关于5G NR的最强科普!

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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。

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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。

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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。

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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。

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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:

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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:

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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:

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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):

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FR2:

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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!

来源: 无线深海

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