羅雪姣 汪鑫 沈琪

摘 要 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟發(fā)展，使物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)物的數(shù)量增多，樣式更新，網(wǎng)絡(luò)體系所容納的信息數(shù)據(jù)不斷擴(kuò)大。數(shù)據(jù)之間的實(shí)時(shí)傳遞需要更快速的速度，物物之間信息干擾要降到最低，就對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提出更高的要求，5G技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)速率、網(wǎng)絡(luò)容量、抗干擾等方面相對(duì)4G技術(shù)都有較大的提升，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起到積極作用。

關(guān)鍵詞 5G通信；物聯(lián)網(wǎng)；關(guān)鍵技術(shù)

Abstract The mature development of the Internet of things technology has increased the number of things in the network of things， updated the style， and expanded the information data contained in the network system. Real-time data transfer needs to be faster， and information interference between objects must be minimized. Therefore， the network structure of the Internet of Things is required to be higher. The 5G technology has greatly improved the 4G technology in terms of network speed， network capacity， and anti-interference， and has played a positive role in the development of the Internet of Things.

Keywords 5G communication； Internet of Things； Key technologies

前言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將人們需要管理的物體整合到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系中，獲取該物體的信息，并實(shí)現(xiàn)對(duì)該物體的控制，從而達(dá)到更準(zhǔn)確和精細(xì)的管理，使人們生活和生產(chǎn)中無(wú)思想的物體也能達(dá)到智能的狀態(tài)，為人類生活帶來(lái)了便利。

而網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中的中樞，起到傳遞和處理信息的作用，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展起到?jīng)Q定性作用。最新一代的移動(dòng)通信技術(shù)5G，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無(wú)線技術(shù)方面都有了新的突破，為物物之間的通信提供了更快速，安全和靈活的條件，也將推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展。

1 5G網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)使物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展成為可能，使人們生活模式向智能化方向發(fā)展，越來(lái)越多的科研工作者投入到物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)中來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)提出更高的要求。5G通信技術(shù)旨在能耗，安全，系統(tǒng)容量，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率方面進(jìn)行提升，使物聯(lián)網(wǎng)的信息更多元化，同時(shí)使物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算，大數(shù)據(jù)等技術(shù)的融合提供有利條件[1]。

1.1 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

隨著各大互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)方面的研究，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)逐漸滲透到人們的生活中，如智能家居，車聯(lián)網(wǎng)，智能工業(yè)控制，AR等方面已取得一定的成果，而還有許多關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新性研究在社會(huì)需求的推動(dòng)下快速發(fā)展。

1.2 5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

5G技術(shù)比4G在性能方面的提高都是成倍增加的，兩者性能對(duì)比如圖1所示：

2 5G網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 毫米波技術(shù)

要使物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)覆蓋更廣，就會(huì)有更多的接入設(shè)備，5G網(wǎng)絡(luò)容量須相應(yīng)的提高。而傳統(tǒng)的通信擁擠在3GHz以下頻段，頻譜資源非常有限，網(wǎng)絡(luò)容量低。5G采用毫米波技術(shù)，即高頻段工作，在高頻段寬帶資源足，且天線增益高。使得5G網(wǎng)絡(luò)能夠支持超高速傳輸率，波速窄，靈活可控，可使接入的設(shè)備數(shù)量增加。高頻、超高頻是移動(dòng)通信今后發(fā)展的方向，但是頻率越高傳輸距離變短，穿透能力變差，對(duì)系統(tǒng)硬件是一項(xiàng)極大的挑戰(zhàn)，綜合各方面因素考慮目前提出的較為合理的頻譜為6GHz[2]。

2.2 多天線傳輸技術(shù)

多輸入多輸出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）天線技術(shù)，在發(fā)送端和接收端分別使用多個(gè)低功耗的天線，利用分集技術(shù)提高信道容量和接收端信噪比。不額外占用頻譜資源，也不需要增加天線的發(fā)射功率就能成倍的提高頻譜傳輸率，提高系統(tǒng)的容量。5G網(wǎng)絡(luò)這種低能耗，高傳輸率的特點(diǎn)使得即使有更多的終端設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)也不會(huì)影響數(shù)據(jù)傳輸速率，不同用戶設(shè)備之間也不會(huì)相互干擾，提升了用戶物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)體驗(yàn)質(zhì)量。

2.3 密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展勢(shì)必會(huì)帶來(lái)數(shù)據(jù)流量需求增大，使用超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不僅可以改善網(wǎng)絡(luò)的覆蓋情況，而且宏蜂窩+長(zhǎng)期微蜂窩+臨時(shí)微蜂窩使依賴性降低，網(wǎng)絡(luò)更加靈活，但是網(wǎng)絡(luò)越密集，網(wǎng)絡(luò)之間的干擾就越嚴(yán)重，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜程度也相應(yīng)提升，如何提高在密集網(wǎng)絡(luò)中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的抗干擾能力也是一項(xiàng)重要任務(wù)。

2.4 全雙工技術(shù)

同時(shí)同頻全雙工是通信的接收方和發(fā)送方在相同的頻譜上同時(shí)進(jìn)行工作，這對(duì)傳統(tǒng)的頻分雙工（FDD）和時(shí)分雙工（TDD）模式進(jìn)行了突破，不僅實(shí)現(xiàn)雙向通信，使得相同時(shí)間內(nèi)信道頻譜利用率提高一倍，達(dá)到增加5G網(wǎng)絡(luò)吞吐量，降低網(wǎng)絡(luò)延遲的目的。雖然頻譜利用率提高，但是同頻同時(shí)傳送對(duì)電路的自干擾能力提出了更高的要求，特別是在多輸入多輸出天線技術(shù)使用后，全雙工的難度也變大[3]。

3 結(jié)束語(yǔ)

目前，物聯(lián)網(wǎng)所涉及的領(lǐng)域滲透到各行各業(yè)，人們有望生活在方便快捷的智慧城市。物聯(lián)網(wǎng)在終端容量和數(shù)據(jù)傳輸率等方面驅(qū)動(dòng)著5G技術(shù)的快速發(fā)展，而5G技術(shù)的應(yīng)用使物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)成為可能。

參考文獻(xiàn)

[1] 王宇濤.5G通信中的物聯(lián)網(wǎng)變革與發(fā)展[J].電子世界，2017，（15）： 66-66.

[2] 王石.物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下的5G技術(shù)研究[J].中國(guó)科技投資，2017，（4）： 306，347.

[3] 馬俐.淺談基于5G技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究[J].數(shù)字通信世界，2018， （3）：195-196.