物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下的5G 通信技術(shù)應(yīng)用

盧小煌

（廣東南方電信規(guī)劃咨詢?cè)O(shè)計(jì)院有限公司惠州分公司，惠州 516003）

0 引言

在不斷的發(fā)展過(guò)程中，物聯(lián)網(wǎng)在越來(lái)越多的領(lǐng)域得到了應(yīng)用，并且取得了相當(dāng)顯著的成果，對(duì)于通信技術(shù)的容量和速率提出了更高的要求，在這種情況下，5G 通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用也就顯得越發(fā)緊迫。

1 物聯(lián)網(wǎng)與5G 通信技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的一種特殊表現(xiàn)形式，主要是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，結(jié)合物品本身配套的射頻識(shí)別或者條形碼等傳感設(shè)別，進(jìn)行信息的收集，實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別的同時(shí)，也可以為管理決策的制定提供參考依據(jù)，屬于一種智能化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，集成了傳感技術(shù)、跟蹤識(shí)別技術(shù)、智能優(yōu)化技術(shù)以及通信協(xié)議等。物聯(lián)網(wǎng)屬于第三代網(wǎng)絡(luò)，集成了新一代的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，強(qiáng)調(diào)以電子信息作為基礎(chǔ)和前提，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化創(chuàng)新來(lái)保證數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)男Ч軌蛲苿?dòng)現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字化，其本身有著極其廣泛的應(yīng)用范圍，能夠?qū)ξ锱c物的數(shù)字信息進(jìn)行統(tǒng)合整理，于工業(yè)制造、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、物流運(yùn)輸、智能環(huán)境等方面發(fā)揮著積極作用。

5G（5th-Generation）指第五代移動(dòng)通信技術(shù)，是4G 的延伸和拓展，其性能目標(biāo)體現(xiàn)在能源節(jié)約、延遲減少、成本降低等方面，憑借較高的系統(tǒng)容量，能夠支持大規(guī)模設(shè)備連接。與2G、3G 和4G 一樣，5G 同樣為數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡(luò)，供應(yīng)商服務(wù)覆蓋區(qū)域會(huì)被劃分為多個(gè)較小的地理區(qū)域，即“蜂窩”。相比較當(dāng)前的4G 主流運(yùn)動(dòng)通信技術(shù)，5G 的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在很多方面，如數(shù)據(jù)傳輸速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了以往的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，可以達(dá)到10Gbit/s 的極限值，即時(shí)對(duì)比數(shù)據(jù)傳輸速率較高的4G 網(wǎng)絡(luò)，單純?cè)跀?shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣壬弦惨霭俦?，甚至超過(guò)了現(xiàn)階段大部分有線互聯(lián)網(wǎng)。同時(shí)，5G 網(wǎng)絡(luò)擁有更快的響應(yīng)時(shí)間，網(wǎng)絡(luò)延遲一般在1毫秒以內(nèi)，因此其不僅能夠?yàn)槭謾C(jī)等移動(dòng)設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，還可以提供家庭網(wǎng)絡(luò)和辦公網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

2 物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下的5G 通信技術(shù)應(yīng)用

2.1 密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

5G 通信技術(shù)具有智能化和多元化的特點(diǎn)，密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是這些特點(diǎn)得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)和保障。相比較5G 通信技術(shù)，5G 所能夠提供的流量可以達(dá)到千倍以上，而考慮多種無(wú)線接入技術(shù)的有機(jī)聯(lián)系，想要通過(guò)更加細(xì)致的分割來(lái)實(shí)現(xiàn)5G 網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建并不現(xiàn)實(shí)，這就需要做好密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的合理應(yīng)用。從實(shí)際應(yīng)用的角度分析，密集網(wǎng)路技術(shù)的內(nèi)容體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是在宏基站外部進(jìn)行天線設(shè)置，以此來(lái)拓展室外空間，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)增容，也可以提高系統(tǒng)的靈活性；二是在室外進(jìn)行密集網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)調(diào)配合，提高相鄰節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，對(duì)信噪比增益進(jìn)行改善。

2.2 高頻段傳輸技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下，各行各業(yè)的發(fā)展對(duì)于網(wǎng)絡(luò)容量和數(shù)據(jù)傳輸速率都提出了更高的要求，以當(dāng)前的4G 通信技術(shù)為例，系統(tǒng)頻段多集中在3GHz 以內(nèi)，基本能夠滿足日常數(shù)據(jù)傳輸需求，但是在遇到大規(guī)模線上活動(dòng)的情況下，數(shù)據(jù)傳輸量的迅速增長(zhǎng)會(huì)將頻段資源缺乏的情況凸顯出來(lái)，引發(fā)網(wǎng)絡(luò)擁擠問(wèn)題，影響用戶的使用體驗(yàn)，想要對(duì)相應(yīng)的問(wèn)題進(jìn)行解決，需要高頻段技術(shù)的支持。高頻段傳輸技術(shù)下，寬帶可以達(dá)到284.7GHz，是微波全部帶寬的12倍，相比較微波，毫米波的頻率集中在27.3-350GHz，本身尺寸并不大，能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)天線的小型化，在縮減設(shè)備體型的同時(shí)，也可以促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)速率的提高，滿足超高速短距離通信。

2.3 SDN/NFV 技術(shù)

SDN 指軟件定義網(wǎng)絡(luò)，NFV 則是指網(wǎng)路功能虛擬化，兩者是構(gòu)成5G 通信技術(shù)的基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下，5G 通信技術(shù)應(yīng)用中，可擴(kuò)展技術(shù)占據(jù)了相當(dāng)重要的位置，云計(jì)算服務(wù)以及三網(wǎng)融合的發(fā)展，帶動(dòng)了5G 通信網(wǎng)絡(luò)安全性的提高，也能夠?yàn)?G 通信技術(shù)的發(fā)展規(guī)劃提供參考。在5G 通信網(wǎng)絡(luò)中，虛擬化與軟件化的實(shí)現(xiàn)能夠進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)分離控制的效果，促進(jìn)5G 通信技術(shù)的發(fā)展。借助SDN/NFV 技術(shù)，可以依照相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)，對(duì)通信基礎(chǔ)層、控制層和應(yīng)用層進(jìn)行構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)有效的程序調(diào)用，以自動(dòng)配置取代手動(dòng)配置，促進(jìn)5G 通信技術(shù)管理水平的提高。而在對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中，5G 通信網(wǎng)絡(luò)需要具備相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)分離功能，幫助技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行控制，通過(guò)將SDN 和NFV 技術(shù)相結(jié)合的方式，可以構(gòu)建起有效的虛擬網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，滿足多樣化的業(yè)務(wù)需求。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，信息化時(shí)代，伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，各行各業(yè)的信息化進(jìn)程得到了全面發(fā)展，5G 通信技術(shù)成為了通信技術(shù)發(fā)展的主流方向，取代4G 通信已經(jīng)成為一種必然。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，使得其對(duì)于數(shù)據(jù)信息的傳輸速率提出了更高的要求，將5G 通信技術(shù)應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)中，能夠進(jìn)一步拓展通信頻段，強(qiáng)化通信安全，更好的滿足物聯(lián)網(wǎng)的通信需求。