5G關(guān)鍵技術(shù)的特征和面臨的挑戰(zhàn)研究

楊剩金

【摘要】? ? 4G的到來仿佛在昨日、5G已經(jīng)盡在咫尺。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，通訊技術(shù)也取得了巨大的進(jìn)步，通訊技術(shù)應(yīng)用于社會各個領(lǐng)域，發(fā)揮著巨大的作用。4G技術(shù)的推廣，對社會發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，4G已經(jīng)無法滿足社會發(fā)展需要，需要不斷的提升相關(guān)通訊技術(shù)，不斷突破技術(shù)難題。未來，5G技術(shù)成為主要發(fā)展方向，滿足社會發(fā)展需要。本文將全面的探討5G關(guān)鍵技術(shù)的特征和面臨的挑戰(zhàn)。

【關(guān)鍵詞】? ? 5G 關(guān)鍵技術(shù)? ? 特征? ? 挑戰(zhàn)

當(dāng)前，全球各個國對5G通訊技術(shù)給予高度重視，通訊技術(shù)不發(fā)展進(jìn)步，不同能發(fā)展階段通訊技術(shù)推廣程度不同。4G技術(shù)廣泛應(yīng)用，但隨著社會對通訊技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和要求的不斷提升，4G技術(shù)已經(jīng)無法滿足今后社會發(fā)展需要，4G技術(shù)不斷提升，5G技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。對5G 技術(shù)探索不斷深入，不斷分析5G技術(shù)在探索中面臨的挑戰(zhàn)，具體分析，推動5G技術(shù)快速發(fā)展。

一、5G關(guān)鍵技術(shù)是什么

5G技術(shù)是基于：OFDM優(yōu)化的波形和多址接入、實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的OFDM間隔參數(shù)配置、OFDM加窗提高多路傳輸效率、靈活的框架設(shè)計(jì)、超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)的自組織、網(wǎng)絡(luò)切片、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備到設(shè)備通信、邊緣計(jì)算、軟件定義網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)虛擬化。

二、5G關(guān)鍵技術(shù)的特征

5G技術(shù)有著明顯的自身特點(diǎn)，與4G相比較特定突出。不僅對技術(shù)層面有了更高的要求，還更加注重用戶的體驗(yàn)度，更加人性化。5G技術(shù)中頻譜利用率不斷提高。5G技術(shù)中，高頻段所具有的頻譜資源會被普遍應(yīng)用，而且其應(yīng)用效率將會大大提高，可以彌補(bǔ)4G移動通信中頻譜短缺問題。與4G技術(shù)相比較，5G技術(shù)可靠性更高，而且延時也大大縮減。在能源消耗方面，5G技術(shù)更加注重節(jié)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(shù)，對于物理傳輸層和信道編譯進(jìn)行著重研究，將多點(diǎn)，多用戶的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議作為研究重點(diǎn)。再次，5G技術(shù)更加注重成本節(jié)約，運(yùn)營成本將不斷降低，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源合理配置。

三、5G技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

1、延遲挑戰(zhàn)。當(dāng)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(dāng)前服務(wù)需要。但是，隨著云技術(shù)的發(fā)展，5G技術(shù)需要滿足該項(xiàng)技術(shù)需要，5G技術(shù)的延遲時間需要縮短到更短，5G需要實(shí)現(xiàn)1MS的往返延遲，因此5G技術(shù)中的子幀結(jié)構(gòu)能進(jìn)行一定的縮減，從時間上使協(xié)議棧和核心網(wǎng)絡(luò)層設(shè)進(jìn)行提升和制約。2、數(shù)據(jù)速率挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)速率指的是信道上單位時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘?，是衡量視頻品質(zhì)的重要指標(biāo)。5GH通訊比4G 要求更高，5G通訊速率可以達(dá)到 1Gbps。但是，所面臨的的最大挑戰(zhàn)是，這種通訊速率標(biāo)準(zhǔn)要滿足絕大多數(shù)的用戶，導(dǎo)致難度大幅度增加。需要急速高度提高、峰值速率提升，進(jìn)而才可以是數(shù)據(jù)速率最大化的獲取。3、設(shè)備類型、數(shù)量挑戰(zhàn)。與4 G技術(shù)相比較，5G技術(shù)可以支持更多的資源一起使用，需要使單一的宏小區(qū)需要進(jìn)行更多低速率設(shè)備的拓展，這對傳統(tǒng)的高速率用戶有一定的影響。5G技術(shù)無法單獨(dú)發(fā)展，需要依托于4G控制平臺，轉(zhuǎn)變網(wǎng)絡(luò)管理模式，解決通訊設(shè)備類型和數(shù)量問題。4、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營安全挑戰(zhàn)5G采用的是通用硬件臺帶來低可靠性，與5G 服務(wù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等的高可靠性相互沖突，需進(jìn)一步研究如何提高在通用硬件平臺上實(shí)現(xiàn)電信協(xié)議的可靠性。二是接入設(shè)備的雙重身份引發(fā)的安全問題。

四、措施

1、利用MIMO技術(shù)不斷提升數(shù)據(jù)速率。對于網(wǎng)絡(luò)所能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)總量來慮聚合的數(shù)據(jù)速率，5G要達(dá)到1000×5Gd的標(biāo)準(zhǔn)。另外，通過MIMO技術(shù)可以是數(shù)據(jù)速率得到提升，利用密集化的方式使區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)技術(shù)。5G技術(shù)的全面推廣應(yīng)用，要是類型更加多樣、規(guī)模更加龐大的設(shè)備進(jìn)行集合，來彰顯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多樣性。超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以是5G通訊技術(shù)覆蓋范圍更加廣泛，系統(tǒng)容量不斷提升，也可使流量信息業(yè)務(wù)在分流之后，靈活性更高。

3、采用新型架構(gòu)。C-RAN 5G技術(shù)的新型架構(gòu)，它可以實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的通訊基站的覆蓋通過這種架構(gòu)的構(gòu)建可以使干擾減輕、降低功耗、 使頻譜效率得到提升。從而實(shí)現(xiàn)智能化組網(wǎng)的跟蹤，從而達(dá)到基站處理的目標(biāo)，設(shè)別增加、數(shù)量也得到了保證。

4、安全機(jī)制。5G網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)需要采用輕量化的安全機(jī)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(jī)制，贏多NO-l0T終端被攻擊者劫持和利用。

結(jié)論：從上文可以得出結(jié)論，隨著通訊技術(shù)的進(jìn)步，使得社會不斷發(fā)展，從而導(dǎo)致對通訊技術(shù)的要求越來越高。未來5G 的發(fā)展需要不斷滿足當(dāng)代社會發(fā)展需要。因此，我們要結(jié)合當(dāng)前新技術(shù)不斷研發(fā)5G 通訊技術(shù)，使得5G通訊技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高速率、高密度的通訊。從而更好的應(yīng)對各種挑戰(zhàn)，推動網(wǎng)絡(luò)體系的發(fā)展，提高用戶體驗(yàn)度。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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