谈物联网形势下的5G通信技术应用

孟琨秦　高安迪　滑洁

时代在进步，当前信息技术和通信技术的发展为物联网的发展创造了技术条件。随着经济的全球化和市场经济的迅速发展，对移动网络的需求在生产和生活中都在增加。5G通信技术及物联网是通信和网络工程领域的一个新术语，物联网技术已渗透到社会的各方各面。如今，一些公司正在缓慢地开始构建物联网，但是由于技术有限，物联网很难达到预期的效果。此外，由于5G通信技术的发展还没有达到成熟阶段，还处于发展的初期，在物联网背景下发挥5G通信技术的优势，这是一个漫长的过程。

1. 5G通信技术的技术特点

1.1数据流量的增长

大时代背景下，移动通信技术虽一直在以惊人的速度迅速发展和进步，但网络用户和网络需求仍在迅速增加。此时，4G通信技术将无法满足大量使用者使用移动网络的需求。使用网络时，用户在上传、下载和在线观看等产生网络传输流量数据时会发生网络不稳定等现象，这会导致网络卡顿，加载失败的结果时常发生，对一些对网络要求高的智能化产业，正常情况下，网络传输时间得要控制在1ms以内，否则将不能较好地满足用户对信息传送速度的需求。所以更稳定，承载力更大的移动网络的需求持续增长。与4G通信技术相比，5G通信技术信息承载能力是4G通信技术的1000倍，并且在多个网络用户需要同时访问数据时，它具有快速，稳定的功能，可以最大程度地满足网络用户需求。

1.2联网设备数量的增加

网络设备的数量与网络信息数据传送的速率和质量直接相关，连接到网络的设备越多，网络覆盖范围的增加，网络使用越稳定。但是，由于设置网络设备的成本较高，因此长期以来网络设备的数量受到限制，这是4G通信技术中网络卡顿和不稳定现象发生的原因。5G通信技术正在极大地增加网络设备的数量，极大程度地满足很多智能化行业对网格的技术层面要求，使通信技术的适用范围更大，从而优化网络用户的体验效果;另外，5G通信技术的覆盖范围较4G通信技术更广，以前覆盖不到的地区，如偏远山区、高原等一些网络盲区、盲点，都能达到全面覆盖，脱离了地域和地理位置的限制，更大地方便了大众用户。据保守估计，5G通信技术的覆盖范围是4G通信技术的100倍以上。

1.3峰值速率的持续提高

术语峰值速率指以运行网络数据时获得的传输速率的最大值或最小值。当前使用的4G通信技术通常在使用过程中达到600兆字节/秒的峰值速度。5G网络数据传输速率远远高于以前的蜂窝网络，最高可达10Gbit/s，比当前的有线互联网要快很多，比先前的4G蜂窝网络快100倍，达到Gbit/s的标准，可以满足高清视频，虚拟现实等大数据量传输。这就体现出了5G通信技术在数据传输过程中的效率和的质量。

2.基于物联网形式下5G通信技术的应用

2.1SDN/NFV技术

随着5G通信技術的进一步发展，可扩展技术得到了广泛应用。在网络技术领域，采用基于SDN（Soft Defined Network，软件定义网络）和NFV（Network Function Virtualization，网络功能虚拟化）的新型网络架构，是物联网形式下的重要技术，这两项技术也是5G通信技术的核心技术。基于SDN的思想，核心网络中网关设备的控制功能和转发功能将进一步分离，网络将向集中控制功能和分布式转发功能发展。具有简单，稳定，高性能的特点，以满足未来海量移动流量的转发需求。NFV是运营商试图通过在通用IT平台上通过软件来代替专用平台来实现网元功能的一种尝试，从而降低了网络设备的成本。

要想充分发挥5G通信技术的作用，有关部门必须持续改善SDN和NFV技术，并扩展5G通信技术的功能和服务。随着云计算技术的发展，三网的集成为了重要的发展趋势。在这种背景下，5G通信技术可以提高网络安全性和舒适性并充分发挥全部技术优势。一些公司正在开发SDN和NFV技术，以扩展业务并优化服务。因此，虚拟技术和软件化可以有效地确保物联网的创建，由于可以在物联网系统中创建控制层，管理层和应用层，因此简化了通信管理的模式，其性能和服务功能更加强大。在许多环节中，都可以充分发挥技术优势，实现自主控制和协调并有效减少成本。每个环节的人力资源投入逐渐减少，网络系统进一步优化，并促进了现代化的发展。

2.2全频段技术目前，中国的移动通信技术仍在4G领域占据主导地位。使用4G通信技术时，2GHz是最重要的频段，一些技术应用中，频谱资源分配不均衡且资源不足的现象很普遍，另外，随着社会信息化的程度越来越深，日常生活中，网络用户需要处理的网络信息数据越来越多，因此，4G网络技术渐渐无法满足当今社会对网络技术的要求。要解决这种情况，在许多情况下，该解决方案需要使用高频段技术。在5G通信技术中，全频段技术很重要，有效地应用该技术解决了资源不足的问题。解决了该问题后，整个网络系统的传输效率大大提高，网络通信现状发生了变化。今天，全频段技术的发展不是非常成熟，但是当前的范围超出了4G技术的频段范围，因此未来的技术发展还有很大的空间。

2.3多载波技术

通信网络系统中最重要的是确保信息传输的效率，传输效率受许多因素影响，其中带宽频率是重要因素，当将宽带频率控制在1GHz以上时，才能保证传输的可靠性和质量。使用低频率可能无法满足传输信息的基本要求，如果通过向系统内添加滤波器组的方法，不利于提高对空白频谱的利用率。为了克服这一问题，5G通信技术结合多载波技术提高了对空白频谱的利用率，并保证了传输效率。多载波技术在二十世纪七十年代逐渐被应用，并在图像处理，信号处理和通信信号的传输中发挥了重要作用。多载波技术抗多径干扰能力强、频谱利用率高，目前的宽带无线传输技术的发展趋势充分证明多载波技术在无线广播和通信系统应用中具有一定的优势。滤波器组是多载波技术运行的重要基础，相关人员可以使用滤波器组可以根据其通信要求科学地对多载波进行控制。由于滤波器组具有一定的冲击响应力，为了实现多载波技术的有效性，因此相关人员必须结合滤波器组相互模式来优化通信方案，尤其是合理科学地控制子载波宽带频率，重叠程度等其他指标，优化整个通信系统的性能和功能。

3.结语

物联网技术不断发展，4G时代已然不能满足社会大众对网络技术的要求，科学技术的进步迎来了5G时代。随着信息技术的迅速发展，鉴于各个行业的发展，如何科学利用5G技术成为一个必须要思考的问题。物联网技术必须跟上时代发展步伐，将5G技术与物联网技术相集成，并充分利用才可以适应时代的发展。通过利用5G技术，为物联网技术带来活力，以促进物联网技术的持续健康发展。