简述物联网形势下的5G通信技术应用

发表时间:2020/4/30   来源:《基层建设》2020年第2期   作者:徐国平
[导读] 摘要:新时期,人们的生活水平在很大程度上得到了质的改变,相对应的人们对移动网络和物联网的需求也在不断地提升,这便在一定程度上促进了物联网多样化的发展。
        江苏科大汇峰科技有限公司  江苏镇江  212001
        摘要:新时期,人们的生活水平在很大程度上得到了质的改变,相对应的人们对移动网络和物联网的需求也在不断地提升,这便在一定程度上促进了物联网多样化的发展。为了有效地提高互联网和物联网的服务质量,满足人们的使用需求,人们需要尽可能地将5G通信网络应用于物联网产业链的发展中去,以此保障物联网的广域覆盖面积大、数量大的优势。对于5G通信技术来说,其作为第五代移动通信技术,是当前我国科学技术设备的改进目标,对物联网产业链的发展具有非常重要的影响。
        关键词:物联网形势;5G通信;技术应用
        1.5G通信技术的特点阐述
        1.1传输速率快特点
        对于我国通信技术来说,其已逐渐从原来的2G、3G到现在的4G,在该发展历程中,通信技术的信息传输速率与宽带容量都在一定程度上发生了明显的提升,随着科学技术的不断进步,未来的5G通信技术将在实际生活中得到广泛的应用,其自身的完善也体现在信息传输速率等方面中。对于当前的4G通信技术来说,虽然其也具有一定的优势,但是在高频谱利用率方面中,其仍需要进行不断地改革。在这一方面中,5G通信技术的到来将会明显改善这一问题,相应的高频谱利用率也会有所提升,光载体无线网使用效果也会逐渐加强,其中用户的体验速率指标为0.1-1Gb/s,用户峰值速率可达10Gb/S。
        1.2网络全覆盖特点
        在未来的发展进程中,各个行业对移动通信的个性化需求会逐渐增强,为了更好地为行业的发展提供优良的信息智能服务,这就需要5G通信技术需要进一步实现全网覆盖的效果,以为用户提供优质的体验,与此同时其还需要更好地适应当下市场的需求。由于使用无线网的用户比较多,相应的连接密度也会有所增加,因此5G通信技术需要做好该方面的作业内容,以确保用户在任何环境下都能够随时享受无线服务。对于物联网行业来说,其对时延具有极为敏感的要求,其要求时延低至毫米量级,并要求较高的可靠性,而这也为5G通信技术提高了要求,比如在无人驾驶和工业自动化中,5G对于时延的低要求是1ms,甚至会更低。由此可见,5G通信技术在网络覆盖方面以及零时延传送方面具有较高的优势。
        2.物联网形势下的5G通信关键技术应用
        2.1大规模MIMO技术应用
        该技术可简称为多入多出技术,也就是让无线网络信号利用多重天线实现在同一时间段内的收发工作。无须增加天线发射功率或频谱带宽资源便可更高效地拓宽信道容量,从而让信道利用率得以明显提升。因此该技术被看作是第五代通信核心技术。在4G时代下,正交频分复用技术利用多天线技术让天线通道发展至8T8R,在现有基础上空间数据流量增大。让频谱利用率成倍提升,为5G系统的速率与容量提供基础。
        随着近年来有源天线单元的使用与大规模投入,虽说该技术在初始概念中并未明确天线形态,但利用天线单元灵活的预编码和组合编码可实现动态波束赋形,属于垂直方向,也被称为3D-MIMO。
        2.2智能化技术应用
        智能化技术是5G通信中的首要技术。随着智能化产品与人们生活联系程度的不断加深,智能窗帘、扫地机器人、智能电灯之类的智能家电在应用频率应用场景上均有了质的飞跃。在5G通信技术帮助下,各种智能化产品同样可加以联合利用。通过云平台实现各种智能产品之间的联系,以建立数据库的方式不断提升智能产品的功能性,拓宽业务类型。提升服务等级。让通信服务多样化。
        2.3新型网络架构技术应用
        相较于3G网络、4G网络而言,5G技术让通信行业得到了质的飞跃。

目前要想明确提升通信效率,必须强化通信业务的有效整合并适当增加新业务,根据社会发展以及用户需求合理架构,让生活中不同领域可利用更针对性的网络系统实现对5G网络的高效利用。以自组织网络让网络虚拟化程度更深。5G通信技术可让通信实现互动功能,让用户体验到更真实的情境,因此需要在无线网络云端将数据与峰值速率相结合,保障通信的稳定性及高质量性。因此,新型网络架构技术是必然发展趋势,一方面保障计算机存储平台处于稳定状态,另一方面可为人们构建新的交付模式。
        3.物联网形势下的5G通信技术应用场景分析
        3.15G的市场规模分析
        5G时代将会是一个网络大融合时代,互联网行业和通信行业将会融合为新的大产业。因此,5G的市场规模将会是未来新的大市场规模减去当今的这两个市场规模的总和。2018年全世界互联网产业的收入大约为四千亿美元,电信产业的收入接近四万亿美元,将来5G和IoT普及之后,市场规模到2030年预计会在今天互联网和电信市场规模的基础上增长一倍,达到八万亿美元以上。到了5G时代,用户家里的互联网和移动互联网将有可能合二为一。通信运营商和计算机企业将整合自身的技术力量提供新的增值类服务。
        3.25G应用场景分析
        未来,5G的应用将会涵盖高速网络应用(VR/AR)、移动大数据、IoT(物联网)、AI、(人或物的)跟踪、实时服务、商业系统升级、节能、高可靠性网络应用等多个方面。
        第一方面,高速网络的应用。在5G时代,一个小区里同时用5G看视频是很正常的。5G的高速度还将解决VR受网速限制的障碍,给VR普及带来了希望。未来5G业务应用中将包括面向公众用户(2C)的VR/AR游戏、VR/AR远程教育、VR/AR智慧导盲等,面向行业应用(2B)的高清视频/AR实时会诊与指导、VR/AR远程检修等。中国联通在高速网络的应用方面也迈出了坚实的脚步。
        2019年中国联通为中央电视台规划和建设基于5G的新媒体采集、制作、编播、传输和播放的端到端业务平台,打造标杆式的新媒体5G传输及业务示范项目。成功实现了我国首次极寒环境下的5G网络4K/8K传输测试和5G网络VR实时制作传输测试。2019年完成了江西春晚VR直播,打造了全球电视史上第一台基于5G网络的超清全景VR春晚。
        第二方面,移动大数据。5G时代,物联网迅速崛起,大数据所承载的业务形式更加复杂多样,数据规模呈现爆炸式增长,海量数据以及其中蕴含的商业价值是大数据产业的核心财富,利用大数据技术实现数据价值化将是大数据概念落地的重要方向。中国联通2019年打造了5G+智慧大教育产业生态圈,正在逐步衍生轻量化的终端、智能云计算平台及精彩、丰富的教育资源内容,产品将涵盖幼儿教育、K12教育、高校、职教、成人教育等细分市场。通过5G+智能教育+大数据应用,面向智能教育多个应用场景,推动教育信息化变革,打造可感知、可分析、可控制的新兴智能校园学习环境,现已在武汉携手华中师大发布“5G+智能教育”行业应用,并在广东实验中学发布全国首个5G+教育教学应用落地。
        第三方面,IoT(物联网)。随着物联网发展,未来有越来越多的应用需要更高的实时性。这些应用,数据传输频率可能是毫秒级别的。时延降低、移动性增强带来的数据互通面会像太平洋一样广阔,海量的连接数会带来对带宽的极高要求,而5G能在很大程度上解决这些问题。中国联通、中国电信正在打造的智能家庭,通过5G与IoT结合,逐步打造以家庭通信、安防、智能控制、智能生活、云存储等为基础的智慧生活体验环境。
        结语
        综上所述,在未来的发展中,5G通信技术的到来能够在很大程度上促进物联网产业链的发展,提升物联网信息的处理效率,同时为人们的生活、工作提供有利的技术性支持,进一步促进我国科学技术的发展。
        参考文献:
        [1]高萌.5G移动通信发展趋势与关键技术分析[J].中国新通信,2018,20(10):16.
        [2]黄秋钦,张昊,谈佩.5G系统关键技术及其射频性能测试分析[J].信息通信技术与政策,2018(11):36-40.
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