2.3  5G网络存在的不足与挑战

当前，5G网络基本上满足了陆地通信系统面向个人的基本通信需求。但面对立体化信息建设需求，5G系统尚不能实现全方位、立体化的多域覆盖，仍然存在一些问题难以解决^[6]。首先，未来的新应用可能需要高达太比特每秒（Tbit/s）的数据速率；其次，随着未来物联网设备的指数倍增长和扩展，进一步提高5G物联网的连接能力和覆盖范围已迫在眉睫；最后，无线网络必然是超大规模的，并且在用户需求、无线资源、流量负载、网络拓扑等方面具有复杂/多维/动态特性，目前，预设式的网络配置/优化不再适用于未来的无线网络。因此，目前的 5G网络在广域和深度覆盖、垂直行业应用和高密度接入等场景下均难以满足长远发展的需求，需要新的网络架构的支撑。

综合以上各个方面的分析，当前的 5G网络仍然面临如下挑战。

（1）速率难以再提升

已有的 5G网络架构支持的数据传输速率将难以达到太比特每秒量级以上，难以满足未来全息通信、全感官通信、触觉互联网等应用的需求。因此，需要在无线接入网和核心网络引入新的超高带宽传输技术，以提供更高速率的网络服务。

（2）网络架构不匹配

已有 5G网络架构没有完整的协同传输框架，多域网络之间相对独立，难以满足空天通信、空地通信及海域通信的全方位立体化的多域和跨域传输及覆盖需求。

（3）频率资源缺乏

由于低频段频率资源已经用于建设 2G、3G、4G网络，留给 5G网络的低频资源已经极为缺乏。因此，当前5G无线网络的建设是以高频资源为主的。虽然5G网络建设并非完全没有中低频资源，但当前可用的中低频资源仅剩200MHz，而且还

需要满足3家运营商的应用需求。严重缺乏的低频资源无法满足实际建网需求，对5G网络的规划建设与发展造成了严重影响。

（4）上行覆盖受限严重

在低频资源有限的前提下，目前，5G无线网络建设是以 2600MHz、3400～

3600MHz频段的资源作为首选频段，并以此为基础实现网络的连续覆盖。但是，该频段频谱的衰减明显高于 4G网络的中低频段。如果需要充分保障连续覆盖水平，相对于4G基站需要更高的基站部署密度，这将会导致5G无线网络投资的显著提高。

（5）资源协调难度偏大

在宏基站难以完全满足 5G网络需求的情况下，以宏基站为主、以微基站和微微基站为辅的网络建设方案已经成为 5G网络建设的重要原则。5G将会形成多层次超密集组网架构，该架构在解决连续覆盖困难和热点容量增强问题的同时，也带来了更多的资源协调问题，如系统间协作、系统间干扰协调、用户移动性管理等。

上述挑战导致现有 5G网络技术在信息广度、速度及深度上难以满足“业务随心所想，网络随需而变”的需求，在这种需求下 6G的研究逐步开展起来。

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