談物聯網形勢下的5G通信技術應用

孟琨秦　高安迪　滑潔

時代在進步，當前信息技術和通信技術的發展為物聯網的發展創造了技術條件。隨著經濟的全球化和市場經濟的迅速發展，對移動網絡的需求在生產和生活中都在增加。5G通信技術及物聯網是通信和網絡工程領域的一個新術語，物聯網技術已滲透到社會的各方各面。如今，一些公司正在緩慢地開始構建物聯網，但是由于技術有限，物聯網很難達到預期的效果。此外，由于5G通信技術的發展還沒有達到成熟階段，還處于發展的初期，在物聯網背景下發揮5G通信技術的優勢，這是一個漫長的過程。

1. 5G通信技術的技術特點

1.1數據流量的增長

大時代背景下，移動通信技術雖一直在以驚人的速度迅速發展和進步，但網絡用戶和網絡需求仍在迅速增加。此時，4G通信技術將無法滿足大量使用者使用移動網絡的需求。使用網絡時，用戶在上傳、下載和在線觀看等產生網絡傳輸流量數據時會發生網絡不穩定等現象，這會導致網絡卡頓，加載失敗的結果時常發生，對一些對網絡要求高的智能化產業，正常情況下，網絡傳輸時間得要控制在1ms以內，否則將不能較好地滿足用戶對信息傳送速度的需求。所以更穩定，承載力更大的移動網絡的需求持續增長。與4G通信技術相比，5G通信技術信息承載能力是4G通信技術的1000倍，并且在多個網絡用戶需要同時訪問數據時，它具有快速，穩定的功能，可以最大程度地滿足網絡用戶需求。

1.2聯網設備數量的增加

網絡設備的數量與網絡信息數據傳送的速率和質量直接相關，連接到網絡的設備越多，網絡覆蓋范圍的增加，網絡使用越穩定。但是，由于設置網絡設備的成本較高，因此長期以來網絡設備的數量受到限制，這是4G通信技術中網絡卡頓和不穩定現象發生的原因。5G通信技術正在極大地增加網絡設備的數量，極大程度地滿足很多智能化行業對網格的技術層面要求，使通信技術的適用范圍更大，從而優化網絡用戶的體驗效果;另外，5G通信技術的覆蓋范圍較4G通信技術更廣，以前覆蓋不到的地區，如偏遠山區、高原等一些網絡盲區、盲點，都能達到全面覆蓋，脫離了地域和地理位置的限制，更大地方便了大眾用戶。據保守估計，5G通信技術的覆蓋范圍是4G通信技術的100倍以上。

1.3峰值速率的持續提高

術語峰值速率指以運行網絡數據時獲得的傳輸速率的最大值或最小值。當前使用的4G通信技術通常在使用過程中達到600兆字節/秒的峰值速度。5G網絡數據傳輸速率遠遠高于以前的蜂窩網絡，最高可達10Gbit/s，比當前的有線互聯網要快很多，比先前的4G蜂窩網絡快100倍，達到Gbit/s的標準，可以滿足高清視頻，虛擬現實等大數據量傳輸。這就體現出了5G通信技術在數據傳輸過程中的效率和的質量。

2.基于物聯網形式下5G通信技術的應用

2.1SDN/NFV技術

隨著5G通信技術的進一步發展，可擴展技術得到了廣泛應用。在網絡技術領域，采用基于SDN（Soft Defined Network，軟件定義網絡）和NFV（Network Function Virtualization，網絡功能虛擬化）的新型網絡架構，是物聯網形式下的重要技術，這兩項技術也是5G通信技術的核心技術。基于SDN的思想，核心網絡中網關設備的控制功能和轉發功能將進一步分離，網絡將向集中控制功能和分布式轉發功能發展。具有簡單，穩定，高性能的特點，以滿足未來海量移動流量的轉發需求。NFV是運營商試圖通過在通用IT平臺上通過軟件來代替專用平臺來實現網元功能的一種嘗試，從而降低了網絡設備的成本。

要想充分發揮5G通信技術的作用，有關部門必須持續改善SDN和NFV技術，并擴展5G通信技術的功能和服務。隨著云計算技術的發展，三網的集成為了重要的發展趨勢。在這種背景下，5G通信技術可以提高網絡安全性和舒適性并充分發揮全部技術優勢。一些公司正在開發SDN和NFV技術，以擴展業務并優化服務。因此，虛擬技術和軟件化可以有效地確保物聯網的創建，由于可以在物聯網系統中創建控制層，管理層和應用層，因此簡化了通信管理的模式，其性能和服務功能更加強大。在許多環節中，都可以充分發揮技術優勢，實現自主控制和協調并有效減少成本。每個環節的人力資源投入逐漸減少，網絡系統進一步優化，并促進了現代化的發展。

2.2全頻段技術目前，中國的移動通信技術仍在4G領域占據主導地位。使用4G通信技術時，2GHz是最重要的頻段，一些技術應用中，頻譜資源分配不均衡且資源不足的現象很普遍，另外，隨著社會信息化的程度越來越深，日常生活中，網絡用戶需要處理的網絡信息數據越來越多，因此，4G網絡技術漸漸無法滿足當今社會對網絡技術的要求。要解決這種情況，在許多情況下，該解決方案需要使用高頻段技術。在5G通信技術中，全頻段技術很重要，有效地應用該技術解決了資源不足的問題。解決了該問題后，整個網絡系統的傳輸效率大大提高，網絡通信現狀發生了變化。今天，全頻段技術的發展不是非常成熟，但是當前的范圍超出了4G技術的頻段范圍，因此未來的技術發展還有很大的空間。

2.3多載波技術

通信網絡系統中最重要的是確保信息傳輸的效率，傳輸效率受許多因素影響，其中帶寬頻率是重要因素，當將寬帶頻率控制在1GHz以上時，才能保證傳輸的可靠性和質量。使用低頻率可能無法滿足傳輸信息的基本要求，如果通過向系統內添加濾波器組的方法，不利于提高對空白頻譜的利用率。為了克服這一問題，5G通信技術結合多載波技術提高了對空白頻譜的利用率，并保證了傳輸效率。多載波技術在二十世紀七十年代逐漸被應用，并在圖像處理，信號處理和通信信號的傳輸中發揮了重要作用。多載波技術抗多徑干擾能力強、頻譜利用率高，目前的寬帶無線傳輸技術的發展趨勢充分證明多載波技術在無線廣播和通信系統應用中具有一定的優勢。濾波器組是多載波技術運行的重要基礎，相關人員可以使用濾波器組可以根據其通信要求科學地對多載波進行控制。由于濾波器組具有一定的沖擊響應力，為了實現多載波技術的有效性，因此相關人員必須結合濾波器組相互模式來優化通信方案，尤其是合理科學地控制子載波寬帶頻率，重疊程度等其他指標，優化整個通信系統的性能和功能。

3.結語

物聯網技術不斷發展，4G時代已然不能滿足社會大眾對網絡技術的要求，科學技術的進步迎來了5G時代。隨著信息技術的迅速發展，鑒于各個行業的發展，如何科學利用5G技術成為一個必須要思考的問題。物聯網技術必須跟上時代發展步伐，將5G技術與物聯網技術相集成，并充分利用才可以適應時代的發展。通過利用5G技術，為物聯網技術帶來活力，以促進物聯網技術的持續健康發展。