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摘要：5G移动网络又称为第五代移动通讯网络，其是在4G网络的基础上延伸而来，如果与4G网络相比，5G网络有着更高的效率、更宽的带宽、更快的时效、更短的时延，其网络运输数据更快，5G网络的理论下载速度达到1.25GB/s，甚至是4G网络上的百倍以上。如果与其他几代网络数据相比，5G通讯技术使用的是28GHz超高频段进行传输的，整体传输速率可以达到1Gbp/s，并且在5G移动通讯网络支持下其最长传输距离能够超过2000m。5G移动通讯网络的特性是性能稳定、频谱高、能够高效的运用在地铁、高速公路、物联网等多种复杂环境下，能够为用户提供高清视频以及更高效的虚拟现实技术等更多移动业务。当前，很多国家都在不断的探索5G网络的开发与延伸。
关键词：5G移动通信技术；物联网；发展
1 5G通信技术的优势
到目前为止，移动通信技术当前正处于4G时代。与其相比5G通信技术在各项性能指标上都将取得重大突破。首先是在网速上，5G传输速率至少可以达到7.5Gbps，传输峰值速率甚至可以突破10Gbps，这意味着，5G时代下载一部电影仅需一秒钟；其次是在带宽方面，5G通信技术可以实现高带宽快速接入，可以承载更多的设备连接，这为物联网的接入提供了更加成熟的条件。有研究表明，到2020年，5G接入网络的速率将可以与当前的光纤接入相媲美，其容量也将实现至少100倍的提升；最后是在网络延时方面，5G技术可以满足不断网和低延迟的苛刻要求，因为5G网络信号非常强，人们随时都可以接入5G移动网络，时延仅为1毫秒，无需等待。而当前的4G网络接入延迟至少达到50毫秒。
2物联网和5G通信的关系
通信领域的5G技术是指第五代移动通信标准，与4G通信技术相比，它的优势绝不仅仅是网速的提高和带宽的扩展，它还使万物互联成为了现实。与5G相关的另一个概念是NB-IoT，即基于蜂窝的窄带物联网。在5G时代，NB-IoT技术是万物互联网络的重要基础，更是5G商用的重要前提。NB-IoT技术在支持组播、连续移动性、新的功率等级等方面将实现重大突破，成为5G商用的保证。在物联网时代，机器类通信、大规模通信、关键性任务的通信对网络的速率、稳定性、时延等性能指标都提出了更大的挑战，例如目前正在兴起的自动驾驶、AR、VR等，其发展更是对5G有着强烈的依赖。由于当前的无线网络仍无法完全支撑起物联网的发展，因此人们对移动互联网大流量应用的需求及万物互联的需求是十分巨大的。这也在另一个角度说明，物联网是5G发展的主要驱动力，甚至可以认为5G就是专门为万物互联而设计的。有研究表明，至2020年，物联网连接数将超过500亿，在这之后不久，物联网连接数规模将可以达到十万亿。可见，5G技术是物联网发展的技术基础，而物联网的需求是5G技术发展的动力。
3.5G移动网络在物联网中的应用技术
3.1SDN/NFV技术
可扩展技术对于5G通讯技术来说是非常重要的，比如云存储服务、云计算等相关技术的出现，都是在5G网络支持下才能顺利发挥作用，这样相关技术的广泛应用推动了5G通讯技术的发展，同时也对5G通讯技术提出更高的要求。SDN/NFV技术可以为5G移动通讯网络提供针对性的安全保护背景，其可以利用软件对网络进行定位、实现网络功能虚拟化，并且可以在5G移动通讯网络中构建新型的通信架构，进而实现网络通讯虚拟化与软件化，能够高效实现数据分离，并且也能为5G移动通讯技术的发展提供良好的前提条件。5G通讯技术只有在SDN/NFV技术的基础上才能更好的发展，因为在SDN/NFV技术的支持下，可以在与其他技术融合的同时构建出5G移动通讯网络基础层、应用层、控制层等，进一步带动移动通信系统中的自动调用功能发挥作用，完美替代了手动配置，这对5G移动管理来说具有更深刻的意义，其为5G通讯网络管理功能发挥作用提供了必要的平台，并且高效强化了网络通讯系统的作用，合理利用SDN/NFV技术中的分离与转发功能，能保持5G通讯技术在运行过程中处在受控制状态中，根据SDN与NFV技术的相互辅助，在5G通讯网络下构建虚拟网络架构，能高效满足不同移动业务对不同通讯网络提出的不同要求。
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3.2高频段传输技术
现阶段，在已投入运营的移动通信网络中，系统传输频率范围大概在3GHz。随着移动网络用户数量的急剧上升，用户对移动数据流量的需求量也在不断上升，当前的传输速度已无法满足用户的需求，同时，移动通信网络也面临着频谱资源短缺的问题。5G移动通信技术重点解决的问题是频谱利用率问题，通过增加多根天线的方式，使波束分配技术能发挥其真正效用，将频谱利用率提高至原来的十几倍以上，使移动通信网络的信号等性能得到快速提升，从而有效的解决了覆盖盲区的问题，来满足不同使用者对网络通信的需求。
3.3直接通信技术
在以往的通信系统中，终端设备之间的通信需要依靠基站进行，设备之前不能直接进行语音或数据通信。5G移动通信网络每个用户节点之间都可互相发送和接收信号，实现了设备到设备之间的直接通信，相当于每个设备充当了一个微型“基站”，使移动通信不再受制于基站的“束缚”。数据在设备端到端之间传输，避免了中转传输之间造成的资源浪费，产生的链路增益在很大程度上提高了频谱的利用效率。
3.4全双工技术
5G系统的全双工技术与传统的网络全双工技术有一定差异，传统的只专注于同步传输的双向传输技术，而5G通信技术还包含了同一频率的双向传输技术。5G中的全双工技术具有灵活利用波谱的能力，具有数据挖掘功能强大等优势，使得移动网络的频谱效率得到了有效提高，使频谱资源发挥了更大作用。同时，同频率全双工技术还对传统的TDD和FDD双工技术进行了一定改进，使得相应的频谱效率可在原来的基础上提高一倍以上。
4物联网概述
从技术层面上看，是将微型传感器芯片、网络通信芯片加入到物体中，利用网络展开信息交换与通信，进而对智能化的物体进行准确识别、定位、监管、追踪和控制，使物与人、物与物之间的沟通得以实现，可以借助感知层、网络层、应用层将其实现。
4.发展与创新方向
对于移动通讯脉络而言，最为关键的技术指标是数据传输速率、数据容量与传输时延，而新兴的5G多址技术可以颠覆传统的数据传输模式，将移动网络接入的数量提高到近百倍，极大的拓展了数据容量，降低时延问题，在这样背景下物联网的基础，也就是设备的远程对接与操控就更加便捷，设备与设备之间的链接数目与数据传输效率都大幅度提升，实现超可靠的大规模机械通讯，并且在这样高性能的基础上，5G设备的耗能不仅没有增加，并且得到了进一步的降低，甚至是超低能耗，为智能化物联网的发展带来更大便利。我们可以举一个例子供读者感受，目前自动驾驶技术主要的瓶颈在于数据传输的速度与延迟，若不能控制延迟在一极小数值下，自动驾驶的安全性是无法保证的，之前4G通信普遍延迟在30~90ms之间，而5G延迟将达到1ms以下。可以想象若没有5G技术的支持，自动驾驶想要安全就必须在全车安装大量的感应器，这个成本是巨大的且商用无法完成。此外5G移动通讯技术通信范围的扩大也进一步满足了现代居民对于物联网技术更加个性化与自由化的实际需求，移动终端将真正实现微型化与多元化。
结束语
在5G通信网络的强力支撑下，物联网在传输速率、安全性、便捷性以及经济性等方面都将得到深入改善，为物联网快速发展提供坚强的基石。随着5G网络商用的不断展开，基于5G网络的物联网产业也将迎来大发展，将会全面、深度地融入人们的日常工作和生活中。
参考文献
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论文作者:胡志丽
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年16期
论文发表时间:2019/11/6
标签：技术论文; 网络论文; 频谱论文; 通信论文; 通信技术论文; 通讯论文; 移动通讯论文; 《建筑学研究前沿》2019年16期论文;