5G时代的网络社会新特征与产业挑战

黄鹏

摘 要：随着我国经济和社会的不断发展，近年来，通信技术也取得了前所未有的蓬勃发展局面，5G技术已经逐渐被普及，给人们的通信带来了更多的便利，随着5G时代的到来，网络社会也呈现新的发展态势，进一步推动了我国的信息化发展，5G时代是在4G网络基础上产生的，网络的基本结构还是采用传统的设计，但是在容量以及传播速度上却是有了更大的提升，5G利用一系列关键的技术，为我国各行各业数字化和智能化的发展奠定了基础，对社会经济的支持能力也逐渐提升，让人们的生活和学习以及工作方式都在一定程度上发生了变化。本文就5G时代的网络社会面临的新挑战以及5G时代发展的关键技术进行了详细的论述，供相关部门参考和借鉴。

关键词：5G时代;网络社会;新特征;产业挑战

中图分类号：G206 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）07-0026-02

0 引言

5G就是第五代移动通信网络，较4G来说具有更高的优势，能够为各行各业的智能化发展提供便利的条件，5G打破了4G通信的弊端，优化了网络的能耗和连接数量等，能够最大限度地满足人们对于网络的需求，同时，5G时代的网络也面临着一些新的挑战，在实际的发展过程中也需要运用一些关键技术来支撑5G的普及，需要在实际的发展过程中从不同的方面进行完善和应对[1]。

1 5G的概述

1.1什么是5G

5G是数字蜂窝网络，是最新一代的蜂窝移动通信技术，是4G技术的延伸，5G的发展也来自于社会各界人士对于移动数据日益增长的需求，随着移动互联网的发展，越来越多的设备接入到移动网络中，移动数据流量的迅速增长给网络带来了严峻的挑战，5G网络的最主要优势在于数据的传输速度较之前的蜂窝网络有了提升，另一个优点就是有较低的网络延迟，更快的响应时间，还能够提高系统容量和大规模设备连接，另外G网络将不仅仅为手机提供服务，而且还将成为一般性的家庭和辦公网络提供商，与有线网络提供商竞争。

1.2 5G网络的特点

（1）速率的最大值要能够达到Gbit/s的标准，从而能够满足高清视频和须弥现实等一些大数据量的传输。（2）在连续广域覆盖和高移动性的基础上，用户的体验速率达到了100Mbit/s。（3）流量的密度以及连接数的密度都有了大幅度的提升。（4）空中的时延水平在1m/s左右，能够满足自动驾驶、远程医疗等一些实时的应用。（5）网络容量有了大幅度的提升，能够提供千亿设备的连接能力，从而满足物联网通信的需要。（6）系统的协同化、智能化的水平有所提升，主要表现为多用户、多点、多天线、多摄取的协同组网，以及网络间灵活地自动调整。（7）频谱效率要比LTE提升10倍以上。

2 5G时代的网络社会关键技术

2.1自组织网络

传统的移动通信网络中，主要是依靠人力在进行网络的基本运作，这样的方式耗费了大量的人力和物力，并且运行的成本也比较高，对于网络的有话也不理想，在未来的5G网络中，面对这一问题，主要是问题网络存在很多的无线接入技术，并且网络的节点覆盖能力也不相同，他们之间的关系比较复杂，基于这一背景，自组织网路的智能化就成了5G网络的关键技术。自组织网络技术对于5G的关键在于能够实现网络部署阶段的自规划和自配，另外就是网络维护阶段的自优化和自愈合。自配置也就是新增的网络节点的配置能够实现即插即用，优点也比较鲜明，成本比较低，并且安装建安，自优化的目的是能够减少业务的工作量，从而达到提升网络质量以及网络的性能的目的，主要是通过UE和eNB测量，在本地eNB或网络管理方面进行参数自优化。自愈合指的是系统能够自动监测问题、定位问题和排除故障，这样能够大大地减少系统的维护成本，还能够避免对网络质量和用户体验的影响，另外，自规划的目的是能够动态地进行网络规划并且执行，同时还要满足系统的容量扩展、业务检测以及结果的优化等反面的需求[2]。

2.2超密集异构网络技术

从5G目前的发展情况来看，5G网络正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展。为了保证5G网络的正常发展，必须减小小区半径，增加低功率节点数量，所以说超密集异构网络成为未来5G时代的网络社会提高数据流量的关键技术。这样密集的网络部署能够拉近终端和节点间的距离，从而能够让网络的公路和频谱的效率得到大幅度的提升，另一方面也扩大了网络的覆盖范围，进一步扩展了系统的容量，虽然超密集异构网络技术在5G中有很大的发展前景，但是还是会经常出现系统不兼容的问题。在5G网络的技术发展中，必须要解决的一个问题就是系统之间的干扰问题，目前所拥有的干扰协调算法只能够解决单个的干扰源，但是在5G中，需要同时解决多个干扰源，这就导致目前的协调算法无法解决这一问题。在超密集网络中，密集地部署让小区边界的数量大幅度提升再加上形状的不规则，就会产生一些频繁复杂的切换。这时候为了满足移动性需求，就必须要出现新的切换算法。总的来说，5G时代的到来则主要面上大宽带、高频段，运用更加密集的通信网络技术、方案，能够不断地优化通信的效果，满足用户对于通信技术的应用需求。

2.3 D2D通信技术

为了保证5G通信技术的进一步发展，网络的容量和频谱的效率都需要进一步提升，这样鞥能够给用户更好的体验，D2D就具有潜在的提升系统的性能，能够减轻基站的压力，提高频谱利用率吧，所以D2D也是5G网络中的关键技术之一。D2D通信是一种基于蜂窝系统的近距离数据直接传输技术，采用这种方式的数据可以直接在终端之间进行传输，并不需要通过基站进行转发，而相关的控制信令还是由蜂窝网络负责，蜂窝网络引入D2D通信，能够进一步地减轻基站的负担，降低端到端的传输时延，从而提高频谱的效率，降低终端发射的功率，当无线通信基础设施受到损坏的时候或者是在无线网络的覆盖盲区，终端就可以借助D2D技术来实现端到端的通信，甚至还能够接入蜂窝网络，为用户的使用提供巨大的便利[3]。

3 5G时代的网络社会所面临的挑战

3.1 5G的电磁辐射问题

随着5G技术的普及，人们会认为5G的基站更多，频率更高，所以单行电磁的辐射更为严重，这样就严重导致5G基站在建立的时候出现选址困难的问题，国家的相关政策规定通信基站一天24h任意连续6min所产生的平均电场强度控制的限制值为12V/m，同时，5G的基站更密，所以每个基站的发射功率就会更低，频率高，这就在传播的时候损耗更大对于靠近基站的终端，基站还会自动地适应从而降低发射的功率，所以说，5G的电磁辐射更低。另一方面，除了基站辐射的难题以外，还面临着基站天线布置的问题，铁塔公司是3个运营商所共享的，电信、移动和联通的天线都布置在铁塔上，在加上2G/3G/4G的基站也都在铁塔上，这就导致铁塔上没有了5G的位置，这时候运营商就需要进行2G/3G甚至是4G的退网工作，从而能够有资源放置5G，但是这对于使用2G/3G/4G 用户来说，就需要进行终端的置换，给用户带来了不好的服务体验。

3.2对数据速率的要求

对于5G通信技术，导致其迅速发展主要是因為移动数据流量的巨大规模，甚至说爆炸的程度，针对于数据的速率有多种测量方式，从而能够考察5G技术能否达到要求和目标，首先对于聚合数据速率来说，主要指的是网络所能够提供的数据服务总量，5G的要求是能够在4G的基础上，达到1000×5G的指标;另一方面，对于边缘的速率，也就是在网络运行的范围之内，用户期望达到的最差的数据速率，具有现实价值，在5G环境下，要求达到1Gbps，但是这一标准需要满足95%甚至更多的用户，在实现上存在比较大的难度，需要达到的技术提升也具有比较大的挑战性，尤其是还具有很多方面的限制性，最后，在峰值速率方面也需要很大程度的提升，能够不受网络配置的限制，最大限度地获取最佳数据速率。

3.3手机操作系统面临的挑战

目前智能手机的操作系统基本上都是苹果公司的IOS系统还有就是谷歌的安卓系统，针对苹果公司的IOS系统来说，只针对苹果手机和电脑使用，每个APP的开发还需要向苹果公司缴纳一定的会员年费才能够在苹果商店上架销售，此外苹果公司还会在销售中抽成，目前安卓系统的市场占有率在80%以上，但是安卓的开源仅仅是一些基本应用，对于一些增强的应用也需要授权，美国政府要求安卓停止对华为移动服务的授权，但是这对于国内的用户还没有影响，只是失去一定的技术支持，国外的用户却受到很大的影响。这也是目前5G时代的网络社会所面临的产业挑战之一。

4 结语

综上所述，近年来，第五代移动通信系统5G已经成为通信业和学术界探讨的热点。目前的通信系统难以支持需求的爆炸式增长，为了满足人们日益增长的移动数据需要，就需要开发和研制5G技术，5G技术的出现给各行各业的发展都提供了巨大的便利，在实际的发展过程中还面临着一些挑战需要不断的克服，但是5G技术的发展前景却是有目共睹的，所以就要抓住信息技术的发展机遇，不断地创新，推动我国信息产业的进一步发展。

参考文献

[1] 杨春伟.5G技术对互联网新时代发展的影响[J].计算机产品与流通，2020（3）：83.

[2] 孙柏林.5G技术为智能化社会提供发展机遇[J].自动化博览，2019（11）：8-12.

[3] 卢超.5G时代移动通信网络建设问题探讨[J].中国新通信，2019，21（19）：25.