摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與無線技術(shù)的不斷突破,我們正逐步進(jìn)入5G時代。但要真正的實現(xiàn)“萬物互聯(lián)”，實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，5G時代的網(wǎng)絡(luò)部署與建設(shè)的道路還非常漫長。

　　近年來，國內(nèi)的移動通信技術(shù)取得了長足進(jìn)步。當(dāng)前，我國5G的推進(jìn)節(jié)奏并不像4G/3G那樣處于追趕態(tài)勢，而是已經(jīng)處于全球領(lǐng)先水平。5G的低時延高可靠、超強(qiáng)移動寬帶、海量連接，能夠?qū)崿F(xiàn)萬物互聯(lián)，由人跟人之間的連接到物跟物之間的相互連接，為此打開了一個全新的增量空間。為了滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)與智慧城市等物與物之間的相連要求，需要大規(guī)模地完成5G網(wǎng)絡(luò)的部署，而5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)存在著基站建設(shè)成本過高且建設(shè)規(guī)模龐大、無線設(shè)備器件產(chǎn)業(yè)規(guī)模不足等挑戰(zhàn)。

　　基站建設(shè)成本過高且需要建設(shè)的規(guī)模龐大

　　目前，4G單基站的建設(shè)成本大概在15萬元左右，由于5G基站的建設(shè)將會大幅度的增加射頻器件的數(shù)量以及天線也會大量的使用，所以5G單基站的建設(shè)成本將會是4G基站的3~5倍，因此5G單基站建設(shè)的成本將會超過50萬。

　　5G的無線接入將會實現(xiàn)中低高頻段的全頻譜接入，中低頻段(6GHZz以下)將提供連續(xù)性覆蓋，毫米波高頻段(6GHz以上)將作為熱點區(qū)域或容量提升的覆蓋。5G的基站將包括中低頻段的宏站和高頻段的小站。根據(jù)目前測試的情況來看，5G中低頻段的宏站能夠達(dá)到與4G基站相當(dāng)?shù)母采w范圍，預(yù)估5G宏站的數(shù)量將會比4G宏站數(shù)量的高出20%，屆時將會達(dá)到320萬個;毫米波高頻段的小站，其覆蓋的范圍在100米以內(nèi)，主要的應(yīng)用在更高容量的業(yè)務(wù)場景或者熱點區(qū)域，預(yù)估5G毫米波高頻段的小站數(shù)量將會是宏站的2倍，屆時5G毫米波高頻段的小站數(shù)量將會達(dá)到640萬個。由此可見，僅僅在5G基站的建設(shè)成本上的支出就會超過千億。

　　無線設(shè)備器件產(chǎn)業(yè)規(guī)模不足

　　5G網(wǎng)絡(luò)為了追求更低的時延和更多的吞吐量，采用了更快的HARQ反饋以及更短的調(diào)度周期，而且對5G系統(tǒng)和終端要求更高基帶處理能力，進(jìn)而為數(shù)字基帶的處理芯片工藝技術(shù)帶來了更大的挑戰(zhàn)。5G支持的頻段更高、載波帶寬更寬、通道數(shù)更多，對模擬器件也提出了更高的要求，主要為：ADC/DAC為了支持更寬的載波帶寬，需要支持更高的采樣率;功放為了支持4GHz以上高頻段，需要采用GaN材料;由于基站的側(cè)通道數(shù)量激增，也導(dǎo)致了濾波器數(shù)量相應(yīng)的增加。產(chǎn)業(yè)規(guī)模不足是這些模擬器件存在的主要挑戰(zhàn)。

　　5G建設(shè)將會增加能源消耗規(guī)模

　　目前，移動通信網(wǎng)的能源消耗約占全球能源消耗的10%，而其中基站的能源消耗占移動通信網(wǎng)能源消耗的比重約50%。當(dāng)前5G基站的功耗超1000W/站，是4G基站功耗的4倍以上，由于5G的性能參數(shù)要求較為嚴(yán)苛，從而加大了5G基站的建設(shè)密度，因此5G基站建設(shè)的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于4G基站的建設(shè)密度，5G基站的建設(shè)密度將會是4G基站的1.5倍。由此可見，5G的全覆蓋建設(shè)，將會增加移動通信網(wǎng)的能源消耗。

　　網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架靈活性的挑戰(zhàn)

　　由于5G承載著豐富的業(yè)務(wù)種類，再加上各有不同的業(yè)務(wù)特征，因而對網(wǎng)絡(luò)的要求也會不同。由于多樣性的業(yè)務(wù)需求，為5G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和運營帶來了包括網(wǎng)絡(luò)功能、架構(gòu)等多方面的新挑戰(zhàn)。5G將基于NFV/SDN、云原生技術(shù)來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的虛擬化和云化部署，但當(dāng)前受到了標(biāo)準(zhǔn)還不明確的容器技術(shù)和發(fā)展并未成熟的產(chǎn)業(yè)的限制，面臨著面對用戶的轉(zhuǎn)發(fā)性能還有待提升、安全隔離的技術(shù)還需有待完善等方面的挑戰(zhàn);而5G網(wǎng)絡(luò)基于服務(wù)化架構(gòu)設(shè)計，需要通過網(wǎng)絡(luò)功能模塊化等技術(shù)，來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)按照不同的業(yè)務(wù)需求快速部署，包括了網(wǎng)絡(luò)資源的靈活分配等，這些都為5G網(wǎng)絡(luò)的運營和管理帶來了新的挑戰(zhàn)。

　　高效承載技術(shù)的挑戰(zhàn)

　　由于5G的網(wǎng)絡(luò)帶寬相對于4G的來說，將會有數(shù)十倍以上的增長，如此便會導(dǎo)致5G網(wǎng)絡(luò)的承載網(wǎng)絡(luò)速率急劇的增加，實現(xiàn)25G/50G光模塊的成本降低和WDM的傳輸將會是5G網(wǎng)絡(luò)承載網(wǎng)的一個挑戰(zhàn);毫秒量級超低時延作為uRLLC業(yè)務(wù)最主要的要求，就需要合理的布局站點，引入MEC和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的扁平化，這是5G承載設(shè)備的另一個挑戰(zhàn);5G網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)云化以及其下沉的部分功能與網(wǎng)絡(luò)切片等的需求，會導(dǎo)致5G回傳網(wǎng)絡(luò)對連接的靈活性有著更高的要求，因此如何達(dá)到5G網(wǎng)絡(luò)承載靈活性和運維便利性的需求，這便是5G網(wǎng)絡(luò)承載網(wǎng)的第三個挑戰(zhàn)。

　　結(jié)語

　　由移動通信技術(shù)的發(fā)展歷程上來看，5G技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展需要一個較長的過程。為了真正實現(xiàn)5G的快速發(fā)展，需要針對5G發(fā)展中所面臨的主要挑戰(zhàn)，降低基礎(chǔ)設(shè)施的生產(chǎn)建設(shè)成本，擴(kuò)大硬件設(shè)備的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，降低移動通信網(wǎng)的能源消耗，攻克5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的難點，提出5G網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)策略和階段目標(biāo)，探索新的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案與運營模式，同時也要積極構(gòu)建5G生態(tài)圈，從而更好地發(fā)展5G網(wǎng)絡(luò)。