5G通讯的技术现状及面临的挑战

5G通讯的技术现状及面临的挑战

何林

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摘要：信息化时代背景下，通讯技术逐渐成为人们生活和工作中必不可少的一项技术，5G 通讯技术是符合现代人们快节奏生活的重要技术，在未来的发展中具有较大的优势。5G 通讯技术是由模拟式通信系统发展而来，具有较长的发展历程，5G 通讯技术逐渐实现了通讯技术稳定性和效率的提升，5G 通讯技术具体包括稀疏码多址技术、大规模多输入多输出技术等，具有重要的应用价值，但是在发展的过程中还是会受到地面、网速等多方面的影响，具有较大的发展劣势。5G 通讯技术在未来需要实现成本合理化，系统容量提升，具有较多的发展空间。文章将对 5G 通讯技术进行概述，并对 5G 通讯技术的现状及未来面临的挑战进行详细分析，最后对5G 通讯技术的发展进行深入探析，为我国通信事业的发展提供有力的基础，逐渐实现各个行业领域的稳定进步。

关键词：5G 通讯技术；现状；面临挑战

1 5G 通讯技术概述

5G 通讯技术是在 4G 的基础上发展而来的，具有较多的应用优势，在传输速度、传输稳定性以及最高值等方面都有明显的改善，5G 技术与 4G 通讯技术相比，具有三个方面的进步：资源利用率的提升、结构体系的革新以及无线传输频率的提高，5G 通讯技术逐渐实现了通信行业的飞速发展，促进物联网时代的进步，还能逐渐实现各项物品与网络之间的连接。5G 通讯技术在应用的过程中，要想实现传输速度以及传输信息总量的不断提升，需要耗费大量的成本，所以 5G通信技术未来的发展会以成本的合理化控制为方向，逐渐实现 5G 通讯技术的全面化发展。

2 5G 通讯技术分类

2.1 稀疏码多址接入技术

稀疏码多址接入技术是 5G 通讯技术中非常重要的一项内容，能够实现通讯过程中信息量的增加，在各项信息数据长度不变的情况下实现信息含量的增加，利用稀疏码多址接入技术还能实现不同通讯数据的分开处理，比如在视频通讯数据处理过程中，声音和影像能够利用稀疏码多址接入技术进行分层处理，两种不同性质的信息可以在不同的频段进行稳定传输，这项技术对物联网的持续稳定发展具有重要的价值。

2.2 大规模多输入多输出技术

旧式的多输入多输出技术主要是利用多根天线进行信息的传输，并通过增加天线的数量增加通讯系统的容量，提高通讯系统的传输稳定性，这使得与天线连接的终端设备在规格和外观等方面具有一定的局限性，实际的传输效果具有较大的提升空间。大规模多输入多输出技术主要是通过增加数据流和端口数量来进行改善的，实现基站终端设备同时服务于多个用户，采用的天线传输方式也是单向的，整体的规模较大，大规模多输入多输出技术使相邻的天线存在很多的问题，容易发生导频污染，为了避免这一问题的发生，通讯行业需要不断地钻研和开发。

3 5G 通讯技术的发展现状

3.1 多普勒效应

5G 通讯技术在发展的过程中，会产生多普勒效应。多普勒效应主要是指通讯系统的传输速度在提升的过程中，有效缩减电磁波与传输目标之间的速度差，波速提升，波长缩减，大大提升了通讯波的传输频率，同时后面的波会产生效应。通讯系统中的波长严重影响着信号传输的频率，导致信号的不稳定，进而产生多普勒效应。

3.2 建筑因素的影响

城市中的高层建筑数量越来越多，建筑内部的钢筋结构会导致通讯系统的信号较弱，影响信号的传输效果，5G 通讯技术主要利用毫米波实施信号的传输，虽然速度较快，但是缺乏穿透能力，容易受到多方面的干扰，影响实际的传输效果。要想解决这一问题，需要增加通讯基站的数量，缩短 5G 通讯基站之间的距离，有效提升传输效率，但是在基站增加的过程中，会导致实际的通讯系统运行成本大大增加，影响通讯系统的持续发展。

3.3 网络频段与网速问题

5G 通讯技术在开发前，大部分的网络频段就已经被占用，导致 5G 通讯技术所应用的频段相对较少，稀疏码多址接入技术在发展的过程中，频段污染现象还时有发生，5G 通讯技术虽然能够提升通讯速度，但是需要连接的终端数量也在不断增加，这给 5G 通讯技术的发展带来较大的压力。比如虽然目前的 5G 通讯技术传输速度能够达到 4G 通讯技术的一百倍，但是随着移动通讯设备的数量在不断地增加，人们对网络系统需求的增加，这给 5G 通讯技术带来更大的压力，使得5G 通讯技术的信息传输速度不能满足大规模设备的需求，还需要不断地优化和改进。

4 5G 通讯技术面临的挑战

4.1 频段数量较少

5G 通讯技术在发展的过程中，面临着频段数量过少的挑战，要想有效解决这一问题，最有效的方法就是实现频段的重复使用或是对低频段实施重新利用，逐渐实现 5G 通讯技术的持续进步。为了避免通讯过程中受到多个频段的影响，5G 通讯系统可以开通新的频段进行有效的信息传输，通讯信息较多的情况下也可以借助其他频段进行信息的传输，促进各个频段的合理化应用。在实施远程视频通话的过程中，可以利用5G 通讯技术进行画面的传输，利用 4G 通讯技术进行部分声音的传输，有效减轻 5G 通讯系统的运行压力，促进接收画面和声音信息的同步，利用这种分离式的路径传播方式能够促进 5G 通讯技术的高效落实，走出频段数量较少的困境，促进 5G 通讯技术传输速度的提升。

4.2 通讯系统容量

未来的发展历程中，5G 通讯技术在信息传输过程中主要是利用毫米波进行传输，毫米波的尺寸一般在30~300 MHz，波长在 1~10 mm，5G 毫米波主要是指 24~100 MHz 波段，毫米波在具体应用的过程中具体一定的弊端。信号传输过程中会有较大的损耗，数据信息容易被拦截，应用的范围较小，毫米波在传输的过程中，容易受到大气等介质的影响，信号受到阻挡，导致传输效果不佳，由于 5G 通讯系统的容量较小，这会严重影响 5G 通讯技术的充分发挥。5G 通讯技术在未来的发展过程中，逐渐与气象局进行合作，通过对降水量以及大气层的详细分析，计算出毫米波在传输过程中的损耗，并预测毫米波的传输距离，提前做好预防措施，避免过多遮挡物的影响。5G 通讯技术中毫米波在具体应用的过程中，需要耗费大量的能源，传输效率较低，越来越多的建筑工程也会对其造成一定的影响，未来在通讯系统的容量方面具有较大的挑战。

4.3 成本控制

5G 通讯技术在发展过程中，还面临着非常关键的挑战，即成本控制，通信行业在发展过程中有很多必要的成本，前期的招标及设备成本，各项材料以及施工成本等，后续还会有较多的设备维护成本以及通讯基站的测试运行成本，固定成本较大，导致通信企业的盈利成为问题。5G 通讯技术的速度较快，如果还是按照现行的收费方式进行收费，网速过快会导致更多的费用的产生，所以价格方面存在很多的劣势，需要5G 通讯技术研究企业加大研究力度。

5 5G 通讯技术未来发展趋势

随着 5G 通讯技术的发展，未来将会有更多的新兴职业，比如农业耕作者可以利用 5G 技术进行远程耕种和管理农场，还能利用 5G 通讯技术实现移动互联网的持续提升，解决各种器械的通信需求，实现汽车制造业以及工业企业的飞速发展，5G 通讯技术不仅具有较高的传输效率，还能逐渐实现万物互联的局面，实现各项通讯设施的有效连接，促进智慧城市的构建，让 5G 通讯技术实现人类领域的全新开发。

6 结语

综上所述，是本人对 5G 通讯技术现状及面临挑战相关内容的探析，只有深入了解 5G 通讯技术含义及种类，并深入了解 5G 通讯技术在应用过程中存在的弊端，合理控制各项固定成本，加强频段应用效率，并提升通讯系统的容量，才能逐渐实现 5G 通讯系统的持续发展，在为广大用户提供便利的同时，也逐渐实现通信行业的不断进步。

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