物联网形势下的5G通信技术应用

贾云松

（吉讯股份有限公司，河北 保定 071000）

1 5G通信技术概述

移动网络是现代生活中不可或缺的应用工具，人们可以通过它上传文件资料或者下载数据资料，但是一旦使用的数据流量变大，往往会出现卡顿的现象，不仅影响工作效率，而且也浪费时间。随着技术探索和研究的深入进行，5G通信技术应运而生。5G通信技术优势非常明显，与4G通信技术相比，其信息承载量要大的多。在使用过程中，5G网络的速度极快，即使遇到网络拥堵的状况，也丝毫不影响人们的使用[1]。

现代社会，随着网络技术的快速发展和5G通信技术的广泛应用，人们不用再亲自到门店办理各种服务，在网络上就可以轻松搞定各种服务的办理和退订，让广大的用户真正体验到“足不出户，走遍天下”的感觉。5G通信技术功能十分强大，可以容纳更多的信息系统，例如应急信息系统、工业信息系统等。在实践中，5G通信技术的性能更加稳定[2]。

2 物联网技术概述

所谓物联网（Internet of Things，IoT），就是将物和物借助网络连接在一起。从技术层面来看，将微型感应芯片加入到物体中，使互联网的智能化水平得以提升，利用网络使物与人、物与物间的沟通得以实现。通过传感设备的应用，以严格的协议为基础，将不同类型的网络连接在一起，使信息之间能够交互、通信更加稳定。现阶段物联网技术的应用范围非常广，同时有着较强的适应性，涉及多个领域，例如智能交通、智慧城市等，如图1所示。随着城市化进程的推进，物联网的应用范围还会不断扩大，同时，5G网络也会对物联网的发展产生一定的推进作用[3]。

图1 物联网应用领域

3 物联网形势下通信技术的发展现状

现阶段，物联网技术的应用范围越来越广泛，对于人们的生活和生产方式产生了巨大的影响。随着对5G技术的不断探索，物联网的应用领域也在不断扩大。目前，很多领域都开始应用5G通信技术和物联网技术，例如农业、林业以及交通运输行业等。物联网技术的合理应用不仅提高了各行各业对于信息处理的能力和水平，同时也提高了不同领域的智能化程度。例如将物联网技术应用到交通行业中，技术人员可以通过对信息数据的观察、整理和处理，及时了解交通运输的现状以及使用的实际情况，为交通运输人员合理规划行驶路线，避免出现交通拥堵或安全事故[4]。5G智慧交通如图2所示。在5G技术和物联网技术应用的过程中，各类设备也逐渐趋于智能化，例如智能电冰箱、智能电视、智能洗衣机等，提高了人们的生活质量。在物联网与5G通信技术不断改变人们生活行为和生活方式的同时，需要对这两者进行更深入的研究，提出更高的技术标准，推动物联网技术与5G通信技术的可持续发展，实现信息高速传输[5]。

图2 5G智慧交通

4 物联网形势下的5G通信相关技术分析

4.1 高段频传输与密集网络技术

在物联网形势下，各行各业的发展必须有足够的网络容量、传输速率支撑。以当前移动通信系统为例，系统频段基本在3 GHz之内，可以满足日常简单的需求。倘若出现大范围的线上活动，在短时间内使用数量快速增长，就会出现频段资源不足、网络拥堵的情况，影响用户的使用体验。而利用高段频传输技术与5G相结合，频段能够达到284.7 GHz，传输性能较好。5G通信技术将多种无线接入技术有机联系在一起，在这一条件下密集网络技术的应用十分关键。对于密集网络技术来说，其主要有两个方面的内容。在宏基站外部对天线进行设置，通过这一方式拓宽室外空间，同时增加系统容量，有效提升系统的灵活性。在室外对密集网络进行设置，推进不同网络节点间的协调、合作，从而大大提高相邻节点的准确性和信噪比增益。5G通信技术与密集网络技术的使用能够扩大网络覆盖面积，使网络优势得以充分发挥。

4.2 频效提升技术

频效提升技术在5G通信中的应用极为广泛，其在大范围天线应用的基础上实现了非正式多地址的接入，同时通过新型传输波形、编码技术的应用有效保证了数据传输的效率。在5G通信模式下，通过应用频效提升技术可进一步增加通信系统的信道容量，延长数据传输的距离。在5G通信频效提升技术应用中，正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）波形控制极为关键。频效提升技术不但提升了频率的利用率，还能实现对抗频率选择性衰落现象的有效控制。此外，使用非正式多地址接入技术也能起到提升频谱效率的作用[6]。

4.3 毫米波技术

现代通信模式下，人们将波长在1～10 mm的电磁波称为毫米波。相比其他类型的电磁波，毫米波不仅具有波段范围较窄的特征，而且传输质量较高，在全天候通信中具有积极作用，如图3所示。规范使用毫米波技术，能够有效改善频谱资源紧缺的问题，进而达到间接提升通信质量的目的。为了提升毫米波技术的应用水平，5G通信网络框架建设中需要注重超密集网络的建设，同时在基站间距较短的情况下进行数据混输，以此提升数据在传输过程中抵抗干扰的能力，保证数据传输的效率和质量[7]。

图3 毫米波的技术优势体现

4.4 智能化技术

随着社会的快速发展，网络技术呈现出多元化发展趋势，智能化技术不仅在计算速度方面占据巨大优势，而且能够高效地处理即时数据。此外，智能化技术还能对不同种类的数据开展分类和整合，而且能够依据不同的业务种类鉴别不同的频段，很大程度上加快传输速度并提高传输的效果与质量。在5G通信技术的研究和应用中，要有意识地提高5G通信技术智能化水平。

4.5 网络功能虚拟化与软件定义网络技术

随着网络技术的快速发展，5G中的基本技术越来越多，其中包含网络功能虚拟化技术和软件定义网络技术，这两项技术是保证5G通信技术顺利实现的关键技术。众所周知，要想提高5G通信技术的安全性，云计算的作用是不可或缺的。通过网络功能虚拟化技术和软件定义网络技术的应用，不仅能够设计科学合理的控制层、应用层以及管理层，而且能够简化5G通信技术和物联网，使其更加简便[8-10]。

5 结 论

综上所述，随着信息化进程的快速推进，物联网技术、5G技术逐渐实现深入发展，物联网设备得到广泛应用。将通信技术也要与物联网的特点有机结合，对其进行有效调整，从而提升系统兼容性，拓宽通信频段，有效满足物联网时代人们的通信需求。