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物联网形势下的5G通信技术应用王好

发表时间：2021/6/7 来源：《基层建设》2021年第2期作者：王好

[导读] 摘要：物联网时代，信息化技术呈现出飞快的更新态势，在一定程度上，也提升了公众在日常通信方面的需求。

        湖北邮电规划设计有限公司湖北武汉 430022
        摘要：物联网时代，信息化技术呈现出飞快的更新态势，在一定程度上，也提升了公众在日常通信方面的需求。随着通信技术创新活动的展开，5G通信技术应运而生，开始走进人们的视野。作为一项数据传输技术，5G通信技术在传输速率和数据资源利用率方面带有一定的优越性，同时，也为物联网相关设备的深度应用提供了有利条件。文章基于物联网形势，以5G通信技术为核心，展开5G通信技术的应用研究。
        关键词：物联网；5G通信；通信技术
        引言：
        随着5G时代的到来，无线通信在我们生活中发挥的作用将会越来越大。5G时代不仅仅是通信技术的进步，信息技术水平也在迅猛发展，在信息技术和通信技术相结合的背景下，物联网应运而生。万物互联的时代，我们生活中的各种设备相互关联，甚至整个城市中与生活相互关联的事物都能够实现通信，这就使得我们的生活向着智能化的方向发展。
        1 物联网与5G通信技术概述
        1.1 物联网技术的概述
        物联网是实现不同电子设备之间相互连接通信的一种方式，利用自动控制技术，实现对不同设备的控制，物联网在本世纪初已经有了一定的发展，也是本世纪一项非常重要的技术产物。在物联网发展的过程中，往往需要在控制与被控制设备中安装芯片，作为信号接收、指令发送的控制中枢。以往实现不同设备之间通信主要通过WiFi网络，也就是物联网的实现需要在某一个局域环境中，失去无线网络环境将无法实行控制操作。同时，物联网技术的实现需要依赖传感器技术的发展，传感器能够对周围环境、标定检测量进行检测，利用传感器反馈的信号作为判断控制执行的标准。
        1.2 5G通信技术概述
        SG通信技术也就是第五代蜂窝移动通信技术，其以4G通信技术为基础，作为一种新型通信技术，5G技术与前几代通信技术相比较，更具卓越优势。首先，5G技术更加稳定，数据传输速率、延迟问题和系统容量方面更加理想，同时，也可实现良好的成本节约和能源控制性能。利用5G技术，我国工业、医疗、交通和游戏领域将会呈现出更快的发展速度，另外，5G通信技术可最大程度地发挥物联网优势，实现设备和网络的连接，实现物联网技术飞跃式发展。
        2 5G通信技术的特点
        2.1 高网速
        在如今互联网技术不断发展的状况下，无线通信技术已经有了翻天覆地的变化，尤其在网络传输速率方面。而这些能力的提升也给我们的上网体验带来了极大的改善，无论是高清图片，还是高清视频，现在都可以在数据网络下轻松运行。相比于4G网络，5G网络基站峰值要求不低于20Gb/s，当然这个速度是峰值速度，不是每一个用户的体验。随着新技术使用，这个速度还有提升的空间。
        2.2 低延迟
        低延时是5G网络的另一大特点，也是第五代通信技术的主要提升，5G对于时延的最低要求是1毫秒，甚至更低，延时可以被处理得几乎让我们感受不到。这一技术相对于4G来说，是具有大幅度提升的。我们都知道时延越低，在使用过程中越能够实现同步控制，传统的通信技术因为时延较高，在某些特殊的场合就无法使用，比如自动驾驶、远程手术等。
        2.3 低功耗
        随着网络通信技术的不断进步，将会有越来越多的设备接入到无线网络中，这便给基站的运行带来了更大的压力，因此降低基站运行的功耗是5G技术安全运行的有力保障。通过相关的技术试验对比，传输相同的数据流量，5G基站的功耗要比4G基站功耗低很多。这些主要依赖于节能技术的实现，能够确保更多的设备连接运行。
        3 物联网形势下5G通信技术的应用
        5G为我们提供了高速度、低延时的网络环境，让我们能够拥有更好的上网体验，而物联网在发展过程中对于网速和延迟的要求较高，在这种情况下，用5G网络为物联网设备提供网络环境，能够极大的提升物联网的应用场景。

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        3.1 SDN/NFV技术
        在 5G 通信技术中，比较重要的是可扩展技术的应用，云计算服务的出现、三网融合产业的发展，促进 5G 通信网络的安全性，同时帮助 5G 通信技术制定技术发展规划。SDN/NFV技术是指软件定义网络/网络功能虚拟化，特别是在5G移动通信网络中的新型构架，实现虚拟化与软件化，对于数据分离的控制效果十分好，对于5G移动技术的发展具有促进作用。SDN/NFV技术是5G通信技术的基础，结合网络，构建出通信的基础层、控制层与应用层，实现程序上的调用，取代了手动配置，对于5G通信网络的管理具有很大的简化作用[1]。为了优化网络系统，要求5G通信网络具有转发分离的功能，该功能的实现可以促使5G通信网络运行中处于受控制状态。
        3.2 智能化技术
        作为5G通信技术应用基础，物联网云计算平台至关重要，可实现对收集到数据信息的集中处理。同时，从云计算平台中心的构成来看，由多型号和多数量的服务器组成，通过交换设备，即可达成计算能力、设备、平台和基站间的转换功能，最终达成信息通信和数据传输目标[2]。另外，现阶段我国的宏基站计算能力和存储容量惊人，可高效完成各项数据的处理，当然，利用基站还可优化用户服务内容，以频段需求为核心，技术人员即可为用户提供优质服务。最后，将5G通信技术和物联网深度融合，可以达成双向传递，基于统一信道，完成信息传递，减少传递干扰，全面提升传输质量和安全性。
        3.3 密集网络技术
        5G移动通信提供的流量将是4G网络的千倍甚至更多，5G网络技术是多种无线接入技术的融合，覆盖范围比较小，想要实现更小一步的分割几乎不可能实现，所以，在这种情况下，密集网络技术的应用是非常重要的。密集网络技术的主要内容主要有以下两方面：（1）在宏基站外部设置大量天线，用这种方法拓宽室外空间，同样可以达到增加系统容量的目的，此外，可以在很大幅度上提高系统灵活性；（2）在室外布置大量密集网络，促进各个网络节点之间的相互协作，如此一来，可以大大提高相邻节点的准确性与有效性，同时，使得信噪比增益的客观性得到更大的改善[3]。在5G网络中，密集网络技术的医用，可以增加网络空间与时间的动态变化，增大网络覆盖面积，发挥网络优势。
        3.4 高频段传输通信技术
        在物联网时代下，各行各业皆对网络容量和传输速度提出了严苛的要求，现阶段，我国的移动通信系统频段普遍在3GHZ以内，此种频段能够良好地满足公众简单的工作和生活需求，但在线上活动范围大和短时间内数据需求强的情况下，若频段不变，势必会带来一系列问题，如频段资源不足，进而使网络呈现出拥堵情况，用户的体验感会大为降低，满意度自然也会随之下降。
        3.5 毫米波技术
        日前，在全球各个国家中，普遍缺失频谱资源，而将毫米波段技术融入通信技术，可达成丰富频谱资源目标。因此，若相关部门和技术人员向提升物联网背景下5G通信技术的速度，则可构建关于毫米波技术的研究活动[4]。但需要注意的是，虽然毫米波技术带有显著的优越性，但也存在一定问题，即在纤细传输阶段，受天气影响，该项技术可能会出现距离不足的问题，故为优化该项技术的应用，相关技术人员要基于技术不足，针对性进行改良，保证其在实际应用中能够呈现出理想的价值。
        结束语：
        相比于4G技术，5G能够提供更快的速度、更低的延时，无线通信技术的不断发展，给物联网实现万物互联提供了可能，远程医疗、远程手术等先进的技术操作，能够实现资源的平衡利用，智能家居、智能交通，能够使我们的生活更加方便。当然，随着应用场景的不断扩展，5G技术也需要不断开拓创新，在通信稳定性和安全性方面取得更大的进步。
        参考文献：
        [1]李海燕，陈旭芬，王伟文.物联网形势下的5G通信技术研究[J].通讯世界，2019，26（12）：98-99.
        [2]阚一夫，周洹宇.简述物联网形势下的5G通信技术应用[J].现代营销（经营版），2020（01）：92.
        [3]王翊有.物联网形势下的5G通信技术解析[J].数字技术与应用，2019，37（07）：42+44.
        [4]王晨，贾媛媛，荆迪，常福生.新形势下无线通信技术在泛在电力物联网中的应用[J].中国新通信，2019，21（14）：107.