5G新空口必定要知道的五件事情

1. New Radio（NR）就是指5G新空口

新空口（NR）的全称是空中接口新空口或5GNR可能不是最原始的表述，但第3代合作伙伴计划（3GPP）称之为第15版的输出。NR等同于移动通信行业使用LTE来描述4G技术或UMTS来描述3G技术。第15版规范草案于2017年12月获得批准，预计将于2019年中期完成。第15版仅仅是一个开始，因为它只规定了5G移动通信标准的第一阶段。版本16提供了第二阶段的规范，预计将于2019年12月完成。

2. 5G使用新频谱

5G网络将使用哪些频谱这一问题非常值得考虑，而答案业正在慢慢变得更加清晰。5G研究之初，许多人对5G使用毫米波频谱的这一可能性感到兴奋。这将是解决方案的一个重要部分。然而，从短期来看，低于6GHz的频谱和毫米波频段是其中的重要部分。第15版概述了几组专门针对2.5GHz到40GHz范围内的NR部署的新频谱。两个更直接部署到移动应用的频段是3.3GHz~3.8GHz和4.4GHz~5.0GHz。早在2018年，3.3GHz~3.8GHz频段就有可能直接部署到5G网络。美国、欧洲和亚洲各国的监管机构已经放开了5G频段的使用频谱。此频段的高带宽对运营商来说非常有吸引力。但低于40GHz的频谱仅仅是一个开始。未来的3GPP版本将可允许使用高达86GHz的频谱。

3.波束形成将发挥重大作用

为了优化移动设备的信号强度，NR使用了模拟和数字波束成形的组合。对于移动通信来说，波束成形并不是新词，因为现在LTE网络已经在广泛使用数字波束成形技术。然而，对于5G，信号传播的挑战和较小的天线尺寸激发了模拟波束形成技术的广发使用。在24GHz以上，较窄波束宽度的模拟波束成形可使5G基站更有效地控制下行链路信号。该过程首先涉及波束扫描，因此基站可以识别特定移动设备的最有效波束位置。这种方法可让下行链路传输的接收者受益于更高的信号强度-特别是在使用更高阶的调制方案的情况下。然而，波束形成最终会带来重大的测试挑战。不仅需要对每个波束进行特性分析和测试，而且空中测量对于验证无线电性能也非常重要。

4. 第一台5G设备仍将依赖LTE

5G NR第一阶段最终将包含独立组网和非独立组网模式。在非独立组网模式下，移动设备同时使用4G和5G网络，保持与LTEeNB和5GgNB的连接。2017年12月完成的非独立组网模式规范，独立组网模式的完成时间将与第15版的时间一样，也就是2018年年中。同时，新空口将同时使用LTE和NR收发器，对提高电源效率和减少干扰给予较多的关注。

5. 第一阶段仍将基于OFDM波形

尽管已经为5G提出了许多候选波形，但NR的第一阶段使用正交频分复用（OFDM）波形。在5GNR下行链路中使用的OFDM具体形式是循环前缀——OFDM也是LTE标准中下行链路信号采用的波形。但是，与LTE不同，5GNR还在上行链路中使用基于CP-OFDM和DFT-S-OFDM的波形。还有一点与LTE不同的是，5GNR允许子载波间隔存在显着变化。LTE子载波之间的间隔几乎总是15kHz，而5GNR允许子载波采用15kHz×2n的灵活间隔方案。在5GNR中，允许的最大子载波间隔为240kHz，且仅用于载波带宽为400MHz的场景。