任鹏星
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摘要：当前通信领域里重点研究对象主要是5G，5G频谱的分配是由美国率先完成，从而将全球群英战引发起来。在物联网产业链的发展过程中，5G技术发挥了非常重要的作用，如果各个国家要想在新一代移动通信技术革命中取得优势地位，则需要将5G标准制定中的话语权充分的掌握住。因此文章主要是对5G通信技术推动物联网产业链的发展进行了具体的研究和分析。
关键词：5G;通信技术;物联网产业发展
引言：在商业使用5G技术的目标将会在2020年实现，从而可以真正实现“万物互联”的目标。到目前为止，无线通讯网络已经经过了4次改革，而每一次的改革，都会将传输率和通信，质量提髙，同时将网络的频谱不断的拓宽。根据测试可知，lOGbps是5G通信技术达到的传输速度，从而使海量无线通信的需求得以满足。当前对于5G标准的制定，ITU、ffiEE和33GPP等相关国际组织都开始积极的推进，根据预测5G标准雏形最早会在2018年出现，其真正实现是在2020年。因此具体研究5G通信技术推动物联网产业链的发展具有非常重要的现实意义。
1.5G通信技术成为推动物联网的关键技术
1.1使物联网产业链发展的关键技术主要是5G
到目前为止，无线通讯网络已经经过了4次改革，而每一次的改革，都会将传输率和通信质量提高，同时将网络的频谱不断的拓宽，这四次改革主要是从1G网络到4G网络。美国贝尔实验室首先提出的蜂窝网是无线移动通信最基本和最主要的方式，而且先进移动电话系统是由该实验室在1978年底研制成功的，其首次作为商用是在1983年的芝加哥，其也是第一代蜂窝移动通信系统诞生的主要标志。
在移动通信的发展过程中，其对手机的改革和创新也具第一代蜂窝移动通信系统诞生的主要标志。在移动通信的发展过程中，其对手机的改革和创新也具有重要的推动作用，从第一代到第四代移动网络，只经过了短短的26年，由此可知其发展速度之快，而且手机也从大哥大发展到iPhone，这些变革将不一样的网络体验提供给广大的用户。但是这些设备都具有相同的支撑点，那就是移动网络。当前人们使用的4G网络的语言和图片的质量远远高于1G的质量，其也在一定程度上改变了相关运营商的业务气当前也即将要实现网络更快的5G，根据以往的经验可知，其能够对人们的生活进行彻底的改变。
随着5G网络功能的诞生，会真正实现“万物互联”的目标。5G移动通信所采用的关键技术包括多个方面，如大规模天线阵列、全频谱的接入以及超密集组网等，从而可以使各种场景、差异化的需求得以满足。根据相关的说明可知用户体验速率、端到端时延以及用户峰值速率等都是5G关键性能的主要指标，其中最基本的指标主要是时延、用户体验速率和连接数密度。另外，5G也会面临一些挑战，根据相应的挑战可以将5G技术的主要技术场景总结出来，即广域覆盖具有连续性、宽带。连接的功能比较低、热点容量比较髙以及延时低和可靠性髙。物联网业务中主要使用的是宽带连接的功能比较低等相关场景，其主要是将传统移动通信对物联网无法很好支撑以及垂直行业应用等方面的问题进行了有效的解决，下面对这些技术场景进行了详细的说明:①广域覆盖具有连续性:移动通信基本的覆盖就是这种覆盖方式，其主要目的是为移动性的用户和连续性的业务提供保障，将无缝的高速业务体验提供给用户。将100Mbps以上的用户健随时_给用户是这个场景主要面临的挑战。②宽带连接的功能比较低:该场景的主要目标是采集环境监测和森林防火等相关数据，其特点主要是数据包较小、连接量较大以及功耗较低等。这种终端具有较大的分布范围和较多的数量，其不但可以使100万个/km2连接数密度指标的要求得以满足，同时可以将成本和功耗降低。③热点容量比较高:一般在局部热点区域使用该场景，其能够将极髙的数据传输速率提供给用户，但是将1Gbps的体验速率提供给用户等是这个场景中主要存在的问题。④延时低和可靠性高：一般在垂直行业的特殊应用需求中使用该场景，如车联网和工业控制等，该场景用极高的指标要求其时延和可靠性，其需要将毫秒级的端到端时延和业务近似100%的可靠性提供给用户。
1.2在2020年的商业化中会实现5G
为5G移动通信发展提供动力的主要有两个方面，即移动互联网和物联网。移动互联网主要是对传统的通信业务模式进行了改变，将没有的体验提供给用户，从而对人们的工作和生活等各个方面产生影响。在2020年以后，移动互联网将会进一步升级人类交互信息的方式，从而将更加真实的极致业务体验提供给用户，如超髙清视频和虚拟现实等。物联网将移动通信的服务范围不断拓展，当前在各个行业和领域已经离不开移动通信技术。到2020年，物联网的増长方式是爆发式的，在移动医疗、工业控制和车联网中都会使用到该技术，在网络中将会接入到千千万万个设备，使“万物互联”的目标可以真正实现（如图所示），同时可以将巨大规模的新兴产业缔造出来，推动移动通信的进一步发展。但是移动通信也会面临一些新的技术方面的挑战，这些挑战是由大量的连接设备以及物联网业务的多样化等方面造成的。
根据相关专家的预测可知，未来数据流量的増长方式是爆炸式的，而且与全球平均水平的数据流量増长速度相比，中国的增长速度更快。千亿规模是将来全球移动通信网络连接设备到达的总量，到2020年在100亿全球移动终端中，20亿是中国所占据的数量。另外全球物联网设备连接数量的増长速度也在不断加快，到2020年70亿的全球人口规模中，15亿是中国占据的规模数;到2030年1千亿全球物联网设备连接数量中，200亿是中国占据的数量。在各种终端中对流量具有最大贡献的主要是智能手机，虽然物联网具有很多的终端数量，但是流量却占据很小的比重。
（2）作为IEEE3G／4G淮的制定机构，IEEE802标准委员会结合自身优势，积极推进下一代无线局域网标准（IEEE802．11ax）研制，并希望将其整合至5G技术体系。
（3）从2015年初开始，3GPP已启动5G相关议题讨论，初步确定了5G工作时间表。3GPP5G研究预计将包含3个版本：R14、R15、R16、R14主要开展5G系统框架和关键技术研究；R15作为第一个版本的5G标准，满足部分5G需求，例如5G增强移动宽带业务的标准；R16完成全部标准化工作，于2020年初向ITU提交候选方案。
5G标准引爆全球群英战，美国率先完成5G频谱分配。韩国、欧盟、日本和美国都开始启动5G商用机会，在5G标准制定中谁掌握话语权，将会在新一代移动通信技术革命中占据先机。其中，韩国将于2018年年初开展5G预商用试验支持平昌冬奥会，计划到2020年年底实现5G商用；欧盟5GPPP预计在2018年启动5G技术试验；日本计划在2020年东京奥运会之前实现5G商用，当前NTTDoCoMo正在组织10多家主流企业验证5G关键技术，进行关键技术及频段的筛选；美国运营商Verizon成立5G技术论坛，并计划于2016年启动5G外场试验。其中，美国联邦通信委员会（FCC）针对24GHz以上频谱用于无线宽带业务宣布了新的规则和法令，美国成为全球首个宣布将这些频谱用于5G无线技术的国家：2016年7月15日，美国联邦通信委员会（FCC）将为5G网络分配频率资源。FCC最新的法令开放了近11GHz可灵活用于移动和固定无线宽带服务的高频段频谱，其中包括3.85GHz授权频谱和7GHz未授权频谱。这些被其定义为可用于UpperMicrowaveFlexibleUse服务的频谱具体分布在28GHz（27.5～28.35GHz）、37GHz（37～38.6GHz）、39GHz（38.6～40GHz）和一个新的64～71GHz未授权频段。此外，FCC还将继续寻求关于95GHz以上频段的使用意见。我国5G试验分两步实施，建立中国在5G产业主导权权。我国5G试验分为两步实施：从2015年到2018年进行技术研发试验，由中国信息通信研究院牵头组织，运营企业、设备企业及科研机构共同参与；从2018年到2020年进行产品研发试验，由国内运营企业牵头组织，设备企业及科研机构共同参与。中国这次在5G时代的话语权有望超越以往，在2G跟随、3G突破、4G引领发展之后，中国移动通信技术在5G时代将成为引领者。按计划，中国将力争在2020年实现5G网络商用。目前正在工信部统一领导下，依托IMT-2020（5G）推进组，开展5G技术研发试验。华为和中兴两家公司都是中国IMT-2020（5G）推进组的核心成员。华为积极参与欧盟主导的5G项目，也是英国5GIC创始成员和日本5GMF的重要成员。在推动全球5G产业进程上，华为与运营商进行了广泛对话，并与中国移动、日本NTTDoCoMo、欧洲沃达丰、德电、西班牙电信公司等全球领先运营商就5G展开联合创新和技术验证。中兴通讯担任了IMT-2020IEEE工作组主席、IMT-2020网络技术工作组的副主席等重要席位，并牵头了多个子工作组的研究工作，投身于5G无线关键技术及下一代网络架构的研究工作。2015年，中兴通讯加入欧盟H2020计划，致力5G创新研究。除了被德国电信列入首批5G创新实验室合作伙伴名单，目前中兴通讯已经与中国移动、日本软银、韩国KT、马来西亚UMobile等多家高端运营商展开5G的研发与合作。
3.5G推动物联网产业发展的状况
我国成为5G国际标准和产业主导者的目标争取在十三五末期实现。一旦使用5G网络，物联网产业规模达到亿万元的计划将会成为现实，同时可以将车联网、物联网和智慧城市等这些构想中的目标逐渐实现。另外，应该在工业和医疗等领域应用5G技术，从而将这些领域的生产效率提髙，同时可以将新的生产方式创造出来。利用5G网络以后，物联网产业链的发展主要体现在以下几点：①全球范围内会不断扩大物联网的规模。根据相关数据显示，700亿美元是2015年全球物联网市场的规模，而到2020年，其将雜加至4760亿美元；3.3亿是2015年全球物联网连接的数量，而9.5亿则是2020年到达的数量。而且根据智研咨询的最新数据可知，相比于2015年，2016年的全球物联网终端的増长的幅度为30%，64亿台是2016年全球物联网终端的数量，而208亿台则是2020年的数量。②我国物联网产业的发展速度不断加快。根据相关数据显示，27.1%是我国2009-2015年物联网行业市场CAGR占据的比例，大于7500亿元是我国在2015年物联网市场规模，而2万亿是计划的2020年我国物联网产业的规模，当前在物联网中已经有越来越多的物品和设备不断地接入，具统计按照当前的发展速度，到2018年物联网设备的数量将会比PC、平板电脑以及智能手机存量的总和还要大。
4.结论
由此可见，当前斜国家都在致力于研獅创新5G移动通信技术，同时相关的国际组织也不断将5G构架和技术标准化的推进建议积极的提出来，为各国的研究提供理论依据。我国在研究5G技术方面已经取得了显著的效果，而且计划在2020年将5G商用的目标真正实现，致力于成为本次移动通信技术改革的引领者。所以我国对关于融合5G与垂直行业方面的研究力度要不断加大，而且要将5G通信技术大量的应用到工业互联等行业，从而可以为行业发展的安全性提供有利的保障。
参考文献：
[1]5G和物联网“两驾马车”拉动通信业奔向新未来[J].舒文琼.通信世界.2017（26）
[2]浅谈5G移动通信的关键技术及发展趋势[J].刘超.电脑知识与技术.2016（22）
[3]我国物联网产业发展现状分析及政策措施[J].林乐虎.宏观经济研究.2013（11）
[4]5G通信技术推动物联网产业链发展[J].曾哲君.通讯世界.2017（12）
[5]物联网在新一代移动通信系统下的应用[J].崔鼎.电脑编程技巧与维护.2012（14）
[6]物联网产业链现状及发展趋势[J].方喻.中华民居（下旬刊）.2013（12）
[7]物联网产业链的演进与培育[J].范鹏飞，任小璇.中国电信业.2012（02）
[8]物联网产业链及市场分析[J].肖剑，胡忠华，林云，高健.电信网技术.2010（10）
[9]上海物联网三年行动方案切入产业链上游[J].王如晨.长三角.2010（08）