5G新空口（5G NR）是一种正在为5G开发的全新空中无线接口，这种技术是从零开始全新开发的，目的是在不同频谱下为5G即将包含的多种服务、设备和部署提供支持，但它仍以既有的技术为开发基础，确保自身的向下和向上兼容性。

　　5G NR是一种正在为5G开发的全新空中接口。空中接口是移动设备与活动基站之间回路的无线射频部分。活动基站可以在用户移动时不断切换，而每次的切换过程被称为切换。

　　5G最初的商业服务将通过LTE、LTE-Advanced和LTE Pro技术改进版的方式呈现。但很快便会推出自身的重大升级，即引入全新的空口。

　　3GPP已根据2016年3月正式开始的5G NR Release 14研究项目，对5G NR中所用的部分技术做出了确定。第一项3GPP 5G NR规格被写入2016年6月开始编写并计划于2018年9月完成的Release 15。随着Release 14的冻结（完成），3GPP从2017年下半年开始已经将重点转向Release 15，并以此为基础推出第一套5G标准。

　　2017年3月，3GPP的RAN小组承诺将加快5G NR工作计划，并就尽早完成增强型移动宽带（eMBB）用例（见下文）的中间里程碑达成一致。这种非独立（NSA）5G NR于2018年3月完成，但事实上它在2017年12月便获得批准并成为第一项5G标准，此标准使用的便是现有的LTE无线和核心网络。

　　2018年2月，Vodafone和华为在西班牙的测试网络中正式完成了使用NSA 5G NR标准的第一次呼叫。

　　独立（SA）模式原定于2018年9月完成，但同样在2018年6月便已提前完成，它包含的是3GPP全新5G核心网络架构的完整用户和控制层能力。

　　2017年3月的协议还定义了一个框架，目的是确保两种变体之间的通用性。该框架将兼容性置于5G NR设计的核心位置，从而可以在标准的未来版本中不断引入新的能力和特性。

　　从2019年开始，加速后的时间表将实现大规模的试运行和符合3GPP标准的部署，远远早于最初构想的2020年时间计划。

　　从本质上来说，5G NR的设计目标是大幅提高现有移动网络的性能、灵活性、扩展能力和效率，并且尽可能释放出各种频带下频谱的潜力，包括牌照频谱、共享频谱和无需牌照的频谱。

　　此外，5G NR空口是未来5G网络中的一个组成部分，因此它的设计必须与更广泛的灵活网络架构保持一致。

　　5G NR必须能够：

　　5G NR的核心设计包含三个基本组件：

　　经过优化的基于OFDM的波形和多路存取。目前，5G使用OFDM（正交频分复用）系列波形技术的决定已经确定，但具体的波形和多路存取实施尚未决定，而且用于不同用例和部署的多个OFDM变体也正在考虑之中。

　　LTE和WiFi都会用到OFDM波形，这就使5G成为第一代不基于全新波形和多路存取设计的移动技术。随着更先进能力的出现，这些技术都会得到优化，从而在降低复杂性的同时提供极高的性能，支持不同的频段、频谱类型和部署模型，以及以高效方式支持和复用所有不同的用例。

　　这种通用灵活框架可以实现多种5G服务的高效复用，并且提供面向未来服务的向上兼容性，可以实现更低的时延，以及更低时延下的扩展能力，远远优于现有的LTE网络。

　　先进的无线技术可以实现全新的性能和效率水平，为多种5G服务奠定基础。目前指定的5G服务有三大类，将在下面加以简要说明，介绍一些实现这些服务所需的先进无线技术：

　　增强型移动宽带（eMBB）：需要大量带宽的数据密集型应用，例如视频流或沉浸式游戏，能够在移动设备上提供与固定光纤相媲美的体验。实现该服务的技术包括千兆LTE、大规模MIMO、毫米波技术、频谱共享技术和先进的信道编码。

　　超高可靠性和超低时延通信（uRLLC）或关键任务控制：需要极高可靠性、可用性和安全性的时延敏感型服务，例如自主驾驶和触觉Internet应用。目前，为特殊用例开发的技术有很多种，例如蜂窝车对一切（C-V2X），以及蜂窝无人机通信的实时命令与控制等，还有支持“无故障”要求的技术，例如普通流量之上关键任务传输的优先复用技术，或者使关键任务设备能够在多种网络上连接的冗余技术等。

　　海量机器类通信（mMTC）或大规模物联网：规模巨大但数据量较小的低成本、低能耗设备，例如智能城市等。窄带物联网将得到语音支持、更低时延、位置服务、设备移动性和广播等能力的支持，可实现高效的OTA固件更新。高通公司正在提出RSMA（速率分离多路存取）上行多路存取设计的建议，可以实现效率更高的上行传输，以及由广域网管理的全新多跳网络架构，使网络的覆盖范围大幅扩展。

　　与LTE时代一样，5G NR早期阶段的很多工作均由高通公司牵头。而每一家移动运营商和设备制造商则会参与5G的后续部分：已有超过40家公司签订了2017年3月的协议，将会继续加快5G NR的开发进程。

　　高通公司开发了经过优化的基于OFDM的波长，在频率和时域上都有所扩展，同时还优化了不同用例的多路存取，采用了全新的5G NR框架对5G的服务和特性加以高效的复用。到2017年初，高通与爱立信和中兴合作发布了5G NR试运行，参与其中的还包括AT&T、中国移动、NTT DOCOMO、SK Telecom、Telstra和Vodafone，扩展了Qualcomm Snapdragon X50 5G调制解调器系列，将全新的多模式调制解调器也包含在内，可以在单个芯片上支持全球5G NR标准（包括sub-6GHz和多波段毫米波）和千兆LTE。2017年10月，高通公司发布了第一个单芯片5G调制解调器（Snapdragon X50）上的数据连接，并提供了第一个毫米波5G智能电话参考设计的预览版本。于2018年7月发布了第一种用于智能电话和其它设备的商用5G NR毫米波天线模块和sub-6GHz RF模块，全部兼容Snapdragon X50。商用5G智能电话正在一步步变为现实。

　　2017年9月，高通和诺基亚公司宣布双方在5G NR方面开展协作，并在2018年2月完成了与NSA 5G NR NSA规格的互操作性测试，测试使用的是诺基亚的AirScale基站（自2017年以来已经投入正式交付商用，并已拥有超过100家客户）和高通的设备原型机，这一举动为5G NR在2018年期间参与多家运营商的现场试验铺平了道路，包括英国的BT/EE、德国电信和经营着英国移动业务的Vodafone集团。

　　高通公司还在5G NR领域与其它伙伴合作。2017年11月，与中兴和中国移动共同完成了第一个端到端5G NR互操作性数据测试（IoDT）系统，演示了基于3GPP即将完成标准的数据连接。2018年2月，利用三星提供的商用前5G NR基站，与韩国的KT公司共同完成了互操作性测试。

　　爱立信公司于2016年8月发布了世界上第一种商用5G NR。爱立信AIR 6468可支持为大规模MIMO和多用户MIMO开发的5G插件。其全新的中波段（AIR 6488）和高波段（AIR 5121）版本已经于2018年初发布。爱立信于2017年9月发布了AIR 3246，并在2018年将第一种用于频分复用（FDD）的5G NR投入商用，支持4G/LTE和5G NR技术。2017年12月，爱立信、Vodafone和伦敦国王大学共同使用一种原型设备测试了5G独立预备标准，在英国首次展示了可独立于4G运行的5G技术。

　　英国电信（BT）下属的EE公司于2017年11月在英国执行了端到端5G网络架构的第一次测试，在3.5GHz测试频谱中的100MHz上广播了5G NR。2018年2月，英国电信和EE公司还与华为进一步扩展了战略伙伴关系，将实时5G NR试验也包含在内。

　　华为公司于2018年2月发布了第一种商用5G终端，融入了其自行开发的巴龙5G01商用芯片组，提供sub-6GHz型号和毫米波型号，两者都包含室内和室外单元。2018年7月，与英特尔和中国移动共同完成了5G NR互操作性和研发测试，成功互联了不同厂商提供的NR兼容终端和网络。华为和英特尔已于2017年9月同意在基于3GPP的互操作性试验方面建立伙伴关系。英特尔公司一直在开展多项5G NR试验，为其XMM 8000系列5G多模芯片组在2019年投放商用设备市场做好准备。

　　2017年3月的3GPP协议加快5G NR的开发进程，是5G发展道路上的一次巨大飞跃，而且非独立（NSA）和独立（SA）5G NR变体的提前完成也标志着5G发展中的一次重大进展。在NSA变体完成后，商用前NSA 5G NR试验便接踵而至，而目前SA变体也已经达成一致，因此我们也应当尽快开始执行相关测试试验。

　　具备5G NR能力的产品目前已经上市，相关的智能电话产品会在2019年上市。目前高通公司已经发布了5G NR的天线和RF模块。要想让5G NR完全变成现实，还有许多工作要做，但迄今为止的进展已充分表明，商用5G部署将最早于2019年底展开。