5G关键技术的特征和面临的挑战

作者：赵泉

来源：《中国新通信》 2018年第4期

5G 技术是第五代通信技术。此技术在未来的应用能对现在的4G 技术进行补充，并在信息的延迟、连接量、成本上有着进一步的提升。5G 技术可利用更高的频谱效率、资源和更密集的部署，使目前通信业务的需求得到充分的满足。

一、5G 关键技术的特征

首先在5G 技术应用上，其除了对技术进行重点关注以外，还对用户的体验进行了强调，并使网络的数据速率提出了更高的标准要求，从而使技术的实用性得到提升。其次，在其技术发展的背景下，需要从技术层面进行架构的升级，并要在物理层面的传输和信道编译技术进行深入的研究，并要将重点放在以多区域、多用户的协作网络中。再次，在过去的通信技术中，只针对于覆盖面进行重点补助，而没有对室内的通信质量和要求进行相应的提升，5G 技术能够对室内的通信技术进一步的提高。最后，在5G 技术的影响下，其高频谱资源的应用增多，但是由于自身技术的原因，会出现穿透力较弱的现象。所以要在其发展中进行穿透技术的深入研究。同时，通过5G 技术的发展，可以使通信的运营成本降低，并能够使网络流量的统计更加精确，从而对资源的合理分配和调整进行强化。使通信在其效果得到保证的前提下，降低通信的运营成本[1]。

二、5G 关键技术面临的挑战

1、在延迟上的挑战。目前的4G 通信技术，其往返时间需要15ms。虽然这种延迟对很多项目来说可以接受。但是，5G 通信技术的应用领域需要对云技术的应用进行考虑。所以相对于4G 通信而言，5G 需要实现1ms 的往返延迟，这就提升了通信数量的层级。所以，在这种要求下，需要5G 通信的子帧结构能进行一定的缩减，从时间上使协议栈和核心网络层设进行提升和制约[2]。2、数据速率的挑战。5G 通信要求数据速率能够达到1Gbps。并要求这种标准能够对绝大多数的用户进行满足，这就导致了其难度大幅度提升，挑战性也非常巨大。需要通过百倍的技术提升，使负载等变化满足标准。同时在峰值的速率上也要使其得到提升，从而能够使其进行最大化的数据速率获取。3、在设备类型和数量上的挑战。在5G 通信技术的发展过程中，需要使单一的宏小区需要进行更多低速率设备的拓展。其中还会影响传统的高速率用户。所以，5G 通信技术的发展就需要通过4G 控制平台、网络管理上进行相应的转变，从而使通信技术的发展在设备类型和数量上的问题得到解决。

三、对5G 关键技术挑战的应对策略

1、利用MIMO 技术进行数据速率的提升。首先对于聚合的数据速率来说，其指的是网络能够进行的数据服务总量。5G 通信的要求是对4G 通信来说，能够达到1000×5G 的标准[3]。其次，从边缘速率上说，其主要是对网络运行过程中所达到的最差数据速率满足用户的需求，并且也是一个关键的度量指标。通过利用MIMO 技术可以使数据速率得到有效的提升。首先可以利用密集化的方式，从而使区域内的数据速率得到提升。其次，可以通过移动方式、并将毫米波频谱移植，从而使贷款进行增加。再次，通过MIMO 的优势可以对使单位节点实现更多比特/S/Hz。最后可以通过WIFI 的作用对没有授权的5GHz 频段进行更好的利用。

2、超密集网络技术的应用。要使5G 通信技术进行全面的应用，就需要通过类型更加多样、规模更加庞大的设备进行集合，并使其多样性能够更加明显。超密集网络技术能够使5G 技术的流量需求得以实现，同时也能够使网络覆盖率得到提升，并且使系统容量进行增强，还能使

流量信息业务通过分流后，更加具有灵活性，从而能够使频率复用更加高效。除此之外，超密集网络技术的应用还能使终端的移动性能力增强，从而使小区的网络能效得到提升。

3、新型架构的应用。通过5G 技术应用的新型网络架构也就是C-RAN 架构。这种架构可以实现更大范围的通信基站覆盖，通过这种架构的构建可以使干扰减轻、降低功耗、使频谱效率得到提升。从而实现智能化组网的跟踪，从而达到基站处理的目标。这对维护和运营的成本支出降低能够有着非常显著的效果。

结论：综上所述，随着通信技术的进步和社会的发展，对通信技术的要求也随之增多。未来的5G 通信技术需要对这些要求进行满足。所以，需要通过各种新型技术的结合，使5G 通信技术能够实现高速率、高密度的通信。从而使其更好的应对随着时代发展产生的各种挑战，从而保证网络体系更加完善，用户的上网体验更加优质。