关于5G NR的最强科普

NR，其全称为New Radio，也被称为新空口。

我们从名称中可大概一窥究竟。所谓“新空口”，包含了两个词：“新”和“空口”。由此引出了两个问题：什么是空口？新在哪里？

什么是空口？

移动通信系统主要由终端，基站，核心网这三部分组成了两个子系统。其中终端和基站组成了基站子系统，核心网内部很多复杂的网元组成了网络子系统。

什么是空口？

终端一般就是我们最常用的手机，基站就是那个有高塔能发射信号的家伙，核心网的位置最靠后，本质上就是个路由器，把各个基站连接起来，这样才能相互通信。

其中，手机和基站之间的接口，因为是基站和手机之间通过电磁波在空气中传播的，因此就叫做“空口”。由此可见，空口这套东西专用于基站子系统内部，跟核心网的没有直接联系。

到了5G时代，基站跟核心网这两个子系统的独立性增强了。因此，5G是非常灵活的，可以独立组网，也可以跟4G一起非独立组网。在独立组网时，5G基站连接的是5G核心网；非独立组网时，5G基站和4G基站可以连接4G核心网，也可以连接5G核心网。

5G组网方式

5G的基站子系统包含了4G和5G基站两类，网络子系统也包含了4G核心网跟5G核心网两班人马，并且，5G基站可以连4G核心网，4G基站也可以连5G核心网.....因此，无线跟核心网就此分开，各自独立演进。

5G系统的组成，其实是这样的

5G“新空口”新在哪里？

下图是一张非独立组网选项3和选项7的架构图。其中，4G基站和5G基站都连接到了同一套核心网，共同组成了5G非独立组网体系。

新空口

这样一来，不论连接的核心网是4G的EPC还是5G的5GC，同一部手机拥有两路空口连接，跟4G基站之间的链路就是“旧空口”，跟5G基站之间的连接就是所谓的“新空口”了。

5G新空口是基于4G空口技术设计的，也使用了OFDM的调制方式，在帧结构上修正了4G的一些不合理之处，增加了对大连接和低时延的支持，因此更加灵活，频谱效率也更高了。

运营商如何部署5G NR？

运营商的5G部署路径主要有三种方式：

①非独立部署(NSA)：LTE + 5G NR毫米波

此种部署方式以美国Verizon和AT&T为代表，在现有的LTE网络上部署5G NR毫米波来补充覆盖热点或部署5G固定无线。

②非独立部署(NSA)：LTE + 小于6GHz NR频段

此种部署方式可快速实现更好的5G NR覆盖，但存在4G LTE和5G NR之间的接口和载波聚合等技术的复杂性。

对于非独立部署，演进路径分为两条：

路径一：选项3系列—>选项2：先部署5G无线接入网，再部署5G核心网，最后将5G无线接入网迁移到5G核心网。

路径二：选项3系列—>选项7系列或者选项5：先部署5G无线接入网，再部署5G核心网，最后将4G和5G无线接入网一起接入5G核心网。

③独立部署

就是直接部署一张完整的5G网络，简化了非独立部署向5G核心网迁移的过程，复杂性较低，但更要求完整成熟的5G覆盖和生态。

5G NR如何定义和分配频谱？

3GPP已指定5G NR 支持的频段列表，5G NR频谱范围可达100GHz，指定了两大频率范围：

①Frequency range 1 （FR1）：就是我们通常讲的6GHz以下频段

•频率范围：450MHz - 6.0GHz

•最大信道带宽100MHz

②Frequency range 2 （FR2）：就是毫米波频段

•频率范围：24.25GHz - 52.6GHz

•最大信道带宽400MHz

5G NR支持16CC载波聚合。

由于5G NR定义了灵活的子载波间隔，不同的子载波间隔对应不同的频率范围，具体如下：

5G NR频段分为：FDD、TDD、SUL和SDL。SUL和SDL为辅助频段（Supplementary Bands），分别代表上行和下行。

与LTE不同，5G NR频段号标识以“n”开头，比如LTE的B20（Band 20），5G NR称为n20。

目前3GPP已指定的5G NR频段具体如下：

FR1 (450 MHz–6000MHz)：

FR2：

如上图所示，5G NR包含了部分LTE 频段，也新增了一些频段。目前，全球最有可能优先部署的5G频段为n77、n78、n79、n257、n258和n260，就是3.3GHz-4.2GHz、 4.4GHz-5.0GHz和毫米波频段26GHz/28GHz/39GHz。

5G已经正式商用，还有更多需要大家去探索和学习的新技术，共同努力打造一个完美的5G之路！让各行各业为之受益，5G值得大家期待！

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