5G总结

1、5G到底是什么

由于超高清视频，3D和虚拟现实等新型业务，需要极高的网络传输速率才能保证用户的实际体验，而采用4G技术则远远不能满足需要。随着网络游戏的普及，用户对交互性的需求也更为突出，而交互性业务需要快速响应能力，网络需要极低的时延。

5G将不同于传统的几代移动通信，它不仅是更高速率，更大带宽，更强能力的空口技术，更是面向业务应用和用户体验的智能网络；它将是一个多业务多技术融合的网络，通过技术的演进与创新，满足未来包含广泛数据和连接的各种业务的快速发展需要，提升用户体验。 

5G之前的移动通信是一种以人为中心的通信，而5G将围绕人和周围的事物，是一种万物互联的通信。5G需要考虑IoT(Internet of Things)业务（如汽车通信和工业控制等M2M业务），IoT带来海量的数据连接，5G对海量传感设备及机器通信（M2M,MTC(Machine Type Communication)）的支撑能力将成为系统设计的重要指标之一。以IoT为代表的一些新型业务也成为5G的亮点，特别是自动驾驶和工业控制。

2、5G核心技术：5G不再以单一的多址技术作为主要技术特征，而是一组关键技术来共同定义，即大规模天线阵列，超密集组网，全频谱接入，新型多址技术，以及新型网络架构将成为5G的最核心技术。

大规模天线阵列可以大幅度提升系统频谱效率。

超密集组网通过增加基站部署密度，可实现百倍量级的容量提升。

新型多址技术通过发送信号的叠加传输来提升系统的接入能力，可有效支撑5G网络的千亿设备连接需求。

全频谱接入技术通过有效利用各类频谱资源，有效缓解5G网络频谱资源的巨大需求。

新型网络架构：采用SDN,NFV和云计算等技术。

3、5G的空口技术：（空中接口.指的是移动终端（手机）和基站之间的接口,一般是指的协议.）5G将沿着5G新空口及4G演进两条技术路线发展，其中新空口是5G主要的演进方向，4G演进将是有效补充。

5G新空口将采用新型多址，大规模天线，新波形（FBMC,SCMA,PDMA,MUSA）,超密集组网和全频谱接入等核心技术，在帧结构，信令流程，双工方式上进行改进，形成面向连续广域覆盖，热点高容量，低时延，高可靠和低功耗大连接等场景的空口技术方案。

 

 

 

 5 G空口关键技术及优缺点

一、什么是新型多址？（时域频域空域码域的非正交设计，在相同的资源上为更多的用户服务，从而有效地提升系统容量与用户接入能力）

新型多址：多址接入是无线物理层的核心技术之一，基站通过多址技术来区分并同时服务多个终端用户。当前移动通信采用正交的多址接入，即用户之间通过在不同的维度上（频分、时分、码分等）正交划分的资源来接入，如LTE采用OFDMA将二维时频资源进行正交划分来接入不同用户。

正交多址技术存在接入用户与正交资源成正比的问题，因此系统的容量受限。为满足5G海量连接、大容量、低延时等需求，迫切需要新的多址接入技术。

目前，业界提出主要的新型多址技术包括：基于多维调制和稀疏码扩频的稀疏码分多址（SCMA）技术，基于复数多元码及增强叠加编码的多用户共享接入（MUSA）技术，基于非正交特征图样的图样分割多址（PDMA）技术，以及基于功率叠加的非正交多址（NOMA）技术。

这些新型多址通过合理的码字设计，可以实现用户的免调度传输，显著降低信令开销，缩短接入的时延，节省终端能耗。

一（1）NOMA

非正交多址接入技术

目的是为了更加高效地利用频谱资源，并为超密覆盖的小区提供技术基础。

传统的正交多址技术都是围绕着时域、频域、码域三个维度，单个用户只能分配单一的无线资源（例如，按频率分割，或按时间分割，或按码域分割，而NOMA在OFDM的基础上，在发射侧通过功率域或码域叠加，接受侧使用串行干扰抵消算法SIC或最大似然检测ML和ML类似的算法解调。

NOMA技术包括功率域NOMA和码域NOMA。功率域实现多用户复用多用户共享，码域包括低密度码分多址和交织多址两种形式。

NOMA技术相比LTE频谱效率提升了三倍。适用于用户过载场景、接入严格同步不容易实现的场景和基站天线数目比较少的场景，例如：超密集网络，大范围密集用户场景、直联通信D2D、物联网通信MMC和传感器网络等。此外，NOMA技术应用到有远近效应的场景中，可以在用户间的最大公平性和最大和容量之间取得最优。

 

优缺点：相比于正交多址技术，NOMA频谱效率可以大幅提升，但是由于接收机相当复杂，技术是否可行还取决于设备的处理能力。同时，功率复用技术还不是很成熟，未来随着芯片处理能力的增强，NOMA将成为5G中的核心技术。

（2）MUSA

非正交多址技术

据了解，MUSA上行接入通过创新设计的复数域多元码以及基于串行干扰消除（SIC）的先进多用户检测，让系统在相同时频资源上能支持数倍用户数量的高可靠接入；并且可以简化接入流程中的资源调度过程，因而可大为简化海量接入的系统实现，缩短海量接入的接入时间，降低终端能耗。MUSA下行则通过创新的增强叠加编码及叠加符号扩展技术，提供比主流正交多址更高容量的下行传输，并同样能大为简化终端的实现，降低终端能耗。

它基于复数域多元码序列，融合了非正交和免调度设计，是一种多用户共享接入技术。

关键部分：扩展序列。此类序列即使很短，也能保持相对较低的互相关，它直接影响MUSA的性能和接收机的复杂度。

优缺点：MUSA通过对同一时频承载资源单元采用扩频编码技术，达到可以承载多用户信号的目的。虽然扩频技术是一种成熟技术，扩频码也是一种低互相关性复数域星座式短序列多元码，但由于扩频过程是在用户信号数据位上操作，扩频作用将会使用户信号码增加到扩频码数的倍数。所以，同时频承载资源单元的扩频用户数越多，扩频码本身的位数也将越多，通过扩频后的用户信号位数也将呈几何级数增加。虽然MUSA在同时频用户层数方面优于NOMA，但它是以降低系统性能为代价的。

（3）SCMA

稀疏码分多址接入

SCMA是一种新的多址技术，在时域频域的基础上，增加码域的复用，提升频谱效率与系统容量。

是一种非正交多址技术，通过使用稀疏编码将用户信息在时域和频域上扩展，然后将不同用户的信息叠加在一起。

SCMA的最大特点是，非正交叠加的码字个数可以成倍大于使用的资源块个数，相比于4G的OFDMA技术，它可以实现在同等资源数量条件下，同时服务更多用户，从而有效提升系统整体容量。

关键技术：低密度扩频技术、多维/高维调制技术。

 SCMA采用的扩频码是一种可以使接收端复杂度较低的消息传递算法和多用户联合迭代法的稀疏码，同时SCMA还辅以F-OFDM时频资源分配的自适应方式，可以灵活地调整时频承载资源单元的大小，不仅可以适应系统空口接入众多业务中的各种需求，还能够一定程度上提高系统的频谱容量和多址接入效率。但因同是码域系统，同样存在MUSA的缺陷，尤其是稀疏码字以较多的扩频码倍数却只能换来较少的同时频用户层数。不过稀疏码的可调性，可帮助系统根据空口场景在用户数与系统性能之间平衡调整。显然，SCMA的整体性能要优于MUSA，其多址接入量和业务调整方式非常适应5G标准。

 

（4）PDMA

图样分割多址接入

它基于发送端与接收端的联合设计。在发送端，在相同的时频域资源内，将多个用户信号进行功率域、空域和编码域的单独或联合编码传输，在接收端采用串行干扰抵消SIC接收机算法进行多用户检测，做到通信系统的整体性能最优。

 PDMA是可以在时频承载资源的基础上灵活应用功率域、空域和码域的非正交多址接入技术，理论上系统可以同时采用功率域、空域和码域，所以PDMA的多址寻址能力最强，信道容量最大，频谱利用率最高。虽然PDMA采用了等效信道响应函数H方式，但特征图样域矩阵函数Hpdma取值并不简单，当系统能够正确获取到终端与基站间的信道响应函数Hch值后，Hpdma就是决定H正确与否的唯一因素，特别是当系统同时取功率域、空域和码域中的任意1、2个图样域，甚至是3个图样域时，Hpdma值的准确度很难把握。所以，PDMA的技术性是所有非正交多址接入技术中最复杂的一种，还需要投入较大的研究力量。 

附： OFDMA

正交频分多址接入

OFDM技术的演进

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation，多载波调制的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰 ICI 。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。在向B3G/4G演进的过程中，OFDM是关键的技术之一，可以结合分集，时空编码，干扰和信道间干扰抑制以及智能天线技术，最大限度的提高了系统性能。包括以下类型：V-OFDM,W-OFDM,F-OFDM,MIMO-OFDM,多带-OFDM。OFDM中的各个载波是相互正交的，每个载波在一个符号时间内有整数个载波周期，每个载波的频谱零点和相邻载波的零点重叠，这样便减小了载波间的干扰。由于载波间有部分重叠，所以它比传统的FDMA（频分多址）提高了频带利用率。

二、新波形？

波形是无线通信物理层最基础的技术。OFDM作为4G的基础波形，各个子载波在时域相互正交，他们的频谱相互重叠，因而具有较高的频谱利用率，得到了广泛的应用，特别是在对抗多径衰落、低实现复杂度等有较大优点，但也存在一些不足：由于信道的时间色散会破坏子载波的正交性，从而造成符号间干扰和载波间干扰，OFDM需要插入循环前缀（CP）以对抗多径衰落（减少符号间干扰和载波间干扰），可是这样却降低了频谱效率和能量效率。OFDM对载波频偏的敏感性高，具有较高的峰均比（PAPR），需要通过类似DFT预编码之类的方法来改善PAPR。OFDM采用方波作为基带波形，载波旁瓣较大，在各载波不严格同步时，相邻载波之间的干扰比较严重；另外由于各子载波具有相同带宽，各子载波之间必须正交等限制，造成频谱使用不够灵活。

OFDM调制--IFFT

OFDM解调--FFT

由于无线信道的多径效应，符号间会产生干扰，为了消除符号间干扰ISI，需要在符号间插入保护间隔，插入保护间隔的一般方法是在符号间置零，即发送第一个符号后停留一段时间（不发送任何信息），接下来再发送第二个符号，这样虽然减弱或消除了符号间干扰，但会破坏子载波的正交性，导致子载波之间的干扰ICI，为了既消除ISI，又消除ICI，OFDM系统中的保护间隔采用CP来充当，而CP是系统开销，不传输有效数据，降低了频谱效率。尽管如此，在时频同步的情况下OFDM是一个非常优秀的技术。

未来5G需要支持物联网业务，而物联网将带来海量连接，需要低成本的通信解决方案，因此并不需要采用严格的同步。而OFDM放松同步增加了符号间隔，以及子载波之间的干扰，导致系统性能下降。因此5G需要寻求新的多载波波形调制技术。

当前业务研究了多种新波形技术，如FBMC、UF-OFDM、Filter-OFDM等，相对于OFDM，这些新波形不需要严格的同步，可以有效地降低带外能量泄漏，适合物联网小包业务传输。

由于5G需要满足多种场景与业务的需求，当前没有一种波形可以适用所有场景，不同的业务和场景需要设计合理的波形，未来5G需要灵活、弹性的空口，将根据场景和业务自适应地选择合适的波形。

新波形技术由于子带具有更少的带外能量泄漏，不仅可以提升频谱效率，还可以支持碎片化频谱接入和异步海量终端接入，因此适用于广域覆盖、低功耗大连接、低时延高可靠场景。

 

 

（1）FBMC

滤波器组多载波技术

属于频分复用技术

通过一组滤波器对信道频谱进行分割以实现信道的频率复用。

与OFDM相比，显著减少了带外泄露，适合动态频谱共享的场景，由于不需要循环前缀CP保护，因此比OFDM频谱效率更高，FBMC对上行接入信道同步要求也比OFDM更低。

优缺点：FBMC采用一组并行的子带滤波器对多载波信号进行滤波。这一组滤波器由同一个原型低通滤波器调制而来，注意该滤波器要满足奈奎斯特无码间干扰定理，而且把旁瓣压得都很小……就是这个滤波过程造成了相对OFDM额外的计算复杂度。FBMC不采用循环前缀（CP）对抗符号间干扰（ISI）和载波间干扰（ICI），可谓提高了频谱效率，而是依赖于偏移正交调制（OQAM）这个取巧的东西。不过，使用OQAM就造成了FBMC与多天线技术（MIMO）结合上的困难（主要是在信道估计的时候造成污染）。在MIMO技术成为绝对主流技术的当今，FBMC这一缺点是致命的，需要进一步研究。

（2）F-OFDM

可变子载波带宽的非正交接入技术

是基于子带滤波的OFDM

F-OFDM是一种基于OFDM的改进方案。F-OFDM能够实现空口物理层切片后向兼容LTE 4G系统、又能满足未来5G发展的需求。它的基本思想是，将OFDM载波带宽划分成多个不同参数的子带，并对子带进行滤波，而在子带间尽量留出较少的隔离频带。比如，为了实现低功耗大覆盖的物联网，可以在选定的子带中采用单载波波形；为了在增强的移动宽带业务中有效的对抗多径信道，可以在选定的子带中采用多载波波形；为了实现较低的空口时延，可以采用更小的传输时隙长度；为对抗更丰富的多径信道，可以采用更小的子载波间隔和更长的循环前缀。所以F-OFDM的好处是显而易见的，可以将整个频段按照未来不同种类的业务精细分割，对空口实现灵活切片更好支持不同业务的带宽时延、可靠性需要，同时带来频谱资源利用率提升。

在F-OFDM中不得不提的还有子带滤波器，F-OFDM采用了子带滤波器来实现子带的划分。为了有效的分割各个子带，滤波器的性能尤为重要。对于滤波器的设计，基本的要求是带内近似平坦并且带外陡降。如果能够得到恰到好处的滤波器，额外引入的滤波器所带来的信噪比和误包率损失将可以忽略不记，而陡降的带外泄露也可以大幅降低保护带的开销。此外，在设计滤波器时还需要考虑实现复杂度这一约束条件。

 

（3）UF-OFDM

基于通用滤波的正交频分复用新波形技术

该波形可以灵活地应用到物联网和M2M系统。

UF-OFDM是融合和扩展了OFDM和单载波频分多址接入技术（SC-FDMA），可以提供更高的性能，尤其适用于突发小包数据，以及时延敏感业务。

UF-OFDM采用基于滤波器的多载波方案，利用带限的子载波实现多载波传输，在每个子载波或子载波组上使用滤波器进行处理，然后合成为宽带信号进行发送和接受。相对于CP-OFDM，它具有低的带外干扰。

 

 

三、新型调制编码？

新型调制技术和Polar码是当前5G的热点。

5G包括以人为中心和以机器为中心的通信。这两类场景有着不同的需求，以人为中心的通信追求高性能和高速率，以机器为中心的通信追求低功耗和低时延。

尽管QAM调制和Turbo编解码已在3G、4G中广泛使用，但业界一直在研究新型的调制编码技术。例如SM可以克服MIMO技术的弊端、有效的避免信道间干扰ICI、多天线发射同步，以及接收天线数等问题；三星提出的频率正交幅度调制F-QAM，用于提升边缘用户吞吐量；多元低密度奇偶检验LDPC码能够保持增量冗余的特性，提升提码率下的编码性能；极化码与LDPC类似，均具有接近香农极限的优异编码性能，且编译码复杂度相对LDPC更低，可以降低编译码处理时延。

新型调制编码由于具有更好的差错性能，可以应用于增强覆盖、提高传输效率，增加系统可靠性并降低系统的重传概率，从而减少时延，特别适用于广域覆盖、低功耗大连接和低时延高可靠等5G场景。

（1）调制技术

空间调制SM

空间调制（SM）的核心思想是：在任何时刻，所有的发射天线中只有一根天线被激活用来发送数据，其在天线阵中的位置信息也携带一定的信息比特，将传统的二维映射扩至三维映射，提高频谱效率。这根天线发射数据时，其余天线都静默。接受端采用归一化最大比合并（NMRC）算法，不仅要实现发射天线序号的估计，还要完成对发送符号的解调。

SM的每时隙只有一根发射天线处于工作状态，避免了信道间干扰与天线同步发射问题，且系统仅需一条射频链路，有效地降低了成本。

 

（2）调制技术

频率正交幅度调制F-QAM

它通过将频移键控FSK与正交幅度调制QAM相结合，提高频率效率，特别用于多小区下行链路中，能够提高小区边缘用户的通信质量和吞吐量。

（3）Polar码

信道编码技术是无线通信物理层的最核心的基础技术之一，它的主要目的是使数字信号进行可靠的传递。信道编码技术通过在发送信息序列上增加额外的校验比特，并在接收端采用译码技术对传输过程中产生的差错进行纠正，从而实现发送信息序列的正确接收。

Polar码基于信道极化理论，是一种线性分组码，相比于LDPC码，Polar码在理论上能够达到香农极限。并且有着较低复杂度的编译码算法。

大量的性能仿真实验结果表明，当编码块偏小时，在编码性能方面，极性编码与循环冗余编码，以及自适应的连续干扰抵消表（SC-list）解码器级联使用，可超越Turbo或LDPC低密度奇偶校验编码。

Polar码由于优良的编译码算法处理能力和高可靠性，已经被视为5G空口中前向纠错（FEC）的技术。

 

四 Massive MIMO？

为了提升无线网络容量的方法，包括提升频谱效率，提高网络密度，增加系统带宽和智能业务分流等，其中多天线技术获得越来越多的关注。Massive MIMO -大规模多输入多输出，通过充分利用空间资源，可以大幅提高频谱效率和功率效率，成为5G中的关键候选技术。

是通过在基站侧安装几百上千根天线，实现大量天线同时收发数据，通过空间复用技术，在相同的时频资源上，同时服务更多用户，从而提升无线通信系统的频率效率。大规模天线阵列可很好地抑制干扰，提升小区内及小区间的干扰抑制增益，提高了系统容量，改善基站覆盖范围。

Massive MIMO的物理层研究包括：基站天线架构设计、基站端预编码、基站端信号检测、基站端信道估计、控制信道性能改进。

优缺点：该技术有一些传统MIMO系统所无法比拟的物理特性和性能优势。主要有， 

（1）随着天线数的急剧增长，不同用户之间的信道将呈现出渐进正交特性，用户间干扰可以得到有效的甚至完全的消除，从而大大提升系统总容量； 

（2）基站天线数的增加，使得信道快衰落和热噪声将被有效地平均，也即信道硬化作用，从而以极大概率避免了用户陷于深衰落，大大缩短了空中接口的等待延迟，简化了调度策略； 

（3）大量天线的使用，使得波束能量可以聚焦对准到很小的空间区域，极大提升了空间分辨率； 

（4）大量额外的自由度，可以用于发射信号波束赋形，甚至于采用恒定包络信号，从而有效降低发射信号的峰均比，从而使得射频前端可以采用低线性度、低成本和低功耗的功放，大大降低系统部署成本； 

（5）巨量天线的使用，使得阵列增益大大增加，从而有效地降低发射端的功率消耗，使得系统总能效能够提升多个数量级。 

大规模MIMO面临的问题 ：

大规模MIMO系统存在的主要问题有，由于理论建模和实测模型工作较少，还没有被广泛认可的信道模型；由于需要利用信道互易性减少信道状态信息获取的开销，目前的传输方案大都假设采用TDD系统，用户都是单天线的，并且其数量远小于基站天线数量；导频数量随用户数量线性增加，开销较大；信号检测和预编码都需要高维矩阵运算，复杂度高；并且由于需要利用上下行信道的互易性，难以适应高速移动场景和FDD（frequency division duplexing）系统；在分析信道容量及传输方案的性能时，大都假设独立同分布信道，从而认为导频污染是大规模MIMO的瓶颈问题，使得分析结果存在明显的局限性等等。 

在无线通信系统中，信道的相干时间限制了正交导频的数量。因此，在大规模MIMO系统中，不同小区之间会存在导频复用，而由此产生的干扰现象称为导频污染（pilot contamination）。随着天线数的增加，加性噪声和小尺度衰落的影响可以忽略不计。且即使增加导频的功率，也不会降低导频污染的程度。因此，导频污染是限制Massive MIMO系统性能的决定性因素。导频污染问题的潜在解决措施有：信道盲估计；不同小区优化导频分配；导频污染预编码。 

目前技术依然不太成熟，未来要成功商用，需要在信道信息获取、信道测量与反馈、参考信号设计、天线阵列设计和码本设计等关键技术方面进行深入研究。

 

五、新频段？

提升无线网络容量可以从提高频谱效率、增加网络密度和系统带宽等方面入手，其中获取新的频谱资源是最难的，但也是最有效的方式。

 

新频段的毫米波通信(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)和可见光通信，以及频谱共享技术。

当前商用的蜂窝频段主要是3GHz以下，频谱资源十分拥挤，可用带宽有限，而高频段可用资源丰富（3~300GHz约有252GHz可用频段），能够有效缓解频谱资源紧张的现状，并满足5G容量和传输速率等方面的需求。

毫米波可用带宽大、天线增益高、波束窄、灵活可控，可以连接大量设备。

毫米波存在传输距离短，穿透和绕射能力差，容易受到气候环境影响等缺点。自然环境中，雨水、树叶等都会大大阻碍毫米波的穿透，而且频率愈高的波段，衰减就越严重，因此毫米波通常应用在比较短距离的通信需求方面（2公里内），或者屏蔽障碍物不多，空间小的场景（如家庭或办公室等场合）中。

为了弥补衰减严重的缺陷，通常需要使用多天线波束成形技术去补偿收发信号的增益。

毫米波在5G中的应用场景包括：蜂窝通信，无线回传（Backhaul）。

可见光通信VLC是基于白光LED的短距离无线光通信技术，波长范围380nm至780nm，VLC将信息高速加载到LED光源上，传输至覆盖区域的接收终端，经过光电转换而获得信息，通信速率可达10Gbps。

VLC的传输频段宽、保密性强（不易穿透障碍物）、无电磁干扰、无需频谱认证、无电磁辐射和节约能源等优点，能够覆盖现有蜂窝通信、WiFi和蓝牙等解决不了的场景。

VLC技术仍然不够成熟，要成功商用，需要克服一些技术难点。

光通信领域，主要有波分多址技术（WDMA），时分多址技术（TDMA），和光码分多址技术（OCDMA），OCDMA是在光域内的一种扩频技术，可以动态分配带宽资源，从而实现光信号的直接复用与交换。OCDMA的保密性好，抗干扰能力强，是具有广阔前景的多址技术。在LED可见光通信中可采用非相干OCDMA系统。

频谱共享技术是一种提升频谱效率的技术，其目的是在有限的频谱内提供频谱动态接入的机制，包括基于业务的频谱避让机制、基于位置和电磁环境的智能频谱选择机制等，从而实现不同业务的共存，实现多个认知用户协同工作。

认知无线电CR作为一种动态频谱接入技术DSA，能有效缓解频谱资源紧缺的问题。它提高了频谱资源的利用率，并限制和降低了频谱冲突的发生，以灵活、智能、可重配置为显著特征，通过感知外界环境，并使用人工智能技术从环境中学习，有目的地实时改变某些操作参数（比如传输功率、载波频率、调制技术），从而实现对无线频谱资源进行高效利用。

 

4、5 G网络关键技术（新型的网络架构）

 

  在网络技术方面，集中化的、协作的、“云”化的无线接入网（C-RAN）技术，软件定义网络SDN/网络功能虚拟化NFV技术，超密集网络技术UDN，自组网技术SON,Multi-RAT技术，设备到设备D2D等是5G网络架构的候选关键技术。

C-RAN云无线接入网络的关键技术包括：云基带和协作处理。

C-RAN是基于集中化处理(CentralizedProcessing)，协作式无线电(CollaborativeRadio)和实时云计算构架(Real-timeCloudInfrastructure)的绿色无线接入网构架(Cleansystem)。其本质是通过实现减少基站机房数量，减少能耗，采用协作化、虚拟化技术，实现资源共享和动态调度，提高频谱效率，以达到低成本，高带宽和灵活度的运营。C-RAN的总目标是为解决移动互联网快速发展给运营商所带来的多方面挑战（能耗，建设和运维成本，频谱资源），追求未来可持续的业务和利润增长。

软件定义网络（Software Defined Network, SDN ），一种新型网络创新架构，是网络虚拟化的一种实现方式，其核心技术OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，实现控制功能和转发功能的分离，结合云计算实现硬件资源按需分配和动态神缩，以达到最优的资源利用率。

 NFV，即网络功能虚拟化，NetworkFunctionVirtualization。通过使用x86等通用性硬件以及虚拟化技术，来承载很多功能的软件处理。从而降低网络昂贵的设备成本。可以通过软硬件解耦及功能抽象，使网络设备功能不再依赖于专用硬件，资源可以充分灵活共享，实现新业务的快速开发和部署，按需定制网络资源和业务逻辑，增强网络弹性和自适应性。SDN是NFV的基础。

SDN的控制和转发分离、集中控制的理念，NFV的虚拟化思想将对5G网络架构的设计及网元形态产生重大影响，必将重塑5G网络系统—SDN/NFV Based 5G。

UDN--超密集网络技术,核心技术包括：干扰协调，无线回传，网络动态部署，SDN,UDN结合四个方面。可显著提高频谱效率，改善网络覆盖，大幅度提升系统容量，具有更灵活地网络部署和更高效的频率复用。

D2D--设备到设备通信系统，5G系统引入D2D通信后，大量设备通过D2D方式接入邻近的终端，可以获得资源空分复用增益，提高频谱效率；由于数据在终端之间直接传输，从而缓解基站的压力，提升数据传输效率；由于D2D直接在终端时间传输数据，从而降低端到端的传输时延，降低终端发射功率；由于D2D利用了广泛分布的终端，能够改善覆盖，拓展覆盖范围，当无线通信基础设施损坏，或者在无线网络的覆盖盲区，终端可借助D2D实现端到端通信甚至接入蜂窝网络，提升链路灵活性和可靠性。5G中采用D2D也面临一些挑战。

首先，D2D和蜂窝通信的切换成为比较突出的问题，当终端距离不足以维持近距离通信，或者D2D通信条件满足时，如何进行D2D通信模式和蜂窝通信模式的最优选择切换需要解决；其次，需要考虑D2D小区干扰，当小区内或者小区之间进行D2D通信，会对其他用户和小区基站造成不可避免的干扰，如何进行干扰协调，是D2D需要解决的问题。

根据大话5G（小火车 好多鱼 编著）和查阅资料总结，如侵删。