所屬欄目:計算機網絡論文 發布日期:2019-07-17 10:19 熱度:
摘要:目前,物聯網形勢下的 5G 技術雖然還沒有得到廣泛運用,但是 5G 技術在未來有著良好的發展前景,傳輸速率的提升能有助于人類數據創造與分享。通信技術與物聯網的關系緊密,物聯網中海量終端連接、實時控制等技術離不開高速率的通信技術。5G 刺激物聯網的發展,而物聯網刺激大數據的發展。基于此,從 5G 通信技術的相關概念入手,分析了 5G 技術的技術特征,進一步概述了基于物聯網形勢下 5G 通信技術的發展。
關鍵詞:物聯網;5G;通信技術
0 引 言
通信技術隨著國家經濟水平的提升而不斷發展,我國網絡通信水平已從 2G 水平經過 3G 的過渡到達了 4G 水平。通信技術的飛速發展,給人們的生活帶來了極大地便利,智能手機等通信設備離不開通信技術的支持,人們的生活與通信技術已緊密結合到了一起。而我國通信技術質量的飛躍只用了幾年時間。目前 5G 技術還處在試驗階段,在物聯網發展迅猛的態勢下, 5G 時代即將來臨。
1 相關概念簡介
1.1 物聯網
如今,互聯網不僅能實現世界信息的連接,也能實現物與物之間的連接。物聯網中的用戶通過物品與物品的連接,達到信息交換和通信的目的。在物聯網中,人們可給實物添加上電子標簽,通過電子標簽人們可了解到有關于物體的相關信息。物聯網作為 21 世界信息化成熟發展的標志,對地方經濟的發展、人們生活質量水平的提高有著重要作用,物聯網作為新世紀信息技術的重要組成部分之一,體現了科技發展在生產、生活中的價值。計算機網絡的全面覆蓋,為物聯網發揮其功能打好了堅實基礎,5G 技術的不斷發展將同時帶動物聯網產業的飛速發展,兩者相輔相成。總之,物聯網在一定程度上改變了人們的生活方式 [1] 。
1.2 5G 通信技術
5G 通信技術作為第五代移動網絡通信技術,其傳輸速度是目前 4G 速度的上百倍,大容量的文件通過 5G 網絡能快速下載完成,其理論上的傳輸速度達到了 10 Gbit/s,傳輸距離也在一定程度上得到了提升,最遠距離可達 2 km,克服了空間帶來的數據傳輸阻礙。隨著 5G 技術的不斷發展與研究,目前 5G 技術已處于較為成熟的研究階段,其研發分為三個階段。第一階段為技術試驗階段,其他兩個階段分別為方案驗證階段以及系統驗證階段 [2] 。在這些試驗測試成功之后,5G 通信技術將造福于社會各界。
2 5G 與物聯網之間的關系
5G 的發展可滿足人們日常通信需求,確切來說, 5G 的發展價值在物聯網中得到了體現。5G 的三大應用場景為 eMBB、mMTC、uRLLC,分別代表增強型移動寬帶、海量物聯網通信以及低延時、高可靠性通信。第一種適用于人與人之間的通信,包括移動上網等。第二種主要運用于物聯網,第三種主要用于智能無人駕駛、工業自動化等需要低時延、高可靠連接的業務。物聯網需求依靠的是 5G 通信技術,而 5G 技術也支撐著物聯網的需求。在未來,5G 技術將運用到物聯網中大部分的場景,包括無人駕駛、VR 技術、智能化城市建設等 [3] 。未來物聯網的需求將會不斷增長,海量的連接和毫秒級別的時延是支持物聯網發展的核心,現在的 4G 網絡達不到這樣的標準。5G 通信技術由于延時低、覆蓋廣、超密集組網等技術特點將能滿足物聯網的需求 [4] 。
3 5G 技術的相關特征
3.1 聯網設備數量的不斷攀升
聯網設備在一定程度上影響著互聯網的信息交互,聯網的設備越多,網絡覆蓋率就越高,信息的傳遞效率越高。聯網設備包括中繼器、集線器、交換機等。這些設備由于造價較為昂貴,因此數量在不是有限,5G 技術的發展需要更多聯網設備作為技術支持,在未來聯網設備數量將會得到極大的提升,5G 網絡的覆蓋率也能得到保障,從而更好地滿足人們信息交互的需求。
3.2 數據流量的飛速增長
隨著生活水平的不斷提高,人們對于網絡的要求也越來越高。目前 4G 網絡中的套餐流量等網絡業務不能滿足人們的需求,經常出現網速減慢甚至中斷的現象,大大降低了用戶的體驗度。對于 5G 技術來說,其傳輸速率和傳輸質量得到了大大提升,能很好地解決這類問題,即使在網絡繁忙階段,也能達到正常 4G 甚至以上的水平。
3.3 網絡峰值速率不斷提高
網絡峰值數率是指互聯網在傳輸信息階段,能達到的最快傳輸速度。4G網絡中的峰值速率一般為600 Mbit/s, 5G 的速率能夠達到至少 10 Gbit/s,在網絡情況擁堵的條件下,5G 的峰值速率也不會受到太大影響。
3.4 可靠性提高,延遲更加短暫
當前,人們要想辦理網絡業務需要到通信公司各大營業廳進行辦理,給人們的生活帶來了不便。5G 通信技術能使各種業務的辦理實現線上操作,這不僅依托于 5G 通信技術容納的各種信息系統,也依托于高速的網絡速率。因此,能滿足線上視頻等功能。另外, 5G 通信技術具有低延遲性,網絡的安全性也進一步得到提升。對于保險業公司、銀行等金融產業來說,5G 通信技術給他們帶來了機密信息傳遞上的安全保障。
4 基于物聯網形勢下的 5G 通信技術應用
4.1 全頻段技術
4G 通信技術的重要頻段為 3 GHz,4G 網絡條件下的頻段資源嚴重缺乏,成為了困擾人們的問題之一。一般情況下,此頻段基本能滿足人們的正常生活需求,但是一旦網絡活動增多,線上人數會大幅增加,會出現頻段資源缺乏的現象,嚴重影響用戶線上活動的體驗。想要解決此類問題,需要高頻段技術作為支持。 5G 通信技術運用的是全頻段技術,很好地解決了頻段資源不足的問題。全面頻段的覆蓋讓網絡速率得到進一步提升。5G 通信技術還處在試驗階段,全頻段技術使得信號天線變得小型化,在確保設備體型減小的同時,可提高網絡速率。
4.2 SDN/NFV 技術
NFV 與 SDV 分別是指網絡功能的虛擬化以及軟件定義網絡,這兩項技術是構成 5G 通信技術的基礎。因此,云服務和三網融合的出現為 5G 技術發展提供了技術支持,有助于 5G 技術功能的拓展,有助于 5G 技術制定一系列發展計劃。控制層和管理層的構建不可缺少 SDN/NFV 這兩項基礎的技術,很多程序按實現自動化的操控也少不了這兩項技術支持,程序的自動化調節,能節約開發資金,省去一些不必要的麻煩。虛擬網絡結構擁有高度的虛擬化和自動化,相信能滿足物聯網中各行各業的需要。
4.3 密集網絡技術
5G 技術應具有智能化與多元化的特點,而這些特征實現的基礎為密集網絡技術。密集網絡技術需要較強的信號強度和較高的網絡覆蓋率,施工人員可通擴大網絡的覆蓋面積,進而實現網絡密集化。同時,也能通過增加室外基站的天線數量增強信號強度,有利于網絡系統靈活性的提升。實現這些措施的前提,需要運用先進的科學手段進行分析,預測 5G 網絡密集工作會通過增加網絡點實現。
5 結 論
5G 技術為當下一項前沿的通信技術,引發了社會各界對于通信發展的各種構想與討論,而這些構想與討論是 5G 技術發展的動力源泉。雖然現在 5G 技術還沒有形成固定的系統理論,但需要不斷地進行探索試驗,以此推動物聯網形勢下的 5G 通信技術不斷發展,為提高人們生活質量,推動社會發展而不斷努力。
參考文獻:
[1] 歐陽龍 . 物聯網形勢下的 5G 通信技術應用 [J]. 通訊世界,2018,334(3):92-93.
[2] 宋耐寶 . 物聯網形勢下的 5G 技術探析 [J]. 數字技術與應用,2017,(8):9-29.
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文章標題:物聯網形勢下的 5G 通信技術研究
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