通信技术有哪些(5G网络的关键技术有哪些)
5G作为第五代移动通信网络，给很多人的第一印象就是它的网络速度快、延时性低、带宽大，这就是5G时代的特点。5G作为未来几年的主流通讯技术，你知道它们是如何实现的，5G的关键技术有哪些？
5G网络的关键技术有哪些？
一、毫米波通信
毫米波频段一般为30-300GHZ，毫米波通信即使在考虑各种损耗与吸收的情况下，大气窗口也能为我们提供135GHz的带宽，在频谱资源紧缺的情况下，采用毫米波通信能够很有效的提升通信容量。由于5G的超密集异构网络，基站间距在不到200米的情况下，由于毫米波具有波束窄的特点，具有很强的抗干扰能力，并且空气对毫米波的吸收，会减小对相邻基站间的干扰。
二、FBMC技术
FBMC的提出是为解决OFDM18载波旁瓣较大，在各载波不能严格同步时相邻载波将会产生较大干扰，在较低频段不能支持需要连续高达1G带宽等高速率业务需求等问题提出的基于滤波组的多载波技术(filterbankmulTIcarrier)。原理是在发端通过合成滤波组来实现多载波调制，在收端通过分析滤波组实现多载波解调。Jean-BapTIsteDoré[13]提到在CS(信道状态信息channelstateinformation)处于理想情况下，与OFDM相比FBMC具有更高的能量效率，但在CSI不理想的情况下码间干扰(ISI)以及载波间干扰(ICI)将会使FBMC的性能输于OFDM，提出在MIMO情景下的特殊的波束成型来提升FBMC性能。
三、大规模MIMO技术
大规模MIMO运用多天线技术，大规模天线阵列可以通过天线的空分特性(具有高分辨率的空间自由度)，使相同时频资源能同时服务若干用户，能够有效的频谱效率，增加传输的可靠性Marzetta提出每个基站布置超出现有天线数数量级超多天线用于时分复用条件下，发现可以在同一时频资源上服务几个用户。多天线技术的波束成型可以限制波束在很小的范围内，因此可以降低干扰从而有效降低发射功率。多天线技术带来了更多的空间自由度，因此使信道的反应更加精准，从而降低了各种随机突况信道性能的降低。
四、D2D技术
传统的蜂窝通信系统的组网方式是以基站为中心实现小区覆盖，而基站及中继站无法移动，其网络结构在灵活度上有一定的限制。随着无线多媒体业务不断增多，传统的以基站为中心的业务提供方式已无法满足海量用户在不同环境下的业务需求。D2D技术无需借助基站的帮助就能够实现通信终端之间的直接通信，拓展网络连接和接入方式。由于短距离直接通信，信道质量高，D2D能够实现较高的数据速率、较低的时延和较低的功耗;通过广泛分布的终端，能够改善覆盖，实现频谱资源的高效利用;支持更灵活的网络架构和连接方法，提升链路灵活性和网络可靠性。
五、同时同频全双工
最近几年，同时同频全双工技术吸引了业界的注意力。利用该技术，在相同的频谱上，通信的收发双方同时发射和接收信号，与传统的TDD和FDD双工方式相比，从理论上可使空口频谱效率提高1倍。全双工技术能够突破FDD和TDD方式的频谱资源使用限制，使得频谱资源的使用更加灵活。然而，全双工技术需要具备极高的干扰消除能力，这对干扰消除技术提出了极大的挑战，同时还存在相邻小区同频干扰问题。在多天线及组网场景下，全双工技术的应用难度更大。
六、超密集异构网络
5G网络是一种利用宏站与低功率小型化基站(Micro-BS，Pico-BS，Femto-BS)进行覆盖的融WiFi，4G，LTE，UMTS等多种无线接入技术混合的异构网络。随着蜂窝范围的逐渐减小，使得频谱效率得到了大幅提升。随着小区覆盖面积的变小，最优站点的位置可能无法得到，同时小区进一步难度增加，所以只能通过增加站点部署密度来部署更多的低功率节点。超密集异构网络可以使功率效率，频谱效率得到大幅提升，但是也不可避免的引入了一些问题。从物理层这个角度看需要多速率接入要求，如低速的传感器网络到高速率的多媒体服务。从异构网络这个角度，超密集异构网络需要一种能够具有可扩展的帧结构的空中接口来满足不同频段频率的接入。
七、新型网络架构
目前，LTE接入网采用网络扁平化架构，减小了系统时延，降低了建网成本和维护成本。未来5G可能采用C-RAN接入网架构。C-RAN是基于集中化处理、协作式无线电和实时云计算构架的绿色无线接入网构架。C-RAN的基本思想是通过充分利用低成本高速光传输网络，直接在远端天线和集中化的中心节点间传送无线信号，以构建覆盖上百个基站服务区域，甚至上百平方公里的无线接入系统。C-RAN架构适于采用协同技术，能够减小干扰，降低功耗，提升频谱效率，同时便于实现动态使用的智能化组网，集中处理有利于降低成本，便于维护，减少运营支出。
八、密集网络
在未来的5G通信中，无线通信网络正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向演进。随着各种智能终端的普及，数据流量将出现井喷式的增长。未来数据业务将主要分布在室内和热点地区，这使得超密集网络成为实现未来5G的1000倍流量需求的主要手段之一。超密集网络能够改善网络覆盖，大幅度提升系统容量，并且对业务进行分流，具有更灵活的网络部署和更高效的频率复用。未来，面向高频段大带宽，将采用更加密集的网络方案，部署小小区/扇区将高达100个以上。
九、高频段传输
移动通信传统工作频段主要集中在3GHz以下，这使得频谱资源十分拥挤，而在高频段(如毫米波、厘米波频段)可用频谱资源丰富，能够有效缓解频谱资源紧张的现状，可以实现极高速短距离通信，支持5G容量和传输速率等方面的需求。高频段在移动通信中的应用是未来的发展趋势，业界对此高度关注。足够量的可用带宽、小型化的天线和设备、较高的天线增益是高频段毫米波移动通信的主要优点，但也存在传输距离短、穿透和绕射能力差、容易受气候环境影响等缺点。射频器件、系统设计等方面的问题也有待进一步研究和解决。
十、网络切片技术
就是把运营商的物理网络切分成多个虚拟网络，每个网络适应不同的服务需求，这可以通过时延、带宽、安全性、可靠性来划分不同的网络，以适应不同的场景。通过网络切片技术在一个独立的物理网络上切分出多个逻辑网络，从而避免了为每一个服务建设一个专用的物理网络，这样可以大大节省部署的成本。
5G技术将会在终端，网络，无线接入等方面进行融合及创新，优势明显，5G网络能够为我们提供高速率，高可靠性，低时延的服务，让我们享受流媒体，超高清视频等业务;同时，物联网时代，5G网络技术具有很灵活的可扩展的网络架构，能够根据需求进行组网，同时5G网络能够涵盖不同行业用户以及开展多种业务类型，丰富我们的生活，随着上面这些技术的突破，未来的5G时代也会快速到来。
应邀回答本行业问题。
5G网络技术的关键在软件，也在硬件，通信业的设备是软硬件紧耦合的。
通信业的设备，是软硬件紧耦合的设备。
所谓的软硬件紧耦合，是指一个通信业的设备，需要使用设备商提供的专用的芯片，专用的设备，而且要使用该设备商提的专用的软件，并不能使用这个运营商的设备，那个运营商的软件，所谓被称为紧耦合。
现在虽然在5G的核心网部分引入了SDN/NFV，但是在无线接入网，也就是5G基站这块，依然还是传统的紧耦合设备。
华为提出的可以出售全套的5G设备生产工艺，专利授权许可，5G设备使用的软件。
只是买5G软件，没有硬件做为平台，也没有任何作用的，而华为的任正非提出的华为可以卖5G技术，这里是包括软硬件，以及5G的专利授权的。这些都买了，才能使用华为的技术生产5G设备，出售5G整体的技术解决方案。
一般来说，如果有后门的话，这种不安全都是在软件上。
软件，是可以有后门的，这也是美国一直在说的\"华为的设备不安全\"里的\"不安全\"，是说华为的设备留了后门，可以泄露相关的信息。
而华为这次表示可以出售全套的技术，什么都卖给你了，你自己看看到底哪里不安全，其实也是在反击这种所谓的“华为不安全\"的言论。
总而言之，在5G设备之中，软硬件都是很关键的地方，不过如果真的是有后门的话，这个还是软件的后门，所以才说让美国检查代码。
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5G整个系统是端到端框架的升级演进。软件改动只是其中的一小部分。整体架构的演进，硬件的提升，芯片和dsp加速器的研发，超高速网络传输和密集天线阵列。都是5G需要完成的事情。
端到端的演进意味着从手机终端，到离你最近的5G基站，到核心网，再到到对方核心网，再到对方的5G基站，再到到对方的5G终端。整个网络架构所有设备都要进行5G升级，包括传输网络。当然，其中最重要的是终端设备和5G基站。
具体有哪些功能需要升级呢？我们可以看一下5G的六大特点。
①高频段传输
只有高频段可以实现极高速和短距离的通信。这就要求发送和接收单元必须要能够拓展到高频段，这样才能支持5G容量和传输速率等方面的需求
②新型多天线传输
Massive mimo是目前5G技术重要的研究方向之一。通俗一点就是基站小型雷达雷达化，当然这是个夸张的说法。
③同时同频全双工
理论上可使空口频谱效率比之前的LTE提高1倍。
④D2D
D2D技术无需借助基站的帮助就能够实现通信终端之间的直接通信，终端直接通讯在车联网系统中就有很大的帮助。
⑤超密集网络
5G数据业务将主要分布在室内和热点地区，5G基站的密集部署会使得超密集网络成为实现未来5G的1000倍流量需求的主要手段之一，且可以维持5G信号的高持续性。
⑥新型网络架构
5G C-RAN是基于集中化处理和实时云计算构架的无线接入网构架。可以大规模提高5G网络的运算能力和实时性要求。
5G演进离不开硬件的提升和芯片的升级。关键的5G基站基带芯片，5G手机基带处理芯片，还有射频功放等等芯片基本上都需要重新开发。芯片开发好之后，设备商会针对新芯片的特点和新库函数来升级和适配他们的操作系统，在这之后才能进行上层软件开发。如果没有5G芯片，那么5G的基站只能采用FPGA的方案。这样就会造成基站体积大，耗电高，而且成本上也是不能接受的。
所以5G是一个巨大的系统工程。不是一个简单的软件升级就可以搞得定的，团子认为任总的说法上只是针对安全性来讲的，因为美国指责的是华为5G基站不够安全，任总出售华为的代码，也是让别人通过代码的逻辑上来检查是否安全。为什么不提硬件只是因为你不可能去研究别人的硬件是怎么制作，研究别人的芯片怎么制作，这些都是看不出来的东西只能通过测试来保障没有漏洞和后门。但是如果出售的话，肯定包括芯片，基站硬件，操作系统和上层软件一起出售，只出售上层软件的代码是没有任何用处的。
5月10日， 中国电信携手华为在北京召开“超级时频折叠”5G确定性网络无线关键技术暨5G-Advanced联合创新发布会。超级时频折叠方案通过TDD载波折叠、双载波上下行时域互补，模拟FDD全时隙上下行空口，可提供4ms时延、6个9可靠性、1Gbps大带宽的确定性网络能力，满足了80%行业核心生产环节场景，全面赋能产业数字化升级。双方愿携手业界广大合作伙伴，持续贡献5G与行业深度融合的新技术和新方案，为产业数字化转型持续提供技术源动力。
超级时频折叠联合发布仪式
5G作为推进经济社会数字化转型的重要引擎，正赋能千行百业从愿景走向现实。中国5G创新应用案例超过1万个，持续引领全球加速5G发展，催生融合互促的新生态。2019年，中国电信与中国联通开启了“5G共建共享”创新之路，在技术、运营、业务等方面持续引领，中国电信“致远、比邻、如翼”三类5G定制网，已覆盖矿山、港口、电力、工业制造等全部30个重点垂直行业。5G与垂直行业深度融合，全面赋能产业数字化，是释放5G巨大潜能的重要路径。
中国电信副总经理刘桂清指出，5G从ToC到ToB，5G定制网不仅服务于行业辅助生产环节，更是要进入行业核心生产环节，需要突破传统网络“尽力而为”的能力，具备端到端“说到做到”的确定性网络能力。中国电信愿携手产业各方，持续推进技术和模式的创新，共同探讨研究5G确定性网络无线关键技术，打造5G确定性网络原子能力、5G确定性基础能力、5G确定性共性业务流能力，深度融合核心生产环节，赋能千行百业！”
中国电信副总经理刘桂清
华为技术有限公司运营商BG总裁丁耘在致辞中介绍了全球5G消费互联网的澎湃发展态势，以及面向产业互联网的强烈业务需求，表示华为将与电信持续进行5G-Advanced创新技术探索，为5G进入产业互联网核心生产环节提供关键技术支撑，同时期望产业伙伴共同努力，持续构筑5G美好未来。
华为技术有限公司常务董事、运营商BG总裁丁耘
中国电信5G共建共享工作组总经理张新介绍，超级时频折叠将TDD载波折叠，通过双载波上下行时域互补，模拟FDD全时隙上下行空口，同时再通过时域、频域、空域三域协同和跨层业务调度，最终达到端到端时延4ms以内，时延降低60%以上，上下行等效带宽100MHz，可靠性最高6个9 的确定性网络能力，适用于所有经典的5G TDD频段，更好匹配核心生产环节的确定性网络需求，可满足约80%生产环节。
中国电信5G共建共享工作组总经理张新
华为技术有限公司无线网络产品线副总裁甘斌认为，超级时频折叠是电信和华为向行业场景提供千兆能力的又一创新，联合实验室验证显示，超级时频折叠可以将上行体验提高到1Gbps以上，时延降低到4ms以内，可靠性提升至6个9，高效支持5G进入核心生产环节。通过超级上行、超级频率聚变和超级时频折叠的三个阶段持续创新，中国电信和华为做到了5G标准引领和商用引领。
华为技术有限公司无线网络产品线副总裁甘斌
