5G關鍵技術的特征和面臨的挑戰研究

楊剩金

【摘要】? ? 4G的到來仿佛在昨日、5G已經盡在咫尺。隨著科學技術的不斷進步，通訊技術也取得了巨大的進步，通訊技術應用于社會各個領域，發揮著巨大的作用。4G技術的推廣，對社會發展產生了深遠的影響，伴隨著科學技術的不斷進步，4G已經無法滿足社會發展需要，需要不斷的提升相關通訊技術，不斷突破技術難題。未來，5G技術成為主要發展方向，滿足社會發展需要。本文將全面的探討5G關鍵技術的特征和面臨的挑戰。

【關鍵詞】? ? 5G 關鍵技術? ? 特征? ? 挑戰

當前，全球各個國對5G通訊技術給予高度重視，通訊技術不發展進步，不同能發展階段通訊技術推廣程度不同。4G技術廣泛應用，但隨著社會對通訊技術的標準和要求的不斷提升，4G技術已經無法滿足今后社會發展需要，4G技術不斷提升，5G技術應運而生。對5G 技術探索不斷深入，不斷分析5G技術在探索中面臨的挑戰，具體分析，推動5G技術快速發展。

一、5G關鍵技術是什么

5G技術是基于：OFDM優化的波形和多址接入、實現可擴展的OFDM間隔參數配置、OFDM加窗提高多路傳輸效率、靈活的框架設計、超密集異構網絡、網絡的自組織、網絡切片、內容分發網絡、設備到設備通信、邊緣計算、軟件定義網絡和網絡虛擬化。

二、5G關鍵技術的特征

5G技術有著明顯的自身特點，與4G相比較特定突出。不僅對技術層面有了更高的要求，還更加注重用戶的體驗度，更加人性化。5G技術中頻譜利用率不斷提高。5G技術中，高頻段所具有的頻譜資源會被普遍應用，而且其應用效率將會大大提高，可以彌補4G移動通信中頻譜短缺問題。與4G技術相比較，5G技術可靠性更高，而且延時也大大縮減。在能源消耗方面，5G技術更加注重節約能源。其次，5G通訊層面背景下，立足物理傳輸層個信道編譯技術，對于物理傳輸層和信道編譯進行著重研究，將多點，多用戶的網絡協議作為研究重點。再次，5G技術更加注重成本節約，運營成本將不斷降低，優化網絡資源合理配置。

三、5G技術面臨的挑戰

1、延遲挑戰。當前4G 的往返延遲時間約為15MS。目前，這種延遲時間可以滿足當前服務需要。但是，隨著云技術的發展，5G技術需要滿足該項技術需要，5G技術的延遲時間需要縮短到更短，5G需要實現1MS的往返延遲，因此5G技術中的子幀結構能進行一定的縮減，從時間上使協議棧和核心網絡層設進行提升和制約。2、數據速率挑戰。數據速率指的是信道上單位時間內傳輸的信息量，是衡量視頻品質的重要指標。5GH通訊比4G 要求更高，5G通訊速率可以達到 1Gbps。但是，所面臨的的最大挑戰是，這種通訊速率標準要滿足絕大多數的用戶，導致難度大幅度增加。需要急速高度提高、峰值速率提升，進而才可以是數據速率最大化的獲取。3、設備類型、數量挑戰。與4 G技術相比較，5G技術可以支持更多的資源一起使用，需要使單一的宏小區需要進行更多低速率設備的拓展，這對傳統的高速率用戶有一定的影響。5G技術無法單獨發展，需要依托于4G控制平臺，轉變網絡管理模式，解決通訊設備類型和數量問題。4、網絡運營安全挑戰5G采用的是通用硬件臺帶來低可靠性，與5G 服務工業互聯網、車聯網等的高可靠性相互沖突，需進一步研究如何提高在通用硬件平臺上實現電信協議的可靠性。二是接入設備的雙重身份引發的安全問題。

四、措施

1、利用MIMO技術不斷提升數據速率。對于網絡所能夠進行數據總量來慮聚合的數據速率，5G要達到1000×5Gd的標準。另外，通過MIMO技術可以是數據速率得到提升，利用密集化的方式使區域內的數據速率提升。也可通過移動的方式，將毫米波頻譜移植，從而使速率增加。

2、采用超密集網絡技術。5G技術的全面推廣應用，要是類型更加多樣、規模更加龐大的設備進行集合，來彰顯網絡技術的多樣性。超密集網絡技術可以是5G通訊技術覆蓋范圍更加廣泛，系統容量不斷提升，也可使流量信息業務在分流之后，靈活性更高。

3、采用新型架構。C-RAN 5G技術的新型架構，它可以實現更大規模的通訊基站的覆蓋通過這種架構的構建可以使干擾減輕、降低功耗、 使頻譜效率得到提升。從而實現智能化組網的跟蹤，從而達到基站處理的目標，設別增加、數量也得到了保證。

4、安全機制。5G網絡安全技術需要采用輕量化的安全機制，保證MTC在安全方面不要增加過多的能量消耗;需要抗DDOS攻擊機制，贏多NO-l0T終端被攻擊者劫持和利用。

結論：從上文可以得出結論，隨著通訊技術的進步，使得社會不斷發展，從而導致對通訊技術的要求越來越高。未來5G 的發展需要不斷滿足當代社會發展需要。因此，我們要結合當前新技術不斷研發5G 通訊技術，使得5G通訊技術能夠實現高速率、高密度的通訊。從而更好的應對各種挑戰，推動網絡體系的發展，提高用戶體驗度。

參? 考? 文? 獻

[1] 方汝儀 . 5G 移動通信網絡關鍵技術及分析 [J]. 信息技術 ，2017，（01）：142-145.

[2] 陳俞凱 ， 宋灝 . 5G 網絡的關鍵技術及發展趨勢 [J]. 網絡安用 ，2017，（06）：93+95.