5G 物聯(lián)網(wǎng)終端模擬平臺(tái)設(shè)計(jì)分析

李海寧

（重慶電信職業(yè)學(xué)院，重慶 400900）

5G 物聯(lián)網(wǎng)終端管理平臺(tái)在建設(shè)過(guò)程中，硬件系統(tǒng)要能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于各類功能的支撐和優(yōu)化，通過(guò)已經(jīng)安裝的電子器件，滿足運(yùn)行信號(hào)的發(fā)送和接受要求。對(duì)于軟件系統(tǒng)的建設(shè)，要能夠完成獨(dú)立性的編碼和解碼工作，并且把其中含有的各項(xiàng)參數(shù)投射到人機(jī)交互界面，讓5G 物聯(lián)網(wǎng)模擬平臺(tái)的用戶能夠獲取關(guān)鍵性的信息。

1 5G 物聯(lián)網(wǎng)終端模擬平臺(tái)的硬件設(shè)施設(shè)計(jì)

1.1 信號(hào)發(fā)送單元設(shè)計(jì)

信號(hào)發(fā)送單元的設(shè)計(jì)要根據(jù)5G 技術(shù)的本身特點(diǎn)，完成信號(hào)發(fā)射裝置的具體研究工作，當(dāng)前的5G 物聯(lián)網(wǎng)終端模擬憑條考慮到涵蓋數(shù)據(jù)的廣泛性以及數(shù)據(jù)信號(hào)的傳遞快速性，通常采用毫米波技術(shù)完成整個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)，毫米波由于在空氣中的損耗量較大，并且受到自然環(huán)境的干擾效果嚴(yán)重，所以信號(hào)的發(fā)射單元多采用大規(guī)模天線技術(shù)完成各類信號(hào)的發(fā)射和接收任務(wù)。其中大規(guī)模天線本身具有較多的信道，其能夠覆蓋整個(gè)區(qū)域內(nèi)的信號(hào)發(fā)射要求，并且讓最終建成的工作系統(tǒng)能夠處于安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)[1]。此外就實(shí)際的作用效果上來(lái)看，信號(hào)發(fā)射單元通常以多設(shè)備組合的形式共同運(yùn)行，該過(guò)程中要研究各類信號(hào)的面向?qū)ο蠛兔嫦騾^(qū)域，并采用多個(gè)天線共同協(xié)作的模式，完成信息的綜合性采集和傳輸工作。

1.2 供電系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計(jì)

供電系統(tǒng)中的供電系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計(jì)過(guò)程，相對(duì)于傳統(tǒng)的3G 以及4G 通信模塊，由于5G 技術(shù)中各類高能耗設(shè)備的數(shù)量增加，所以要對(duì)原有的供電機(jī)房全面升級(jí)。新的工作指標(biāo)是按照該區(qū)域中的大規(guī)模組網(wǎng)以及大規(guī)模天線的使用質(zhì)量全面分析，研究對(duì)于電力系統(tǒng)的相關(guān)需求。后續(xù)的研究和優(yōu)化設(shè)施包括供配電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行指標(biāo)、該系統(tǒng)能夠提供的電力總量等，在此基礎(chǔ)上讓這一系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量提升，此外供電系統(tǒng)要通過(guò)各類線纜的合理裝配和設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)供配電區(qū)域的全面覆蓋。

1.3 數(shù)據(jù)信號(hào)接收設(shè)備

數(shù)據(jù)信號(hào)的接收設(shè)備通常由各類5G 用戶的移動(dòng)終端和固定終端構(gòu)成，對(duì)移動(dòng)終端來(lái)說(shuō)，需要在終端中設(shè)置專用的信道和芯片，實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)信號(hào)的高水平轉(zhuǎn)變，以此為標(biāo)準(zhǔn)制定新的工作方案。而對(duì)于固定端的各類設(shè)備，要經(jīng)過(guò)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換信號(hào)，信號(hào)中攜帶的信息要由這一系統(tǒng)做好后續(xù)的運(yùn)行和改善工作，以提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。

2 5G 物聯(lián)網(wǎng)終端模擬平臺(tái)的軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)

2.1 并行處理機(jī)制設(shè)計(jì)

對(duì)于5G 物聯(lián)網(wǎng)的模擬平臺(tái)來(lái)說(shuō)，其需要能夠?qū)崿F(xiàn)各類協(xié)議的調(diào)用和協(xié)調(diào)，所以需要建設(shè)針對(duì)各類協(xié)議處理工作過(guò)程中的工作單元，可以借助硬件設(shè)備的專項(xiàng)處理思想，使用分布式處理的方法，把各個(gè)協(xié)議的處理功能和項(xiàng)目都納入到不同的專業(yè)芯片內(nèi)部，并把相關(guān)的功能處理成專業(yè)性協(xié)議，分析可處理的運(yùn)行狀態(tài)，并且將相關(guān)的控制指令輸出為多個(gè)協(xié)議映射體系，經(jīng)過(guò)多步驟的協(xié)同和分布處理方法，讓這一系統(tǒng)能夠處理各類信號(hào)。

通常情況下，在業(yè)務(wù)面信息的處理過(guò)程，要對(duì)所有的協(xié)同運(yùn)行體系進(jìn)行多步的協(xié)調(diào)和發(fā)展，以提高這一系統(tǒng)對(duì)各類數(shù)據(jù)的處理效率，并在實(shí)際的建設(shè)過(guò)程，需要根據(jù)已經(jīng)設(shè)定的運(yùn)行框架和信號(hào)的處理方式，合理調(diào)用PDU，把數(shù)據(jù)打包處理之后專項(xiàng)發(fā)送，以提高這一系統(tǒng)的運(yùn)行水平[2]。

數(shù)據(jù)的分散機(jī)制要按照兩層制完成各項(xiàng)工作，第一層的分?jǐn)倷C(jī)制是使用數(shù)據(jù)的分組單元，把網(wǎng)絡(luò)層的基層地址引導(dǎo)到數(shù)據(jù)流中，之后對(duì)這些數(shù)據(jù)流進(jìn)行分層，按照設(shè)定的規(guī)則分發(fā)，從而讓整個(gè)系統(tǒng)能夠處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，并且及時(shí)將其輸送給各個(gè)數(shù)據(jù)處理體系。第二層數(shù)據(jù)分?jǐn)倷C(jī)制是在無(wú)線接入單元內(nèi)，使用多個(gè)頻段實(shí)現(xiàn)載波聚合，之后采用復(fù)用的分布機(jī)制傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。

2.2 軟件平臺(tái)整體設(shè)計(jì)

軟件平臺(tái)的構(gòu)造重點(diǎn)是主控軟件，這一項(xiàng)目工作量最大，其中軟件的操作系統(tǒng)可以采用WINDOWS 嵌入性操作系統(tǒng)，根據(jù)硬件設(shè)備完成設(shè)計(jì)工作，尤其是在編程語(yǔ)言經(jīng)過(guò)優(yōu)化之后，通過(guò)定制服務(wù)降低操作系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的資源占用量，并提高系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。

其中主開(kāi)發(fā)軟件可采用符合微軟標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，由于當(dāng)前開(kāi)發(fā)語(yǔ)言在多個(gè)設(shè)備中取得了很好的應(yīng)用效果，所以更好應(yīng)用于后續(xù)軟件編程和維護(hù)過(guò)程，另外要求設(shè)計(jì)的軟件符合WINDOWS平臺(tái)的軟件設(shè)計(jì)要求，以提高對(duì)于所有參數(shù)的運(yùn)行制度和管理水平。在這一軟件的設(shè)計(jì)過(guò)程，可以完成用戶的界面設(shè)計(jì)工作，并完成系統(tǒng)的管理協(xié)議管理等多個(gè)工作任務(wù)，其中通過(guò)相關(guān)信道的合理應(yīng)用和完善，可以讓該系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行質(zhì)量獲得大幅度提高，最終讓整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行水平符合相關(guān)規(guī)章制度的要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，5G 技術(shù)的使用過(guò)程中，模擬平臺(tái)的建設(shè)要考慮硬件資源的建設(shè)和軟件平臺(tái)的建設(shè)，其中硬件設(shè)備包括核心處理器、數(shù)據(jù)信號(hào)的發(fā)送和接收設(shè)備等，軟件平臺(tái)的建設(shè)要考慮運(yùn)行的系統(tǒng)、軟件的開(kāi)發(fā)制度、并行處理機(jī)制等，以保證硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)能夠完整銜接。