物联网形势下5G通信技术应用

【摘要】现阶段，互联网信息技术已经进入高速发展时期，这一技术的快速发展使得移动网络技术的发展也不断深入。在移动网络技术的突破，使社会发生了很大的改变，使得我们的工作、生活发生了巨大的变化。当前最先进的通信系统就是5G移动通信技术，其在全球才开始发展，也是今后通信技术发展的方向。本文从物联网、5G通信技术等相关概念入手，对当前5G通信技术的特点进行论述，并从高频段传输、密集网络技术以及智能化技术等方面，对物联网背景下5G通信技术的应用进行介绍。

【关键词】物联网；5G通信技术；应用

1物联网和5G通信技术的相关概述

1.1物联网

所谓物联网，就是将物和物之间的网络相连在一起。从技术层面来看，就是将微型感应芯片加入到物体中，使互联网络的智能化水平得以提升，利用网络使物与人、物与物间的沟通得以实现。本文认为，物联网就是通过传感设备的应用，以严格的协议为基础，把不同类型的网络连接在一起，使信息之间能够交互，使通信更加的稳定，使信息的精准定位、跟踪等目的得以实现。当前，物联网技术的应用范围非常宽，同时它有着较强的适应性，在社会发展过程中各方面都涉及，例如智能交通、智慧城市等等。由于城市化进程的推进，物联网的应用范围还会不断地加大，同时，5G网络的产生，也会对物联网的发展产生一定的推进作用。

1.25G通信技术

所谓5G，就是我们所说的第五代移动通信技术，它将会在2020年面世。国际电信联盟，把5G叫做IMT-2020，这就是说5G标准化工作会在2020实现。与4G进行比较，5G技术的变化以能力指标的变化为主，也就是我们所说的Gbps用户体验速率，通过这一技术，能够在28吉赫的超高频段，数据传送速度会达到一秒1Gbp以上，其传送速度非常快。此外，在传输距离上也有很大的改进，能够在2km范围内将数据进行传输，使数据传输的空间约束得以有效的打破。当前，全世界最先进的通信技术之一就是5G技术，全世界对这一技术十分的关注。以5G通信技术应用为基础，能够使数据传统速度大大提升，使传统的空间限制得以有效的消除。对于5G通信技术来说，其研发主要有三个阶段：①关键技术的试验；②技术方案验证；③系统验证。

1.35G通信技术的特点

截至目前，5G通信技术的定义还没有达成一致，然而理论界一致认为其技术特点主要有五个方面，具体见图1。（1）数据流量增加。由于网络需求的不断上涨，现阶段移动网络套餐中的流量想要使人们的需求得以满足是很难的，在同时下载、上传数据量的过程中，就会出现网络不稳定的情况。但是5G通信技术可以对超大量的数据流动进行承载，与4G网络吞吐量进行比较，其要高出一千倍以上。就算是在网络拥堵时，最低也能达到每平方千米100吉字节每秒的速度。（2）联网设备数量增加。联网设备数量对互联网信息传送速度和质量有着直接的影响，设备数量多一些，网络质量就要好一些，覆盖面也要广一些。然而因为联网设备造价不低，同时在4G通信技术下需求量不多，使得当前设备数量不多。但图15G通信技术的特点是在十年后，联网设备会大大增加，例得信号质量、稳定性增加，今后5G覆盖面也会增长，会达到4G网络的一百倍。（3）峰值速率高。所谓峰值速率，就是在网络运行过程中，速度最高峰或最低峰的速率。在4G网络运行过程中，峰值速率一般是每秒600兆字节。但是在5G通信技术下，这一速率会提高超过十倍，达到每秒10吉字节。同时，单个用户数据流量峰值速率也会达到每秒10吉字节。从传送速度来看，它有了巨大的提升。（4）延迟短。5G通信技术与4G相比较，其网络延迟更短，能提高五到十倍，从而使人们在延迟上消耗的资源大大降低，同时，针对财产安全等方面，其可靠性高，可以达到99.99%以上。

2物联网下5G通信技术的应用

2.1高频段传输技术

在物联网形势下，各行各业的发展必须有足够的网络容量、传输速率支撑。拿当前移动通信系统来说，系统频段基本在3吉赫之内，可以将日常简单的需求得以满足，倘若出现大范围的线上活动，在短时间内使用数量快速上涨，频段资源就会不足，网络出现拥挤的情况，使得用户的使用受到影响。然而在高段频传输技术中，宽带能够达到284.7吉赫，这一数字是微波全部带宽的十二倍。也就是说，微波和毫波叫法虽然差不多，然而范围却有很大的区别。毫波与微波进行比较，其要小一些，毫米波频率一般在27.3~350吉赫，因为尺寸不大，其可以使小型化得以实现，从而将体积更小、耗材更小的设备制作出来。此外，还可以使超高速短距离通信得以实现，同时与5G相结合，其兼容性也十分好。

2.2密集网络技术

对于5G通信技术来说，其提供的流量与4G网络进行比较，是后者的千倍以上。5G通信技术是将多种无线接入技术有机联系在一起，覆盖范围较小，想要使更小的分割得以实现基本是不现实的，因此，在这一条件下，密集网络技术的应用是十分关键的。对于密集网络技术来说，其主要有两个方面的内容：①在宏基站外部，将很多的天线进行设置，通过这一方式使室外空间得以拓宽，同时，使系统容量增加的目的得以实现，更重要的是，它可以使系统灵活性得到很大的提升。②在室外，将很多密集网络进行设置，能够使不同网络节点间的协调、合作得以推进，这样，就能够使相邻节点的准确性大大提升，从而还会使信噪比增益得到很大的改进。可以看出，在5G通信技术中，密集网络技术的使用，能够使网络空间增加，使时间动态变化得以实现，使网络覆盖面积不断加大，使网络优势得以充分发挥出来。

2.3智能化技术

今后5G通信技术必然会需要将多元化的服务进行提供，同时还会有很多复杂的数据向中心网络进行传输。从本质上来看，5G通信技术的中心网络就是一个云计算平台，其是由大型服务器构成的，其计算能力是非常强的。这一技术能够利用交换机网络和其它设备与其它基站连接在一起，针对较强时效性的数据、以及大量的数据来说，它也可以有效的应对。能够将其向云计算中心进行提交，将其进行网络处理，这样能够细化数据，同时将其按照不同的类别进行划分、归档。对于中心网络来说，它的外部还有很多中端和基站，其存在的形态各不相同。对于网络中心来说，可以结合不同的业务类型，将不同的频段进行选择。在用户体验过程中，网络连接方式更加的多样。想要对这样复杂、大量的业务进行应对，就一定要使智能化水平提升，使识别、分类以及选择的能力提升，因为在5G通信技术中，最关键的技术之一就是智能化技术。

2.4SDN/NFV技术

在5G通信技术中，最关键的一个应用技术就是可扩展技术，云计算服务的产生、三网融合产业的不断深入，使得5G通信网络的安全性也得到提升，而且对于5G通信技术将技术发展规划制定也是非常有帮助的。对于SDN/NFV技术来说，就是软件定义网络/网络功能虚拟化，尤其是在5G移动通信网络中，虚拟化、软件化的实现，在控制数据分离方面的效果非常突出，这对5G通信技术的发展有着巨大的推进作用。对于SDN/NFV技术来说，它是5G通信技术的基础，根据网络能够将通信的基础、控制和应用层进行构建，使程序上的调用得以实现，成功地将手动配置进行取代，在5G通信技术管理方面的作用十分突出。想要使网络系统得以优化，5G通信网络就要使转发分离的功能得以实现，这一功能能够使5G通信网络在运行时能够被控制。通过SDN/NFV的结合，可以将虚拟网络架构有效的建立，使不同业务对网络的需求得以满足。

2.5设备间直接通信技术

现阶段，移动通信系统能够利用分布的固定站点将通信网构建。大多是以基站为核心，向四周进行扩散，使市区网络覆盖得以实现。5G网络技术在设计时，就对4G通信技术的缺陷进行全面的考虑，对以基站为核心的移动网络建设，不可能将用户的需求得以满足的这一情况正确的认识，因此，将直接通信技术进行建立，使移动网络接收设备可以在无基站的条件下，将网络进行接收，使得通信设备的直接通信得以实现，这对于今后网民数量突增的情况是非常适用的。这一技术能够使接入方式、网络连接方式等得以开脱，从而网络传播的有效性会更突出。

3结语

由于信息化技术、网络技术的快速深入推进，加之信息化进程的快速发展，当前通信技术想要使日常通信需求得以满足已经很难，因此，今后通信技术的主流发展方向就是5G。同时，由于物联网技术的深入发展，物联网设备的不断深入和推广，通信技术也要与物联网的特点有机结合，对其进行有效的调整。5G通信技术要将自身的兼容性提升，使通信频段拓宽，还要强化通信安全保护，从而使物联网时代对通信需求得以满足。

参考文献

[1]樊衍涛，陈兴旺，李屹.物联网形势下的5G通信技术应用[J].数字通信世界，2017（10）.

[2]崔中海.5G移动通信技术及发展趋势的探究[J].数字通信世界，2017（4）.

[3]姚广.5G移动通信发展趋势与若干关键技术分析[J].信息系统工程，2017（2）.

作者：金瑞明 单位：中国电子科技集团公司第二十二研究所