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

張馨霞

【摘?要】我國(guó)的5G設(shè)備建設(shè)已經(jīng)全面鋪開，但其應(yīng)用場(chǎng)景的建設(shè)還不完善。因此，接下來，我國(guó)應(yīng)將重點(diǎn)放在5G應(yīng)用的開發(fā)上。物聯(lián)網(wǎng)作為信息技術(shù)的重要組成部分，其發(fā)展取決于通信技術(shù)的發(fā)展。通過5G技術(shù)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)已成為其應(yīng)用領(lǐng)域的重要組成部分。本文分析了5G和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以及5G通信技術(shù)的特點(diǎn)，分析了在當(dāng)今形勢(shì)下將5G和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合起來的措施。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng);5G通信技術(shù);應(yīng)用措施

引言

相對(duì)于其他的通信技術(shù)，5G技術(shù)在通信流暢性、穩(wěn)定性方面都有明顯優(yōu)勢(shì)，可以為廣大用戶提供更加快捷穩(wěn)定的通信服務(wù)。其關(guān)鍵技術(shù)包括大規(guī)模MIMO技術(shù)、超密集組網(wǎng)技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等，作為通信運(yùn)營(yíng)企業(yè)，必須要熟悉5G通信關(guān)鍵技術(shù)的原理和應(yīng)用場(chǎng)景，深入了解技術(shù)要求和技術(shù)特點(diǎn)，強(qiáng)化技術(shù)使用效能，這對(duì)于高效發(fā)揮通信技術(shù)的作用、提升5G通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。

1、5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述

5G網(wǎng)絡(luò)即第五代通信技術(shù)，其在傳輸速度、傳輸性能與第四代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比，有了很大的提升，理論上5G傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于4G技術(shù)，這是一種質(zhì)的飛越。這表明5G技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)引起各行各業(yè)的發(fā)展方向[4]。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下載速度快，網(wǎng)絡(luò)容量大，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)讓物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備更快產(chǎn)生、更快融入到生活中，其對(duì)于推廣電影行業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有著不可忽視的作用;且5G技術(shù)時(shí)延低，廣泛用于醫(yī)療、交通和視頻通話中。但5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也有著缺點(diǎn)，即5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)設(shè)備要求極高，目前由于5G基站還處于建設(shè)中，所以5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并未真正普及到人們的日常生活中;而就目前的發(fā)展情況來說，5G技術(shù)會(huì)大幅度提高后臺(tái)運(yùn)行的耗電量，這對(duì)于充電設(shè)備和快充技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)核心點(diǎn)。但是，5G技術(shù)的出現(xiàn)，改變了人們的生活方式，增添了生活樂趣，未來5G技術(shù)的發(fā)展，必然會(huì)帶來更多的智能產(chǎn)品。

2、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是信息化時(shí)代的重要發(fā)展階段。物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設(shè)備，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過程的聲、光、電、力學(xué)、位置等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，以便于識(shí)別、管理和控制。該系統(tǒng)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將固定資產(chǎn)數(shù)據(jù)及其狀態(tài)數(shù)直接采集，自動(dòng)或被動(dòng)記錄系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，為實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)資產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控和保值增值提供支持[1]。

3、5G通信技術(shù)的特點(diǎn)

5G是人們關(guān)注較多的技術(shù)，也是最近幾年我國(guó)大力發(fā)展的通信技術(shù)手段。第五代通信技術(shù)是對(duì)前一代通信技術(shù)的改進(jìn)和提升，在很多方面都有超越，而讓我們感知最強(qiáng)的便是高網(wǎng)速、低延遲和低功耗。

3.1高網(wǎng)速

在如今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的狀況下，無線通信技術(shù)已經(jīng)有了翻天覆地的變化，尤其在網(wǎng)絡(luò)傳輸速率方面。而這些能力的提升也給我們的上網(wǎng)體驗(yàn)帶來了極大的改善，無論是高清圖片，還是高清視頻，現(xiàn)在都可以在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)下輕松運(yùn)行。相比于4G網(wǎng)絡(luò)，5G網(wǎng)絡(luò)基站峰值要求不低于20Gb/s，當(dāng)然這個(gè)速度是峰值速度，不是每一個(gè)用戶的體驗(yàn)。隨著新技術(shù)使用，這個(gè)速度還有提升的空間。

3.2低延遲

低延時(shí)是5G網(wǎng)絡(luò)的另一大特點(diǎn)，也是第五代通信技術(shù)的主要提升，5G對(duì)于時(shí)延的最低要求是1毫秒，甚至更低，延時(shí)可以被處理得幾乎讓我們感受不到。這一技術(shù)相對(duì)于4G來說，是具有大幅度提升的。我們都知道時(shí)延越低，在使用過程中越能夠?qū)崿F(xiàn)同步控制，傳統(tǒng)的通信技術(shù)因?yàn)闀r(shí)延較高，在某些特殊的場(chǎng)合就無法使用，比如自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程手術(shù)等[2]。

4、5G通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的應(yīng)用

5G為我們提供了一個(gè)高速，低延遲的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，使我們擁有更好的Internet體驗(yàn)，并且物聯(lián)網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)速度提出了更高的要求和開發(fā)過程中的延遲。在這種情況下，使用5G網(wǎng)絡(luò)為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可以大大改善物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景。

4.1、SDN/NFV技術(shù)

在5G通信技術(shù)中，更重要的是可擴(kuò)展技術(shù)的應(yīng)用。云計(jì)算服務(wù)的出現(xiàn)和三網(wǎng)融合產(chǎn)業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了5G通信網(wǎng)絡(luò)的安全性，并有助于5G通信技術(shù)。制定技術(shù)發(fā)展計(jì)劃。SDN/NFV技術(shù)指的是軟件定義的網(wǎng)絡(luò)/網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，尤其是5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的新架構(gòu)。它實(shí)現(xiàn)了虛擬化和軟件化，并且對(duì)數(shù)據(jù)分離具有很好的控制效果。它對(duì)5G移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展具有重大影響。增強(qiáng)。SDN/NFV技術(shù)是5G通信技術(shù)的基礎(chǔ)。與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，構(gòu)建通信的基本層，控制層和應(yīng)用層，以實(shí)現(xiàn)程序調(diào)用，而無需人工配置，從而大大簡(jiǎn)化了5G通信網(wǎng)絡(luò)的管理。為了優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，要求5G通信網(wǎng)絡(luò)具有轉(zhuǎn)發(fā)分離的功能。該功能的實(shí)現(xiàn)可以促進(jìn)5G通信網(wǎng)絡(luò)在受控狀態(tài)下的運(yùn)行。結(jié)合SDN和NFV技術(shù)，可以建立虛擬網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以滿足不同業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)需求[3]。

4.2、5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的具體應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上就是傳感器+互聯(lián)網(wǎng)，即物聯(lián)網(wǎng)需要有傳感器技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，而傳感器實(shí)際上就是信息的獲取和傳輸。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，代表著物物相連，兩者之間通過信息傳輸，通過反饋的形式完成通信以達(dá)到互聯(lián)互通的效果。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在信息傳輸方面是遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的，這對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是很好的契機(jī)，5G的到來，使萬物相連成為現(xiàn)實(shí)，為未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。生活中物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品很多，使用者能夠隨時(shí)獲取到需要的信息，而且還能遠(yuǎn)距離控制物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品。技術(shù)改變發(fā)展，發(fā)展推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新。

4.3、超密集組網(wǎng)技術(shù)

超密集組網(wǎng)技術(shù)，主要實(shí)現(xiàn)的路徑是增加基站密度。為了提升頻率復(fù)用效率，技術(shù)人員必須要做好各類型通信基站的部署，要形成系統(tǒng)完備的通信機(jī)制。超密集組網(wǎng)技術(shù)的核心技術(shù)是虛擬層技術(shù)和無限物理層技術(shù)，細(xì)分下去又涵蓋了MAC技術(shù)、編碼技術(shù)、多址技術(shù)等。無線物理層技術(shù)的主要作用機(jī)理是提升網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)強(qiáng)度，減少甚至消除網(wǎng)絡(luò)的盲點(diǎn)，提升5G通信的頻譜帶寬使用率。無線物理層技術(shù)通過構(gòu)造立體化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，有效擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積，為不同場(chǎng)景的用戶提供各種通信需求，有效增強(qiáng)系統(tǒng)容量。虛擬層技術(shù)主要任務(wù)是虛擬處理多層網(wǎng)絡(luò)。通過單層實(shí)體網(wǎng)絡(luò)，單層實(shí)體基站以宏基站作為虛擬網(wǎng)絡(luò)的主要平臺(tái)進(jìn)一步搭建虛擬平臺(tái)，以指令形式控制虛擬層。實(shí)體層控制平臺(tái)是實(shí)體站，負(fù)責(zé)有效管理各類傳輸數(shù)據(jù)。通過虛擬層技術(shù)，主要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)控單載波和多載波，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管控5G通信過程。通信公司利用虛擬層技術(shù)，可以全面了解用戶的通信需求，針對(duì)通信業(yè)務(wù)類別以及發(fā)展方向變化，調(diào)整配置，調(diào)配現(xiàn)有的資源，可以有效地避免資源分布不均與以及咨詢浪費(fèi)問題，最終為用戶提升符合通信需求的優(yōu)質(zhì)通信服務(wù)。

5、結(jié)束語(yǔ)

相比于4G技術(shù)，5G能夠提供更快的速度、更低的延時(shí)，無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，給物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)提供了可能，遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程手術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)操作，能夠?qū)崿F(xiàn)資源的平衡利用，智能家居、智能交通，能夠使我們的生活更加方便。當(dāng)然，隨著應(yīng)用場(chǎng)景的不斷擴(kuò)展，5G技術(shù)也需要不斷開拓創(chuàng)新，在通信穩(wěn)定性和安全性方面取得更大的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：中油遼河工程有限公司）