黃 靜
(中移鐵通有限公司蚌埠分公司,安徽 蚌埠 233000)
5G通信技術(shù)推出后,通信行業(yè)發(fā)展速度加快,而且對(duì)各行業(yè)的發(fā)展也起到了重要的助力支持。在5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和應(yīng)用過程中,需要依托于大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行不斷優(yōu)化,更好地滿足時(shí)代發(fā)展過程中通信技術(shù)傳輸?shù)男枨?。而且?G網(wǎng)絡(luò)與大數(shù)據(jù)技術(shù)相融合,不僅能夠構(gòu)建智能化的發(fā)展格局,而且還有利于實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術(shù)和5G通信技術(shù)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
5G通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)過程中,不僅涉及到龐大的數(shù)據(jù),而且數(shù)據(jù)種類較多,因此在5G通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,需要做好數(shù)據(jù)收集、傳輸、存儲(chǔ)和查詢等工作。通過將大數(shù)據(jù)技術(shù)引入到5G通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中來,高效采集數(shù)據(jù),并針對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和有效處理。在實(shí)際5G通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)過程中,由于涉及到的技術(shù)形式較多。因此在具體應(yīng)用過程中,可以借助于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)深入挖掘有效的數(shù)據(jù)信息,并在圖表形式下針對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。借助于收集到的數(shù)據(jù)開展智能計(jì)算,并從中提取有效信息,將大數(shù)據(jù)的收集和篩選能力更好地凸顯出來。在5G通信網(wǎng)絡(luò)中,還要重視應(yīng)用可視化數(shù)據(jù)分析技術(shù),將網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中涉及到的數(shù)據(jù)采用圖表形式進(jìn)行展示,這樣能夠帶來更為直觀的體驗(yàn),并實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)分類。而且依托于大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建專門的數(shù)據(jù)庫(kù),能夠?yàn)閿?shù)據(jù)的進(jìn)一步應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
在5G通信網(wǎng)絡(luò)中,依托于大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),這其中涉及到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心的建設(shè),并以此來完成信息輸入輸出,實(shí)現(xiàn)信息的高效傳遞。而且通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用,可以針對(duì)各類網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進(jìn)行有效協(xié)調(diào)。因此在具體設(shè)計(jì)5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)過程中,需要提高實(shí)際設(shè)計(jì)過程中的水準(zhǔn),確保網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具備良好的擴(kuò)展性,充分地發(fā)揮出網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的重要價(jià)值。將大數(shù)據(jù)技術(shù)作為5G通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)建設(shè)過程中的重要驅(qū)動(dòng),不僅能夠提高5G通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的高效性和穩(wěn)定性,而且二者的有效結(jié)合,還能夠促進(jìn)5G通信網(wǎng)絡(luò)社會(huì)效益的提升。
信息技術(shù)在5G通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)完善過程中發(fā)揮著重要的作用。在大數(shù)據(jù)技術(shù)與5G通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)融合發(fā)展過程中,還需要重視5G通信網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展過程中存在的瓶頸問題。在實(shí)際5G通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中,天線數(shù)量較多,這主要是5G通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍較大,因此對(duì)天線數(shù)量具有一定的要求。但實(shí)際運(yùn)行過程中,天線與天線之間必然會(huì)存在相應(yīng)的干擾,從而給5G通信網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量帶來影響。再加之整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)過于復(fù)雜,這也導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中存在許多環(huán)節(jié),在具體運(yùn)營(yíng)過程中也易出現(xiàn)各種問題。特別是5G通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具備超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),因此在運(yùn)營(yíng)過程中必然會(huì)出現(xiàn)邊界數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量差及邊緣數(shù)據(jù)感知不敏感的問題。
對(duì)于5G通信網(wǎng)絡(luò)而言,在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過程中需要精準(zhǔn)對(duì)客戶定位,這種情況下則可以通過應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù),針對(duì)5G通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的天線數(shù)據(jù)和干擾數(shù)據(jù)等進(jìn)行收集和處理,以此來排除干擾,全面提高網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男省T卺槍?duì)相關(guān)數(shù)據(jù)分析過程中,還要通過應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù),實(shí)際分析人員與GPS技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)用三維射線跟蹤數(shù)據(jù),獲取天線及網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù),通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析,以此來對(duì)客戶位置精準(zhǔn)定位,確保5G網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)布局,進(jìn)一步提高5G通信網(wǎng)絡(luò)的整體服務(wù)水平。
利用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以針對(duì)5G通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)深度挖掘,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)潛在的價(jià)值,以此來促進(jìn)5G通信網(wǎng)絡(luò)的完善。在具體大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用過程中,技術(shù)人員則應(yīng)通過計(jì)算模型,并對(duì)其應(yīng)用獲得反饋情況,通過深層次的處理,從而促進(jìn)5G通信網(wǎng)絡(luò)的更新和優(yōu)化。
在5G通信網(wǎng)絡(luò)中大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用也十分廣泛。通常在數(shù)據(jù)分析完成后需要對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施分類存儲(chǔ),這個(gè)過程中還涉及到異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建。技術(shù)人員需要對(duì)各基站信息、干擾信息和義務(wù)流數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析,并實(shí)施分類存儲(chǔ)。通過在5G通信網(wǎng)絡(luò)中將不同的云有效地接入其中,從而增強(qiáng)5G通信網(wǎng)絡(luò)云數(shù)據(jù)的感知能力。同時(shí)還要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析通信網(wǎng)絡(luò)中的各種數(shù)據(jù),重要部署接入云的位置,實(shí)現(xiàn)5G通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的優(yōu)化。
移動(dòng)云計(jì)算技術(shù)作為大數(shù)據(jù)技術(shù)的代表技術(shù),將其在5G通信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行應(yīng)用時(shí),相關(guān)人員需要加強(qiáng)對(duì)移動(dòng)設(shè)備的關(guān)注。特別是隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,人們對(duì)移動(dòng)端設(shè)備的要求不斷提升,迫切需要提高智能控制水平。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷完善的新形勢(shì)下,技術(shù)人員越來越重視移動(dòng)端設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)連接的高效性。這就需要重視移動(dòng)云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用,將5G通信網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)云計(jì)算相結(jié)合,打造云服務(wù)平臺(tái),從而為用戶提供更便捷的操作。并通過積極完善基礎(chǔ)設(shè)施、平臺(tái)和計(jì)算存儲(chǔ)等,借助于遠(yuǎn)程操控,實(shí)現(xiàn)萬物的有效互聯(lián)。而且在應(yīng)用移動(dòng)云計(jì)算技術(shù)過程中,還能夠?qū)崿F(xiàn)分布式文件處理和存儲(chǔ),在云端存儲(chǔ)復(fù)雜的信息,為信息查詢和利用效率的提升打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
5G通信網(wǎng)絡(luò)中,數(shù)據(jù)中心作為重要的運(yùn)營(yíng)中心,其存儲(chǔ)了大量的信息。這也使數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定性與5G通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)效率和質(zhì)量息息相關(guān)。這就需要工作人員加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)中心的重視,并加大對(duì)數(shù)據(jù)中心的監(jiān)控力度,保證其穩(wěn)定和可靠的運(yùn)行。技術(shù)人員還要集中對(duì)數(shù)據(jù)中心實(shí)施監(jiān)控,特別是對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。具體可以將無線傳感技術(shù)在數(shù)據(jù)中心監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用,其作為一種無線監(jiān)控形式,更具安全性和交互性。但5G通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)無線監(jiān)控的要求較高,因此在實(shí)際應(yīng)用無線傳感技術(shù)的過程中,還要與5G通信網(wǎng)絡(luò)的具體運(yùn)行需求相結(jié)合,積極對(duì)無線傳感技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),保證5G通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)上,還能夠?yàn)闊o線監(jiān)控技術(shù)的高效應(yīng)用提供一個(gè)良好的環(huán)境。
在5G通信網(wǎng)絡(luò)中,由于需要使用大規(guī)模天線(MIMO),而且5G網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)終端到數(shù)據(jù)中心的主要通道數(shù)量較多。高階MIMO能夠?yàn)槊織l信道提供1條賦形的天線發(fā)射波束,實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用,但各波束間會(huì)存在一定的干擾,導(dǎo)致MIMO的效率下降。這就需要對(duì)密集波束間的干擾數(shù)據(jù)進(jìn)行收集,并借助于系統(tǒng)的計(jì)算能力加以優(yōu)化。由于網(wǎng)絡(luò)終端在基站中心接收的功率較大,基站邊緣接收的信息相對(duì)較差,這種情況下可以采用分布式天線。但在應(yīng)用分布式天線過程中,由于分布式天線之間也會(huì)存在干擾問題,這種情況下,借助于大數(shù)據(jù)技術(shù)通過對(duì)所有天線信道數(shù)據(jù)和干擾數(shù)據(jù)進(jìn)行收集,并借助于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)所有無線訪問接入點(diǎn)實(shí)施信息處理,能夠?yàn)楦魈炀€和微基站提供有效指導(dǎo),抵消干擾。另外,也可以對(duì)MIMO數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集,并通過大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。具體可以將室內(nèi)天線與WLAN技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,重視三維仿真和三維射線追蹤技術(shù)的有效應(yīng)用,針對(duì)用戶在室外或是室內(nèi)實(shí)施精確定位,從而保證信號(hào)的接收質(zhì)量。
在傳統(tǒng)2G、3G時(shí)代環(huán)境下,其無線接入網(wǎng)屬于多層次的網(wǎng)絡(luò),基于這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下產(chǎn)生的潮汐效應(yīng)會(huì)造成基站發(fā)生忙閑不均勻現(xiàn)象。針對(duì)這種情況,4G通信網(wǎng)絡(luò)則采用扁平化設(shè)計(jì),通過將基站分解為基帶處理單位和射頻拉遠(yuǎn)模塊,多個(gè)基站的基帶處理單元集中為基帶池,從而實(shí)現(xiàn)資源的集約化利用。在5G通信網(wǎng)絡(luò)中,通過將基帶處理單元進(jìn)一步進(jìn)行分解,以集中單元和分布單元為主,這其中集中單元可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)分布單元的有效管理,實(shí)現(xiàn)了干擾管理和業(yè)務(wù)聚合,分布單元還可以實(shí)現(xiàn)多天線處理與前傳壓縮,這樣則能夠針對(duì)傳輸與業(yè)務(wù)需求的變化進(jìn)行靈活應(yīng)對(duì),確保實(shí)時(shí)性能的優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)硬件成本的有效控制。而且通過這樣的設(shè)計(jì),還可以拉近與用戶之間的距離,實(shí)現(xiàn)集中化管理。但在集中單元對(duì)多個(gè)分布單元管理工作中,需要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來收集大量用戶的空間行為和時(shí)間行為等信息,根據(jù)這些信息進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),從而基于能效角度實(shí)現(xiàn)忙閑時(shí)不同資源的合理調(diào)配。
5G網(wǎng)絡(luò)存在頻段高及帶寬大的特點(diǎn),當(dāng)采用高功率宏基站時(shí),具體設(shè)置和運(yùn)營(yíng)都需要較高的成本,但采用大量微基站還會(huì)存在嚴(yán)重的干擾問題,站點(diǎn)選址優(yōu)化難度較大。針對(duì)這種情況,可以借助于大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行宏微蜂窩混合組網(wǎng)。宏蜂窩負(fù)責(zé)廣覆蓋,為高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)提供支持;微蜂窩覆蓋熱點(diǎn),主要支持低優(yōu)先級(jí)高速業(yè)務(wù)。也可以采用控制面與數(shù)據(jù)面分離組網(wǎng)的方式,通過集中化管理大量微基站,防止干擾問題,分離控制面信令數(shù)據(jù)與同用戶數(shù)據(jù),將控制面信令數(shù)據(jù)接入到宏蜂窩。在這種情況下,終端在微基站之間切換過程中不會(huì)受宏基站信令帶來影響,并通過小區(qū)分簇化集中控制,能夠有效解決小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)和負(fù)載均衡的問題。還可以采用上下行解耦異構(gòu)組網(wǎng)的方式。由于終端的MIMO數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于基站,這也使上行覆蓋低于下行,在蜂窩邊緣,可以采用“5G下行+4G上行”的異構(gòu)方式運(yùn)行。由于傳統(tǒng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的控制面、用戶面和上下行數(shù)據(jù)鏈路等處于同一個(gè)蜂窩小區(qū)內(nèi),但5G通信網(wǎng)絡(luò)的控制面和用戶面能夠接入不同基站,上下行也能夠接入不同的蜂窩,甚至分別處于4G和5G系統(tǒng),每一個(gè)終端都能夠同時(shí)與幾個(gè)基站連接。因此在具體操作時(shí),需要應(yīng)用到大數(shù)據(jù)分析技術(shù),具體結(jié)合用戶分布數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載情況來決定選擇哪個(gè)基站和哪個(gè)系統(tǒng)。
5G通信網(wǎng)絡(luò)屬于云化的網(wǎng)絡(luò),其具體包括了接入云、轉(zhuǎn)發(fā)云和控制云。在接入云中,其是基于微蜂窩超密集覆蓋場(chǎng)景環(huán)境下,一簇微基站組成虛擬小區(qū),以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)微基站之間資源的協(xié)同管理和干擾協(xié)調(diào)。轉(zhuǎn)發(fā)云則為各業(yè)各流共享高速存儲(chǔ)轉(zhuǎn)化、防火墻及視頻轉(zhuǎn)碼等業(yè)務(wù)單元。控制云具體以網(wǎng)絡(luò)資源重審、網(wǎng)絡(luò)能力開發(fā)及控制邏輯等模塊為主。另外,基于5G場(chǎng)景下還涉及到移動(dòng)云計(jì)算、移動(dòng)邊緣計(jì)算、微云和飛云等多種云,具體在無線網(wǎng)的不同位置進(jìn)行部署,借助于網(wǎng)絡(luò)和用戶大數(shù)據(jù)分析來實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配置。
當(dāng)前智能終端能力較強(qiáng),但終端人工智能處理能力相對(duì)較弱。如在手機(jī)采用2D人臉識(shí)別時(shí),識(shí)別效果會(huì)受到光線、角度、表情及化妝等因素的影響。識(shí)別過程中是照片還是真人不好區(qū)分。但在3D人臉識(shí)別應(yīng)用過程中,其需要利用網(wǎng)絡(luò)云端實(shí)現(xiàn)智能處理,這有效地提高了安全識(shí)別能力。通過云計(jì)算可以對(duì)無線網(wǎng)起到強(qiáng)化的效果,并對(duì)計(jì)算強(qiáng)度的應(yīng)用起到有效的支持作用,即可以將用戶端的計(jì)算任務(wù)轉(zhuǎn)移至云端。但無論是終端智能還是云端智能,具體實(shí)現(xiàn)都需要應(yīng)用到大數(shù)據(jù)分析技術(shù)。
網(wǎng)絡(luò)切片是5G通信網(wǎng)絡(luò)中較為重要的一項(xiàng)功能。由于5G通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)過程中需要支持不同的業(yè)務(wù)需求,當(dāng)帶寬不一樣時(shí),對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的性能要求也會(huì)存在差異性。切片是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化資源的有效分割,而且不同切片之間業(yè)務(wù)相互隔離,切片的實(shí)現(xiàn)涉及到轉(zhuǎn)發(fā)面和控制面等功能,在每個(gè)切片上都可以運(yùn)行不同的L2/L3網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。通過針對(duì)不同業(yè)務(wù)需求,用戶組織不同的切片,這其中則要應(yīng)用到深度分組檢測(cè)數(shù)據(jù),以此來構(gòu)建預(yù)測(cè)模型,通過對(duì)熱點(diǎn)數(shù)據(jù)請(qǐng)求進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。另外,還可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行分析,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源在切片間分配的聯(lián)合優(yōu)化。
切片分組網(wǎng)是依托于切片以太網(wǎng)和分段選路技術(shù),承擔(dān)著中傳和回傳的任務(wù)。在傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)中,由于采用無連接方式進(jìn)行工作,針對(duì)具有相同源地址和相同目的地址的同屬一次通信的各IP分組進(jìn)行獨(dú)立處理,對(duì)前后關(guān)聯(lián)性考慮較少,同屬一次通信的各IP分組在沿途各節(jié)點(diǎn)獨(dú)立選路,甚至?xí)卟煌穆酚?,這影響了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)性能有了大幅度地改進(jìn),如果根據(jù)每次通信中首個(gè)分組的特征進(jìn)行數(shù)據(jù)平面設(shè)備配置,那該次通信的后續(xù)數(shù)據(jù)分組被抽象為同一流,同一次通信的后續(xù)各IP分組不需要再選路。由于在源節(jié)點(diǎn)已設(shè)置了有序的指令集,并對(duì)沿途結(jié)過的節(jié)點(diǎn)和鏈路進(jìn)行了有效標(biāo)訓(xùn),這些節(jié)點(diǎn)不需要對(duì)業(yè)務(wù)狀態(tài)進(jìn)行感知,只需要做好拓?fù)湫畔⒕S護(hù)即可,簡(jiǎn)單按配置流表執(zhí)行轉(zhuǎn)化功能,這對(duì)于提升網(wǎng)絡(luò)效率具有極為重要的意義。在具體實(shí)施過程中,分段選路也被稱為源選路,具體需要借助于網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)源選路指令集,并進(jìn)行有效的優(yōu)化,整個(gè)過程中不需要LDP/RSVP-TE(標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議/基于流量工程擴(kuò)展的資源預(yù)留協(xié)議)等信令協(xié)議,適合接受SDN(軟件定義網(wǎng)絡(luò))的控制。
5G通信網(wǎng)絡(luò)具有良好的發(fā)展前景,隨著5G通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和應(yīng)用,技術(shù)人員也需要積極轉(zhuǎn)變自身的觀念,樹立大局觀,在實(shí)際工作中要重視大數(shù)據(jù)技術(shù)與5G網(wǎng)絡(luò)的深度融合。這就需要技術(shù)人員深入了解大數(shù)據(jù)技術(shù)和5G網(wǎng)絡(luò),并明確基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的構(gòu)建需求,積極應(yīng)用各種先進(jìn)技術(shù)手段來推動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),進(jìn)一步優(yōu)化5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,從而為智能化場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)提供重要的保障。