技术白皮书：5G新空口——物理层详解

简介：
本技术白皮书深入剖析5G新空口的物理层架构与关键技术，包括信道编码、多天线传输及波形设计等核心内容，为通信工程师提供全面的技术指导。 5G技术是第五代移动通信技术的简称，其新空口（New Radio, NR）是一种全新的无线接入技术，在物理层上具备许多创新特性以满足未来网络服务的需求。在设计过程中需要考虑的因素包括支持广泛的频段、降低延迟以及动态共享频谱等。 首先，5G必须能够覆盖传统低频段的同时有效利用中高频和毫米波段资源，为各种应用和服务提供灵活的解决方案。其次，为了实现超低延迟目标以适应自动驾驶汽车、远程手术及AR/VR实时数据传输的需求，物理层设计应采用短子帧并具备抗干扰功能来确保通信可靠性。 此外，在动态共享频谱方面，5G网络能够根据不同的通信需求分配频谱资源，并通过更高效的利用有限的频谱满足多样化的服务要求。为了实现这些目标，波形、子载波间隔和符号长度等关键技术参数被引入到物理层设计中以适应不同传输环境。 针对增强型移动宽带（eMBB）、大规模机器类型通信（mMTC）以及超可靠低延迟通信（URLLC）这三种关键应用场景，5G的物理层需要分别满足高数据速率、大量设备连接支持和极低延时的要求。国际电信联盟(ITU)与第三代合作伙伴计划(3GPP)等组织正努力制定全球统一标准来实现这些目标。 同时为了确保从4G向5G平稳过渡并保持两者间的兼容性，R15版本的标准已经完成，并将在未来继续完善以支持更多服务和部署。通过满足上述设计要求，5G将为自动驾驶、AR/VR体验等多个领域提供稳定且安全的通信环境，开启一个万物互联的新时代。