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5G移动通信支撑下的物联网技术探讨侯海萍

发表时间：2020/7/15 来源：《基层建设》2020年第7期作者：侯海萍

[导读] 摘要：随着移动通讯的发展，几乎每十年就有一次重大变革的技术应运而生，从而改变所有和网络有关的东西，物联网就此诞生。只要在设备中嵌入一个电子元件，便能够远程操控，令设备分析和交换数据。

        国网临汾供电公司山西临汾 041000
        摘要：随着移动通讯的发展，几乎每十年就有一次重大变革的技术应运而生，从而改变所有和网络有关的东西，物联网就此诞生。只要在设备中嵌入一个电子元件，便能够远程操控，令设备分析和交换数据。为了适应更加巨大、快速的数据，5G技术出现在了人们的视野里。本文主要就此展开了论述，以供参阅。
        关键词：5G移动；通信技术；物联网
        1、5G网络的內涵及特征概述
        5G网络，又被成为“第五代移动网络”，它是在4G网络的基础之上发展起来的，而传输速度则是4G网络的百倍之上。也就是说，几秒钟之内用户就可以下载成功一部高分辨率的电影。5G技术的概念一经提出就受到全球各地的关注与重视，它以每秒1G左右的速度进行数据传输，会为广大用户提供更多的便利。据全球电信运营商估计，5G移动服务将会于2020年左右开始应用。与前面几代网络技术相比，5G网络的性能更加优化，它的频谱效率高，性能可靠，应用范围进一步拓展，包括且不限于地铁、高速公路、车联网等等，能够为不同的用户提供高清视频、虚拟显示等业务体验。5G移动通信的速度是相当快的。快速的网络可以通过指令的传输进行自驾车，这种传输速度比人的反应速度还要快。不同的车辆之间可以进行交流，从而让彼此之间能够保持安全的车距，这对于缓解交通堵塞也具有重要意义。在医学上，5G移动通信技术的应用可能会帮助医生实现远程开刀。由此可以看出，5G移动通信网络是多元的，多功能的。这也是全球电信运营商积极推动5G移动通信技术顺利实现的重要原因之一。
        2、5G移动网络在物联网中的应用技术
        2.1 SDN/NFV技术
        可扩展技术在5G通信技术中运用是十分广泛的，云计算、云存储服务、三网融合等新信息技术出现，要求移动通信网络能够为它们提供足够带宽与网速，这促进5G移动通信网络的发展，也对5G移动通信网络安全技术提出了更高的要求。SDN/NFV技术能够有效为5G移动通信网络提供安全保护措施，它指用软件定义网络/网络功能虚拟化，在5G移动通信网络中构建新的通信架构，实现网络通信虚拟化与软件化，对于数据分离十分有效，同时也能够促进5G移动通信技术快速发展。SDN/NFV技术是5G移动通信技术的基础，它结合原有通信网络，可以构建出5G移动通信网络基础层、控制层与应用层，实现了移动网络通信程序自动调用功能，取代了手动配置，这对5G移动网络的管理具有十分重要作用，它简化5G通信网络管理功能并优化了网络通信系统，利用SDN/NFV技术的转发与分离功能，促使5G通信网络在运行过程中处于受控制状态，通过SDN与NFV技术的相互配合，在5G通信网络中建立虚拟网络架构，可以实现不同移动业务对通信网络的不同要求。
        2.2全频段通信技术
        在当前通信技术不断进步和快速发展的背景下，现有的一些4G移动通信网络或者是其他一些不同类型的通信网络在实际应用过程中，其主要的工作频段在3GHz左右。虽然当前移动通信网络的整体速度比较快，但是仍然满足不了移动通信提出的基本需求。针对这一现象，在5G移动通信网络的构建以及具体应用过程中，其主要是通过一些高频段或者是全频段的技术，实现当前移动通信网络频谱资源不足的问题。除此之外，这样不仅有利于从根本上促使移动通信网络的整个系统容量得到有效提升，而且还能够保证传输的整体效率得到有效提升。
        2.3密集网络技术
        5G移动通信网络的网速达到了1Gbp/秒，它的网络流量将是4G移动通信网络的千倍以上，而且5G移动通信网络采用多种无线接入技术，可以有效覆盖到所有通信小区范围，为了提高5G移动通信网络信号的覆盖率，在5G移动通信网络中采用密集网络技术是十分有必要的。

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密集网络技术在5G移动通信网络的应用主要表现：第一，在移动通信宏基站外布置大量高增益天线来拓展移动通信的室外空间，也能达到增加5G移动通信网络系统容量，同时也可以有效提高5G通信网络系统的灵活性与信息处理的效率；第二，在宏基站外布置密集网络天线，可以促进各个通信网络之间相互协作，还可以提高相邻两个节点之间通信的准确性、灵活性与有效性，能够使相邻节点之间的信噪比增益进行改善，提高网络通信质量。因此，在5G移动网络通信中，采用密集网络技术，使得移动通信网络空间与时间动态变化增强，有效增加网络覆盖面积，提高5G移动通信网络信号质量，发挥移动通信网络优势。
        3、物联网形势下5G通信技术的应用
        第一，高频段传输技术。基于物联网背景下的各行各业想要发展则需要依靠网络容量以及传导速率的支持。而当前的移动通信技术，其系统频段频率基本在3GHz之内，虽然已经满足了日常的简单应用需求，但是如若发生了大规模的线上活动，就会出现网络拥堵现象，进而严重影响到用户们的实际体验。而高频传输技术的系统频段可以达到284.7GHz，几乎是微波宽带速率的几十倍，能够有效的解决了短时使用数量迅猛增长的需求问题。此外，与5G技术的结合，不仅能够实现超高速短距离通信，兼容性也十分优异。
        第二，密集网络技术。虽然相较于4G通信技术而言，5G通信技术能够提供的流量是4G的几千倍还不止。但是因为5G通信技术有机结合了多种无线接入技术，所以覆盖范围相对较小，要想实现更小的分割更是困难重重。因此基于此种背景下，应用密集网络技术则至关重要。密集网络技术主要表现在两个方面：一方面，在宏基站的外部设置很多的天线，以这种方式拓宽室外空间，增强系统容量，提升系统的灵活性;另一方面，在室内设置密集网络，以此推进不同网络节点之间的协调合作，从而提升相邻节点的准确性，改进信噪比增益。由此我们也可以清楚的认识到，在5G通信技术中密集网络技术的应用，能够增加网络空间，实现时间的动态变化，充分发挥出5G网络的优势。
        第三，智能化技术。5G通信技术在未来的发展过程中势必会提供多元化服务，并且还会有很多的复杂数据需要传输到核心网络中。也正因如此，从本质上而言，5G通信技术的核心就像是一个云计算平台，由超大型服务器构成，具有超强的计算能力，能够利用交换机网络和其他设备，与其他的基站进行连接，进而更好的应对高容量数据、即时数据，并且还能够按照不同的类型加以划分、归档。如若想要应对更加复杂、大量的网络业务，还需要进一步提升智能化水平。所以，在5G通信技术中智能化技术是其最为核心的技术之一。
        第四，设备间的通信技术。现如今的4G通信技术都是利用现有的固定站点构建通信网络，即以基站为中心向着四周延伸，从而使社区网络得以全面覆盖。这样就造成了用户只有身处基站范围内才能够使用移动网络。而5G网络在设计过程中恰恰考虑到了4G技术的这个问题，直接利用通信技术建立移动网络，实现通信设备的直接通信，使得网络用户不在受到范围或者是距离的限制，提高了网络传播效率，也为潜在网络用户的储备提供了便利。
        4、结束语
        现阶段，5G移动通信网络技术正在不断研发，而经济的不断发展对物联网提出了更高要求。随着5G网络的实现，物联网必将以更加灵活的方式呈现在人们眼前，从而更好地为人们服务。为保障物联网更好发展，运营商需要制定更加长远的方案，解决可能出现的问题，使5G网络按照预期的速度实现，进而实现经济的快速发展。根据上述内容可以发现，物联网与5G网络结合、共同发展是必然发展趋势，能够推动经济全球化进程。
        参考文献：
        [1]刘文斌.5G移动通信技术下的物联网时代[J].通信电源技术.2018（03）.
        [2]潘锋.5G移动通信技术下的物联网时代初探[J].山东工业技术.2018（08）.
        [3]李婷，黄飞.浅析5G移动通信技术下的物联网时代[J].信息通信.2018（10）.