錢兆樓

摘 要：無線網(wǎng)絡(luò)作為現(xiàn)代信息技術(shù)的產(chǎn)物，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到人們生產(chǎn)生活的多個(gè)領(lǐng)域，無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)、圖像、話音等業(yè)務(wù)的傳輸。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的多元化服務(wù)提出了更高的期望。文章對(duì)現(xiàn)代化無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行闡述，分析大數(shù)據(jù)環(huán)境下無線通信技術(shù)發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)，針對(duì)大數(shù)據(jù)環(huán)境下無線通信技術(shù)的發(fā)展與完善提出合理化建議。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；無線通信；技術(shù)研究

無線通信主要是利用電磁波信號(hào)可以在空間中自由進(jìn)行傳播的特性所形成的一種信息交換通信方式，無線通信技術(shù)給人們的生活帶來的影響是無可爭(zhēng)議的，20世紀(jì)70年代起便開始了對(duì)無線網(wǎng)的研究，隨著以太局域網(wǎng)的迅猛發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)一致受到市場(chǎng)的認(rèn)可。當(dāng)前的大數(shù)據(jù)背景給無線通信技術(shù)帶來了諸多考驗(yàn)，無線通信需要非常龐大的信息數(shù)據(jù)，通過對(duì)信息數(shù)據(jù)的合理運(yùn)用來獲得有價(jià)值的資源信息。大數(shù)據(jù)技術(shù)具有數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、評(píng)估預(yù)測(cè)能力、數(shù)據(jù)可視化技術(shù)等功能，大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)為無線通信領(lǐng)域的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[1]。

1 大數(shù)據(jù)技術(shù)概述

大數(shù)據(jù)技術(shù)是以數(shù)據(jù)為本質(zhì)的新一代信息技術(shù)，能夠帶動(dòng)模式、理念、技術(shù)以及應(yīng)用實(shí)踐的創(chuàng)新，數(shù)據(jù)的獲取手段與處理技術(shù)是大數(shù)據(jù)改進(jìn)的根源，隨著數(shù)據(jù)科技與數(shù)據(jù)科學(xué)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)改革勢(shì)在必行，大數(shù)據(jù)在科學(xué)理論的指導(dǎo)下，需要對(duì)模式與理念進(jìn)行創(chuàng)新，不斷深化大數(shù)據(jù)實(shí)踐與應(yīng)用[2]。大數(shù)據(jù)技術(shù)包括數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、數(shù)據(jù)可視化技術(shù)和預(yù)測(cè)評(píng)估技術(shù)。（1）數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，是大數(shù)據(jù)分析非常重要的一項(xiàng)能力，針對(duì)不同的數(shù)據(jù)格式以及數(shù)據(jù)種類會(huì)運(yùn)用不同的算法進(jìn)行計(jì)算，來體現(xiàn)數(shù)據(jù)本身的價(jià)值特征。（2）數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，通過大數(shù)據(jù)可視化分析功能來了解廣大用戶的實(shí)際需求，可視化分析能夠使數(shù)據(jù)更加地直觀呈現(xiàn)。（3）預(yù)測(cè)評(píng)估技術(shù)，可以從大量的數(shù)據(jù)中對(duì)有價(jià)值的信息進(jìn)行挖掘，構(gòu)建起評(píng)估預(yù)測(cè)模型，然后向模型中輸入相關(guān)數(shù)據(jù)[3]。

2 現(xiàn)代化無線通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 藍(lán)牙技術(shù)

藍(lán)牙技術(shù)是現(xiàn)代無線通信技術(shù)的衍生品，能夠?qū)崿F(xiàn)短距離的無線通信，藍(lán)牙技術(shù)具有較強(qiáng)的抗干擾能力，運(yùn)用調(diào)頻技術(shù)來完成短距離的數(shù)據(jù)傳輸，通過藍(lán)牙技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)設(shè)備的連接，有效解決數(shù)據(jù)同步的問題。藍(lán)牙技術(shù)給人們的生活帶來很大的便捷，但是在相關(guān)技術(shù)方面還存在一定不足，在后續(xù)的發(fā)展過程中仍需不斷完善[4]。

2.2 超寬帶技術(shù)

超寬帶技術(shù)主要基于無線載波發(fā)展應(yīng)用，借助無線通信中的納秒級(jí)非正弦型波窄，通過脈沖的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，超寬帶技術(shù)頻譜較寬，在低功耗、低程序的背景下也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所以超寬帶技術(shù)在越來越多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。

2.3 無線寬帶技術(shù)

無線寬帶技術(shù)主要有衛(wèi)星接入技術(shù)、紅外光通信接入技術(shù)、微波寬帶接入技術(shù)等。微波寬帶技術(shù)主要通過蜂窩式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低通信的發(fā)射功率，減少傳輸消耗，實(shí)現(xiàn)圖像、數(shù)據(jù)等近距離傳播。衛(wèi)星接入技術(shù)可以做到網(wǎng)絡(luò)的高速接入，對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行快速分發(fā)，具有較高的穩(wěn)定性，衛(wèi)星接入技術(shù)非常受到教育領(lǐng)域、金融領(lǐng)域等青睞。紅外光通信接入技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸速度比較快，傳輸距離能夠達(dá)到100 m以上，在多領(lǐng)域中得到應(yīng)用。

3 大數(shù)據(jù)環(huán)境下無線通信技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)

3.1 能量有效問題

在大數(shù)據(jù)環(huán)境背景下，移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)重點(diǎn)與傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)有所不同，傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)服務(wù)質(zhì)量上，而現(xiàn)代移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于提高頻譜的利用率。傳統(tǒng)的移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)依靠電池來供應(yīng)能量，但是商品化的電池很難滿足節(jié)點(diǎn)持續(xù)工作的需求，所以很容易導(dǎo)致能量耗盡，造成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化。大數(shù)據(jù)環(huán)境下，無線終端需要確保能夠在運(yùn)用少量能量的基礎(chǔ)上傳輸更多的數(shù)據(jù)，在無線設(shè)備的運(yùn)行過程中，信息的傳輸需要消耗大量的能量，隨著應(yīng)用需求的不斷增加，對(duì)無線通信網(wǎng)絡(luò)的能耗提出了更高的要求，所以在大數(shù)據(jù)環(huán)境下無線通信技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)之一是如何在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中縮短生命周期、最大程度地節(jié)約能量。

3.2 如何進(jìn)行有效的資源分配

傳統(tǒng)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是面向人人通信的業(yè)務(wù)來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，而在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)開始向物物通信方向發(fā)展，這種通信技術(shù)不需要對(duì)數(shù)據(jù)通信進(jìn)行人為干涉。與人人通信相比，物物通信具有較低的移動(dòng)性。物物通信會(huì)給傳統(tǒng)的蜂窩無線通信系統(tǒng)帶來資源分配以及接入控制的問題，當(dāng)大量的物物通信設(shè)備同時(shí)發(fā)送信息時(shí)會(huì)導(dǎo)致隨機(jī)接入的數(shù)據(jù)包出現(xiàn)擁塞，如果不進(jìn)行有效地控制與管理，很容易造成無線資源的短缺，所以必須明確有效的資源分配方案，確保物物通信設(shè)備正常運(yùn)行。

3.3 無線通信網(wǎng)絡(luò)部署問題

隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)生與發(fā)展，大量的數(shù)據(jù)可以依靠網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)有效運(yùn)行。超密集小區(qū)部署能夠?qū)?shù)據(jù)增長(zhǎng)以及數(shù)據(jù)分布進(jìn)行很好的處理，但是超密集小區(qū)部署會(huì)存在一定的局限性，一旦頻譜資源不足，便要求開拓更高頻率的領(lǐng)域，由于室內(nèi)小區(qū)域中網(wǎng)絡(luò)信息的不足，以及信號(hào)傳播的范圍縮小，在小區(qū)域網(wǎng)絡(luò)邊緣逐漸銳利化的情況下會(huì)加大無線通信網(wǎng)絡(luò)部署的難度。

4 大數(shù)據(jù)環(huán)境下無線通信關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

4.1 MIMO系統(tǒng)

MIMO系統(tǒng)可以通過添加天線來擴(kuò)大信號(hào)接收的自由度，全面提高數(shù)據(jù)接收的可靠性，在MIMO系統(tǒng)中發(fā)射機(jī)與接收機(jī)都會(huì)配備天線元件，大規(guī)模的MIMO系統(tǒng)能夠提高頻譜效率與能量效率，能夠快速消除噪音，通過線性預(yù)編碼能夠降低小區(qū)內(nèi)的干擾。

4.2 移動(dòng)基站

移動(dòng)基站是近年來提出的全新概念，聯(lián)系了毫微蜂窩技術(shù)與移動(dòng)中繼的概念，一個(gè)移動(dòng)基站可以作為一個(gè)小的小區(qū)，可以布置在公交巴士、火車以及私家車上，提升車內(nèi)用戶的服務(wù)質(zhì)量，對(duì)移動(dòng)基站的布置可以使蜂窩網(wǎng)絡(luò)獲益。移動(dòng)基站可以幫助消減信令網(wǎng)絡(luò)的開支，而且可以提升網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率，正是由于移動(dòng)基站能夠?qū)ο嚓P(guān)的用戶代表進(jìn)行切換，所以比較適合布置在移動(dòng)的環(huán)境下。

4.3 認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)

CR網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)有遠(yuǎn)景的、可以改善擁堵的RF頻譜，運(yùn)用CR網(wǎng)絡(luò)可以更加充分地使用無線電頻譜，在無干擾的基帶上可以同享頻段。CR網(wǎng)絡(luò)對(duì)周圍的無線電環(huán)境進(jìn)行感知并且對(duì)傳輸功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過展開寬帶頻譜可以使用授權(quán)用戶沒有使用的頻譜資本，首先要對(duì)未使用的頻譜進(jìn)行監(jiān)控，將信息反饋到CR發(fā)射機(jī)，防止用戶之間發(fā)生碰撞，在CR網(wǎng)絡(luò)中，用戶可以使干擾低于門限值，提高頻譜的使用率，提升動(dòng)力功率。

5 大數(shù)據(jù)環(huán)境下無線通信技術(shù)優(yōu)化策略

在大數(shù)據(jù)環(huán)境背景下，無線通信領(lǐng)域需要緊隨社會(huì)發(fā)展的步伐，對(duì)無線通信關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行改革與創(chuàng)新，不斷強(qiáng)化成功的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)在無線通信技術(shù)發(fā)展中的應(yīng)用。大數(shù)據(jù)環(huán)境下無線通信技術(shù)的優(yōu)化發(fā)展途徑如下。

5.1 信息技術(shù)個(gè)體化

在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，無線通信技術(shù)日益完善，用戶的個(gè)體化需求不斷增加，在未來的無線通信技術(shù)發(fā)展過程中，需要實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)的個(gè)體化，將其作為無線通信技術(shù)的主要發(fā)展方向，使其在智能手機(jī)以及無線電腦上得到普及應(yīng)用，將移動(dòng)IP作為幫助信息個(gè)體化實(shí)現(xiàn)的重要手段，結(jié)合用戶的實(shí)際需求來實(shí)現(xiàn)技術(shù)的信息化應(yīng)用，移動(dòng)IP技術(shù)與智能技術(shù)相結(jié)合能夠提升用戶的體驗(yàn)效果，進(jìn)一步推動(dòng)個(gè)體化通信的發(fā)展。

5.2 信息技術(shù)互補(bǔ)化

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，無線通信技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代通信的主要技術(shù)，能夠解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟蛔悖ㄟ^多元化的傳輸渠道來提高傳輸效率。因此，我國(guó)要實(shí)現(xiàn)無線通信技術(shù)的普及，對(duì)無線通信設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，提高無線通信系統(tǒng)的管理水平，結(jié)合我國(guó)當(dāng)前無線通信的發(fā)展現(xiàn)狀，滿足不同場(chǎng)合網(wǎng)絡(luò)接入的需求，做到移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)的互補(bǔ)，滿足移動(dòng)數(shù)據(jù)有效傳輸。

5.3 通信技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新化

針對(duì)無線通信技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，不同的領(lǐng)域有不同的應(yīng)用需求，在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，需要將無線通信技術(shù)與多學(xué)科之間建立起聯(lián)系，滿足用戶的差異性需求，無線通信技術(shù)的應(yīng)用要實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新化，向著跨行的方向發(fā)展，通過創(chuàng)新元素的植入來滿足多元化的需求，促使無線通信技術(shù)不斷改革與完善。

5.4 加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)范化

大數(shù)據(jù)環(huán)境下需要對(duì)多種全局信息進(jìn)行采集，對(duì)結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化的信息進(jìn)行儲(chǔ)存與分類，運(yùn)用數(shù)據(jù)處理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)。在無線通信技術(shù)發(fā)展的過程中，需要不斷加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)范，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)來進(jìn)一步優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，分析各項(xiàng)因素與網(wǎng)絡(luò)性能之間的關(guān)系，運(yùn)用大數(shù)據(jù)的信息挖掘能力、信息處理能力等來滿足用戶的個(gè)性化需求，降低資源管理的難度，為資源的準(zhǔn)確利用提供極大便利。

5.5 加強(qiáng)無線通信安全保障

大數(shù)據(jù)環(huán)境下，無線通信系統(tǒng)發(fā)展具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、控制智能化、功能多樣化、外形微觀化、工作持續(xù)化等特點(diǎn)，互聯(lián)網(wǎng)的開放性導(dǎo)致了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩越档?，為了穩(wěn)定無線通信技術(shù)的發(fā)展，需要確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩ㄟ^數(shù)字簽名、加密技術(shù)、安全認(rèn)證等技術(shù)使信息資源免遭泄密，一線的工作人員需要立足于實(shí)踐、加強(qiáng)技術(shù)研究與創(chuàng)新，形成具有科學(xué)性與時(shí)代性的信息安全保護(hù)措施[5]。

6 結(jié)語

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)得到了進(jìn)一步提升，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新興的通信技術(shù)快速發(fā)展，導(dǎo)致了數(shù)據(jù)流量的爆炸式增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)高度復(fù)雜化，信息社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。無線通信技術(shù)作為時(shí)代性技術(shù)，在實(shí)際生產(chǎn)生活中發(fā)揮著巨大作用，大數(shù)據(jù)環(huán)境的無線通信技術(shù)主要是通過互聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息數(shù)據(jù)的傳輸，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)零散的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集，利用相關(guān)的數(shù)據(jù)挖掘算法來得到有價(jià)值的信息，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用打破了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的局限性，促進(jìn)無線通信技術(shù)的穩(wěn)定發(fā)展。

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