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毫米波 转 换 为 毫 米 波 会 影 响 无 线 电 信 道 特 性 以 及 具 有 较 高 衰 减 率(例如因大气条件)的短波长电磁波。但是，通过将较小天 线阵列元器件更紧密地封装在一起来实现更短的波长，因 此 可 以 在 毫 米 波 段 中 使 用 具 有 数 十 甚 至 数 百 个 天 线 元 器 件的天线阵列。这种方法创造了具有高天线增益和窄波束 的天线系统，不仅可以补偿毫米波遇到的更高信号损失， 还可以通过其窄波束降低干扰。 吞吐量优化 为了获得更高的吞吐量， NR采用了以下技术： • 更高的频谱利用率。频谱利用率通过边缘保护频带界 定 传 输 带 宽 和 信 道 带 宽 的 比 率 。在 长 期 演 进(LTE) 通 信 中，频 谱 使 用 率 为90% ；在NR 中，频 谱 使 用 率 可 达 98%。 • 更 高 的 后 快 速 傅 里 叶 变 换 (FFT) 子 载 波 占 用 。在 LTE 中，在 FFT 后 占 用 的 子 载 波 约 为 FFT 大 小 的 60% 。例 如，20MHz LTE系统使用2,048点FFT，其中 1,200个子 载波被占用。在NR中，除了由于更高的频谱使用量而 导 致 的 增 加 之 外，占 用 子 载 波 数 量 也 增 加 了25% 。对 于同样大小的FFT 和子载波间隔，信道带宽则将增加 25%。 • FFT尺寸更大。集成电路 (IC)技术的进步使得可以支持 更 大 的FFT 。NR 支 持 的 最 大FFT 为4,096，是LTE 的 两 倍。 • 更 高 的 子 载 波 间 隔 。在 LTE 中，数 据 传 输 的 单 子 载 波 间 隔 为 15kHz ( 千 赫 ) 。在 NR 中，最 大 子 载 波 间 隔 为 120kHz，这使信道带宽在不增加子载波数量的情况下 即可增加八倍。在FR1中，数据传输的允许子载波间隔 为15kHz、30kHz和60kHz；在FR2中，数据传输的允许 子载波间隔为60kHz和120kHz。 表2提供了FR1和FR2的两个示例，并显示了上述技术对增 加吞吐量的影响。 5G NR 物 理 层 方 面 5G NR是一种基于正交频分复用技术(OFDM)的空中接口， 传 输 中 的 信 道 和 信 号 会 被 分 配 给 组 成 复 合 无 线 电 信 号 的 各个子载波。正交频分多址是 NR采用的多分址方案。对于 下行链路和上行链路传输，如果没有多用户多输入多输出 (MINO)，则会将不同的用户分配给不同的子载波。 NR 中 被 传 输 信 号 的 波 形 使 用CP-OFDM 进 行 下 行 链 路 和 上 行 链 路 传 输 。此 外，由 于 对 于 功 率 受 限 区 中 用 户 设 备 20MHz下的 LTE基线 100MHz下的 NR (FR1) 400MHz下的 NR (FR2) FFT大小 2,048 4,096 4,096 频谱使用率 90% 98.28% 95.04% 子载波占用率 58.6% 80.0% 77.3% 子载波数量 1,200 3,276 3,168 子载波间隔 15kHz 30kHz 120kHz 传输带宽 18MHz 98.28MHz 380.16MHz 信道带宽 20MHz 100MHz 400MHz 相同调制与编码策略下吞吐量增量 1 5.46x 21.12x 表2：FR1和FR2范围内的NR吞吐量增加 25 |