浅谈物联网环境下的5G通信技术应用

李正伟

（上海润迅商凯电话商务有限公司，上海 200235）

当今的大数据背景下，我们平时所需的信息量急需增大，信息也呈多元化的趋势。在信息交错的网络环境中匹配到我们需要的信息并按照我们的需求进行处理，是一个迫切需要解决的问题。良好的物联网工程技术将有效的改善和优化此类问题。

1 物联网与5G

1.1 物联网

物联网可以通俗理解为：通过网络连接对象和对象的一种方式。技术层面上，可以理解为：通过控制放在对象内部的小芯片来实现物体与人之间以及物体与物体之间的交互，提升互联网的智能化水平，通过对各类芯片的控制连接，这样就能使参与进互联网的所有对象都建立连接。物联网本身适应性极强，现在已经在人们的生产和生活中扮演重要角色，物联网由于自身的特性，近些年发展形势大好，随之其应用领域必将也会更宽泛。而如果出现新的网络技术支持，物联网必将有更大的发展空间。

1.2 5G通信技术

5G，也称为第五代移动通信技术。数据传输速度方面，比4G快了10至100倍左右，峰值传输速率甚至达到20Gbit/s。5G技术的频谱利用率相比4G提高了4倍。并且我们平时乘坐高铁时网络信号质量差的问题也随之解决，因为5G可以确保用户在以500km/h的速度运动下依然提供质量良好的网络。

1.3 物联网环境下5G通信技术发展的必要性

在5G技术中，数据传输速度加快，空间局限性更小，这也将为物联网的发展带来更大的利益。5G通信技术可以提供无限的网络结构，将以前系统中的网络终端转换为不同设备之间的通信点和交互点。通过5G在物联网技术的应用，物联网和互联网可以得到有效的整合，进一步促进物联网的概念扩大，增加的影响物联网，并最终促进物联网的发展、国家的经济和社会发展。

5G的发展，尤其对于物联网行业的人们更为期待。与上一代通信技术相比，5G最突出的特点就是数据传输速度的加快。因此，为了满足现代社会工作的高速发展需求，在一定程度上应用了5G移动通信技术，为人们的日常生活提供了极大的便利，大大提高了人们的生活质量。另外，在信息时代，为了满足人们的实际需求，5G通信技术设计将用户体验作为关键内容，并在此基础上开发更多提高用户体验的功能。5G移动通信技术是在4G网络技术的基础上开发的，而且该技术已经在一些领域里得以运用，在移动设备网络和各种终端网络中也已经开始使用。因此，5G移动通信技术的形成是一次升级和优化，解决了在4G通信技术实现不了的功能，其发展的必要性不言而喻。

2 物联网环境下5G通信技术的应用

2.1 密集网络技术的应用

5G网络可用的数据传输流量非常大。通俗来讲，5G通信技术就是通过占用空间小的技术手段连接了各种无线接入技术，这需要把区域划分的非常详细，现有的上一代网络建设基础达不到这种程度，而建设新设备也需要时间。因此，对于现在的设施情况，应用密集网络技术是目前解决这个问题的比较有效的方法。对于密集网络技术，首先，以这种方式，在基站周围布置更多的天线以扩展网络的外部空间，这可以大大增加网络系统的容量，而最重要的是，密集网络技术的应用也可以提高系统的灵活性。在与之前同等的环境下，将覆盖更多的网络，这样不同网络中的不同节点就可以实现跨度连接，大大地提高不同网络节点之间信息交换的的准确性和稳定性。

2.2 智能化技术的应用

等到5G网络正式普及时，届时必然有很多领域需要5G这样一种强大通信技术的支撑。也就意味着核心网络必须同时处理许多不同的信息、呈多样化的数据。将被传输到核心网络当中处理。5G通信技术实质上是以多个的云计算中心，汇集成为一个超大型服务器。这种类型服务器通过网络交换机连接到其他网络对接不同数据信息，对于大容量数据，也可以实时性的快速有效地进行处理。首先将信息提交给核心网络中心的计算中心，然后对进入服务器的信息进行最早的基础处理。信息的区分是依照信息的不同性质和类型来进行划分。按照不同的需求，可以将不同类型的服务器按照需求结合网络中心，并在不同的频带之间进行过滤，在实际的用户体验中，连接速度会变得更快。

2.3 SDN/NFV技术

5G通信技术的安全性相比上一代4G通信技术也有了很大的提高，这就催生了5G通信技术相关发展规划及技术行为规范的加速制定。SDN/NFV技术的定义：即在插件的功能下将网络/网络功能虚拟化，特别在5G中，SDN/NFV技术发挥着重要的作用。SDN/NFV技术能根据网络环境的不同设定其匹配的的特定参数，用软件程序调用网络中的数据，这在管理5G通信技术上节约了很多人力物力。

2.4 设备间通信技术的应用

4G移动通信系统发射网络现有的工作模式是：利用固定站点组建一个小型的通信网区域，网络集中在站点所处的基站，基站周围网络都是由此发射的。这种模式一般可以满足一个社区的网络需求。由于工作模式的特定性，基站一般都处在没有建筑物遮挡的开阔区域，这就对基站建设的区域提出了要求。存在的问题就是，仅当处在移动网络基站范围内时，才可以使用该基站发射的网络。由于基于基站的中央移动网络很难满足处在覆盖区域边缘的用户的需求，这个时候设备间的通信技术的优势就显现出来。设备间通信技术就是实现设备和设备之间的即时通信，直接完成移动网络之间的直接通信是完全可以改善上述用户体验问题的。

2.5 D2D通信技术

5G通信的关键技术还有D2D通信技术。2014年，3GPP在版本12中重新定义了D2D通信，并将其确定为LTE-A和5G通信系统的关键技术之一。D2D技术的最关键优势在于，它允许D2D用户在蜂窝许可频段上以非正交形式进行通信，从而在实现稳定通信的基础上减轻了频谱资源的当前短缺。此外，D2D通信在社交网络，物联网，紧急救援和安全防御等领域也具有长期发展前景。除D2D技术外，之前已经进行了类似的短距离通信研究，例如Qualcomm提出的蓝牙技术，Wi-FiDirect和FlashLinQ技术。它们与D2D通信之间的最大区别是它们在许可的频段上工作，具有无法控制的干扰和安全性较差的缺点。相反，D2D通信只需要为频带的使用支付一定的额外费用，并且它可以在共享小区中通过蜂窝用户的授权频带工作，具有可控的干扰和高安全性。因此，D2D技术弥补了过去短距离通信中的性能缺憾，同时发挥了自己的优势。

2.6 高频段技术的应用

4G经历这么长时间的发展和利用，可用的频谱资源实际上已经不多，但高频段的频谱资源现在的技术基本还没涉及到，可利用率极高，如果可以在此高频段传输数据，就会和传统通信传输信道区分使用，极大地缓解现有频谱资源紧张，加大数据传输量，同时也实现了短距离数据能够极高速的传输，匹配5G所需信道容量和传输速率等技术规范。

3 结束语

移动网络的改革和进步已经给社会生活带来了巨大的变化，可以说现在的信息化社会就是通信技术的发展产物。而等到5G通信技术成熟之后，给人们带来的体验必然是前所未有的，至于会给社会带来哪些变化现在还不得而知，就像4G来临时人们可能只会觉得只是速度快了一点，而不会想到竟然在今天给我们带来如此大的改变。可以肯定的是，5G带来的肯定不止是网速上的高质量体验。

物联网的未来也是一片光明，因为有了更适用的5G通信网络技术作为技术背景。目前的5G网络技术已经有了广泛的实际应用的理论基础，在使用过程中可以慢慢发现技术上的问题并一步步的解决。相信在未来5G技术的支持下，物联网的发展必然会更加迅猛，更加蓬勃。