基于5G 的大數據網絡架構及監控技術

李晶晶 楊紅森 鄭州工業安全職業學院

引言

大數據與我們的生活已經息息相關密不可分，現在已經成為了一種流行趨勢，任何軟件設備都是可以產生相關數據進行傳輸或者是存儲在相關的數據庫內，這些數據從多種多樣的傳感器、語言、視頻等由來，而在通信技術的大數據，2G 通信技術實現了語言和小數據的無限傳遞，3G 通信技術實現了一些簡單的多媒體數據互聯，4G 通信技術打早了高清實時的人與物互聯的移動網絡，如今的5G 通信技術已經到來，它可以實現超高流量密度、超高移動性需求的物物互聯以及超高的連續數密度等，通過與大數據融合，已經使移動互聯網絡從單一的交互上升到了萬物互聯的高度，其對社會的發展產生極大的影響力。

我國5G 的通信技術是從15 年開始的，它是最新一代蜂窩移動通信技術，也可以說是2G、3G、4G 系統后的延伸而5G 的性能目標是高數據速率、減少延遲、節省能源、降低成本、提高系統容量和大規模設備連接。在Rel14 是理論研究的階段，Rel15 中的第一階段是為了適應早期的商業部署。Rel16 的第二階段將于2020 年4 月完成，并作為IMT-2020 技術的候選，實現寬信道帶寬和大容量MIMO。

一、5G 通信技術的分析

現如今被人們廣泛使用的物聯網已經打破了傳統形式的有限網絡，從1G 模擬通信技術開始住不炒香無線通信技術的方向發展著，現如今已經從1G 過度到了4G、5G，如今，無線通信技術已經被視為一種信號傳遞速度效率以及可靠性都非常高的傳輸方式。

當前在市面流行的5G 無線移動網絡，與4G 相比較而言，在容量以及速率等方面都有明顯的優勢，相對于4G 來說，5G 更能滿足用戶的需求，從組網模式、通信頻譜、天線技術、網絡架構都有了較大的變化。

1、組網模式

由于目前的4G 和5G 處于共存模式，為了能使5G 的功能和應用得到支持，5G 通信網絡所使用的組網模式必須采用獨立組網（SA）和非獨立組網（NGC）兩種，獨立組網可以實現5G 全部功能和應用，也可以支持5G 和4G 共同運行無線傳輸，但是由于組網是初期建設，相對來說成本比較高；非獨立組網投資比較小，也能加快5G 技術的部署，但是卻不能完全滿足5G 通信技術的需求，并不是很適合大范圍的使用。

2、通信頻譜

5G 通信的頻段分為低頻段和高頻段，雖然5G 可以使用低于6GHz 的低頻頻段，但是由于低頻頻段資源有限，而5G 對帶寬的需求量又大，所以大部分5G 會部署在高頻頻段，低頻段的頻譜范圍是在3.3 ～3.6GHz 和4.8 ～5GHz，主要作用在接入層實現無線數據的傳輸，高頻段的頻譜范圍是在24.75 ～27.5GHz 和37 ～42.5GHz，主要作用在多熱點區域以及室內區域實現數據無線的鏈接，并通過采用高低頻緊密耦合實現數據無縫連接。

3、天線技術

通過使用Massive MIMO 技術來進行宏覆蓋、室內外熱點、無線回傳鏈路的地域，優勢在于基站收發信機上使用大數量（如64/128/256 等）的陣列天線實現了更大的無線數據流量和連接可靠性，相比于以前的單/雙極化天線及4/8 通道天線，大規模天線技術能夠通過不同的維度（空域、時域、頻域、極化域等）提升頻譜和能量的利用效率，而且，Massive MIMO 技術在增強用戶信號的同時可以顯著降低小區內自干擾、鄰區干擾，是提升用戶信號載干比的絕佳技術。

5G 網絡除了使用天線技術進行網絡全方位的覆蓋外，還利用了小基站提供盲點補充覆蓋以及熱點流量服務，并且利用了室分技術解決室內深度覆蓋，通過以上的手段來實現5G 的網絡架構。

二、5G 時代下的無線監控技術

現如今，數據中心已經成為了正常工作系統中非常重要的一個工作環節，由于其中儲存著大量與機構有關的各種工作信息，也就導致工作的穩定性與完善是與數據中心離不開的，所以，為了能使機構的信息化服務更系統更全面，對數據中心的安全保護工作是極其重要的，例如對各種各樣的參數做好實時監控準備。

1、當前無線監控面臨的問題

當前通信技術所面臨的問題在于帶寬、延遲以及流量費用等問題，大多數信號傳輸還是采用的WLAN 傳輸，由于監控數據大部分是需要高清視頻的數據，而數據傳輸對無線網絡的帶寬以及流量的要求都非常高，在4G 計數下的高清流量不是無線監控終端所能消耗的，而且4G 通信技術對無數據的傳輸環境要求也非常的高，如果有建筑物等遮擋物會影響到數據的傳輸，所謂影響主要體現在數據傳輸的有效性和實時性，所以，對交通監控、治安監控以及環境監控采用的還是有線信息傳輸，也因為這樣，為了能保證監控信號的正常傳輸必須要建立一個信號中轉機房。

2、5 G 技術下的無限監控技術

5G 通信技術作為新的無線傳輸技術，在數據的傳輸上下行帶寬滿足了高清視頻信號的傳輸要求，該請監控設備終端通過加載基于5G 的通信模塊來實現無線高清視頻信號的傳輸，而且通過超高的通信頻率可以增加無線通信信號的穿透性，從而保證了視頻數據的有效性和實時性，在流量費用方面相比較來說也是大大的降低?？梢哉f5G 技術在監控技術上為我們帶來了很大的便利，在傳輸容量上有所擴大，在傳輸的速度上有所提高，以及其他的方面也都有前所未有的突破。

三、結論

5G 時代的出現引來了萬物互聯的時代，在無線通信數據上得到了很大的開發，在容量方面以及速率的方面也都滿足了更大更高的需求，無論是通信技術還是數據的傳輸技術，5G 的到來將其引起了巨大的變革，通過對5G 時代的認識，了解到其中做存在的技術難題，并將其慢慢的攻克，從而是否能突破傳統的的通信行業限制，本文通過對5G 通信技術的大數據網絡架構以及無線監控技術進行論述，5G 事故賦予本辦法在體育宣布復訓費的方面不斷提高，這也是其繼續發展的前景。