Page 22 - 网络电信2019年11月刊下
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面向5G物联网的上行接入技术
钱文轩，中国联合网络通信有限公司网络技术研究院
摘要：本文从物联网与5G技术的相关概述着
手，分析了5G网络与物联网的融合，探讨了上行
其接入技术，对于5G物联网技术的发展具有一定
的意义。
【关键词】5G物联网上行接入
虽然物联网技术不是新概念，在很多领域都得到了应用， 可以获得良好的应用效果。随着技术的进步，OTN网络逐步实现
但是，对有些行业而言，无线传感网络的劣质制约了该技术的 了软件定义光网络化，本身具有SDH与WDM的优势，本身可以满
应用。在技术日益发展的今天，5G网络与物联网的融合逐步成 足物联网技术的带宽要求，在业务调度等方面具有极好的灵活
为当代发展的主要趋势，在5G网络基础上物联网技术实现了创 性，可扩展性较高。
新发展，其技术优势更为突出，传输速度快，能源消耗低，因
此，5G物联网在未来将具有广阔的应用与发展前景。上行接入 二、5G移动网络与物联网之间的融合
技术在5G物联网中的关键技术，其应用提升了5G物联网的实际 近年来，随着技术的进步，5G移动网络的应用不仅能够满
价值，加快了行业的发展。 足用户的各方面基本使用需求，还能够保证其网络带宽可以满
足用户的扩展性需求。在实际的应用中，5G移动网络大大提升
一、物联网与5G网络的相关概述 了通信网络使用的整体质量，保证了网络数据传输的可靠性与
1、物联网的涵义 安全性。5G移动网络对于物联网技术的发展也起到了一定的推
物联网技术基于各种传感器设备，可以将各种物品等接入 动作用，使得物联网技术的应用更为广泛与普遍，因此，5G网
互联网中，在这个互联网系统中实现信息交互与共享，另外， 络与物联网技术的融合是当代技术发展的必然趋势，不仅能够
物联网技术还兼具有定位、追踪、监控、识别、管理的智能化 扩展二者的应用范围，还能够充分发挥两种技术的优势，提升
等特征，具有明显的技术优势。就物联网的本质属性来看，该 技术的经济与社会价值，实现各行各业的进步。5G移动网络与
技术是在物联网的背景下实现人、事、物的互通与互联。物联 物联网技术的融合还有效解决了传统网络中存在的高延时、高
网本身涉及的学科内容较多，包含了通信、计算机、自动化 能耗问题，加快了物联网技术的总体发展步伐。
等。物联网技术的起源较早，在上世纪汽车上安装的收音机就
是物联网技术的早期应用。随着技术的进步，物联网的应用越 三、物联网上行接入技术浅析
发普遍，但是无线传感器网络是制约物联网技术发展的主要因 就5G技术未来的应用趋势来看，大规模机器类型通信是
素。网络通信技术逐步发展，虽然解决了传感器能量不足的问 最主要的应用场景。有关数据显示，到2021年，世界范围内的
题，但是受到节点传输距离的影响，无法彻底解决信号干扰的 联网装置将超过280亿，其中，有50%以上的设备都为物联网装
问题，因此，还需要加大物联网技术的研究。 置，而在这些物联网装置中，有大约65%以上的上行接入都属
2、物联网下5G的优势 于低速率、低成本、低能耗的设备。对于物联网中存在的低功
就目前物联网技术的发展来看，主要包含了四个层级：监 耗、大规模上行接入场景而言，需要解决技术本身存在的问
控应用层、业务管理层、媒体服务层与前端接入层。物联网技 题，比如连接密度大、终端功耗低、深度覆盖等。就这些连接
术的应用中，包含的智能化前端设备较多，这些设备对于网络 设备的具体应用来看，其每次发送的数据量极为有限、且数据
宽带的要求较高，需要在应用中达到物联网技术对于网络传播 速率低、延时低，但是这些连接设备对于功耗、覆盖能力等有
速率、实时监控的标准。就目前5G网络的应用来看，华为实现 着严格的要求。从现有的技术发展来看，其蜂窝网络上行接入
了5G毫米波的商用通话、主流频段28GHz，此应用的过程中，用 技术以人类语音通信为研究基础，该网络系统的连接时间长、
户能够感知的速率高达1.25GB/s。 单次连接的数据具有海量性特征。但是，该网络系统的物理层
物联网中的主干网络多是由OTN构建而来，本身属于一种 基于调度传输、OMA，无法满足低功耗大规模连接量等的要求，
刚性带宽通道，具有良好的可扩展性，可以满足物联网有关前 严重制约了物联网技术的发展，物联网上行通信的海量连接与
端智能设备的网络带宽要求，并且这种带宽通道的延时较低， 低功耗广覆盖需求难以实现。因此，5G物联网上行接入技术应
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