物联网形势下的5G通信技术研究
摘要
关键词
物联网;5G通信技术;研究
正文
1.引言
随着科学技术的发展以及社会经济的进步,物联网所应用的领域越来越广泛,因此物联网对通信技术的要求也越来越高。通信技术的高速度及大容量,可以保障物联网为人们提供更多的便利。针对这一需求,5G通信技术存在良好的优势,具备广阔的发展前景。因此,5G通信技术的发展及应用更加的紧迫。但是,将5G通信技术与物联网进行结合,还应对5G通信技术进行深入的研究及调整,保障5G通信技术的优势得到充分地发挥。本文以物联网形势下,对5G通信技术的优势及存在的问题,进行研究,不断地推动物联网与5G通信技术的同步发展。
2.物联网与5G通信技术的简述
2.1物联网的概念
物联网,就是在物与物之间通过网络技术连接在一起。也就是通过将微型感应芯片,放置于物体内部,提高互联网的智能化水平,通过网络技术,对信息进行实时采集及监控,使得物与人或者物与物之间实现沟通,最终实现万物互联。物联网也就是物物相互连接的互联网,是新型信息技术发展的重要内容,其主要作用表现在:首先,感知性。通过采用感知设备及传感技术,感知对物体的虚拟性。其次,传输性能。在互联网及无线网络的基础上,实现对物体信息的高效传输,信息的传输过程,与通信袭击有着直接的关系。其次,智能化。物联网可以实现对物体信息的科学处理,通过对物体的智能化控制,对其运行情况进行调整,使其在理想的情况下运行。物联网的普遍应用,可以有效的提高各个行业的智能化水平。例如在现实生活中,人们可以通过物联网技术掌握道路的实时情况,帮助人们制定合理的出行方案,不仅可以改善交通运行情况,还能保障人们的正常出行。
2.2 5G通信技术的简述
5G通信技术,是第五代移动网络通信技术,传输的速度、能源使用,成本的投入以及设备的连接等方面,与当前所使用的4G通信技术相比,具有很大的优势,能更快地完成大容量的文件传输及下载,可以使得通信系统稳定、高速及可靠得到延续及增强。同时,传输的距离也有了很大的提高,能实现2千米范围内的数据传输,解决了数据传输空间上的制约问题。5G技术比4G技术具备更好的性能,支持0.1-1Gbps的拥护体验速率,每平方公里一百万的连接数密度,每小时500KM以上的移动性和数十Gbps的峰值速率。5G通信技术,是世界上先进的通信技术之一,技术没有十分的成熟,未得到全面的普及,目前还处于研发阶段。其研发的过程主要分为:技术实验阶段、技术方案验证阶段以及系统验证阶段,这些都测试成功后,5G技术便可以得到大力的推广及使用。
2.3 5G通信技术与物联网之间的关系
5G通信技术可以充分满足人们对通信的需求,5G通信技术的价值,能在物联网中得到充分的体现,是对网络社会的一场革命性的改变。5G通信技术的三大场景主要是:eMBB(增强移动宽带)、uRLLC(高可靠低时延链接)、mMTC(海量物联)。其中eMBB是以个人为中心,表现为超高的数据传输速率;可以改善移动网速,满足更多的需求。eMBB是对原来移动网络进行的升级,让人们体验极致的网络速度。eMBB将5G的发展面向个人市场。uRLLC该场景下,连接时延达到了1ms,保障了在高速移动下达到99.999%的连接,这种场景比较使用与车联网,工业控制以及远程医疗等,具有较高的潜在价值,未来的社会由于更加的智能化,因此,对网络的安全性及可靠性有着非常高的要求。mMTC这种场景,是在外物互联下,5G强大的连接能力促进各个行业之间深度融合,彻底改变人们的生活方式,mMTC场景,可以覆盖人们生活的各个方面,且终端的成本比较低,电池的使用寿命更长,提高了可靠性,进而实现了万物互联。
3. 5G通信技术的特点
3.1数据流量的增加
科学技术的不断发展,网络的需求量会不断的增加,当下4G通信技术的流量套餐不能满足人们的需求,当数据下载与上传同时进行时,网络便会有不稳定的现象出现。而5G通信技术,其高效的传输速率及传世质量,可以对承载大量的数据流动,起速度比4G通信技术要高出一千倍左右,即便会有网络拥堵的现象,其处理速度也比4G通信技术快很多。
3.2联网设备数量的增加
联网设备数量的不断增加,也会对互联网的信息传递速度以及信息处理能力造成直接的影响,设备的数量多,就需要网络质量更好一下,网络覆盖率越高,信息的传递效率也越高。但因联网设备的造价太高,投入的成本较大,导致了现存的联网设备数量上较少。随着5G通信技术的不断成熟,推广,为了支持5G通信技术的应用,联网设备势必会不断的增加,可以有效的保障网络的覆盖率,通信的效率及稳定性都会有所增加,充分满足人们信息交互的需求。
3.3峰值速率高
峰值速率指的是网络在运行中,速度的最高峰与最低峰的速率。4G通信技术下,网络的峰值速率在600Mbit/s,而5G通信技术下,网络的速率可以提升至少10倍,可达到10Gbit/s。同时,单一用户的数据流量峰值速率会达到每秒十吉字节,传送的速度会有非常大的提高,传送速率能达到100Gbit/s。
3.4延迟短
当下人们办理网络业务,都是通过线下的方式办理,人们需要到营业大厅才能进行办理,为人们的生活带来了不变,5G通信技术可以实现线上操作,这不仅是因为5G通信技术可以很好的容纳各种信息,更主要是因为5G通信技术具备较高的网络速率。 5G通信技术与4G通信技术相比,网络延迟会更低,进一步提高了网络的安全性,也降低了网络延迟上的资源消耗。此外,对于金融类金融企业而言,5G通信技术,在信息传递及财产安全方面,会更加的可靠。
4. 物联网形势下5G通信技术的研究
4.1高频段传输技术
物联网形式下,各个行业的发展,必须具备充足的网络容量及高效的传输速率。4G通信技术网络系统视频段在3GHz以内,对于日常所需可以满足,但如果遇到范围较大、人数较多的线上活动时,因频段资源不足而致使网络出现拥堵的现象,影响用户的正常使用。而5G通信技术,采用的是高频段的传输技术,可以有效的解决频段资源不足的问题。高频段的传输技术,使得网络速率得到有效的提升。由于5G通信技术还未十分的成熟,目前还在研究试验阶段,高频段传输技术使得天线变得小型化,设备体积更小,耗材更小的同时,也能实现高速短距离的通信。
4.2密集网络技术
5G通信技术,将可以将无线接入技术有机的联系在一起,具备智能化与多元化的特点,而密集网络技术是实现这些特点的基础。密集网络技术,网络覆盖率应该较高,且信号强度较大,工作人员可以扩大网络覆盖面积实现网络密集化。通过增加室外基站的天线数量,来提高信号的强度,促进网络系统的灵活性。此外,在室外设置密集网络,可以保障不同网络节点之间相互协调、相互合作,提高相邻节点的准确性。5G通信技术中,密集网络的使用,不仅增加了网络空间,实现了时间动态变化,也增加了网络的覆盖面积,充分发挥网络的优势。
4.3 SDN/NFV技术
5G通信技术中,可扩展技术是最关键的应用技术。随着云计算服务提升,促进了5G通信技术更加的安全。SND/NFV技术指的是软件定义网络以及网络功能虚拟化,这两项技术,可以推动5G通信技术的发展,是5G通信技术的基础,通过网络,构建通信的基础层、控制层及应用层,实现程序上的调用,取代手动配置。在5G通信技术管理上的作用十分明显。在控制层与管理层中,如果缺少这两项基础技术,就不能实现程序的自动化调节,而SDN/NFV两项技术相结合,可以建立虚拟网络构架,满足不同业务对网络的需求,有助于提高工作效率。
4.4智能化技术
未来5G通信技术会提供多元化的服务,也会传输较为复杂的数据。因此,可以把5G通信技术的中心网络可以看做一个云计算中心,由计算能力较强的大型服务器构成,通过交换机与其他的设备和基站相连接,实现对大数据的快速处理。
5.结束语
总之,为了使得现代化的通信技术与物联网的发展有效的结合,应对多样化的技术应用进行整理,不断地完善网络机制,为使用者提供更为优质的服务。5G通信技术,通过对用户体验而得到的实际需求及动态变化进行仔细地研究,设置合理的网络体系,对基站进行科学的布局。由于5G通信技术还在研究实验阶段,还需要通过不断的探索来推动物联网形势下,5G通信技术的发展,不断提高人们的生活质量。
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