LTE無線通信技術與物聯網技術的發展

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[摘要]對云計算以及物聯網科技的結合和發展進行論述，對業務形態的特殊性進行綜合和分析，針對lte寬帶無線技術在物聯網和云計算領域的運用，當前已經有了參照的標準，但是在實際運行中有著諸多的課題需要去論證。通過對云計算和物聯網科技形態的分析，希望能夠將物聯網無線通信技術的未來進行拓展，為智能化物聯網科技開辟廣闊的未來。

[關鍵詞]物聯網科技；云計算基數；智能化科技

LTE作為3G演進技術，在國際學術交流中一直是熱議的話題。在頻譜帶寬下，經過了峰值速率的測試，可以提供下行326MBIT/S的峰值速率。這種巨大的性能優勢，帶動了無線通信系統中火熱的技術，使得LTE在正交頻分復用的技術下，形成了信道的若干個分支，可以實現告訴數據信號的轉換，采用低速的子數據流進行信道的傳輸，并經過二調度器，將無線資源進行動態的調度，無線信道的使用，更加有效率，更加靈活，適用于物聯網業務的小數據包，在線業務和高頻詞的物聯網業務，例如可以解決WCDMA和GSM未代表的2G和3G技術要求。經過小數據包在線業務的固定帶寬的數據承載，使得在線業務最終使用了頻譜速率較低的數值，解決了一些技術瓶頸問題。傳統的無線通信網絡，能夠滿足物聯網對于數據傳輸帶額需求，使得早起的物聯網被應用在部署的范圍內，應用的領域包含了物聯網終端、移動通信終端等。使得端到端的新型物聯網在基礎的承載的網絡上，實現了終端的融合，而LTE無線通信網絡使得這一切成為了可能。

1物聯網與云計算

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，采用的是物與物聯合的方式，從物聯網的基礎和核心部分，將互聯網加以拓展和延伸，經過延伸和擴展之后的物品之間，實現了通信和信息的交換[1]。物聯網通過射頻的識別，全球定位系統、激光掃描器、紅外感應器等，按照約定的協議，把互聯網和物品相連接，進行信息的通信和交換，實現了對物品的智能化定位、跟蹤、監控和識別。在互聯網基礎上，進行網絡的延伸。是對傳統的傳感器網絡進行突破，采用自動化控制的方式，實現不對稱的信息的控制。在不同的行業中，通過物聯網的相互合作和協調，經過對傳統行業的本質的突破，最終實現了對物聯網業務的基本模塊的革命。從谷歌開始，對于云計算的概念，許多的組織從不同的研究領域進行了定義。關于云計算的定義如今已經有了上百種。核心的思想就是將大量的網絡的計算和資源的處理加以統一調度和管理，構成資源池，按照需求向用戶提供服務。當前較為權威的云計算的定義，是建立在互聯網基礎上的計算方式，是通過互聯網自治、異構服務，實現對企業和個人提供計算信息的計算機活動。通過白皮書對云計算進行定義，認為云計算包括互聯網服務形式的應用，運用數據中心的軟硬件的設施，經過量入為出的方式，提供給組織內部的數據中心，這種方式不對公眾開放。經過對云的定義的側重，采用虛擬技術為核心的規模經濟驅動的方式，用大量的計算資源，以互聯網為載體，構成了IT資源池，按照用戶的需求，提供動態的虛擬化的IT服務，這種服務是可伸縮的。在云計算的模式下，不同的種類的IT服務，按照用戶的需求動態構建和維護，用戶采用量入為出的方式，對于可利用資源進行費用的支付[2]。

2物聯網的業務模型

物聯網的主流數據業務的業務模型，對于當前的數據包的頻率、大小、配置的范圍、終端密度等，都采用了真實的業務模型的分析方法。會話中業務被氛圍大小不同的數據包。配置的范圍包含了業務配置的覆蓋場景，移動性表示業務不是靜止的。終端的密度表示了每個平方公里的M2M的終端的數目。通過對數據包的分析進行物聯網數據業務的業務形態規律和網絡壓力的論證，得到了物聯網數據模型。

3LTE無線通信系統適配物聯網的業務模型

采用LTE無線網絡與物聯網業務，采用前段自自組織網絡結合形成無線物聯網的結構圖，采用物理網控制機和傳感器，通過自自組織網絡，對局域網絡進行傳感器的疊加，把LTE無線通信網絡，作為網關接入，將數據流在自組織網絡中進行LTE網絡的傳輸，產生較大負荷的小包，運用高頻次的業務數據，形成物聯網的無線傳感器的網絡壓力[3]。由于LTE技術，采用的是正交頻分復用的OFDM技術，將信道分成若干個正交子信道，將告訴數據流，轉換為低速的子數據流，調整到每個子信道上，進行相應的傳輸，通過層二調度器，將無線資源進行動態的調度，利用LTE技術，使得物聯網的小包在常用的數據業務中形成可能，根據協議層進行細致的分析，調整參數并加以優化。從核心網的角度，手機也可以通過NAS消息，采用重新建立QCI的無線承載的方式，進行傳輸，定義相應的3GPP，通過S1消息，將網絡進行無線承載接入。LTE系統的核心網沒有對機制進行主動的釋放，采用數據檢測的方式可以進行鏈路的釋放。在接入網絡消息或者UE之后，通過NAS進行核心網的消息的釋放，UE和核心網的NAS層，都保持了ATTACH狀態，保存了IP地址，實現了常在線的釋放鏈路的鏈接。從接入網的角度看，按照核心網的QCI參數進行了無線參數的相應配置，由于LTE用戶的傳輸，通過共享信道的資源的適配，在資源的占用率山夠可以達到最優。經過接入網的核心參數配置，無線參數，由于LTE用戶面的傳輸是通過適配信道的同鄉，最終得到了一定的資源，進入DRX周期，進入省電模式之后，將不同的業務的應用層的也餓無模型進行參數得調整，又花了DRX周期的參數，配置UE[4]。使用OFDM，LTE在共享資源的運用上，使用層二調度器來進行資源的動態調度，理論上，上層沒有進行信令政策的釋放，但不會影響到空口的資源，調度器和RRC在系統的優化上，采用視頻、游戲和語音等方面的業務形態的定義，采用建立在物聯網技術基礎上的高頻次、常在線的業務形態，分析建立在物聯網基礎上的特殊業務模式形態，對于參數進行優化，提出相應的物聯網的數據業務形態。

4結語

物聯網的數據形態的分析，是將LTE系統，按照各種物聯網數據模型加以優化，能夠保證網絡穩定的前提下，進行物聯網業務的順利承載。在3Gpp的QCI基礎上，沒有對物聯網進行網絡穩定性的確定，多種3Gpp的QCI，對于物聯網相關的業務形態沒有進行定義，但是如果完全按照協議加以實現，通過3GPP的自定義的位域，可以抽象出很多普通的數據業務，包含語音業務等。而2G和3G技術已經隨著科技的發展，達到了一定的瓶頸，在移動通信LTE技術的發展過程中，可以為物聯網業務提供服務，提供穩定的無線承載。

【參考文獻】

[1]廖智軍，李振廷，石勝林，等.LTE/5G雙連接關鍵技術[J].移動通信，2018(3)：21-26.

[2]陳山枝，胡金玲，時巖，等.LTE-V2X車聯網技術、標準與應用[J].電信科學，2018(4)：1-11.

[3]曹玉群.LTE與WLAN聚合技術研究[J].移動通信，2017(20)：22-26.

[4]吳錦蓮，厲萍.LTE中的高階調制技術及其性能分析[J].移動通信，2017(17)：34-38.

作者：張波 單位：河南省信息咨詢設計研究有限公司