摘要：5G是最新一代蜂窝移动通信技术，面临新的移动通信需求，5G技术的推广应用成为一种主流趋势。自上世纪80年代移动通信系统诞生以来，技术的改进、标准的更新以及推广应用面临的难题等一直是相关领域的研究重点。从社会对移动通信技术的需求来看，数据速率的提升、无缝隙漫游的实现以及通信系统的高机动性是其发展的重要方向。而在新的社会需求下，4G移动通信系统已经难以与时代“共同进步”，对4G进行补充与升级，成为必然趋势。作为面向2020年以后的新一代移动通信系统，5G拥有更高的能效、频谱利用率、资源利用率以及数据传输速率。
关键词：物联网；5G通信技术；应用
引言
将物联网的相关概念和5G技术充分的结合在一起，其中还会涉及SDN/NFV技术，密集网络技术以及高频传输技术也是其中最核心的通信技术。在物联网整体发展的背景之下，如何更好地去应用5G通信技术是一个研究的重点。电子信息技术在整体发展的过程当中，5G移动通信技术已经得到了深刻的研究，在物联网未来的建设过程当中会起到重要的作用。以4G通信技术和物联网整体建设为基础，通过不断的加深研究可以有效预估5G通信技术未来的发展趋势。
1 5G概念
5G通信相比于它的前几代有着很大的改变。在速度、稳定性、峰值等方面有极大提升。作为4G通信的下一代技术，5G将在三个维度上进行同时提升：①通过引入新的无线传输技术将资源利用率在4G基础上提高10倍以上；②通过引入新的体系结构（例如超密集小区结构等）和更加深度的智能化能力将整个系统吞吐率提高约25倍；③进一步挖掘开发新的频率资源（如高频段、毫米波与可见光等），使未来的无线移动通信的频率进一步提升。5G的到来将移动通信的整体水平提高了一个等级，并且促进了物联网的发展，以其极具优势的传输速度来实现各种物品与网络的连接，以便于满足物联网的需要。但同时，5G也面对一个巨大的挑战：当新兴技术来临时，要保证速度与数量都大大增加的前提下，让用户的总费用不仅不上升，反而要做到下降。这个则需要做到5G在单位流量的价格方面有着巨大的突破。传输速度提升所带来的是用户对流量等使用量的提高，在数量上升且价格下降的整体趋势下，成本问题注定将成为各大运营商上线5G的一大拦路虎。
2物联网形势下的5G通信技术应用
2.1密集网络技术
网络密集化实际上就是网络运营商采取蜂窝基站增加的方式，实现网络扩容。5G通信网络未来的数据流量将会高达4G通信网络的上千倍，而传输速率也将会显著提升10~100倍。而密集网络技术是实现5G通信网络发展目标的关键所在。密集网络技术的广泛应用需要通过两方面作为载体：①基于宏基站外部进行天线设置，其不仅可以扩展室外空间，加大系统容量，还可以有效提高系统稳定性与灵活性，以便于在后续发展中进一步实时更新与扩展；②基于室外布置密集网络，其不仅能够提高邻节点间有机协作效果，还可以扩展网络覆盖面积，充分发挥5G通信网络优势作用。根据物联网行业快速发展的形势，密集网络技术在开发中的应用主要体现在两个方面：①密集住宅区。在此区域中用户密度较高，业务类型多元化，主要有FTP、游戏、视频等等。通过合理利用密集网络技术，此区域内用户业务需要都可以得到充分满足，但是，系统边缘效应也会相对突出，需要进一步探索研究。②密集商务区。在此区域内用户大多数都是室内高端用户，系统需要为其提供高容量数据传输服务，密集网络技术的广泛应用，可以促使系统不同传输节点，保持在中低负载状态下，且降低服务终端数。
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2.2大规模MIMO技术
MIMO技术是当前网络技术的热议话题之一，与其他技术相比，MIMO技术在空间预测、空间干扰度控制以及空间分辨率等方面有着显著优势。在5G移动通信系统中引入大规模MIMO技术，将在4G网络的基础上，实现功率效率以及频率效率的量级提升。就大规模MIMO的优势来看，主要包含以下四点：（1）增强空间分辨率，提升频谱效率，并规避增加基站密度等问题；（2）集中波束，避免干扰；（3）提高功率效率；（4）在天线数量达到一定水平后，不相关干扰与噪声可忽略。回顾近年来的相关研究，有关大规模MIMO的研究主要集中在信号检测、信道模型、预编码技术等层面。随着此类研究的不断深入，大规模MIMO将成为5G的核心技术之一。综合上述分析，在大规模MIMO技术的应用过程中，其空间分辨率将显著提升，空间的进一步挖掘以及维度的准备把握都将获得较好的保障，这对多用户、同时段的自由通信而言，有着极大的应用价值。换言之，大规模MIMO技术能够在不改变基站密度的前提下，大幅提高网络的频谱效率。此外，在大规模MIMO技术下，波束将集中于一个相对较窄的区域，其干扰状况将得到有效控制。从这一角度考虑，大规模MIMO技术的应用能够较好的改善网络干扰问题，保证网络通信的可靠性。但即便如此，在MIMO技术的研究与实践阶段，仍然存有一些问题，如现阶段传输方案多以TDD系统为基准，单天线为主，这要求导频数量与用户数量同步增长。
2.3多载波技术
OFDM是广泛应用于信号处理领域的一种重要技术，在无线通信系统中，OFDM技术也有着重要应用，而其低实现复杂度等特点给该技术的推广提供了一定的条件。对5G系统而言，OFDM技术很难实现空白频谱（低频段内某些未占用的资源）充分利用，这与5G系统的预期目标存有明显差异。为了解决这一问题，相关研究者进行了多载波实现方案改进的研究，而基于滤波器组的FBMC实现方案，即是其中的重要“成果”。与OFDM不同，FBMC可根据需要设计频率响应、冲击响应，可充分利用空白频谱，并避免了循环前缀插入等问题。就5G系统的传输需求而言，FBMC将作为其重要选择登上“舞台”。从实践的角度考虑，多载波技术的应用，较好地避免了各个载波之间的正交以及插入循环前缀等问题，此种技术能够兼顾各个载波之间的带宽设置以及灵活控制，尤其是对某些细小零件的控制，该项技术的优势显著。
2.4稀疏码多址技术
稀疏码多址技术是5G的关键技术之一。这一技术能增加通信频段的复用量，使字符串在长度没有太大变化的情况下大大增加所含的信息量。将信息进行分层处理，例如在视频通话方面做到声音与画面使用不同的通信频段来传输以达到提升速度与稳定的目标。未来的信息传输需求量将因为物联网的发展而大大增加，通过稀疏码多址技术来提高频谱复用量可以使单位字符串的利用率提升。
结语
中国社会在快速地向前发展，5G移动通信技术已经得到了深刻的研究，通过不断的加深研究可以有效预估5G通信技术未来的发展趋势，从目前所掌握的数据来看，5G通信网络得到了大幅度的提高，有利于提高相应的设备对网络宽带整体的支持。现在是一个互联网信息共享的时代，只有在繁多的数据当中，精准地去获取自己所需的数据，才能够提高工作效率。5G通信技术在未来的发展过程当中，逐渐和人们的工作和生活融入的更加和谐，5G通信技术会为人们进行更加精准的规划和管理，能够更加精准的为人们提供相应的服务。
参考文献：
[1]樊衍涛，陈兴旺，李屹.物联网形势下的5G通信技术应用[J].数字通信世界，2017（10）：131.
[2]王石.物联网形势下的5G技术研究[J].中国科技投资，2017（4）.
[3]孙俨.物联网形势下的5G通信技术研究[J].中国新通信，2017（14）：43-44.
论文作者:周玉平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/7
标签：技术论文; 密集论文; 通信技术论文; 频谱论文; 载波论文; 系统论文; 网络技术论文; 《基层建设》2019年第23期论文;