探析當(dāng)前5G技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)

敬學(xué)明，邵奎丹

（福建省郵電學(xué)校，福州 350008）

現(xiàn)如今，全球多個運(yùn)營商都在積極地展開5G技術(shù)商用部署，相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，截止2018年年底，全球已有182個運(yùn)營商在78個國家進(jìn)行了5G部署。據(jù)統(tǒng)計，5G技術(shù)首輪商用將會覆蓋全球1/3的人口。盡管5G技術(shù)的國際需求已經(jīng)十分明確，但如何推動5G技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行也是需要重點(diǎn)關(guān)注的一項問題，以下就是筆者就此的分析與論述。

1 當(dāng)前5G技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

2019年，各大主流運(yùn)營商逐漸加快了5G技術(shù)部署步伐。隨著核心技術(shù)的不斷成熟與完善，能夠?qū)崿F(xiàn)較高商用價值的系統(tǒng)設(shè)備已研發(fā)成功，5G技術(shù)的應(yīng)用范圍與應(yīng)用領(lǐng)域也得到了廣泛的拓展。全球各個運(yùn)營商初期推出的5G技術(shù)相關(guān)業(yè)務(wù)主要為移動寬帶類業(yè)務(wù)。2018年9月，美國推出了“5G加速發(fā)展計劃”，此計劃包括了更新5G技術(shù)法規(guī)、鼓勵經(jīng)營投資以及提供更多頻譜。現(xiàn)階段，人們對信息資源獲取途徑以及效率的要求越來越高，這就表明著移動寬帶技術(shù)必須要跟進(jìn)時代發(fā)展的潮流，不斷進(jìn)行革新，并得到一定的進(jìn)步。

隨著5G大時代的到來，大多數(shù)的用戶逐漸傾向于通過觀看視頻來獲取信息資源。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與5G技術(shù)的融合主要體現(xiàn)在人工智能的發(fā)展上，多個企業(yè)大力投資人工智能，使企業(yè)運(yùn)營與管理活動變得更加智能與簡便，能夠全面感知變化趨勢。在5G技術(shù)的支撐下，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為我國極具發(fā)展?jié)摿Φ年P(guān)鍵產(chǎn)業(yè)之一，涉及到環(huán)境監(jiān)測、智能控制、公共安全等多個領(lǐng)域。我國三大運(yùn)營商一直都在為5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用做著充足準(zhǔn)備，通過大量測試來有效增強(qiáng)5G網(wǎng)絡(luò)頻段。如2019年3月底，中國移動以試用為準(zhǔn)在上海撥出了首個5G電話，現(xiàn)如今上海已經(jīng)擁有了200個以上的移動5G基站。國內(nèi)外5G手機(jī)正在密集發(fā)布，據(jù)統(tǒng)計今年4月份三星首個量產(chǎn)變5G手機(jī)在韓國正式上市，華為與中興也在近期相繼推出了首款商用5G手機(jī)。盡管5G技術(shù)相比4G技術(shù)有著諸多優(yōu)勢，但目前用戶主要體驗仍以網(wǎng)速更快為主。

2 5G技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中面臨的挑戰(zhàn)

2.1 技術(shù)上的挑戰(zhàn)

從宏觀角度來看，5G技術(shù)可作為4G技術(shù)的升華與拓展，其發(fā)展空間較大，對運(yùn)行速率、延伸范圍、容量等多方面也有著更高的要求。在4G環(huán)境下，往返15ms的延時效果能夠適用于大多數(shù)服務(wù)項目，但在5G技術(shù)的應(yīng)用下需要將現(xiàn)階段的延時效果進(jìn)行提升，并有效縮減子幀結(jié)構(gòu)，已達(dá)到高速率的目的。5G技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中，對成本與能源的消耗也應(yīng)當(dāng)有所降低，這對研究人員來說也是一項巨大挑戰(zhàn)。此外，與4G技術(shù)相比，5G技術(shù)增加了架構(gòu)方面的復(fù)雜性，原因在于大規(guī)模MIMO天線配置，其特殊之處為可容納百根以上天線，并保證其同時運(yùn)行。這一特殊之處意味著無線天線測試方法也會更加復(fù)雜。而隨著天線數(shù)量越來越多，測試單獨(dú)輻射元件的難度逐漸增大，空間利用也變得極其重要。因此，需要采取一定的措施來有效提升原件集成度，達(dá)到節(jié)省空間、降低成本以及提高利用率的目的。

2.2 運(yùn)營上的挑戰(zhàn)

5G技術(shù)涉及的領(lǐng)域極其廣泛，在發(fā)展過程中側(cè)重于用戶體驗，使用戶可以利用5G技術(shù)更快獲取資源。在此過程中，不可避免地會衍生一些緊隨時代發(fā)展潮流的新型行業(yè)，如何有效地降低成本、如何構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境、如何推動技術(shù)更新都是5G技術(shù)發(fā)展中應(yīng)當(dāng)充分考慮到的問題。另外，5G技術(shù)在商業(yè)用途中的安全性也十分重要，不僅需要保護(hù)用戶的隱私，而且需要管理更多的數(shù)據(jù)資源。華為運(yùn)營商BG總裁丁耘稱，目前5G技術(shù)主要面臨的挑戰(zhàn)有傳統(tǒng)技術(shù)的局限性、基站尋址困難、租賃成本高、高頻譜覆蓋不足、共同傳輸多重網(wǎng)絡(luò)技術(shù)難度大等，這些挑戰(zhàn)都與技術(shù)的控制管理息息相關(guān)，因此必須要全面考慮到多個方面存在的問題，并針對這些問題制定相應(yīng)的解決措施。

3 新形勢下5G技術(shù)的發(fā)展趨勢

5G時代的網(wǎng)絡(luò)正朝著多元化、智能化、綜合化的方向發(fā)展，在多種智能設(shè)備廣泛應(yīng)用的環(huán)境下，未來5G網(wǎng)絡(luò)將會實(shí)現(xiàn)更大范圍的覆蓋性技術(shù)服務(wù)。傳統(tǒng)移動網(wǎng)絡(luò)中，需要借助大量人力、物力以及財力展開網(wǎng)站運(yùn)營、管理等工作，其效果也不太理想。在未來5G技術(shù)的合理應(yīng)用下，將會以智能化的關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)自優(yōu)化、自維護(hù)、自愈合以及資配置，不僅具有著低成本與低消耗的優(yōu)勢，而且大大降低的業(yè)務(wù)工作量，并有效地提升網(wǎng)絡(luò)性能。隨著社會的飛速發(fā)展，用戶對音頻、視頻等需求日益增加，移動網(wǎng)絡(luò)面臨爆發(fā)式增長的困境，如何在保證穩(wěn)定的同時提高效率與質(zhì)量已經(jīng)成為運(yùn)營商最為關(guān)注的問題。這一問題僅僅依靠寬帶技術(shù)的不能得到有效解決的，而未來5G技術(shù)則可同步實(shí)現(xiàn)大容量與高效率，CDN技術(shù)的合理應(yīng)用能夠有效地減輕基站壓力，并使用戶體驗到更好的服務(wù)。

4 結(jié)束語

綜上所述，5G技術(shù)已經(jīng)取得了一定的成就，在多個行業(yè)都凸顯出了極其重要的作用。隨著技術(shù)的革新，5G技術(shù)能夠滿足新形勢下互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的極劇增長，使用戶獲得更好的網(wǎng)絡(luò)體驗。現(xiàn)如今，5G技術(shù)逐步趨于穩(wěn)定，未來幾年將是該技術(shù)的廣泛應(yīng)用時期，因此必須要抓住其中的關(guān)鍵技術(shù)，解決當(dāng)前發(fā)展進(jìn)程中存在的問題，不斷完善并優(yōu)化，從而進(jìn)一步加快進(jìn)入5G時代的步伐。