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

宮明

廣東南方通信建設(shè)有限公司 廣東廣州 510000

1 物聯(lián)網(wǎng)的概況與發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 概況

物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通訊網(wǎng)后發(fā)展的又一種信息產(chǎn)業(yè)，還被稱之為傳感網(wǎng)。具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，不論是在城市安全、智能交通中，還是公共衛(wèi)生、工業(yè)生產(chǎn)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都發(fā)揮著自身特有的功能與優(yōu)勢(shì)，為人們的生活與工作提供了顯著的便捷。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)作為一項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是將物品與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，并展開信息交換與通訊，進(jìn)而對(duì)智能化進(jìn)行準(zhǔn)確地識(shí)別、定位、監(jiān)管與追蹤。但是，“物聯(lián)網(wǎng)+”并未是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的唯一核心，其中還包括以智能化為主，物物相連的一項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中，可以借助3個(gè)結(jié)構(gòu)層次將其實(shí)現(xiàn)。（1）感知層，將其直接與物體、設(shè)備相銜接。作為物聯(lián)網(wǎng)中一項(xiàng)最基礎(chǔ)的部分，該層次的功能主要是對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集與感知。（2）網(wǎng)絡(luò)層，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)闹匾ǖ?，也是確保物聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)得到穩(wěn)定應(yīng)用的主要支撐技術(shù)。需要在結(jié)構(gòu)完善、合理的網(wǎng)絡(luò)層下，才能夠保證數(shù)據(jù)信息的有效傳輸[1]。（3）應(yīng)用層，該層次是結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的不同需求進(jìn)行調(diào)整的關(guān)鍵部分，借助平臺(tái)與服務(wù)來(lái)處理信息數(shù)據(jù)，進(jìn)而保證不同的功能得以實(shí)現(xiàn)。

1.2 發(fā)展現(xiàn)狀

就目前實(shí)際情況來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)早已經(jīng)被應(yīng)用在人們的工作與生活中，并能充分滿足各個(gè)領(lǐng)域的實(shí)際需求。但是，受到4G通信技術(shù)速率、容量、延時(shí)的影響，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展造成了一定的阻礙，導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)難以更加深入地應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)中。

2 5G通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

到目前為止，移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了4代，技術(shù)水平不斷上升，當(dāng)前正處于4G時(shí)代。與當(dāng)前的4G通信技術(shù)相比，5G通信技術(shù)在各項(xiàng)性能指標(biāo)上都將取得重大突破。首先是在網(wǎng)速上，5G傳輸速率至少可以達(dá)到7．5Gbps，傳輸峰值速率甚至可以突破10Gbps，這意味著，5G時(shí)代下載一部電影僅需一秒鐘；其次是在帶寬方面，5G通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高帶寬快速接入，可以承載更多的設(shè)備連接，這為物聯(lián)網(wǎng)的接入提供了更加成熟的條件[2]。有研究表明，到2020年，5G接入網(wǎng)絡(luò)的速率將可以與當(dāng)前的光纖接入相媲美，其容量也將實(shí)現(xiàn)至少100倍的提升；最后是在網(wǎng)絡(luò)延時(shí)方面，5G技術(shù)可以滿足不斷網(wǎng)和低延遲的苛刻要求，因?yàn)?G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)非常強(qiáng)，人們隨時(shí)都可以接入5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。

3 物聯(lián)網(wǎng)下5G通信技術(shù)的應(yīng)用

3.1 高頻段傳輸技術(shù)

在物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下，各行各業(yè)的發(fā)展必須有足夠的網(wǎng)絡(luò)容量、傳輸速率支撐。拿當(dāng)前移動(dòng)通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)頻段基本在3吉赫之內(nèi)，可以將日常簡(jiǎn)單的需求得以滿足，倘若出現(xiàn)大范圍的線上活動(dòng)，在短時(shí)間內(nèi)使用數(shù)量快速上漲，頻段資源就會(huì)不足，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁擠的情況，使得用戶的使用受到影響。然而在高段頻傳輸技術(shù)中，寬帶能夠達(dá)到284．7吉赫，這一數(shù)字是微波全部帶寬的十二倍。也就是說(shuō)，微波和毫波叫法雖然差不多，然而范圍卻有很大的區(qū)別。毫波與微波進(jìn)行比較，其要小一些，毫米波頻率一般在27．3-350吉赫，因?yàn)槌叽绮淮?，其可以使小型化得以?shí)現(xiàn)，從而將體積更小、耗材更小的設(shè)備制作出來(lái)。

3.2 密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)用戶越來(lái)越多，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量大幅度提高，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊也朝著多樣化、寬帶化以及智能化方向不斷發(fā)展，由于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集中聚集在室內(nèi)和熱點(diǎn)區(qū)域，因此只有通過(guò)密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)才可以確保5G1000倍數(shù)據(jù)流量的使用需求，從而有效提高系統(tǒng)容量，進(jìn)一步健全網(wǎng)絡(luò)覆蓋功能，不僅有利于增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的靈活性，還能夠大大提升系統(tǒng)頻率復(fù)用率。

3.3 智能化技術(shù)

今后5G通信技術(shù)必然會(huì)需要將多元化的服務(wù)進(jìn)行提供，同時(shí)還會(huì)有很多復(fù)雜的數(shù)據(jù)向中心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。從本質(zhì)上來(lái)看，5G通信技術(shù)的中心網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)云計(jì)算平臺(tái)，其是由大型服務(wù)器構(gòu)成的，其計(jì)算能力是非常強(qiáng)的。這一技術(shù)能夠利用交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)和其它設(shè)備與其它基站連接在一起，針對(duì)較強(qiáng)時(shí)效性的數(shù)據(jù)、以及大量的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，它也可以有效的應(yīng)對(duì)。能夠?qū)⑵湎蛟朴?jì)算中心進(jìn)行提交，將其進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)處理，這樣能夠細(xì)化數(shù)據(jù)，同時(shí)將其按照不同的類別進(jìn)行劃分、歸檔。對(duì)于中心網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，它的外部還有很多中端和基站，其存在的形態(tài)各不相同。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中心來(lái)說(shuō)，可以結(jié)合不同的業(yè)務(wù)類型，將不同的頻段進(jìn)行選擇。在用戶體驗(yàn)過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)連接方式更加的多樣。想要對(duì)這樣復(fù)雜、大量的業(yè)務(wù)進(jìn)行應(yīng)對(duì)，就一定要使智能化水平提升，使識(shí)別、分類以及選擇的能力提升，因?yàn)樵?G通信技術(shù)中，最關(guān)鍵的技術(shù)之一就是智能化技術(shù)[3]。

3.4 設(shè)備間直接通信技術(shù)

現(xiàn)階段，移動(dòng)通信系統(tǒng)能夠利用分布的固定站點(diǎn)將通信網(wǎng)構(gòu)建。大多是以基站為核心，向四周進(jìn)行擴(kuò)散，使市區(qū)網(wǎng)絡(luò)覆蓋得以實(shí)現(xiàn)。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)，就對(duì)4G通信技術(shù)的缺陷進(jìn)行全面的考慮，對(duì)以基站為核心的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，不可能將用戶的需求得以滿足的這一情況正確的認(rèn)識(shí)，因此，將直接通信技術(shù)進(jìn)行建立，使移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接收設(shè)備可以在無(wú)基站的條件下，將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行接收，使得通信設(shè)備的直接通信得以實(shí)現(xiàn)，這對(duì)于今后網(wǎng)民數(shù)量突增的情況是非常適用的。

4 結(jié)語(yǔ)

由于我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷深入發(fā)展，我們對(duì)“物聯(lián)網(wǎng)”這一名詞已經(jīng)非常熟悉，其已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，例如交通、家居等等。在這一背景下，物聯(lián)網(wǎng)對(duì)通信技術(shù)的要求也越來(lái)越高，因此，通信技術(shù)必須從速率、容量等方面入手，使這一要求得以滿足，這樣，物聯(lián)網(wǎng)才可以為人們提供更多的便利。綜上所述，以上內(nèi)容就是對(duì)物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下的5G通信技術(shù)應(yīng)用的論述。