5G技术发展的现状研究

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　　摘   要：随着大数据时代的到来，移动数据也呈现指数级增长态势，其需求量不断加大，同时，智能手机的日益普及，使接入到互联网的移动设备越来越多，用户对其也提出了更多的服务需求，导致了移动数据流量的暴涨。对于4G技术而言，已经无法处理如此庞大的数据流量。因此，为了解决这一局面，第五代移动通信技术—5G随之出现在人们的视野中。文章主要介绍当前国内外新一代5G技术的发展情况，以及该技术在未来发展过程中可能遇到的挑战。
　　关键词：大数据;4G;5G
　　5G技术最早由欧盟在2013年2月提出，同时还拨款将近5 000万欧元，以此加快5G移动技术的发展和研究，并计划到2020年的时候，推出相对成熟的技术标准。2013年5月，韩国著名的电子产品公司三星向外界宣布已经成功研究与开发出第5代移动通信（5G）的核心技术，并计划最快在2020年把这一核心技术开始推向商业化的使用。2014年5月，日本的电信营运商NTT DoCoMo也宣布与Ericsson，Nokia，Samsung等著名的电子产品厂商一同合作，开始研发下一代的5G移动通信技术，并计划在2015年进行户外测试，2020年开始投入运营。我国在2017年11月，由工信部发布相关的通知，正式加入到5G技术研发的队伍中，并力争在2018年年底前，能够实现第三阶段试验的基本目标。因此，对于5G通信技术而言，从4G单一的技术转化为更加全面的综合技术，作为新一代的通信手段，同时，5G网络的峰值最大速率甚至可达到10 Gb/s[1]。在5G的通信时代下，用户将会体验到速度快、范围广、随时随地的高速移动上网服务。目前，这一技术在世界范围上还处于稳步推进的阶段，技术还不够成熟，世界各国都在积极展开对这项技术的研究，让其早日服务于广大用户。
　　1    国内外发展现状
　　目前，5G移动通信技术还是属于刚刚起步以及探索的阶段，所以不管在技术方面还是在应用方面都不够成熟。因此，下面分别从国外和国内来说明5G移动通信技术当今的发展现状。
　　1.1  国外发展现状
　　1.1.1  欧盟
　　虽然，欧盟作为最早投资研发和构建5G通信技术的地方，相关的委员会表示希望在新一轮的移动通信技术发展方面能够占据领先的地位，以此来打破之前在移动通信行业中与亚洲其他国家竞争时候的不利局面，一直在鼓励和支持欧洲各国大力发展和研究5G技术。但是，实际的情况却不尽人意，甚至进行得十分缓慢，主要是由于在过程中频谱资源相对匮乏、基站设备比较少、监管又十分严格，这些客观因素压制着各大运营商对此的投资动力，从而导致其发展和研究的进展变得十分缓慢。另外，欧洲各国的发展水平也呈现较大的差距，其中，瑞典、挪威、芬兰、丹麦、冰岛这5个欧洲国家在对5G移动技术的建设上处于领先地位，2018年，一同签订了一份5G合作协议，希望成为世界上第一个实现5G互联的地区。
　　总体而言，对于欧盟来说，未来在建设和发展下一代5G移动通信技术的过程中仍然存在许多阻碍和困难，这些不解决，其发展的进程会继续受阻。
　　1.1.2  美国
　　美国作为当今世界的头号大国之一，同样加入对5G移动通信技术的研究与发展中。在2017年的时候，纽约大学的理工学院成立了一个由政府和企业组成的研究团队，致力于共同研究5G技术，同时，美国国家科学基金为鼓励和支持，给该研究团队提供巨额的资金援助。另外，美国的通信巨头公司AT&T宣布计划到2020年年底，使用6 GHz以下的频段来推出5G移动服务，从而能够在美国全国范围内推出5G服务。由于美国在发展5G技术的过程中，选择了使用高频段的频谱作为5G的通信频段，而对于高频段来说，尽管美国有较大的优势，但实际的开发难度巨大，其应用的速度缓慢，导致发展的前景不乐观。同时，要实现美国本土的5G网络全覆盖，需要改造和构建新的发射基站，这一过程需要耗费巨大资金，又不断打压我国的华为公司，使其5G的发展进程日渐缓慢，甚至落后于其他发展5G技术的国家。
　　1.1.3  韩国
　　韩国是亚洲最早投入到下一代5G移动通信技术研究和发展的国家，并且由于自身拥有像三星这样的手机巨头，使其发展速度较快、水平较高，甚至在2019年公布的5G發展国家排行榜中，排名第一位[1]。在2019年4月，韩国更是突然向外界宣布，5G移动技术在本国已经实现商用，成了全球第一个5G商用的国家。目前而言，韩国5G的用户已经突破90万人，即将超越100万人。尽管韩国成为率先使用5G技术的国家，但是在使用的过程中仍然存在着许多的问题，比如用户在使用5G技术的时候，出现5G覆盖程度低、信号不佳、技术不稳定、可以选择的机型相对缺乏等问题，同时，其使用的5G通信套餐的费用高昂，甚至不愿意接受升级改造，引起了不少的矛盾与冲突，面对突如其来的5G技术，用户们还没有完全适应。
　　1.2  国内发展现状
　　2017年12月，我国发改委发布《关于组织实施2018年新一代信息基础设施建设工程的通知》，该通知计划到2018年的时候，有不少于5个城市和地区可以开展5G规模组网试点[2]，同时，对于5G基站的数量要求不少于50个。随着我国华为通信企业的不断发展，5G技术在我国得到了稳步前进，其发展态势处于快速上升的阶段。2018年，我国工信部正式向外界宣布为中国电信、中国移动、中国联通三大运营商发放5G系统中低频段试验频率，这一举动进一步推动了我国5G产业链的成熟与发展。在2019年6月，我国工信部更向中国移动、中国电信、中国联通三大运营商发放相关的5G商用牌照，促进了中国5G商用落地，随后，三大运营商也公布相应的5G套餐[3]。
　　在2019年10月，我国各个城市纷纷出现了使用5G技术的用户。随着我国5G技术的不断发展，到2020年，我国5G发射基站有望占全球的一半。 　　2    面臨的挑战
　　5G技术总体来说还是处于刚刚探索、发展的阶段，在这个过程中仍然存在许多的问题，因此，该项技术在未来的发展过程会面临许多的挑战，包括以下方面。
　　2.1  频谱不足
　　对于5G技术而言，目前主要分成了两个范围，一个是450～6 000 MHz，一个是24 250～52 600 MHz，虽然看起来频谱的跨度大，但是在当中有一部分的频谱已经被占用，导致可用的频谱资源不多。所以现在在频段的利用率上对于5G而言还是十分有缺陷的，同时，全球对5G频谱的划分使用还没有达成一致的共识。
　　2.2  成本昂贵
　　由于在发展5G技术的过程中，需要对原有的通信硬件设备进行升级以及改造，以此来确保提供相应的5G服务以及实现全网络的覆盖，但在过程中需要耗费巨额的费用，特别是发射基站的构建。同时，用户在享受5G服务的时候也需要负担昂贵的套餐费[4]。
　　2.3  移动终端的性能
　　随着5G技术的出现，用户对智能移动终端设备提出了更高的要求，未来的移动终端设备应该更加智能化和多元化。同时，移动终端的性能将会直接影响用户对于5G技术的体验效果，因此，对于移动终端的生产商来说是一个巨大的挑战。
　　3    结语
　　虽然，5G移动通信技术的发展在未来仍然需要走很长的一段路，需要解决的问题还有很多，但是其发展前景是一片光明的，特别是现在随着5G技术的不断发展，日后能够和人工智能以及物联网结合在一起。因此，相信在各国的共同努力下，在不久的将来，5G移动通信技术一定会服务于广大的用户。
　　[参考文献]
　　[1]商文豪，史应如.5G移动通信发展趋势和关键技术分析[J].科技经济导刊，2019（26）：21，34.
　　[2]高芳，赵志耘，张旭，等.全球5G发展现状概览[J].全球科技经济瞭望，2014（7）：59-67.
　　[3]王佳，李卓，杨柳，等.5G移动通信发展趋势与关键技术的探讨[J].中国信息化，2017（8）：52-54.
　　[4]肖立.浅谈5G时代新媒体的发展[C].重庆：中国新闻技术工作者联合会2017年学术年会，2017.
　　Abstract：With the advent of the era of big data， mobile data is also showing an exponential growth trend， and its demand is increasing. At the same time， the increasing popularity of smart phones has made more and more mobile devices connected to the internet. It has also put forward more service requirements， which has led to a surge in mobile data traffic. For 4G technology， it is no longer possible to handle such a huge amount of data traffic. Therefore， in order to solve this situation， the fifth generation of mobile communication technology， 5G， then appeared in people’s vision. This article mainly introduces the current development situation of new generation 5G technology at home and abroad， and the challenges that the technology may encounter in the future development process.
　　Key words：big data; 4G; 5G
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