鲜枣课堂

什么是“空口”？“空口”就是空中接口，也就是终端（手机）和基站之间通信的接口。

 

 

和以往2G/3G/4G不同，5G的“空口”，有一个专门的名字，叫做5G NR。

 

NR，就是New Radio，新无线接口。

 

学习5G“空口”（5G NR），必须先了解5G所使用的频谱。因为任何无线通信技术，都是基于电磁波，都有属于自己的频谱（工作）范围。而频谱（工作）范围，基本决定了这个无线技术的特性。

 

那么，5G工作在哪些频谱范围呢？

 

根据3GPP R15版本的定义，5G NR包括了两大频谱范围（Frequency Range，FR）：

 

FR1：

• 从 450MHz 到 6000MHz

• 频段号从 1 到 255

• 通常指的是Sub-6Ghz（专家们经常嘴上说的“萨补六”）

 

FR2:

• 从 24250MHz 到 52600MHz

• 频段号从 257 到 511

• 通常指的是毫米波mmWave（尽管严格的讲毫米波频段大于30GHz）

 

 

对于FR1和FR2整个频率范围，3GPP进一步进行了划分。

 

FR1：

 

FR2：

 

看到了吧，每个频段，都有一个频段号，是以“n”开头的。例如“n1、n2、……n260”。

 

大家现在用的手机，基本上都是4G LTE手机，一定会在手机包装盒或说明书上，看到类似这样的文字说明：

 

以iPhone 7 为例

 

这个，就是4G LTE对频段的划分方法，是以“B（Bands）”开头的频段号。

 

4G LTE的具体频段划分如下：

 

注意看仔细哟！4G的频段号和5G的频段号，并不是一致的对应关系。

 

比如，4G LTE的B42 (3.4-3.6 GHz) 和B43 (3.6-3.8 GHz) ，在5G NR里面，就变成了一个n78（3.4-3.8 GHz），被合并了。

 

而且，5G NR里面，n77还包括了n78呢！

 

为什么会这样呢？

 

有两个原因：

 

1 满足5G NR的大带宽需求

 

频率范围越大，相当于马路越宽，跑的车子就越多，当然传输速率越快。

 

2 满足全球运营商的独特需求

 

因为不同国家的运营商，在C波段的可用频率范围不同，所以n77干脆将这些范围全部包括进来，都算上。

 

备注：红色实心方块代表已确定可用，红色虚心方块代表有计划但未确定。

 

采用这种宽频方式定义频段，形成了少数几个全球统一频段，大大降低了终端（手机）支持全球漫游的复杂度。

也就是说，以后手机说明书会简洁多啦！

 

另外，请大家再仔细看看最开始的FR1那张图，是不是发现了什么不同？

 

看红色框框这几个频段，既不是FDD（频分双工），也不是TDD（时分双工），而是SDL和SUL。

 

SDL和SUL，是什么鬼？

 

它们是辅助频段（Supplementary Bands）。

 

举个例子，在空旷的广场上，甲乙两个人互相说话。请问，他们之间最大的说话距离，由谁决定？

 

显然是由嗓门较低的那个人决定。

 

如果甲的嗓门不够大，即使乙的嗓门再大，也不能正常沟通。因为乙听不见甲的声音。

 

移动通信也是这样的道理。决定基站覆盖范围大小的，主要是上行（也就是手机的发射功率）。

 

总不能把手机的发射功率变成和基站那么大吧？

 

如果手机不能把功率变得像基站那么大，那怎么才能让手机发射信号的传播距离更远呢？

 

嗯，聪明的你一定想到了，那就是让手机在更低的频段发射信号。

 

鲜枣课堂说了一万遍的话：频率越低，穿透性越强，传输距离越远。

 

以下图为例，下行使用3.5GHz，不变。上行在3.5GHz的基础上，使用1.8GHz的辅助频段（SUL），通过载波聚合或双连接的方式进行配合，从而补偿3.5GHz上行覆盖不足的缺陷。

 

华为提出的上下行解耦，和这个有很大的类似。

 

华为在英国伦敦与当地运营商EE进行了上下行解耦测试。

试验结果表明，采用了上下行解耦后，3.5GHz的覆盖半径提升了73%，在用户体验提升10倍的前提下达到了与1.8GHz的同覆盖。

 

最后，我们再来说说，哪些频段在5G到来时，会最先被使用。

 

主要有：n77、n78、n79、n28、n71。

 

n77和n78，即C-BAND，是目前全球最统一的5G NR频段。

 

n79，也可能用于5G NR，主要推动国家是中国、俄罗斯和日本。

 

n28，就是传说中的700MHz。由于其良好的覆盖性，同样是香饽饽，在WRC-15上已经确定该频段为全球移动通信的先锋候选频段，如果这段频段不能充分利用，实在是太可惜了。（我们的广电笑而不语。。。）

 

n71，就是600MHz，目前美国运营商T-Mobile已宣布用600MHz建5G。

 

关于毫米波频段，美国、日本和韩国正在试验5G 28GHz毫米波频段，初期要实现5G固定无线接入代替光纤入户的最后几百米。

 

不过，目前美日韩的28GHz并不在ITU WRC（世界无线电通信大会）考虑范围之内，尽管3GPP列入了这一频段（n257），但最终还需要ITU批准。

 

至于n258，研究称该频段可能会影响卫星通信系统，或将因为要考虑足够的保护频带而进行调整。

 

好啦，以上就是关于5G频谱的介绍。

 

谢谢大家的观看！