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关于物联网形势下的5G通信技术应用

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：唐殿宇

[导读] 摘要：随着社会的发展和科学技术的进步，我国网络通信技术经历了由2G到5G的发展历程，给人们的生活带来了很大的改变，进一步拉近了网络与人类的距离。

        大连东软信息学院辽宁省大连市 116033
        摘要：随着社会的发展和科学技术的进步，我国网络通信技术经历了由2G到5G的发展历程，给人们的生活带来了很大的改变，进一步拉近了网络与人类的距离。近些年来，物联网技术发展迅速，并且尝试与网络通信技术紧密融合，发挥出了强大的优势。要想进一步提升物联网技术的应用效率，就要在通信技术的应用功能上下功夫，不断拓展应用功能，为与物联网的融合创造更加坚实的基础和条件。
        关键词：物联网；5G通信技术；应用
        引言
        近年来，我国科技事业迅猛发展，5G技术应用而生，有利于为各行各业的发展注入新鲜血液，尤其在物联网中的应用，成效显著。新形势下，为了提高物联网应用水平，应加快推动5G技术与物联网的融合发展。
        1物联网与5G的作用关系
        5G通信技术的发展不仅可以满足用户基础性通信需求，其发展价值主要集中于物联网应用中。eMBB、uRLLC、mMTC是5G技术三大应用场景，代表着增强型的移动宽带，以及海量物联网通信、高可靠性、低延时通信。其中eMBB多用于用户与用户的通信，比如移动上网、信息传递等，而mMTC场景则用于物联网，满足物联网运营期间的通信需求。在5G通信技术的后期运用中，其智能化建设、VR技术、无人驾驶等场景会成为物联网建设核心。因此，在物联网背景下，5G通信技术能够实现“物与物”的通信服务，并且根据物联网所需场景，自定义开发其通信协议，使物联网能够具备“物物互联”功能。但由于物联网在全球内尚未形成统一规范、标准，部分场景运用呈现出碎片化特征。现阶段，5G运营商利用5G通信技术低延时、高速接入等优势，在物联网行业内部多领域渗透5G通信技术，同时在物理网接入领域的更新中，让5G运营商、物联网行业能够实现双赢。
        2物联网形势下的5G通信技术应用
        2.1ICN技术
        ICN是指信息中心网络，也就是物联网体系的“大脑”。5G网络之所以实现了巨大突破，主要是因为其采用了最新架构、协议，从而实现了安全、高速的优势，并在此基础上提出了ICN理念。ICN作为一种超前理念，注重物联网体系的发展，这是因为ICN技术的核心信息分发，是一种新型通信模式，并非是传统的点对点通信模式。ICN主要为了服务物联网，提出了新的联结模型，包括信息分发拓展、便捷性信息操控等。ICN技术配合云计算技术，可以实时传递、处理、接收信息，极大地提高了网络架构运行效率。如华为集团提出的“cloud+X”战略就是以ICN技术为主，融合了人工智能、5G、联结、IoT、终端消费等要素，并在一个物联网平台上整合应用，极大地提高了系统处理效率。当今很多生产厂家都在追求闭环控制自动化生产模式，而闭环自动化生产要求网络延迟为毫秒级，而5G网络下ICN平台可以将延迟控制在0.5ms以内，并且物联网设备连接量更多，有助于实现智能化闭环生产模式的实现。
        2.2毫米波通信技术
        毫米波通信技术包括两个方面：①光波向低频的进一步发展；②微波向高频的延展。当前国际上所使用的频段资源是特别稀少的，所使用的无线电信系统频谱均低于6GHz。而处于3~60GHz区间的频谱资源十分充足，还没有被有效地开发运用。为此5G把9.9～86GHz波段作为重点区间进行RAT探究，基于LTE技术对因特网广域覆盖进行更深入的探究，该波段用以创建超密集网，为此LTE层与UDN层会双重覆盖。伴随基站天线数量的增多，可以在并不充足的空间中安排数量较多的天线同时也要求通信的波长不可过长。

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当前，经过在毫米波波段上运用大规模多输入输出技术，我国的贝尔实验室达成了容量增大和有关通信效率提高的目标。利用峰值运输速度高于50Gbps的原型机，该实验室在毫米波频段28GHz处将频谱速度提升到了每28GHz100bps，如此高的频谱效率能够使用户运用互联网下载速度更快，能够在很短暂的时间内实现多大百兆信息的运送。
        2.3密集网络技术
        随着科学技术的进步，当前密集网络技术非常关键，不仅能够帮助融合多种无线技术，还有利于推动覆盖范围的不断增大。具体来讲，密集型的网络技术，主要包含着两方面的内容：其一，在宏基站外面会设置一些天线，不仅能够保障外部空间的扩展，而且也促进系统容量的扩充，有力的增强了系统的灵活性。与此同时，布置在室外的很多网络，这些网络的节点融洽性更好，能够有效的提升周围网络节点的性能和准确性。随着科技的快速发展，将密集网络技术运用在5G通信技术的发展过程中，使得网络空间能够进一步的扩展，将时间的动态化变化更加直观的展现在大众的面前，网络优势得到了最大程度的展现，网络的应用范围也得到了进一步的扩展，为5G通信技术的顺利发展奠定了坚实的基础。
        2.4高频段传输技术
        随着网络技术的快速发展，我国的社会主义建设已经离不开网络技术的参与，并发挥强大的技术优势，提供可靠而安全的技术支持。当前，我国普遍应用的仍是4G网络，一般来说还是能够满足人们的日常生产和生活的使用。但是如果在举办较大的网络活动，或者短时间内用网量激增，就会造成网络信号传输的拥堵，造成计算机使用中的卡顿现象，甚至还会造成整个网络的瘫痪，影响广大用户的使用效率和使用感受。然而将高频传输技术融合到网络技术的应用中，其技术优势是非常明显的，将极大的提升宽带的速率十几倍，是原来微波带宽速率所不能比拟的，两者在范围上存在较大的差异，毫米波模型具有其特殊性，体积更小、耗材更少，不仅能够实现小型化发展，而且能够保证高速短距离通信的效果和质量。
        2.5SDN/NFV技术
        SDN/DFV技术也是5G通信技术中的关键应用技术。云计算服务的出现和三网融合产业的不断深化，极大地提高了5G通信网络的安全性，对促进5G通信技术制定技术发展计划也非常有帮助。对于SDN/NFV技术，就是网络/网络功能利用软件定义将其虚拟化，尤其是在5G移动通信网络中，虚拟化和软件的实施在控制数据分离方面具有非常突出的作用。对于SDN/NFV技术，它是5G通信技术的基础之一，它可以根据不同的网络环境建立特定的通信基础、控制和应用层，实现程序上的数据调用，成功将自动配置替代了手动配置，对于5G通信技术管理方面节约了很多时间和成本。要想实现网络系统的改进和优化，必须在5G通信网络系统中实现转发分离功能，该功能可以控制正在运行的5G通信网络。通过SDN/NFV技术的应用，可以构建虚拟网络架构，并且网络可以满足不同的工作需求。
        结语
        5G已经实现了初期的发展，但是实际应用和普及还是需要一定的时间。从目前试点的用户体验来看，5G技术的普及必然给人们的生活生产带来翻天覆地的变化。物联网的未来发展同样需要更先进更适配的网络技术在背后支持，而5G正是满足要求的高新技术，5G技术也会给社会生活产生全新的发展机遇。当前的5G网络技术已经具备了大范围实际应用的理论基础，在使用过程中，可以有效解决之前网络技术中解决不了的技术问题。随着5G技术的成熟，许多问题也会相应地得以解决，并努力完成技术上的重大突破性发展。
        参考文献
        [1]李海军.物联网形势下的5G通信技术应用[J].中国新通信，2019，21（22）：21.
        [2]濮赞成.基于物联网形势下的5G通信技术应用分析[J].数字技术与应用，2018，36（08）：18-19.
        [3]蒋子云.物联网形势下的5G通信技术应用分析[J].中国新通信，2019，21（21）：5.