5G面臨的挑戰(zhàn)

1、精品文檔5G技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展面臨頻譜效率和系統(tǒng)容量、成本控制和運營上的挑戰(zhàn)。為了更加全面的應(yīng)用5G技術(shù)，需要擴展5G的應(yīng)用，比如物聯(lián)網(wǎng)。而且，低成本、低功耗、高穩(wěn)定性將成為各行業(yè)應(yīng)用的重要指標(biāo)。無疑，這些趨勢和演進將對5G終端技術(shù)的發(fā)展帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，并且直接影響到整個通信技術(shù)的普及速度和產(chǎn)業(yè)規(guī)模，但也是不可多得的機遇。1.頻譜效率和系統(tǒng)容量的挑戰(zhàn)5G要求未來移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量增大1000倍以及用戶體驗速率提升10100倍，這些要求給5G網(wǎng)絡(luò)的無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)帶來了極大的挑戰(zhàn)。隨著通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，頻帶資源日益稀少，因此，提高頻帶利用率成為未來通信技術(shù)發(fā)展的重要方向。5G網(wǎng)絡(luò)需要通過

2、高頻段甚至超高頻段（例如毫米波頻段）的深度開發(fā)、非授權(quán)頻段的使用、離散頻段的聚合以及低頻段的重耕等方案，滿足未來網(wǎng)絡(luò)對頻譜資源的需求。這些技術(shù)的發(fā)展同時也需要終端設(shè)備的升級。為了實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)用戶規(guī)模大、數(shù)據(jù)流量大、數(shù)據(jù)速率高、永遠(yuǎn)在線的需求目標(biāo)，必須研發(fā)擴展頻率、提高容量和空間效率、提升系統(tǒng)覆蓋層次和站點密度等各種通信技術(shù)。例如，超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多天線技術(shù)和多址技術(shù)、多輸入多輸出（MIMO）空間傳輸技術(shù)等新型通信技術(shù)，將成為未來5G技術(shù)的重要研究方向。2 .成本控制與網(wǎng)絡(luò)能耗的挑戰(zhàn)如果一項應(yīng)用技術(shù)想被人們廣泛接受并使用，那么這項技術(shù)就一定要有一個合理的價格。所以5G目標(biāo)是提供1000倍數(shù)據(jù)流量

3、，并且運營成本和用戶成本不能增加，這就意味網(wǎng)絡(luò)總體能耗和整體成本基本不能提升。因此，5G網(wǎng)絡(luò)的端到端比特能耗效率就要提升1000倍，并且降低單位比特開銷1000倍，這對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、空間傳輸、內(nèi)容分發(fā)、交換路由、網(wǎng)絡(luò)管理和優(yōu)化等技術(shù)帶來挑戰(zhàn)。3 .與物聯(lián)網(wǎng)深度融合的挑戰(zhàn)物聯(lián)網(wǎng)主要面向物與物、人與物的通信，不僅涉及普通個人用戶，也涵蓋大量不同類型的行業(yè)用戶。物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)類型非常豐富多樣，業(yè)務(wù)特征也差異巨大。實現(xiàn)萬物互聯(lián)將是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)，未來5G技術(shù)將與物聯(lián)網(wǎng)相互滲透，為人類提供更加廣泛的智能服務(wù)。5G的用戶應(yīng)用更加廣泛，業(yè)務(wù)范圍和業(yè)務(wù)靈活性也將極大提升。對于智能家居、智能電網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)測、智能農(nóng)業(yè)和

4、智能抄表等業(yè)務(wù)，需要網(wǎng)絡(luò)支持海量設(shè)備連接和大量小數(shù)據(jù)包頻發(fā)。所以在信息速率上，5G既要滿足幾十個小時甚至更長時間才突發(fā)一些小數(shù)據(jù)包的抄表業(yè)務(wù)，也要滿足3D全息實時會議寬帶業(yè)務(wù)。在延遲上，既要滿足對延遲不敏感的下載，也要滿足延遲5ms以下的即時控制業(yè)務(wù)。就應(yīng)用上，既要滿足靜止和低速需求，也要滿足高鐵、航空器等的高速和超高速應(yīng)用。為了滲透到更多的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中，5G應(yīng)具備更強的靈活性和可擴展性，以適應(yīng)海量的設(shè)備連接和多樣化的用戶需求。4 .終端設(shè)備問題隨著移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的興起，終端不斷向便攜式、智能化、多元化方向發(fā)展，未來聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量將呈爆發(fā)式增長，互聯(lián)網(wǎng)時代的用戶長尾化需求、移動互聯(lián)網(wǎng)時代的用

5、戶碎片化需求，將在終端設(shè)備形態(tài)上得到充分體現(xiàn)。對用戶而言，友好的用戶體驗和應(yīng)用的多樣化成為服務(wù)類終端的核心競爭力。因此，要實現(xiàn)低成本多模終端的研發(fā)，對終端設(shè)備的芯片和工藝、射頻技術(shù)以及器件、電池壽命等技術(shù)研發(fā)帶來了挑戰(zhàn)。5 .運營上的挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的3G4G通信系統(tǒng)是以網(wǎng)絡(luò)運營商和技術(shù)為主體，未來5G網(wǎng)絡(luò)是以用戶體驗和業(yè)務(wù)應(yīng)用為主體，當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、管控理念并不適用未來5G的產(chǎn)業(yè)生態(tài)結(jié)構(gòu)和潛在的新興運營模式。因此，需要發(fā)展諸如軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）新技術(shù)來滿足未來業(yè)務(wù)應(yīng)用需求，解決產(chǎn)業(yè)生態(tài)結(jié)構(gòu)問題。要想制定統(tǒng)一的通信協(xié)議，滿足業(yè)務(wù)靈活性，還面臨諸多挑戰(zhàn)。當(dāng)前移動市場飛速發(fā)展,市場上有各種各樣的通信系統(tǒng)，5G技術(shù)要想在競爭激烈的市場中立足，就必須要著手解決各種網(wǎng)絡(luò)之間缺乏協(xié)作機制這一問題。文獻：«5G終端業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢及技術(shù)挑戰(zhàn)周代衛(wèi)等«5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應(yīng)用的前瞻性思考熊必成5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分析楊峰義等doi:10.11959/j.issn.1000-0801.201