什么是5G NR?了解新无线电标准
Telit 泰利特
5G NR 是什么？5G 为移动通信设定了新标准，采用了多种新方法，例如开放了 6GHz 以上的频谱，这些频谱此前无法被蜂窝服务使用。移动网络技术已开始利用长期演进（LTE）基础设施来支持非独立（NSA）5G。目前正朝着完整独立（SA）架构的方向发展，该架构不再依赖 4G。3GPP 为 5G 开发的无线接入技术（RAT）创建了一个双频段系统，用于区分无线电技术：FR1 用于 6GHz 以下频段，FR2 则包含 24GHz 以上的频段，甚至延伸到 50GHz 以上的高频段。3GPP 将 5G 的新空中接口命名为 5G 新空口（NR）。与 LTE 一样，这一术语描述了实现高速度、新功能和增强能力的无线技术。2016 年 6 月，3GPP 在其 Release 14 中将第一版 5G NR 规格纳入了 LTE 无线接入网（RAN）的演进文档中。2017 年，3GPP 加速推进了这些规格，以尽快启动非独立技术的运行。这意味着现有的 4G 蜂窝网络，例如 LTE-Advanced 和 LTE-Advanced Pro，得到了重大改进。这些增强功能使 LTE 能够支持 6GHz 以下的 5G，并实现更快、更可靠的无线网络。5G NR 是如何工作的？5G 使用了正交频分复用（OFDM）调制技术，这种波形调制技术同样被 LTE 和 IEEE 802.11（Wi-Fi）使用。这项技术为 5G 在各种应用场景中提供了增强的灵活性。它使 5G 能够支持多种频谱带宽，包括毫米波（mmWave），并提供更宽的可用带宽。可扩展的子载波间隔和大规模多输入多输出（MIMO）等专用技术对于无线电波束导向和成形非常关键，从而减轻毫米波传播的挑战。OFDM 的波形原理特别适合在大多数国家频谱资源高度分散的条件下进行无线电操作。据 EDN 网络报道，它使用了一种“数字多载波调制方法”，在该方法中，“大量紧密排列的正交子载波信号用于在多个并行流或信道上传输数据”。信息通过多个并行的窄频带传输，而不是通过一个单一的宽频带传输。5G NR 的三大应用领域 1. **增强型移动宽带**（eMBB）：用于数据密集型应用，如高清流媒体视频、边缘计算、计算机视觉、游戏和其他流媒体用途。 2. **超可靠低时延通信**（URLLC）：用于关键应用，如自主机器人、无人机和汽车的命令与控制功能，以及医疗和制造业中的远程控制。 3. **大规模机器类通信**（mMTC）：支持大规模物联网（IoT），连接数百万传感器和低功耗设备。4G LTE 与 5G NR 网络的融合 大型商业 5G 网络正在实现可用覆盖范围。主要电信运营商通过动态频谱共享（DSS）技术在部署方面取得了重要进展。DSS 允许连接设备根据其需求和可用的 RAT 资源，使用同一频段的 4G LTE 和 5G。DSS 使运营商在升级其无线接入网（RAN）的同时，能够提供 5G 服务。运营商可以更加精准地根据用户对 5G 的需求进行频谱资源的分配。尽管最初依赖于 LTE 架构，但 5G NR 并不向后兼容，代表了蜂窝通信技术的重大飞跃。LTE 网络的增强促进了 2015 年连接了 150 亿台物联网设备。2018 年，它开始在一些有限应用中提供千兆位速率。由于这些进步，5G NR 已经开始通过非独立网络提供 eMBB 和 URLLC 服务。然而，5G 革命性服务能力的真正实现，仍需要独立（SA）5G 网络。2019 年 4 月，中国电信、国家电网和华为宣布，该企业集团成功完成了基于 5G SA 网络的首个现场电力切片测试。几天后，中国移动也宣布与华为和百度合作，完成了首个现场 5G SA 网络测试。据 GSA 报道，截至 2021 年底，已有 20 多家提供商推出了 5G SA 的低频和中频网络，预计 2022 年这一数字将翻倍。选择 Telit 作为 IoT 和高速蜂窝移动宽带技术的全球领导者，Telit 为企业级硬件、连接性和平台提供核心技术支持，这些技术正在改变企业的设备和系统。 **编者按**：本文最初发布于 2019 年 5 月 23 日，并已进行更新。
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