国内5G的技术难点

1 5G晶元

「5G要求虚拟化核心网，另外对晶元多样化也提出要求。」张涌称，基于这些新的需求，5G技术将对晶元提出新的需求，从网路的端、管、云或者英特尔提到的云网端的整个链条来看，在云端、在终端侧都有大量多样化的需求，「这些多样化的需求，特别是在工业场景和2B的行业场景的需求，需要多样化的终端和云的支持。这些多样化的终端基于专用晶元的解决方案，这是未来的解决方案的重点。」

张涌认为，基于通用晶元的解决方案不能满足终端对低功耗、高可靠、恶劣环境等场景的需求，「我们也很难用一个晶元去解决所有场景的终端问题，所以我们认为未来5G的创新不仅仅是网路的创新，同样是晶元的创新。」

国外高通、英特尔等企业领先国内华为、中兴。在2017年世界互联网大会上，高通基于面向移动终端的5G数据机晶元组成功实现全球首个正式发布5G数据连接。英特尔推出了首个支持5GNR的多模商用数据机家族——英特尔XMM8000系列。其中XMM8060为英特尔首款多模、全频段的商用5G数据机，预计于2019年中用于5G商用客户设备。我国华为、展讯等企业也相继推出了5G晶元，但是在基带技术上与英特尔、高通有著不小的差距。根据不久前展讯展示的晶元技术路线图，将会在2019年底前推出基于3GPP R15标准的5G基带晶元，可以估测其技术与世界领先水平还有3-5年的差距。虽然在2017世界互联网大会上，华为获得「3GPP 5G预商用系统」科技成果奖，但仅显示华为在网路侧的实力。华为发布的5G晶元组，体积比较大，并不适合于移动终端对尺度、功能和衔接速率的完美需求。高通X50晶元的体积和50分欧元硬币差不多大，充分显示其技术实力和领先地位。从深层次来看，国内外晶元方面的主要差距表现在：

一是关键核心技术缺失。国外射频晶元和器件技术已经非常成熟，尤其是面向高频应用的BAW和FBAR 滤波器，我国BAW和FBAR专利储备十分薄弱，自主研发面临诸多壁垒。二是缺乏成熟的商用工艺支撑，整体落后世界领先水平两代以上。砷化镓、氮化镓等化合物半导体代工市场主要集中在我国台湾地区；锗硅和绝缘硅材料工艺方面主要被格罗方德、TowerJazz等大厂掌控。三是产业链上下游协同性不够，当前我国面向5G，国内晶元缺乏与软体、整机设备、系统应用、测试仪器仪表等产业生态环节的紧密互动。

2 云计算软硬体

5G 网路是由大型伺服器组成的云计算平台，主要通过具有数据减缓功能的路由器和交换机网路来连接基站，采用宏基站能够实现云存储功能，通过云计算处理时效性强的数据、处理多样化的业务、产生功能多样化的连接方式，全面实现信息通信技术的智能化。5G 的云化趋势包括 ：基带处理能力的云化( 云架构的RAN， 即 C-RAN)、 采 用 移 动 边 缘 内 容 与 计 算 (mobile ed gecontent and computing，MECC)、终端云化 。C-RAN 是将多个基带处理单元（baseband unit， BBU）集中起来，通过大规模的基带处理池为成百上千个远端射频单元(remote radio unit，RRH)服务。 此时，基带处理能力是云化的虚拟资源。5G将采用 MECC， 即在靠近移动用户的位置上提供IT 服务环境和云计算能力，使应用、服务和内容部署在分散式移动环境中，针对图像、视频、制图等，将计算和存储卸载到无线接入网，从而降低了对通信带宽的开销，并提高了实时性。

但是，云计算的伺服器、存储系统、云终端及虚拟化软体、中间件、云调度、软体定义网路等关键技术和设备的生产被国外企业VMware、EMC、OPENSTACK、IBM等掌控。在云服务方面，亚马逊占领全球一半以上的市场份额；在海量存储方面，国内市场一直被EMC、三星、SK海力士、美光、东芝等国际存储器巨头所垄断，国内存储器的发展一直比较缓慢。

3 毫米波高频及高频器件

首先5G需要在复杂应用场景中提供几百Gibt/s甚至几个Gbit/s的通信能力，需要高、中、低频协同工作，频段高意味著波长小、相应的天线尺寸小，偏向于采用多天线。

其次高频信号衰落快，需要超密集组网，在人口密集的特大城市，将面临城市居民的潜在阻力，并且中心城区高楼密集，对有较强方向性特征的高频数据的遮挡不可避免，很难形成最佳用户体验。

第三，高频关键器件的特性和成熟度对系统设计也带来一些新的挑战。我国5G试验已经规划了26GHz和39GHz作为高频试验频段，但是此前高频段较少应用于民用通信领域，所以相关产业链配套环节并不十分成熟，其中最突出的问题就是高频器件较为薄弱，研制大带宽、低杂讯、高效率、高可靠性、多功能和低成本的高频器件，仍是产业化的瓶颈。

国际上，三星公司在毫米波高频及高频器件方面走在了前列，早在2016年三星和我国双方共同完成5G毫米波的关键技术测试。同年12月1日，三星又与日本电信巨头KDDI Corp. 携手，成功在时速超过100公里的火车上，首度实现了在5G网路下的数据传输，传输速度顺利达到 1.7Gbps。

4 5G排除信号干扰的演算法

一是现有的干扰协调演算法已不再适用。在 5G 移动通信网路中，干扰是一个必须解决的问题。网路中的干扰主要有:同频干扰，共享频谱资源干扰，不同覆盖层次间的干扰等。现有通信系统的干扰协调演算法只能解决单个干扰源问题，而在 5G 网路中，相邻节点的传输损耗一般差别不大，这将导致多个干扰源强度相近，进一步恶化网路性能，使得现有协调演算法难以应对。

二是为了满足移动性需求，需要新的切换演算法。在超密集网路中，密集地部署及形状的不规则，导致频繁复杂的切换。新的切换演算法和网路动态部署技术成为研究重点，除了通信演算法的传统技术路径以外，神经网路等演算法逐渐被人们所重视，但目前的高端演算法掌握在GOOGLE、FACEBOOK等国际巨头手中。

5 5G网路安全

一是5G 网路和业务运维的安全问题。5G 采用的是通用硬体台带来低可靠性问题，与5G 服务工业互联网、车联网等的高可靠性相互冲突，需进一步研究如何提高在通用硬体平台上实现电信协议的可靠性。二是接入设备的双重身份引发的安全问题。未来移动接入设备( 例如智能手机) 可以临时升级成为小基站，以扩大网路的覆盖面积。但是这样的设备角色切换，在安全层级上使得智能手机具有更高许可权，而其他接入设备则需要通过该智能手机传递信息，由此可能引发信息泄露以及安全管理问题。三是超高密度用户接入引发的安全问题。5G 网路提供对与海量用户访问的支持，但是由于网路中海量用户的接入需求，伺服器端可能也会接收到来自于海量用户的安全认证需求，这将可能面临针对海量用户加密方法、加密伺服器性能以及新的感知网路、人工智慧病毒攻击带来的安全问题。

资料来源：

能被3gpp收为标准的技术肯定都是可以实现的，即厂商推动一项技术成为5G的技术子集的时候，必须充分展示该技术有什么好处，必须证明该技术可以实现且成本可以接受，以说服3gpp的各成员企业，大多会弄一套demo出来跑给别人看。

成为标准之后的难点大概就是工程化实现了，比如把傻大黑粗的验证demo微缩成一颗小小的晶元这类。

还有就是政治因素。

谢邀，说一点跟题目无关的，商用角度现在有个难题是看不到盈利点。

确实5G定义了很多未来美好的场景，比如车联网，工业物联网，高速无线宽频等等。但是这里的场景都是需要一个产业链去实现的，现在5G的基础设施建设正在进行，完成建设以后如果这条路上总不跑车，其实对行业影响是很大的。

3G/4G不是建设初期也没有场景么？其实我认为差异在于，在3G/4G之前，互联网上已经蕴藏著巨大的产能，怎么理解呢，当时网路资源和应用已经很丰富了，而移动互联网把他们从电脑转到了手机，而且智能手机作为一个单品的出现给了行业巨大的推动。

再回到5G，5G定义的某些场景跟网路的关系没那么紧密，举个例子，比如用于制造业工业物联网，如果早就有那么巨大的需求，我们是不是用乙太网适配器就能解决问题呢？生产线是固定不动的，采集信息在每个设备上加一个网卡用网线传输，从稳定，效率和成本上哪一点差了？为什么非要等到5G出来才联网？（而且即使5G出来，个人以为5G解决方案也不及有线，尤其再电磁环境复杂的生产线上）。所以相对于3G或者4G是从传统互联网释放产能不同，5G的产能是需要行业再造的。

另外一点，5G时代目前看来没有一个单品能解决问题都是需要一套解决方案，这一点也是个问题。单品的可用性和可推广性也强很多，而对于解决方案，比如智能家居，这个与5G相关性先不说，很现实的是家里有一台设备不能算智能了，需要一整套的解决方案，那这个的可推广性就差了很多。

不过对于更远的未来，5G还是可期的，

「3G时代」为移动通信行业带来了数据和流量的概念；

「4G时代」将流量经营的商业空间全部激活。这是一种相对单一的流量经营模式，就好比「在经营一架全部是经济舱的飞机」。

「5G时代将通信管道的能力大幅提升，不仅出现了不同型号、性能和等级的飞机，而且通过网路切片，飞机内部又出现了经济舱、商务舱和头等舱。商业模式的丰富性已经大大升级了。」只是商业模式是什么？现在还需要探索

1、终端、设备不完善

从晶元及终端方面来看，目前仅华为系巴龙5000支持NSA/SA双模式，高通X50为单模单晶元，只支持5G NSA，支持5G毫米波，不支持5G SA，不支持2G/3G/4G，对于目前5G覆盖不充分的条件下，单模晶元将成为5G手机一大短板。同时目前5G手机的功耗普遍较高，发热或功耗大等问题一直未解决，对于用户来说，续航能力差、手机发热问题突出，用户体验肯定不会好。对于运营商来说，5G设备过大的功耗将使基站电费成为网路运维的一笔大开支。

2、5G基站覆盖不连续

从目前工信部公布数据来看，全国已建成5G站点5万个左右，主要集中在省会城市以上，相较4G已有519万个基站来看，5G连续覆盖和深度覆盖将成为5G应用普及的短板。就目前4G的覆盖程度依然会出现深度覆盖不足的情况，对于频段更高的5G，哪怕在5G规模领先的一线城市，商用初期大概率会出现在家里刷著5G手机、唱著歌，转个身就没有5G信号了，这个恐怕是用户不能忍受的。

3、网路运维协同难

NSA组网架构下，5G基站与4G锚点基站参数配置、优先顺序选择都会制约5G手机的接入，5G/4G网路协同优化变得尤为重要，也就是说虽然你用的是5G，但是用户体验还将受制于4G基站。

最后，说一下比技术问题更大的问题，那就是钱的问题，首先是用户套餐贵，用户用不起，其次是运营商网路建设成本大、物业协调难。

一年前的问题，才看到。不过情况有了变化，一年前不是技术难题的，现在也可能成了技术难题。

在5G系统上，中国是走在世界前列的。但是，拆开机器看里面，很多东西被美国一掐就死了。这是从这个角度，以及5G本身的问题来谈。

1。晶元。5G对于信息处理的能力，对信号的处理能力要求很高，比4G要高很多倍。如果晶元处理能力跟不上，系统就会性能下降。目前业界设计的大概是7nm 的晶元。就算是7nm，也只是勉强够用。而且这7nm美国也不让我们用了。这就是技术难题。这个不是华为一家能解决的，是需要举国之力才能解决的。

2。功耗。5G听说了很多趣事。很多用户买了5G的手机，把5G功能关掉了。为啥？太费电，手机待机时间不够。这是终端。5G基站也是很费电，比4G要大好几倍。同样范围的面积，总功耗高达10倍之多。如何降低功耗，是新的5G需要考虑的技术难题。不管你怎么解决，总之很难。也许要重新定义协议和标准，也许要重新开发软体和晶元，都可以。

3。应用。5G更多的是行业应用。以前的1G/2G/3G/4G都是为人的移动互联解决的。在这解决的过程中，慢慢加入了物的互联。5G则是主要兼顾物的互联，要解决生产力的效率问题。有哪些应用需要大带宽、低延时的？VR、车联网、自动工厂、野外作业？这些是5G产业延伸的难题。

先想到这么多。送一个链接：