基于5G 移動(dòng)通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢探討

周江天 武漢虹信技術(shù)服務(wù)有限責(zé)任公司

引言

在2017 年西班牙首都巴塞羅召開了世界移動(dòng)大會(huì)，針對(duì)全球領(lǐng)域內(nèi)的移動(dòng)通信工作范圍，展覽會(huì)進(jìn)行分析和研究，本次會(huì)議的重點(diǎn)內(nèi)容主要是針對(duì)5G 技術(shù)進(jìn)行深度研究和分析，在會(huì)議上向人們介紹和展示5G 技術(shù)的真實(shí)用途以及具體實(shí)施過程，還介紹了具體設(shè)備。我國參與會(huì)議的是華為，在會(huì)議上展示了華為制造的新一代產(chǎn)品，展示高速率、大容量、低時(shí)延高可靠特征，能夠?qū)崿F(xiàn)5G 網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。

1 物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代介紹

物聯(lián)網(wǎng)也稱之為傳感網(wǎng)，是現(xiàn)在信息產(chǎn)業(yè)和無線網(wǎng)絡(luò)深度結(jié)合的一種最終產(chǎn)物，物聯(lián)網(wǎng)可以物體內(nèi)部植入一個(gè)小小的芯片，進(jìn)而再通過無線網(wǎng)絡(luò)從植入的芯片中獲得海量信息和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)內(nèi)容，還可以將不同地理位置的所有物體通過網(wǎng)絡(luò)全部連接起來。在借助網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)各種物體進(jìn)行全面控制，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下無線網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行分析，因此物聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制技術(shù)的媒介，可以對(duì)各種物體進(jìn)行全面控制和分析，加上物聯(lián)網(wǎng)自身具備高強(qiáng)度分析數(shù)據(jù)特征，進(jìn)而被應(yīng)用到不同范圍內(nèi)。比如：公共交通以及信息安全控制領(lǐng)域等，都是由基層、感知和網(wǎng)絡(luò)不同層次組成，此種形式能夠?yàn)槿藗兲峁┒嘣?wù)，感知層主要是對(duì)各種信息進(jìn)行全面收集、整合和分析，進(jìn)而可以通過傳感器獲得更多來自外界的信息，還可以通過掃描二維碼獲得不同數(shù)據(jù)。對(duì)各種不同物體信息進(jìn)行全面識(shí)別和分析，網(wǎng)絡(luò)層的功能就是將各種信息和數(shù)據(jù)基于網(wǎng)絡(luò)之中有效傳輸和分析，借助RFID 技術(shù)、無線組網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以通訊技術(shù)等完成工作，對(duì)信息進(jìn)行檢測，合格后可以直接使用。

2 5G 網(wǎng)絡(luò)基本特征

2.1 擴(kuò)展性特征

5G 網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)主要是將原有的2G、3G 和4G 技術(shù)基礎(chǔ)的創(chuàng)新和改進(jìn)，是4G 之后的延伸，處在深度研究中，通過5G 技術(shù)可以最大限度提升所有用戶的真實(shí)體驗(yàn)以及應(yīng)用功能性，結(jié)合數(shù)據(jù)研究分析，5G 網(wǎng)絡(luò)理論下行速度為10Gb/s，也就是說下載速度能夠達(dá)到1.254GB/s 從而可以更快速的接收和釋放各種信號(hào)，給人們帶來更加便利的基礎(chǔ)條件。并且，未來5G 網(wǎng)絡(luò)朝著多元化、綜合化方向發(fā)展，由于智能終端的出現(xiàn)，到2020 年后，移動(dòng)數(shù)據(jù)流量將會(huì)呈現(xiàn)爆炸增長，降低小區(qū)半徑，提升低功率節(jié)點(diǎn)數(shù)量，確保5G 網(wǎng)絡(luò)支持?jǐn)?shù)十倍流量增長的技術(shù)形式，因此需要在未來構(gòu)建超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)上述工作。基于新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持下，可以促進(jìn)和推動(dòng)未來物聯(lián)網(wǎng)的深度發(fā)展和融合。

2.2 節(jié)能性特征

在靈活度上進(jìn)行分析，5G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)自身兼容程度相對(duì)其他通信網(wǎng)絡(luò)更大，網(wǎng)絡(luò)整體變化程度更大，因此5G 通信網(wǎng)絡(luò)能更加滿足人們實(shí)際需求，使得企業(yè)、個(gè)人工作更便利，以節(jié)能性特征更好的在社會(huì)上發(fā)展。

2.3 利用率高的特征

5G 移動(dòng)通信在實(shí)際使用期間比較注重用戶體驗(yàn)感，相對(duì)于4G 網(wǎng)絡(luò)來說接收信息效果更高。高頻率在5G 通信網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用更加廣泛，其自身具備非常強(qiáng)大的抗干擾性，可以對(duì)外界各種影響因素進(jìn)行排除和克服，因此5G 通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)屬于一種交互式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，信息涵蓋量以及推廣程度更好，提升網(wǎng)絡(luò)頻譜利用率，便于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度發(fā)展和運(yùn)行，進(jìn)而使得網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)展現(xiàn)更佳具體和全面，經(jīng)營形式會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)形式的改變產(chǎn)生變化。

3 5G 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)

現(xiàn)時(shí)期下5G 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是一種基于4G 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)研究出來的技術(shù)形式，主要是是SON、異構(gòu)超密集和SDN 技術(shù)三種形式，將三種技術(shù)形式相對(duì)比，其中SON 技術(shù)在使用過程中需要消耗的人力乃至物力都是比較小，可以最大限度降低電信運(yùn)營商的實(shí)際成投入情況。

第一，我國的SON 技術(shù)一直處在初級(jí)研究階段，技術(shù)研究難點(diǎn)多，不利于人們攻克，不過，SON 技術(shù)在物資以及資金方面存在很大優(yōu)勢。能夠突顯自身價(jià)值。

第二，異構(gòu)超密集技術(shù)可以無限滿足新時(shí)期下5G 通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之中存在的各種部署需求，不過在5G 運(yùn)行期間仍舊存在很多問題需要改善，節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)分享以及傳輸過程中會(huì)出現(xiàn)很多問題。因此在不斷提升異構(gòu)超密集技術(shù)工作力度同時(shí)，還要最大限度提升5G 技術(shù)取得良好使用效果。

第三，SDN 技術(shù)還可以被稱之為軟件定義下的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，和其他技術(shù)相對(duì)比，更加靈活和實(shí)用，而且基于5G 基礎(chǔ)上使用，能使得設(shè)備運(yùn)行更加簡化。在實(shí)際應(yīng)用期間，SDN 技術(shù)能夠被高速使用在網(wǎng)絡(luò)控制器之中，對(duì)其中存在的各種數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行全面優(yōu)化和升級(jí)處理，強(qiáng)化管理效果和內(nèi)容，所以在5G 網(wǎng)絡(luò)之中使用SDN 技術(shù)能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化及能力提升起到非常顯著的作用。

4 物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合發(fā)展趨勢

人們在社會(huì)發(fā)展過程中經(jīng)歷了四次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)代，在整個(gè)過程中形成并逐漸提升的就是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，因此在新一代移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的當(dāng)下必定會(huì)帶動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深遠(yuǎn)發(fā)展，進(jìn)而可以促進(jìn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)的發(fā)展和升級(jí)。基于5G 網(wǎng)絡(luò)時(shí)代下，物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)整體速度、容量以及時(shí)延等受到人們廣泛關(guān)注，新型5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在新時(shí)期下能夠?qū)崿F(xiàn)不同地址的有效連接，并且接入數(shù)量可以提升百倍，數(shù)據(jù)信息接受量不斷提升，并且使得信息接收時(shí)間短。5G 通信網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)高密度移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展，對(duì)各種新型設(shè)備進(jìn)行全面支持。未來無線網(wǎng)絡(luò)部署將會(huì)超過了現(xiàn)在應(yīng)有的站點(diǎn)十倍的無線節(jié)點(diǎn)，在宏站覆蓋區(qū)域內(nèi)，站點(diǎn)間距離可以維持在十米范圍內(nèi)，也可以保證相隔一千米范圍內(nèi)兩萬五千個(gè)用戶共同使用。并且活躍用戶和站點(diǎn)數(shù)之間的比例可以達(dá)相對(duì)較高的形式，從而可以為用戶提供更加有針對(duì)性的服務(wù)。密級(jí)部署網(wǎng)絡(luò)使得終端和節(jié)點(diǎn)距離更近，提升基站上行接收功率，還可以拓展覆蓋領(lǐng)域，增加系統(tǒng)容量。5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備的高速融合和分析，能夠?qū)崿F(xiàn)臨近節(jié)點(diǎn)之間協(xié)作，在超密集網(wǎng)絡(luò)之中，提升小區(qū)邊界用戶數(shù)量增加，以及形狀并不規(guī)范等特點(diǎn)，從而會(huì)出現(xiàn)比較頻繁的切換現(xiàn)象，為不斷滿足新時(shí)期移動(dòng)需求，需要出現(xiàn)全新切換算法，將部署技術(shù)作為重點(diǎn)分析對(duì)象。

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需要一定支持條件，就是對(duì)網(wǎng)絡(luò)體系進(jìn)行不斷完善，結(jié)合時(shí)代需求對(duì)通過通信網(wǎng)絡(luò)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同物體之間的深度融合，新時(shí)期下5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)，使得4G 技術(shù)的缺陷逐漸被突顯出來，運(yùn)行度無法滿足新的需求，接收信息效果不佳等。所以新時(shí)期下建立5G 網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，使得物聯(lián)網(wǎng)能夠和移動(dòng)通信技術(shù)結(jié)合起來，提升5G 服務(wù)質(zhì)量，增加覆蓋面積，進(jìn)而降低物聯(lián)網(wǎng)整體經(jīng)濟(jì)成本的投入。

5 結(jié)束語

總而言之，5G 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的深度發(fā)展，可以滿足物聯(lián)網(wǎng)用戶的實(shí)際需求，推動(dòng)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的深度發(fā)展，移動(dòng)通信服務(wù)商和運(yùn)營商之間合作，將會(huì)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的共同發(fā)展，結(jié)合時(shí)代需求實(shí)施5G 開發(fā)對(duì)策，滿足物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代通信的實(shí)際需求，通過此種形式推動(dòng)整個(gè)社會(huì)的發(fā)展，為社會(huì)贏取更多經(jīng)濟(jì)利益，為5G 技術(shù)的運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。