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

孫大峰

本溪電信工程局 遼寧本溪 117000

在不斷的發(fā)展過程中，物聯(lián)網(wǎng)在越來越多的領(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 5G 通信技術(shù)概述

所謂5G 通信技術(shù)主要指的是第五代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)，該技術(shù)以第四代移動(dòng)通信技術(shù)為基礎(chǔ)通過改進(jìn)創(chuàng)新得到的一種新型通信技術(shù)，相比于前幾代移動(dòng)通信技術(shù)，5G 通信技術(shù)有著諸多優(yōu)勢，比如有著較強(qiáng)的穩(wěn)定性、較高的數(shù)據(jù)傳輸速率、較大的系統(tǒng)容量以及較低的延遲問題，同時(shí)在能源消耗控制、成本節(jié)約方面能夠體現(xiàn)出良好的價(jià)值。5G 通信技術(shù)的性能得到了進(jìn)一步優(yōu)化，比如和4G 移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)相比，其數(shù)據(jù)傳輸速率從傳統(tǒng)的0.1Gbit/s 左右提高到10Gbit/s，實(shí)現(xiàn)了近百倍的提速[1]。

2 5G 通信技術(shù)的突出優(yōu)勢分析

2.1 穩(wěn)定性顯著增強(qiáng)

相比于4G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，5G 通信技術(shù)可以承載更多的數(shù)據(jù)流量，其吞吐量是原有4G 網(wǎng)絡(luò)的一千倍之多，所以數(shù)據(jù)上傳和下載活動(dòng)可以更加便捷快速，可以承載的用戶更多。在5G 通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)下可以顯著增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，及時(shí)在網(wǎng)絡(luò)擁堵時(shí)間段其傳動(dòng)量仍然可以保證在100Ghit/s/km2左右。

2.2 可覆蓋面積擴(kuò)大

聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量會(huì)直接影響到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積，兩者之間關(guān)系密切，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的可覆蓋面積會(huì)隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的增多而擴(kuò)大。當(dāng)前我國很多地區(qū)都開始建設(shè)5G 通信基礎(chǔ)設(shè)施，增加了聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的使用數(shù)量，所以5G 通信技術(shù)下可以覆蓋的面積將進(jìn)一步擴(kuò)大，比傳統(tǒng)4G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積擴(kuò)大數(shù)百倍。和4G 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相比，5G 通信技術(shù)的頻譜利用率提高了大約五到十倍，所以能夠有效解決頻譜缺乏的狀況，從而為人們使用網(wǎng)絡(luò)的快捷穩(wěn)定提供保障[2]。

2.3 數(shù)據(jù)傳輸速度快

當(dāng)前最為常用的4G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠達(dá)到600Mbit/s 的峰值，而5G 通信技術(shù)可以達(dá)到10GGbit/s 的峰值速率，是傳統(tǒng)4G 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的十倍之多，具有更快更大的數(shù)據(jù)傳輸速度，同時(shí)能夠進(jìn)一步減少網(wǎng)絡(luò)延遲問題，有效提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，為?shù)據(jù)傳輸要求高的行業(yè)提供了更加便捷的工作方式，可以推動(dòng)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。

2.4 具備極強(qiáng)安全性

很多行業(yè)在現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)發(fā)展的帶動(dòng)下開始深度融合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和企業(yè)管理，很多行業(yè)開始利用互聯(lián)網(wǎng)提供服務(wù)或者辦理業(yè)務(wù)，這從很大程度上增加了信息和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式和存儲(chǔ)量，同時(shí)要求互聯(lián)網(wǎng)有更高的安全性。和傳統(tǒng)的4G 通信技術(shù)相比，5G通信技術(shù)進(jìn)一步提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性，可以為用戶隱私信息提供更加可靠的保證，確保用戶財(cái)產(chǎn)更加安全可靠[3]。

2.5 能源使用效率高

在能源使用效率方面，5G 通信技術(shù)進(jìn)一步提高了大約一千倍，所以在能源節(jié)約、低碳環(huán)保方面發(fā)揮著良好的效果，能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和環(huán)境的和諧共處，有助于我國社會(huì)的健康發(fā)展。

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

3.1 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，而考慮多種無線接入技術(shù)的有機(jī)聯(lián)系，想要通過更加細(xì)致的分割來實(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，對信噪比增益進(jìn)行改善[4]。

3.2 高頻段傳輸技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)形勢下，各行各業(yè)的發(fā)展對于網(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)傳輸量的迅速增長會(huì)將頻段資源缺乏的情況凸顯出來，引發(fā)網(wǎng)絡(luò)擁擠問題，影響用戶的使用體驗(yàn)，想要對相應(yīng)的問題進(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。

3.3 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。而在對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的過程中，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)對于通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行控制，通過將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[5]。

4 結(jié)語

總而言之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，使得其對于數(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。