěn)定傳送。

4" 5G技術背景下提升大數據網絡架構與

傳送技術應用效果的策略

4.1 強化安全防護

4.1.1 應用防火墻技術

5G技術商用普及雖提高了數據傳送效率與質量，但基于5G技術所架設的大數據網絡仍面臨安全挑戰(zhàn)。為避免數據泄露、信息篡改等安全問題，營造安全穩(wěn)定的5G通信環(huán)境，應在架設大數據網絡時做好安全防護，構筑嚴密完整的安全防火墻。安全防護是架設網絡結構的重要部分，在長期發(fā)展中，防火墻技術愈發(fā)成熟完善，因此，在基于5G架設大數據網絡時需充分應用防火墻技術，用于抵御外來干擾，隔絕內外網，在外網、內網之間構筑虛擬安全屏障，切斷入侵渠道，繼而有效避免外部非法攻擊威脅大數據網絡架構，使數據信息可在5G大數據網絡環(huán)境下實現安全穩(wěn)定傳送。

4.1.2 落實防病毒技術

防病毒技術屬于現階段常用的網絡安全技術，在強化5G大數據網絡架設安全性的過程中，可從宏觀角度構筑完整的病毒防范技術體系，根據大數據網絡結構特征應用各類專業(yè)殺毒軟件，在大數據網絡內形成立體化病毒防范體系，避免病毒入侵。大數據網絡在長期運行期間不可避免地會遭受病毒攻擊，因此，在架設大數據網絡時應充分應用各類防病毒技術，如病毒預防技術、病毒檢測技術、病毒消除技術等。病毒預防技術依托動態(tài)判定技術防止病毒破壞網絡系統(tǒng)，按照行為判定規(guī)則對大數據網絡運行行為進行分類，若某運行行為符合病毒規(guī)則，則會將其自動分類處理，避免病毒入侵大數據通信網絡。病毒檢測技術是基于特征分類規(guī)則完成病毒識別的技術，在實際應用期間，可植入自身校驗程序，該程序將會不定期檢驗5G大數據網絡，若發(fā)現異常則意味著5G大數據網絡可能正在遭受病毒入侵。病毒清除技術則是借助具有“解毒”的程序精準處理各類病毒。病毒清除技術的應用較為被動，故在架設大數據網絡時應將防病毒技術應用重點放在“預防”方面，盡可能避免病毒的產生與傳播。

4.1.3 注重網絡監(jiān)控

為最大限度地保障5G大數據網絡的安全性與信息傳送的可靠性，可借助簽名標記技術進行網絡監(jiān)控，借助強有力的安全監(jiān)控措施排查隱患風險，實時監(jiān)測5G大數據網絡的安全情況，若發(fā)現安全風險則立即采取相應措施進行處理。

4.2 構建數據中心

在5G技術環(huán)境下，應根據大數據網絡具體架設情況構建數據中心，并對溫度變化、線路狀態(tài)等重要參數進行監(jiān)督監(jiān)管，以此保障數據中心的運行穩(wěn)定性。無線傳感技術現已逐步完善，可將其直接運用于通信數據中心監(jiān)控系統(tǒng)內，形成無線監(jiān)控模式，以此來實現通信數據中心的穩(wěn)定運行，為5G大數據網絡架設與傳送技術的應用奠定基礎。

4.3 明確發(fā)展趨勢

在5G技術驅動下，通信行業(yè)發(fā)展增速，為保障大數據網絡架設效果與信息傳送的可靠性，應明確未來通信結構發(fā)展趨勢。第一，構筑異構站與訪問平面協(xié)作網絡，按照無線網狀網絡、C-RAN網絡、D-RAN網絡三種形式確定網絡結構。其中，無線網狀網絡可彌補有線網絡的不足，滿足無線通信需求；C-RAN網絡具有較強抗信號干擾性能，而D-RAN網絡則適用于多類回程條件，且可靈活布設分布式網絡站點。因此，在架設大數據網絡時應結合實際需求選擇適宜的結構形式。第二，加強對業(yè)務接收器與網關設施的重視，增強網關設施的流量調度水平，同時借助業(yè)務接收器對接大數據程序及相關數據庫，使大數據網絡在5G技術環(huán)境下穩(wěn)定運行。第三，完善網絡控制功能，根據大數據網絡運行管理需求設置控制功能模塊，借助該功能模塊對大數據網絡的運行行為加以控制。

5" 結束語

綜上所述，在5G技術背景下，在架構大數據網絡時應結合實際情況選擇組網方式，做好通信頻譜分配工作，設置開放式5G微基站，靈活運用覆蓋增強技術、頻效提升技術、毫米波技術、多天線MIMO技術等通信技術，以此架設完整可靠的大數據網絡通信體系。此外，需做好安全防護工作，構建數據中心，明確大數據網絡未來發(fā)展趨勢，以此更好地為人們提供通信服務?！?/p>

參考文獻

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