孟琨秦　高安迪　滑潔

時代在進步，當(dāng)前信息技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造了技術(shù)條件。隨著經(jīng)濟的全球化和市場經(jīng)濟的迅速發(fā)展，對移動網(wǎng)絡(luò)的需求在生產(chǎn)和生活中都在增加。5G通信技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)是通信和網(wǎng)絡(luò)工程領(lǐng)域的一個新術(shù)語，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已滲透到社會的各方各面。如今，一些公司正在緩慢地開始構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)，但是由于技術(shù)有限，物聯(lián)網(wǎng)很難達到預(yù)期的效果。此外，由于5G通信技術(shù)的發(fā)展還沒有達到成熟階段，還處于發(fā)展的初期，在物聯(lián)網(wǎng)背景下發(fā)揮5G通信技術(shù)的優(yōu)勢，這是一個漫長的過程。

1. 5G通信技術(shù)的技術(shù)特點

1.1數(shù)據(jù)流量的增長

大時代背景下，移動通信技術(shù)雖一直在以驚人的速度迅速發(fā)展和進步，但網(wǎng)絡(luò)用戶和網(wǎng)絡(luò)需求仍在迅速增加。此時，4G通信技術(shù)將無法滿足大量使用者使用移動網(wǎng)絡(luò)的需求。使用網(wǎng)絡(luò)時，用戶在上傳、下載和在線觀看等產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)傳輸流量數(shù)據(jù)時會發(fā)生網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定等現(xiàn)象，這會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)卡頓，加載失敗的結(jié)果時常發(fā)生，對一些對網(wǎng)絡(luò)要求高的智能化產(chǎn)業(yè)，正常情況下，網(wǎng)絡(luò)傳輸時間得要控制在1ms以內(nèi)，否則將不能較好地滿足用戶對信息傳送速度的需求。所以更穩(wěn)定，承載力更大的移動網(wǎng)絡(luò)的需求持續(xù)增長。與4G通信技術(shù)相比，5G通信技術(shù)信息承載能力是4G通信技術(shù)的1000倍，并且在多個網(wǎng)絡(luò)用戶需要同時訪問數(shù)據(jù)時，它具有快速，穩(wěn)定的功能，可以最大程度地滿足網(wǎng)絡(luò)用戶需求。

1.2聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的增加

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量與網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)傳送的速率和質(zhì)量直接相關(guān)，連接到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備越多，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的增加，網(wǎng)絡(luò)使用越穩(wěn)定。但是，由于設(shè)置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的成本較高，因此長期以來網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量受到限制，這是4G通信技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)卡頓和不穩(wěn)定現(xiàn)象發(fā)生的原因。5G通信技術(shù)正在極大地增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量，極大程度地滿足很多智能化行業(yè)對網(wǎng)格的技術(shù)層面要求，使通信技術(shù)的適用范圍更大，從而優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)用戶的體驗效果;另外，5G通信技術(shù)的覆蓋范圍較4G通信技術(shù)更廣，以前覆蓋不到的地區(qū)，如偏遠(yuǎn)山區(qū)、高原等一些網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)、盲點，都能達到全面覆蓋，脫離了地域和地理位置的限制，更大地方便了大眾用戶。據(jù)保守估計，5G通信技術(shù)的覆蓋范圍是4G通信技術(shù)的100倍以上。

1.3峰值速率的持續(xù)提高

術(shù)語峰值速率指以運行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)時獲得的傳輸速率的最大值或最小值。當(dāng)前使用的4G通信技術(shù)通常在使用過程中達到600兆字節(jié)/秒的峰值速度。5G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以前的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，最高可達10Gbit/s，比當(dāng)前的有線互聯(lián)網(wǎng)要快很多，比先前的4G蜂窩網(wǎng)絡(luò)快100倍，達到Gbit/s的標(biāo)準(zhǔn)，可以滿足高清視頻，虛擬現(xiàn)實等大數(shù)據(jù)量傳輸。這就體現(xiàn)出了5G通信技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸過程中的效率和的質(zhì)量。

2.基于物聯(lián)網(wǎng)形式下5G通信技術(shù)的應(yīng)用

2.1SDN/NFV技術(shù)

隨著5G通信技術(shù)的進一步發(fā)展，可擴展技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，采用基于SDN（Soft Defined Network，軟件定義網(wǎng)絡(luò)）和NFV（Network Function Virtualization，網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化）的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，是物聯(lián)網(wǎng)形式下的重要技術(shù)，這兩項技術(shù)也是5G通信技術(shù)的核心技術(shù)。基于SDN的思想，核心網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備的控制功能和轉(zhuǎn)發(fā)功能將進一步分離，網(wǎng)絡(luò)將向集中控制功能和分布式轉(zhuǎn)發(fā)功能發(fā)展。具有簡單，穩(wěn)定，高性能的特點，以滿足未來海量移動流量的轉(zhuǎn)發(fā)需求。NFV是運營商試圖通過在通用IT平臺上通過軟件來代替專用平臺來實現(xiàn)網(wǎng)元功能的一種嘗試，從而降低了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的成本。

要想充分發(fā)揮5G通信技術(shù)的作用，有關(guān)部門必須持續(xù)改善SDN和NFV技術(shù)，并擴展5G通信技術(shù)的功能和服務(wù)。隨著云計算技術(shù)的發(fā)展，三網(wǎng)的集成為了重要的發(fā)展趨勢。在這種背景下，5G通信技術(shù)可以提高網(wǎng)絡(luò)安全性和舒適性并充分發(fā)揮全部技術(shù)優(yōu)勢。一些公司正在開發(fā)SDN和NFV技術(shù)，以擴展業(yè)務(wù)并優(yōu)化服務(wù)。因此，虛擬技術(shù)和軟件化可以有效地確保物聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)建，由于可以在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中創(chuàng)建控制層，管理層和應(yīng)用層，因此簡化了通信管理的模式，其性能和服務(wù)功能更加強大。在許多環(huán)節(jié)中，都可以充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)自主控制和協(xié)調(diào)并有效減少成本。每個環(huán)節(jié)的人力資源投入逐漸減少，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進一步優(yōu)化，并促進了現(xiàn)代化的發(fā)展。

2.2全頻段技術(shù)目前，中國的移動通信技術(shù)仍在4G領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。使用4G通信技術(shù)時，2GHz是最重要的頻段，一些技術(shù)應(yīng)用中，頻譜資源分配不均衡且資源不足的現(xiàn)象很普遍，另外，隨著社會信息化的程度越來越深，日常生活中，網(wǎng)絡(luò)用戶需要處理的網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)越來越多，因此，4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)漸漸無法滿足當(dāng)今社會對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的要求。要解決這種情況，在許多情況下，該解決方案需要使用高頻段技術(shù)。在5G通信技術(shù)中，全頻段技術(shù)很重要，有效地應(yīng)用該技術(shù)解決了資源不足的問題。解決了該問題后，整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的傳輸效率大大提高，網(wǎng)絡(luò)通信現(xiàn)狀發(fā)生了變化。今天，全頻段技術(shù)的發(fā)展不是非常成熟，但是當(dāng)前的范圍超出了4G技術(shù)的頻段范圍，因此未來的技術(shù)發(fā)展還有很大的空間。

2.3多載波技術(shù)

通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中最重要的是確保信息傳輸?shù)男?，傳輸效率受許多因素影響，其中帶寬頻率是重要因素，當(dāng)將寬帶頻率控制在1GHz以上時，才能保證傳輸?shù)目煽啃院唾|(zhì)量。使用低頻率可能無法滿足傳輸信息的基本要求，如果通過向系統(tǒng)內(nèi)添加濾波器組的方法，不利于提高對空白頻譜的利用率。為了克服這一問題，5G通信技術(shù)結(jié)合多載波技術(shù)提高了對空白頻譜的利用率，并保證了傳輸效率。多載波技術(shù)在二十世紀(jì)七十年代逐漸被應(yīng)用，并在圖像處理，信號處理和通信信號的傳輸中發(fā)揮了重要作用。多載波技術(shù)抗多徑干擾能力強、頻譜利用率高，目前的寬帶無線傳輸技術(shù)的發(fā)展趨勢充分證明多載波技術(shù)在無線廣播和通信系統(tǒng)應(yīng)用中具有一定的優(yōu)勢。濾波器組是多載波技術(shù)運行的重要基礎(chǔ)，相關(guān)人員可以使用濾波器組可以根據(jù)其通信要求科學(xué)地對多載波進行控制。由于濾波器組具有一定的沖擊響應(yīng)力，為了實現(xiàn)多載波技術(shù)的有效性，因此相關(guān)人員必須結(jié)合濾波器組相互模式來優(yōu)化通信方案，尤其是合理科學(xué)地控制子載波寬帶頻率，重疊程度等其他指標(biāo)，優(yōu)化整個通信系統(tǒng)的性能和功能。

3.結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展，4G時代已然不能滿足社會大眾對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的要求，科學(xué)技術(shù)的進步迎來了5G時代。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，鑒于各個行業(yè)的發(fā)展，如何科學(xué)利用5G技術(shù)成為一個必須要思考的問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必須跟上時代發(fā)展步伐，將5G技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相集成，并充分利用才可以適應(yīng)時代的發(fā)展。通過利用5G技術(shù)，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來活力，以促進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的持續(xù)健康發(fā)展。