实施 5G 网络面临哪些挑战?


什么是 5G?

第五代蜂窝网络被称为 5G。通过 5G,我们可以获得更高的带宽、超低的延迟和更快的连接速度,扩展文明,彻底改变行业,并从根本上改善日常生活体验。电子健康、网络车辆和交通系统以及高级移动云游戏以前被认为是未来主义的。我们可以借助 5G 技术帮助创造一个更智能、更安全、更可持续的未来。

在本文中,您将了解 5G 网络面临的一些挑战。

创建密集且复杂的网络

5G 网络将比现有网络复杂得多。对更密集网络的需求是这种日益增长的复杂性的一方面。尽管功能强大,但新的 5G 天线和 RAN 设备覆盖的面积远小于 4G 宏小区。

频谱可用性

对于实施新技术或增强现有技术的服务提供商来说,频谱获取始终是一个问题。另一方面,5G 对频谱的需求很高,因为为了获得 Gbps 数据速率或超低延迟,需要大量许可频谱。

最终,将由 ITU 和国家主管部门确保有足够的频谱可用。服务提供商理想情况下希望将低于 1GHz(用于覆盖)、高于 6GHz(用于容量)以及 1-6GHz 作为两者之间的中间地带混合使用。当然,在毫米波范围内使用 6GHz 以上的频段本身就存在问题。

混合 LTE-NR 部署至关重要

非独立 5G 在 5G 安装的早期阶段使用,它使用 LTE 核心和 LTE 接入作为新无线电的锚点(NR)。LTE eNB 和 5G gNB 负责流量控制和超过 LTE 流量的剩余用户流量。

使用宏 LTE 层配置混合 LTE-NR 有助于在毫米波频段部署 5G 并增强热点之间的移动性。在中等速度下,通过毫米波获得的移动性有效。尽管如此,这些优势源于双连接 (EN-DC) 性能,并且由于其复杂性,5G 网络测试具有挑战性。对于数据传输和向 NR 发送信号,它需要 gNB 和 eNB 之间的同步。

管理流量

与蜂窝网络中传统的任何人与人之间的通信不同,小区中的大量机器对机器 (M2M) 设备可能会带来重大的系统问题,例如无线电接入网络 (RAN) 挑战,从而导致过载和拥塞。

法规阻碍了 5G 网络的实施

5G 将在每个国家/地区以不同的速度发展,具有少量标准和不同的特性。这意味着,虽然某些技术特性是通用的,但规则和法规并非如此,因为每个国家/地区都有自己的一套法律法规,这是部署 5G 网络最具挑战性的方面之一。

在他们即将向用户提供 5G 移动网络服务的区域,移动网络运营商必须遵守为 5G 网络技术制定的标准。因此,了解和理解该国的 5G 规则以建立 5G 无线网络并相应地制定 5G 部署路线图至关重要。

支持 5G 的设备市场较小

与非 5G 手机相比,市场上提供的 5G 设备非常少。这可能是由于 5G 架构复杂以及精通这项尖端技术的工程师缺乏,他们可以解读代码并设置支持 5G 的设备。这导致了 5G 的困难和芯片设计人员创建能够支持高级 5G 设备的半导体的机会。

低延迟要求

为了有效运行,5G 网络需要超低确定性延迟。虽然对于电信应用来说,这并不那么重要,但对于一个不断增长的设备行业来说,这却是必不可少的,这些设备在整个基础设施中只能容忍单向通信的毫秒级延迟。这种速度和数据量超出了传统网络的处理能力。

SDN 和 NFV

即使在移动业务中,NFV(网络功能虚拟化)和 SDN(软件定义网络)也不是全新的概念。在虚拟化其核心和 RAN 方面,一些服务提供商领先于同行。然而,许多人并非如此,这给 EPC 迁移到 CUPS 以及 5G SBA(基于服务的架构)的部署和 C-RAN(集中式 RAN)的引入带来了重大障碍。

尽管解决方案供应商可以帮助进行初始实施,但还有许多其他问题需要解决,尤其是与全新的 OSS 和 BSS 操作流程相关的问题。

管理新的安全问题

每项新技术都会带来新的风险,5G 也不例外。由于 5G 网络分布广泛、互联互通且有时偏远,因此必须重新考虑潜在的网络安全风险。

保持较低的运营和维护成本。

添加 5G 网络所需的设备可能会大幅提高运营成本。当然,这些支出超出了硬件的范围。网络必须定期配置、测试、监控和升级,所有这些都会增加运营成本。

公众意识不足和负面宣传

也许是公众意识不足导致了一系列对 5G 技术是什么的非理性反应,这些反应通常是不准确的,甚至是不真实的。与 5G 带来的危害相比,鸟类、树木和人类健康的危害要严重得多,但公众中存在(有效?)的担忧将难以解决。

结论

任何新技术的部署都充满了挑战,无论是技术上的还是非技术上的。此列表仅触及表面,但它应该提醒移动服务提供商以及在较小程度上提醒供应商一些最紧迫的问题。最终,为了行业的发展,5G 必须取得成功。

更新于: 2021 年 8 月 17 日

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