5G新空口（5G NR）是一種正在為5G開(kāi)發(fā)的全新空中無(wú)線接口，這種技術(shù)是從零開(kāi)始全新開(kāi)發(fā)的，目的是在不同頻譜下為5G即將包含的多種服務(wù)、設(shè)備和部署提供支持，但它仍以既有的技術(shù)為開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)，確保自身的向下和向上兼容性。

　　5G NR是一種正在為5G開(kāi)發(fā)的全新空中接口�？罩薪涌谑且苿�(dòng)設(shè)備與活動(dòng)基站之間回路的無(wú)線射頻部分�；顒�(dòng)基站可以在用戶移動(dòng)時(shí)不斷切換，而每次的切換過(guò)程被稱為切換。

　　5G最初的商業(yè)服務(wù)將通過(guò)LTE、LTE-Advanced和LTE Pro技術(shù)改進(jìn)版的方式呈現(xiàn)。但很快便會(huì)推出自身的重大升級(jí)，即引入全新的空口。

　　3GPP已根據(jù)2016年3月正式開(kāi)始的5G NR Release 14研究項(xiàng)目，對(duì)5G NR中所用的部分技術(shù)做出了確定。第一項(xiàng)3GPP 5G NR規(guī)格被寫(xiě)入2016年6月開(kāi)始編寫(xiě)并計(jì)劃于2018年9月完成的Release 15。隨著Release 14的凍結(jié)（完成），3GPP從2017年下半年開(kāi)始已經(jīng)將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向Release 15，并以此為基礎(chǔ)推出第一套5G標(biāo)準(zhǔn)。

　　2017年3月，3GPP的RAN小組承諾將加快5G NR工作計(jì)劃，并就盡早完成增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB）用例（見(jiàn)下文）的中間里程碑達(dá)成一致。這種非獨(dú)立（NSA）5G NR于2018年3月完成，但事實(shí)上它在2017年12月便獲得批準(zhǔn)并成為第一項(xiàng)5G標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)使用的便是現(xiàn)有的LTE無(wú)線和核心網(wǎng)絡(luò)。

　　2018年2月，Vodafone和華為在西班牙的測(cè)試網(wǎng)絡(luò)中正式完成了使用NSA 5G NR標(biāo)準(zhǔn)的第一次呼叫。

　　獨(dú)立（SA）模式原定于2018年9月完成，但同樣在2018年6月便已提前完成，它包含的是3GPP全新5G核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的完整用戶和控制層能力。

　　2017年3月的協(xié)議還定義了一個(gè)框架，目的是確保兩種變體之間的通用性。該框架將兼容性置于5G NR設(shè)計(jì)的核心位置，從而可以在標(biāo)準(zhǔn)的未來(lái)版本中不斷引入新的能力和特性。

　　從2019年開(kāi)始，加速后的時(shí)間表將實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的試運(yùn)行和符合3GPP標(biāo)準(zhǔn)的部署，遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于最初構(gòu)想的2020年時(shí)間計(jì)劃。

　　從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，5G NR的設(shè)計(jì)目標(biāo)是大幅提高現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的性能、靈活性、擴(kuò)展能力和效率，并且盡可能釋放出各種頻帶下頻譜的潛力，包括牌照頻譜、共享頻譜和無(wú)需牌照的頻譜。

　　此外，5G NR空口是未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)組成部分，因此它的設(shè)計(jì)必須與更廣泛的靈活網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)保持一致。

　　5G NR必須能夠：

　　5G NR的核心設(shè)計(jì)包含三個(gè)基本組件：

　　經(jīng)過(guò)優(yōu)化的基于OFDM的波形和多路存取。目前，5G使用OFDM（正交頻分復(fù)用）系列波形技術(shù)的決定已經(jīng)確定，但具體的波形和多路存取實(shí)施尚未決定，而且用于不同用例和部署的多個(gè)OFDM變體也正在考慮之中。

　　LTE和WiFi都會(huì)用到OFDM波形，這就使5G成為第一代不基于全新波形和多路存取設(shè)計(jì)的移動(dòng)技術(shù)。隨著更先進(jìn)能力的出現(xiàn)，這些技術(shù)都會(huì)得到優(yōu)化，從而在降低復(fù)雜性的同時(shí)提供極高的性能，支持不同的頻段、頻譜類型和部署模型，以及以高效方式支持和復(fù)用所有不同的用例。

　　這種通用靈活框架可以實(shí)現(xiàn)多種5G服務(wù)的高效復(fù)用，并且提供面向未來(lái)服務(wù)的向上兼容性，可以實(shí)現(xiàn)更低的時(shí)延，以及更低時(shí)延下的擴(kuò)展能力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡(luò)。

　　先進(jìn)的無(wú)線技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)全新的性能和效率水平，為多種5G服務(wù)奠定基礎(chǔ)。目前指定的5G服務(wù)有三大類，將在下面加以簡(jiǎn)要說(shuō)明，介紹一些實(shí)現(xiàn)這些服務(wù)所需的先進(jìn)無(wú)線技術(shù)：

　　增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB）：需要大量帶寬的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用，例如視頻流或沉浸式游戲，能夠在移動(dòng)設(shè)備上提供與固定光纖相媲美的體驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)該服務(wù)的技術(shù)包括千兆LTE、大規(guī)模MIMO、毫米波技術(shù)、頻譜共享技術(shù)和先進(jìn)的信道編碼。

　　超高可靠性和超低時(shí)延通信（uRLLC）或關(guān)鍵任務(wù)控制：需要極高可靠性、可用性和安全性的時(shí)延敏感型服務(wù)，例如自主駕駛和觸覺(jué)Internet應(yīng)用。目前，為特殊用例開(kāi)發(fā)的技術(shù)有很多種，例如蜂窩車對(duì)一切（C-V2X），以及蜂窩無(wú)人機(jī)通信的實(shí)時(shí)命令與控制等，還有支持“無(wú)故障”要求的技術(shù)，例如普通流量之上關(guān)鍵任務(wù)傳輸?shù)膬?yōu)先復(fù)用技術(shù)，或者使關(guān)鍵任務(wù)設(shè)備能夠在多種網(wǎng)絡(luò)上連接的冗余技術(shù)等。

　　海量機(jī)器類通信（mMTC）或大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)：規(guī)模巨大但數(shù)據(jù)量較小的低成本、低能耗設(shè)備，例如智能城市等。窄帶物聯(lián)網(wǎng)將得到語(yǔ)音支持、更低時(shí)延、位置服務(wù)、設(shè)備移動(dòng)性和廣播等能力的支持，可實(shí)現(xiàn)高效的OTA固件更新。高通公司正在提出RSMA（速率分離多路存取）上行多路存取設(shè)計(jì)的建議，可以實(shí)現(xiàn)效率更高的上行傳輸，以及由廣域網(wǎng)管理的全新多跳網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍大幅擴(kuò)展。

　　與LTE時(shí)代一樣，5G NR早期階段的很多工作均由高通公司牽頭。而每一家移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商則會(huì)參與5G的后續(xù)部分：已有超過(guò)40家公司簽訂了2017年3月的協(xié)議，將會(huì)繼續(xù)加快5G NR的開(kāi)發(fā)進(jìn)程。

　　高通公司開(kāi)發(fā)了經(jīng)過(guò)優(yōu)化的基于OFDM的波長(zhǎng)，在頻率和時(shí)域上都有所擴(kuò)展，同時(shí)還優(yōu)化了不同用例的多路存取，采用了全新的5G NR框架對(duì)5G的服務(wù)和特性加以高效的復(fù)用。到2017年初，高通與愛(ài)立信和中興合作發(fā)布了5G NR試運(yùn)行，參與其中的還包括AT&T、中國(guó)移動(dòng)、NTT DOCOMO、SK Telecom、Telstra和Vodafone，擴(kuò)展了Qualcomm Snapdragon X50 5G調(diào)制解調(diào)器系列，將全新的多模式調(diào)制解調(diào)器也包含在內(nèi)，可以在單個(gè)芯片上支持全球5G NR標(biāo)準(zhǔn)（包括sub-6GHz和多波段毫米波）和千兆LTE。2017年10月，高通公司發(fā)布了第一個(gè)單芯片5G調(diào)制解調(diào)器（Snapdragon X50）上的數(shù)據(jù)連接，并提供了第一個(gè)毫米波5G智能電話參考設(shè)計(jì)的預(yù)覽版本。于2018年7月發(fā)布了第一種用于智能電話和其它設(shè)備的商用5G NR毫米波天線模塊和sub-6GHz RF模塊，全部兼容Snapdragon X50。商用5G智能電話正在一步步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

　　2017年9月，高通和諾基亞公司宣布雙方在5G NR方面開(kāi)展協(xié)作，并在2018年2月完成了與NSA 5G NR NSA規(guī)格的互操作性測(cè)試，測(cè)試使用的是諾基亞的AirScale基站（自2017年以來(lái)已經(jīng)投入正式交付商用，并已擁有超過(guò)100家客戶）和高通的設(shè)備原型機(jī)，這一舉動(dòng)為5G NR在2018年期間參與多家運(yùn)營(yíng)商的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)鋪平了道路，包括英國(guó)的BT/EE、德國(guó)電信和經(jīng)營(yíng)著英國(guó)移動(dòng)業(yè)務(wù)的Vodafone集團(tuán)。

　　高通公司還在5G NR領(lǐng)域與其它伙伴合作。2017年11月，與中興和中國(guó)移動(dòng)共同完成了第一個(gè)端到端5G NR互操作性數(shù)據(jù)測(cè)試（IoDT）系統(tǒng)，演示了基于3GPP即將完成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)連接。2018年2月，利用三星提供的商用前5G NR基站，與韓國(guó)的KT公司共同完成了互操作性測(cè)試。

　　愛(ài)立信公司于2016年8月發(fā)布了世界上第一種商用5G NR。愛(ài)立信AIR 6468可支持為大規(guī)模MIMO和多用戶MIMO開(kāi)發(fā)的5G插件。其全新的中波段（AIR 6488）和高波段（AIR 5121）版本已經(jīng)于2018年初發(fā)布。愛(ài)立信于2017年9月發(fā)布了AIR 3246，并在2018年將第一種用于頻分復(fù)用（FDD）的5G NR投入商用，支持4G/LTE和5G NR技術(shù)。2017年12月，愛(ài)立信、Vodafone和倫敦國(guó)王大學(xué)共同使用一種原型設(shè)備測(cè)試了5G獨(dú)立預(yù)備標(biāo)準(zhǔn)，在英國(guó)首次展示了可獨(dú)立于4G運(yùn)行的5G技術(shù)。

　　英國(guó)電信（BT）下屬的EE公司于2017年11月在英國(guó)執(zhí)行了端到端5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的第一次測(cè)試，在3.5GHz測(cè)試頻譜中的100MHz上廣播了5G NR。2018年2月，英國(guó)電信和EE公司還與華為進(jìn)一步擴(kuò)展了戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，將實(shí)時(shí)5G NR試驗(yàn)也包含在內(nèi)。

　　華為公司于2018年2月發(fā)布了第一種商用5G終端，融入了其自行開(kāi)發(fā)的巴龍5G01商用芯片組，提供sub-6GHz型號(hào)和毫米波型號(hào)，兩者都包含室內(nèi)和室外單元。2018年7月，與英特爾和中國(guó)移動(dòng)共同完成了5G NR互操作性和研發(fā)測(cè)試，成功互聯(lián)了不同廠商提供的NR兼容終端和網(wǎng)絡(luò)。華為和英特爾已于2017年9月同意在基于3GPP的互操作性試驗(yàn)方面建立伙伴關(guān)系。英特爾公司一直在開(kāi)展多項(xiàng)5G NR試驗(yàn)，為其XMM 8000系列5G多模芯片組在2019年投放商用設(shè)備市場(chǎng)做好準(zhǔn)備。

　　2017年3月的3GPP協(xié)議加快5G NR的開(kāi)發(fā)進(jìn)程，是5G發(fā)展道路上的一次巨大飛躍，而且非獨(dú)立（NSA）和獨(dú)立（SA）5G NR變體的提前完成也標(biāo)志著5G發(fā)展中的一次重大進(jìn)展。在NSA變體完成后，商用前NSA 5G NR試驗(yàn)便接踵而至，而目前SA變體也已經(jīng)達(dá)成一致，因此我們也應(yīng)當(dāng)盡快開(kāi)始執(zhí)行相關(guān)測(cè)試試驗(yàn)。

　　具備5G NR能力的產(chǎn)品目前已經(jīng)上市，相關(guān)的智能電話產(chǎn)品會(huì)在2019年上市。目前高通公司已經(jīng)發(fā)布了5G NR的天線和RF模塊。要想讓5G NR完全變成現(xiàn)實(shí)，還有許多工作要做，但迄今為止的進(jìn)展已充分表明，商用5G部署將最早于2019年底展開(kāi)。