探析當前5G技術的發展現狀及挑戰

◆黃顯強

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探析當前5G技術的發展現狀及挑戰

◆黃顯強

（廣東省電信規劃設計院有限公司 廣東 510630）

當前科學技術的提高在一定程度上促進了5G技術的發展。現今，5G技術是全世界所關注的重點課題，尤其是對于移動通信行業來說，如何發展5G技術成為其所要考慮的重點問題。現今，5G技術在國際上并未形成統一發展的標準，雖然國際通信行業協會通過各種途徑統一5G技術，也取得一定成效，但是，5G技術現今仍在測試與發展階段。本文對當前5G技術的發展現狀進行了解，并對其今后發展過程中所遇到的挑戰進行分析，希望5G技術能夠得到更快發展。

5G技術；發展；挑戰

0 引言

現今，國際通信行業對5G技術非常重視，尤其對5G技術今后的發展情況以及如何應用等問題一直在不斷測試和研發中。而最開始研發5G技術的歐盟現今通過不懈的努力，已經于2015年成功的研制出了5G技術，且在實驗過程中每秒數據傳輸已經達到125GB，而這一速度是4G技術的6倍之多，可以在1秒鐘之內下載一部三四十集的電視劇。在本文的研究中筆者并非對5G發展過程中技術構成標準以及要求等進行分析，而是對5G在發展過程中未來發展方向以及趨勢等有所說明。雖然國際上對5G發展的需求已經非常明確，但是如何發展仍是現今所要考慮的問題。

1 現今5G技術發展現狀分析

1.1 5G技術與無線網絡傳輸技術

隨著5G技術的研發和測試，其在無線網絡業務方面必然會得到更加深入擴展。對現今5G技術的了解，筆者認為5G技術會將網絡構架以及視頻譜資源等方面進行升級和利用，也會大力發展大規模無線網絡技術、多天線技術等，以使無線網絡傳輸業務得到深入發展。

1.2 5G技術與移動寬帶技術

隨著人類社會的進步，在進入信息社會之后，人們對信息了解的速度以及數據信息方面的需求與日俱增，不但在內容上更加豐富，且在速度上要求更高，因此對移動寬帶的發展帶來更高挑戰。移動寬帶也被稱為無線局域網，能夠通過終端設備實現無線網絡訪問的功能。但是，現今人們對無線數據需求的提高，也使得移動寬帶技術上也要順應時代，得以進步。[1]以奧運會比賽為例，因在賽場比賽過程中都會在各個角度安置攝像機用以記錄，而現場觀眾想要近距離對比賽細節進行了解的話那么則要借助自己手機無線局域網進行觀看，而如果大規模觀眾都有觀看需求的話，那么對移動寬帶上提出了更高要求。現今，5G技術的發展在移動寬帶技術方面必然要得以提升，以滿足更多大眾對移動寬帶的需求。

1.3 5G技術與物聯網技術

首先先對物聯網進行了解，這一技術實現的是“機器與機器之間的溝通”。而轉換到5G技術方面則可以借助5G技術所具有的功能實現同其周邊物體的連接，如手機的話則可以通過手機連接身邊物體，以達到控制狀態的目的，實現5G技術所具有的功能，也可以說是端與終端之間通信的連接。

1.4 5G技術余可靠性服務

一些人類工作和生活中趨于簡便和安全需求的工作可以由可靠性服務所完成。如對魚塘實施情況進行了解：其在魚塘管理中會通過遠程監控的方式對魚塘含氧量、溫度等情況進行實時掌控，而在氧氣與溫度超出設定標準之后才會進行自動報警，并通過自動設置標準達到及時供給的作用。[2]假如通信技術手段并未達到可靠性服務要求，那么不但在管理上較為繁瑣，且取得的效果甚微。所以，在5G技術方面實現可靠性服務則成為其未來發展中所要完善的內容。

2 5G技術提出的挑戰

2.1 技術上的挑戰

因5G技術的發展同4G技術存在較大區別，是在4G技術的基礎上進行的擴展與升華，且對容量以及運轉的速率和寬帶承載量方面都提出了更高要求。與此同時，因5G在發展過程中并不是4G技術的替代，其中也包含3G、4G，因此對于5G技術來說，對其融合性方面要求也較高。只有符合上述幾項條件和內容，5G技術才能在通信技術上得以創新與發展，如圖1無線網絡通訊技術的介紹，5G無線通信技術在應用過程中也要將以下內容包含進去，這對5G技術的擴展和升級來說提出更高挑戰。

圖1 5G無線網絡技術面臨的挑戰

與此同時，5G技術在發展過程中要應用在不同通信設備和智能設備中，所以在技術開發過程中也要將兼容性與功能性考慮進去，將之前不同業務的網絡以統一網絡為主。且對網絡構架存在的不足也要進行優化，以此能為設備能耗的減少提供一定的支持，這對5G技術提出了更高挑戰。[3]

2.2 運營與控制管理的挑戰

5G技術在發展過程中要更加注重用戶體驗功能，且能夠將集成之后的大系統進行資源上的分配。因5G技術發展過程中所涉及行業和領域較多，在發展過程中必然還會衍生出新的運營模式或者行業，如物聯網的應用如何實現成本降低的作用，如何真正實現物聯網技術的發展等，都是5G技術發展所要考慮的問題。并且，在5G技術運營與控制管理過程中如何對用戶隱私進行保護和管理，則成為運營商在5G技術發展下所要面臨和解決的問題。

3 5G技術應對挑戰的探索

針對5G技術在發展過程中所面臨的挑戰，筆者認為可以從以下幾點進行應對：

首先，針對5G技術的發展應盡快開發驅動5G技術的各種系統與設備，能夠在現今4G技術的應用下將一些新的應用進行完善，將應用同各種通信設備和智能設備之間進行有效結合，以提高用戶的體驗；其次，針對5G技術在頻譜資源上的問題要進行有效管理，能夠將所擁有的資源通過合理方式進行配置和應用，在頻譜資源正式發放牌照之前要將其使用情況以及分配情況進行細化，以在應用上更加靈活；最后，針對國際在5G技術標準上并未完全統一，如在用戶體驗以及信息共享、頻譜資源規劃、業務需求、移動寬帶等幾方面上并未實現統一，只有得以統一發展和運用，才能實現國際間5G技術共同發展的目的。[4]與此同時，在5G技術統一發展之后對多層次之間的合作也具有積極影響，如進行國際之間的合作、交流平臺以及共享5G技術等，對5G技術更加深入發展具有深遠意義。除此之外，因5G技術得以統一發展，使得國際上多方研究力量能夠一起參與到5G技術的研發中去，通過高效的方式對5G技術進行研發，讓5G技術得以擴展。而基于5G技術的應用在其他行業和領域中也被應用，對于云計算、物聯網、5G技術等能夠完美的融合，能夠對世界經濟的發展都起到促進作用。

[1]肖亞楠，滕穎蕾，宋梅.從4G通信技術發展看5G[J].互聯網天地，2014.

[2]尤肖虎，潘志文，高西奇，曹淑敏，鄔賀銓.5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術[J].中國科學：信息科學，2014.

[3]王志勤，羅振東，魏克軍.5G業務需求分析及技術標準進程[J].中興通訊技術，2014.

[4]趙國鋒，陳婧，韓遠兵，徐川.5G移動通信網絡關鍵技術綜述[J].重慶郵電大學學報（自然科學版），2015.