基于物联网形势下的 5G通信技术应用

绳志云

中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司

摘要：移动通信不仅能实现人与人传递，也可完成物与物之间互联，满足人和物通信方面的需求。5G是移动电话应用的第五代通信技术，是从4G网络技术开发的一种新型技术，为了充分发挥其作用，本文概述了物联网技术与5G技术，阐述了5G移动通信技术的优势特征，对基于物联网形势下的5G通信技术应用进行了探讨分析。

关键词：物联网；5G；优势特征；通信技术；应用

随着科学技术的不断进步，网络通信将逐渐由4G过渡到5G，目前人人们日常生活已经完全离不开网络通信技术。在物联网形势下，进入5G时代已经是大势所趋。当前人们对移动互联网大流量应用的需求及万物互联的需求十分巨大，现有的无线网络性能无法满足这些需求，供给与需求间的缺口将推动着现有的无线网络继续升级，最终推动5G时代的到来。基于此，以下就基于物联网形势下的5G通信技术应用进行了探讨分析。

1.物联网技术与5G技术的概述

1.1物联网技术。互联网技术的出现让人们的生活发生着巨大改变，互联网技术将世界逐渐联系成为了一个整体，不仅能够将信息联系在一起，还能将现实生活中的物物进行连接，因此物联网其实是信息时代的产物，是新时代的重要组成部分。随着时代的不断发展，人们的日常生活离不开互联网和计算机技术，他们将全世界的“物”和与“物”有关的信息全部连接在一起，网络信息技术成功衍生出物联网产业，物联网产业在不断改变人们的生活，就如今的发展形势来看，物联网已经成为最具发展潜力的行业之一。物联网技术具有强大的适应能力，因此它能够广泛的应用在社会中的各个领域，例如，智能交通、环境保护以及环境监测等方面，随着城市不断发展壮大，城市与城市之间的距离会越来越近，物联网的适用范围也会不断扩大，而5G通信技术的出现能够促进物联网的发展，二者是相辅相成的关系。

1.2 5G技术概述。

1.2.1 5G基本技术。第一、新型信息中心网络。传统通信TCP/IP网络难以实现全面海量数据的发布，而以ICN（信息中心网络）为代表的技术优势日益明显。第二、SDN（软件定义网络）与NFV（网络功能虚拟化）。SDN以基础设施层（网络最底层）、中间层（控制层）、最上层（应用层）为主，涵盖了API网络资源调用内容。NFV是从网络运营商的角度出发的网络体系，利用IT技术平台来实现功能虚拟化，并与所对应的功能块相衔接，便于统一调用相关虚拟资源。第三、5G芯片技术。在高宽带收发系统、可见光通信、调制解调器、移动终端、大规模天线和云后台服务等诸多环节都需要芯片支撑，而且比4G的性能要求更高、尺寸更小。第四、云后台服务。云服务安全、可靠并形成中心式云后台，利用量子密码学进行实现5G安全的实现，可以有效地避免不必要的资源浪费，并且可以降低物理层面的存储支出，有效缩减第三方的存储器代理提供的费用。

1.2.2 5G应用技术。第一、覆盖增强技术。在5G的超密集异构网络中，利用宏站和低功率小型基站进行覆盖，包括4G、Wi-Fi、LTE等多种异构网络，通过增加站点密度减少节点间的距离，使网络节点距离终端更近，令频谱效率以及系统容量得到大幅度的提升。第二、频效提升技术。一是MIMO天线技术。二是可利用节点扩展技术。三是新型传输波形。四是非正交多址接入技术。五是先进调制编码技术。第三、频谱扩展技术。频谱扩展技术是当今最先进的无线通信技术，包括认知无线电、毫米波、可见光通信等技术。第四、能效提升技术。一是多域协同无线资源管理；二是多协同可以实现跨层资源的联合调度，在跨网优化中实现协同通信，促进交流、增加合作，跨网资源联合优化配置。

2.5G移动通信技术的优势特征

2.1效率更高。对于移动通信在实际生产生活中的应用来说，其自身的使用效率是衡量这一技术优劣性的主要指标之一，对于5G移动通信技术来说，通过将这一技术与其他无线网络技术结合起来，将能建立出更加完善、更加先进的无线通信网络，整体的使用效率要高于先前的3G、4G等技术。

2.2传输质量更高。随着我国社会的不断发展，人们对于通信质量的要求已经不再仅限于覆盖范围、传输速率等方面，用户针对数据传输的整体质量以及安全性也提出了更高的要求，对于这样的要求来说，5G技术在传输时效性、安全性等方面的表现都要优于4G技术。也就是说，在未来的发展过程中，5G移动通信技术必然能更好的从各个方面满足用户需求。

2.3智能化水平更高。随着智能化在各行各业中的不断普及，移动通信技术必须也能针对这样的发展趋势提供一定支持，对于这一点来说，5G技术能有效的对相关智能化设备以及智能化技术等提供支持，进一步在原有基础上满足用户需求，扩大移动通信技术的使用范围。

2.4整体性能较好。5G技术在网络覆盖率、灵活性等方面都有良好的表现，在这样的背景之下，5G网络在实际构建过程中必然能更好的实现运营商降低网络通信成本及能源消耗的目标，满足社会持续发展的需求。

3.基于物联网形势下的5G通信技术应用分析

3.1 DN/NFV技术应用分析。SDN和NFV分别是指软件定义网络和网络功能虚拟化，这两项技术是5G通信技术的基础，在5G通信技术发展过程中，要对技术进行不断的扩展，云计算服务和三网融合产业的出现让5G通信技术的安全性得到了有效的保证。在一定程度还能够帮助5G通信技术制定相应的发展计划，在5G通信技术发展过程中如实现软件化和虚拟化对于5G通信技术的发展有着非常重要的作用，SDN和NFV这两项技术是5G通信技术的基础，能够有效的创造出控制层、管理层和应用层，这在一定程度上简化了通信网络的管理模式，很多程度都能够实现自动调控，因此就省去了人工操作的步骤，能够不断优化网络系统，将5G通信技术与SDN、NFV技术充分的结合在一起，能够建立一个虚拟的网络结构，这个虚拟的网络结构能够很好的满足各个行业领域对网络的要求。

3.2全频段技术应用分析。目前4G通信技术下的网络技术工作的重要频段是3GHZ，频谱的资源严重不足，想要很好地解决频谱资源问题，必须要使用高频段技术。在5G通信技术中，运用的是全频段技术，就能够很好地解决频谱资源的问题，整个系统的容量和传输速率在不断提高。如今5G的全频段技术仍然在研发中，但是基本可以确定的全频段范围在6-100之间，最小值6都已经远远超过了4G的工作频段。在5G通信技术运用过程中，全频段技术的使用能够让天线设备小型化，还能让天线的增益不断提高。

3.3密集网络技术应用分析。5G通信技术能够提供的流量是4G通信技术的近千倍，5G通信技术的实质是多种无线接入技术的融合，而且5G通信技术的覆盖面比较小，因此想要对其进行更小的分割在理论上应该是不可能的，面对这种情况就可以利用密集网络技术，密集网络技术的应用主要可以才从两个方面入手，第一个是可以在宏基站外部建立大量的天线，然后不断扩大外部的空间，通过这样的方式能够有效的达到增加系统容量的目的，同时还能够提高整个系统的灵活性。除了这个方法还可以选择在室内搭建大量密集的网络，在室内搭建密集的网络能够有效提高相邻节点间的有效性和准确性。

结束语

综上所述，5G网络速度和接入能力非常强大，其将跳出移动互联网真正实现让万物相连，让城市生活包括交通、安防、教育和旅游等各个方面都将变得更加智慧，人工智能、自动驾驶、远程手术、智慧城市以及万物互联都会因5G而普及，因此对基于物联网形势下的5G通信技术应用进行分析具有重要意义。

参考文献

[1]陈云生.5G移动通信技术下的物联网时代[J].信息通信，2018（4）

[2]欧阳龙.物联网形势下的5G通信技术应用[J].通讯世界，2018（03）

[3]高宇鑫.基于物联网形势下的5G通信技术应用分析[J].中国新通信，2018（10）