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

　　5G NR是一種正在為5G開發(fā)的全新空中接口。空中接口是移動設備與活動基站之間回路的無線射頻部分。活動基站可以在用戶移動時不斷切換，而每次的切換過程被稱為切換。

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

　　3GPP已根據(jù)2016年3月正式開始的5G NR Release 14研究項目，對5G NR中所用的部分技術做出了確定。第一項3GPP 5G NR規(guī)格被寫入2016年6月開始編寫并計劃于2018年9月完成的Release 15。隨著Release 14的凍結（完成），3GPP從2017年下半年開始已經(jīng)將重點轉向Release 15，并以此為基礎推出第一套5G標準。

　　2017年3月，3GPP的RAN小組承諾將加快5G NR工作計劃，并就盡早完成增強型移動寬帶（eMBB）用例（見下文）的中間里程碑達成一致。這種非獨立（NSA）5G NR于2018年3月完成，但事實上它在2017年12月便獲得批準并成為第一項5G標準，此標準使用的便是現(xiàn)有的LTE無線和核心網(wǎng)絡。

　　2018年2月，Vodafone和華為在西班牙的測試網(wǎng)絡中正式完成了使用NSA 5G NR標準的第一次呼叫。

　　獨立（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)絡架構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設計的核心位置，從而可以在標準的未來版本中不斷引入新的能力和特性。

　　從2019年開始，加速后的時間表將實現(xiàn)大規(guī)模的試運行和符合3GPP標準的部署，遠遠早于最初構想的2020年時間計劃。

　　從本質上來說，5G NR的設計目標是大幅提高現(xiàn)有移動網(wǎng)絡的性能、靈活性、擴展能力和效率，并且盡可能釋放出各種頻帶下頻譜的潛力，包括牌照頻譜、共享頻譜和無需牌照的頻譜。

　　此外，5G NR空口是未來5G網(wǎng)絡中的一個組成部分，因此它的設計必須與更廣泛的靈活網(wǎng)絡架構保持一致。

　　5G NR必須能夠：

　　5G NR的核心設計包含三個基本組件：

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

　　LTE和WiFi都會用到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計的移動技術。隨著更先進能力的出現(xiàn)，這些技術都會得到優(yōu)化，從而在降低復雜性的同時提供極高的性能，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用所有不同的用例。

　　這種通用靈活框架可以實現(xiàn)多種5G服務的高效復用，并且提供面向未來服務的向上兼容性，可以實現(xiàn)更低的時延，以及更低時延下的擴展能力，遠遠優(yōu)于現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡。

　　先進的無線技術可以實現(xiàn)全新的性能和效率水平，為多種5G服務奠定基礎。目前指定的5G服務有三大類，將在下面加以簡要說明，介紹一些實現(xiàn)這些服務所需的先進無線技術：

　　增強型移動寬帶（eMBB）：需要大量帶寬的數(shù)據(jù)密集型應用，例如視頻流或沉浸式游戲，能夠在移動設備上提供與固定光纖相媲美的體驗。實現(xiàn)該服務的技術包括千兆LTE、大規(guī)模MIMO、毫米波技術、頻譜共享技術和先進的信道編碼。

　　超高可靠性和超低時延通信（uRLLC）或關鍵任務控制：需要極高可靠性、可用性和安全性的時延敏感型服務，例如自主駕駛和觸覺Internet應用。目前，為特殊用例開發(fā)的技術有很多種，例如蜂窩車對一切（C-V2X），以及蜂窩無人機通信的實時命令與控制等，還有支持“無故障”要求的技術，例如普通流量之上關鍵任務傳輸?shù)膬?yōu)先復用技術，或者使關鍵任務設備能夠在多種網(wǎng)絡上連接的冗余技術等。

　　海量機器類通信（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、低能耗設備，例如智能城市等。窄帶物聯(lián)網(wǎng)將得到語音支持、更低時延、位置服務、設備移動性和廣播等能力的支持，可實現(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）上行多路存取設計的建議，可以實現(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)絡架構，使網(wǎng)絡的覆蓋范圍大幅擴展。

　　與LTE時代一樣，5G NR早期階段的很多工作均由高通公司牽頭。而每一家移動運營商和設備制造商則會參與5G的后續(xù)部分：已有超過40家公司簽訂了2017年3月的協(xié)議，將會繼續(xù)加快5G NR的開發(fā)進程。

　　高通公司開發(fā)了經(jīng)過優(yōu)化的基于OFDM的波長，在頻率和時域上都有所擴展，同時還優(yōu)化了不同用例的多路存取，采用了全新的5G NR框架對5G的服務和特性加以高效的復用。到2017年初，高通與愛立信和中興合作發(fā)布了5G NR試運行，參與其中的還包括AT&T、中國移動、NTT DOCOMO、SK Telecom、Telstra和Vodafone，擴展了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)，可以在單個芯片上支持全球5G NR標準（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，并提供了第一個毫米波5G智能電話參考設計的預覽版本。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。

　　2017年9月，高通和諾基亞公司宣布雙方在5G NR方面開展協(xié)作，并在2018年2月完成了與NSA 5G NR NSA規(guī)格的互操作性測試，測試使用的是諾基亞的AirScale基站（自2017年以來已經(jīng)投入正式交付商用，并已擁有超過100家客戶）和高通的設備原型機，這一舉動為5G NR在2018年期間參與多家運營商的現(xiàn)場試驗鋪平了道路，包括英國的BT/EE、德國電信和經(jīng)營著英國移動業(yè)務的Vodafone集團。

　　高通公司還在5G NR領域與其它伙伴合作。2017年11月，與中興和中國移動共同完成了第一個端到端5G NR互操作性數(shù)據(jù)測試（IoDT）系統(tǒng)，演示了基于3GPP即將完成標準的數(shù)據(jù)連接。2018年2月，利用三星提供的商用前5G NR基站，與韓國的KT公司共同完成了互操作性測試。

　　愛立信公司于2016年8月發(fā)布了世界上第一種商用5G NR。愛立信AIR 6468可支持為大規(guī)模MIMO和多用戶MIMO開發(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用（FDD）的5G NR投入商用，支持4G/LTE和5G NR技術。2017年12月，愛立信、Vodafone和倫敦國王大學共同使用一種原型設備測試了5G獨立預備標準，在英國首次展示了可獨立于4G運行的5G技術。

　　英國電信（BT）下屬的EE公司于2017年11月在英國執(zhí)行了端到端5G網(wǎng)絡架構的第一次測試，在3.5GHz測試頻譜中的100MHz上廣播了5G NR。2018年2月，英國電信和EE公司還與華為進一步擴展了戰(zhàn)略伙伴關系，將實時5G NR試驗也包含在內(nèi)。

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

　　2017年3月的3GPP協(xié)議加快5G NR的開發(fā)進程，是5G發(fā)展道路上的一次巨大飛躍，而且非獨立（NSA）和獨立（SA）5G NR變體的提前完成也標志著5G發(fā)展中的一次重大進展。在NSA變體完成后，商用前NSA 5G NR試驗便接踵而至，而目前SA變體也已經(jīng)達成一致，因此我們也應當盡快開始執(zhí)行相關測試試驗。

　　具備5G NR能力的產(chǎn)品目前已經(jīng)上市，相關的智能電話產(chǎn)品會在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，還有許多工作要做，但迄今為止的進展已充分表明，商用5G部署將最早于2019年底展開。