浅析5G移动网络下的大数据技术应用

李莉金

摘 要 5G移动网络基础建设作为国家新基建领域之一，正如火如荼开展，而大数据技术作为移动网络系统所应用的重点技术，关系着网络发展的质量，并决定未来移动业务应用的拓展深度。本文通过分析大数据技术在5G移动网络中的应用情况，进一步理解大数据技术在科技发展中的重要作用。

关键词 5G;大数据;边缘计算

与4G网络相比，5G移动网络无论是网络功能还是业务范围都得到了进一步拓展，其业务增强和技术能力的提升与网络系统的数据分析和处理能力密切相关，大数据技术在其中发挥了重要的作用。以下从几个方面阐述5G移动网络下的大数据技术应用情况。

1 5G移动网络与数据

1.1 网络数据来源更加丰富

移动通信网络上的数据包含了网络终端用户产生的数据和网络运营商在网络管理过程中产生的数据，随着5G终端用戶来源及业务的多样化，网络可实现无线终端通信、缓存与计算能力的汇聚，因此在进行网络运营管理设计时，需要利用大数据技术进行网络的优化，在网络体系架构设计时要适应大数据的传送和网络运营的智能化。

1.2 网络应用的新场景与新业务

与4G只面向MBB一种场景相比，5G面向eMBB（增强移动宽带）、mMTC（海量物联）、uRLLC（高可靠低时延）三个领域的应用场景。eMBB主要面向个人消费市场的核心应用，服务包括基于4K/8K的超高清视频、虚拟现实VR/AR等大流量移动业务;mMTC面向大规模物联网业务、uRLLC面向如车联网、工业互联网等需要低时延高可靠连接的服务。

1.3 5G网络系统功能与数据技术

如下图1所示，数据通道作为5G移动网络系统中大数据处理部分，在网络中有着重要的作用。

从移动用户或物联网、互联网终端处采集的数据，通过具有边缘缓存和计算能力的基站和接入网进行数据预处理与存储，再通过核心网将数据传输给数据中心和云计算中心进行数据分析。数据在核心网大数据平台进行清洗、解析、格式化、统计分析、可视化等，按内容预测算法执行计算并推断策略内容，然后主动将决策指令存储在基站中，从而将决策行为从云端传递到边缘（即基站）。传统网络中有限的计算资源制约了复杂分析方法和模型的建设，而5G网络的核心网大数据应用技术解决了这一计算资源问题，为网络提升服务质量提供了发展空间[1]。

2 大数据技术与5G网络关键技术的融合

2.1 大数据技术与网络切片

网络切片是5G移动网络系统的重要功能。因为5G网络需要满足多种使用场景，若业务和带宽不一样，对网络的性能要求也不一样。为不同业务需求的用户组织不同的切片，建立数据预测模型，精准预测热点数据请求。基于新的业务场景要求大数据提供新的分析能力，而网络资源在切片间分配的联合优化，也需要利用网络资源的大数据分析。

2.2 数据技术与边缘计算

随着计算与存储成为网络的重要功能，网络、计算、存储一体化融合正成为网络发展的重要趋势。为顺应此趋势和满足新型业务的差异化服务质量需求，业界提出云网一体化融合，推动传统集中式数据中心中云计算平台与边缘网络的融合，将原本位于云数据中心的服务和功能下沉到网络边缘，在网络边缘提供计算处理与数据存储。在边缘计算的数据分析中，云计算与传统方法之间进行联合，使传统的数据分析方法能够成功的运用到大数据范畴中。哪些业务需要在云计算中心或下沉到网络边缘处理，需要运用大数据技术对网络收集到的业务流数据进行分析。

2.3 大数据技术与D2D通信

D2D通信作为面向5G的关键技术，具有潜在的提高系统性能、提升用户体验、扩展蜂窝通信应用的前景。D2D通信的引入使得蜂窝通信终端建立Ad Hoc（自组织）网络成为可能。在D2D通信模式下，近邻用户设备不再通过基站中继通信，而直接进行网络终端间的连接和通信。其中，关键的问题，如D2D设备发现、资源分配、数据缓存等都可以通过终端大数据处理技术来加以解决。

2.4 大数据技术与人工智能的网络管理

5G网络采用大规模天线系统和超密集组网技术，并引入频谱共享、D2D等复杂的技术，网络架构更灵活，功能更丰富，业务更加多样化，且要与4G等多张网络同时运行，其数据的维度高、数据类型多、数据量大、缺失数据多、不同设备厂家数据格式不统一等，使无线网络数据的管理面临挑战。因此，形成统一数据标准，降低数据处理复杂度，提取高价值数据，减少数据存储和计算所需的硬件资源，采用高效的自动化数据管理手段等，这都与大数据技术相关。而随着大数据与机器学习、深度学习的结合，智能化在很多领域取得突破，这种利用大量数据学习规则的方式给很多问题带来了全新的解决方案。利用大数据进行网络智能化管理即其中之一[2]。

3 结束语

移动通信网络从1G到4G，通信及计算是分开的。而5G时代，通信与计算能力是可以相互通用的，需找到通信与计算的平衡点，而大数据技术为这一目标的实现提供了保障。5G移动网络正推动无线大数据的快速增长，同时大数据对5G网络的发展起到强化和优化的作用。

参考文献

[1] 林斌，王磊.试论大数据分析在移动通信网络优化中的应用[J].科学技术创新，2018（18）：83-84.

[2] 刘毅，刘红梅，张阳，等.深入浅出5G移动通信[M].北京：机械工业出版社，2019：23.