基于5G 的大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及監(jiān)控技術(shù)

李晶晶 楊紅森 鄭州工業(yè)安全職業(yè)學院

引言

大數(shù)據(jù)與我們的生活已經(jīng)息息相關(guān)密不可分，現(xiàn)在已經(jīng)成為了一種流行趨勢，任何軟件設(shè)備都是可以產(chǎn)生相關(guān)數(shù)據(jù)進行傳輸或者是存儲在相關(guān)的數(shù)據(jù)庫內(nèi)，這些數(shù)據(jù)從多種多樣的傳感器、語言、視頻等由來，而在通信技術(shù)的大數(shù)據(jù)，2G 通信技術(shù)實現(xiàn)了語言和小數(shù)據(jù)的無限傳遞，3G 通信技術(shù)實現(xiàn)了一些簡單的多媒體數(shù)據(jù)互聯(lián)，4G 通信技術(shù)打早了高清實時的人與物互聯(lián)的移動網(wǎng)絡(luò)，如今的5G 通信技術(shù)已經(jīng)到來，它可以實現(xiàn)超高流量密度、超高移動性需求的物物互聯(lián)以及超高的連續(xù)數(shù)密度等，通過與大數(shù)據(jù)融合，已經(jīng)使移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)從單一的交互上升到了萬物互聯(lián)的高度，其對社會的發(fā)展產(chǎn)生極大的影響力。

我國5G 的通信技術(shù)是從15 年開始的，它是最新一代蜂窩移動通信技術(shù)，也可以說是2G、3G、4G 系統(tǒng)后的延伸而5G 的性能目標是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、節(jié)省能源、降低成本、提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設(shè)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(yīng)早期的商業(yè)部署。Rel16 的第二階段將于2020 年4 月完成，并作為IMT-2020 技術(shù)的候選，實現(xiàn)寬信道帶寬和大容量MIMO。

一、5G 通信技術(shù)的分析

現(xiàn)如今被人們廣泛使用的物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)打破了傳統(tǒng)形式的有限網(wǎng)絡(luò)，從1G 模擬通信技術(shù)開始住不炒香無線通信技術(shù)的方向發(fā)展著，現(xiàn)如今已經(jīng)從1G 過度到了4G、5G，如今，無線通信技術(shù)已經(jīng)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(wǎng)絡(luò)，與4G 相比較而言，在容量以及速率等方面都有明顯的優(yōu)勢，相對于4G 來說，5G 更能滿足用戶的需求，從組網(wǎng)模式、通信頻譜、天線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)都有了較大的變化。

1、組網(wǎng)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(yīng)用得到支持，5G 通信網(wǎng)絡(luò)所使用的組網(wǎng)模式必須采用獨立組網(wǎng)（SA）和非獨立組網(wǎng)（NGC）兩種，獨立組網(wǎng)可以實現(xiàn)5G 全部功能和應(yīng)用，也可以支持5G 和4G 共同運行無線傳輸，但是由于組網(wǎng)是初期建設(shè)，相對來說成本比較高；非獨立組網(wǎng)投資比較小，也能加快5G 技術(shù)的部署，但是卻不能完全滿足5G 通信技術(shù)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(xiàn)無線數(shù)據(jù)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(qū)域以及室內(nèi)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)無線的鏈接，并通過采用高低頻緊密耦合實現(xiàn)數(shù)據(jù)無縫連接。

3、天線技術(shù)

通過使用Massive MIMO 技術(shù)來進行宏覆蓋、室內(nèi)外熱點、無線回傳鏈路的地域，優(yōu)勢在于基站收發(fā)信機上使用大數(shù)量（如64/128/256 等）的陣列天線實現(xiàn)了更大的無線數(shù)據(jù)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(guī)模天線技術(shù)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(shù)在增強用戶信號的同時可以顯著降低小區(qū)內(nèi)自干擾、鄰區(qū)干擾，是提升用戶信號載干比的絕佳技術(shù)。

5G 網(wǎng)絡(luò)除了使用天線技術(shù)進行網(wǎng)絡(luò)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(wù)，并且利用了室分技術(shù)解決室內(nèi)深度覆蓋，通過以上的手段來實現(xiàn)5G 的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

二、5G 時代下的無線監(jiān)控技術(shù)

現(xiàn)如今，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為了正常工作系統(tǒng)中非常重要的一個工作環(huán)節(jié)，由于其中儲存著大量與機構(gòu)有關(guān)的各種工作信息，也就導(dǎo)致工作的穩(wěn)定性與完善是與數(shù)據(jù)中心離不開的，所以，為了能使機構(gòu)的信息化服務(wù)更系統(tǒng)更全面，對數(shù)據(jù)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(shù)做好實時監(jiān)控準備。

1、當前無線監(jiān)控面臨的問題

當前通信技術(shù)所面臨的問題在于帶寬、延遲以及流量費用等問題，大多數(shù)信號傳輸還是采用的WLAN 傳輸，由于監(jiān)控數(shù)據(jù)大部分是需要高清視頻的數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)傳輸對無線網(wǎng)絡(luò)的帶寬以及流量的要求都非常高，在4G 計數(shù)下的高清流量不是無線監(jiān)控終端所能消耗的，而且4G 通信技術(shù)對無數(shù)據(jù)的傳輸環(huán)境要求也非常的高，如果有建筑物等遮擋物會影響到數(shù)據(jù)的傳輸，所謂影響主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行院蛯崟r性，所以，對交通監(jiān)控、治安監(jiān)控以及環(huán)境監(jiān)控采用的還是有線信息傳輸，也因為這樣，為了能保證監(jiān)控信號的正常傳輸必須要建立一個信號中轉(zhuǎn)機房。

2、5 G 技術(shù)下的無限監(jiān)控技術(shù)

5G 通信技術(shù)作為新的無線傳輸技術(shù)，在數(shù)據(jù)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(jiān)控設(shè)備終端通過加載基于5G 的通信模塊來實現(xiàn)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(shù)據(jù)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。可以說5G 技術(shù)在監(jiān)控技術(shù)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?shù)乃俣壬嫌兴岣?，以及其他的方面也都有前所未有的突破?/p>

三、結(jié)論

5G 時代的出現(xiàn)引來了萬物互聯(lián)的時代，在無線通信數(shù)據(jù)上得到了很大的開發(fā)，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(shù)還是數(shù)據(jù)的傳輸技術(shù)，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(shù)難題，并將其慢慢的攻克，從而是否能突破傳統(tǒng)的的通信行業(yè)限制，本文通過對5G 通信技術(shù)的大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及無線監(jiān)控技術(shù)進行論述，5G 事故賦予本辦法在體育宣布復(fù)訓費的方面不斷提高，這也是其繼續(xù)發(fā)展的前景。