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國(guó)慶回老家，七大姑八大姨聚在一起，話題自然繞不開手機(jī)。老叔拿著剛換的5G手機(jī)炫耀："這玩意兒下電影賊快！"表弟在旁邊小聲嘀咕："5G不就是快點(diǎn)嗎，有啥了不起的。"我笑了笑，心想這事兒還真不是"快點(diǎn)"那么簡(jiǎn)單。
NR全稱是New Radio，翻譯過(guò)來(lái)叫"新空口"或"新無(wú)線電"。你可以把它理解成5G時(shí)代的"普通話"——所有5G設(shè)備要互相通信，就得說(shuō)這套"語(yǔ)言"。
就像4G時(shí)代有LTE，3G時(shí)代有WCDMA一樣，5G NR就是5G的核心無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。但這玩意兒比前輩們復(fù)雜多了，功能也強(qiáng)大得多。
說(shuō)白了：5G NR就是你的手機(jī)和基站之間"對(duì)話"用的技術(shù)規(guī)范。沒(méi)有它，你那部萬(wàn)把塊錢的5G手機(jī)跟板磚沒(méi)區(qū)別。
這個(gè)問(wèn)題問(wèn)得好。2015年前后，4G正火的時(shí)候，很多人壓根想不到還需要5G。但現(xiàn)實(shí)很打臉：
第一個(gè)問(wèn)題是帶寬被榨干了。想想你小區(qū)晚上8點(diǎn)的網(wǎng)速，樓上樓下幾百戶人家同時(shí)刷抖音、看直播、打游戲，4G基站表示：臣妾做不到啊。
第二個(gè)問(wèn)題是時(shí)延太高。4G的時(shí)延大概在30-50毫秒，打游戲勉強(qiáng)夠用。但自動(dòng)駕駛呢？工業(yè)機(jī)器人呢？這點(diǎn)時(shí)延夠車撞樹好幾次了。
第三個(gè)問(wèn)題是連接數(shù)有限。一個(gè)4G基站撐死了帶幾千個(gè)設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代這根本不夠塞牙縫。
所以3GPP（就是那個(gè)制定通信標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際組織）從2015年開始折騰5G NR，目標(biāo)就三個(gè)字：快、穩(wěn)、多。
這部分是重點(diǎn)，也是最容易把人繞暈的地方。
FR1覆蓋的是6GHz以下的頻段，包括咱們常說(shuō)的3.5GHz、2.6GHz這些。這是目前國(guó)內(nèi)5G部署的主力頻段。
優(yōu)點(diǎn)方面：覆蓋范圍廣，穿墻能力強(qiáng)；基站建設(shè)成本相對(duì)低；跟4G基站可以共站址。
缺點(diǎn)方面：速度比毫米波慢（但也比4G快多了）；頻譜資源相對(duì)緊張。
你現(xiàn)在用的5G，99%都是FR1。在地鐵上、商場(chǎng)里、家里，基本都是這個(gè)頻段在干活。
FR2指的是24GHz以上的毫米波頻段，這才是5G真正的"暴力美學(xué)"。
優(yōu)點(diǎn)方面：速度爆表，理論下行能到10Gbps；時(shí)延極低，1毫秒級(jí)；頻譜資源充足。
缺點(diǎn)方面：覆蓋范圍小得可憐（幾百米）；穿墻？別想了，連樹葉都穿不過(guò)去；基站密度要求極高，成本嚇人。
國(guó)內(nèi)毫米波還在試點(diǎn)階段，美國(guó)那邊部署得多一些。但說(shuō)實(shí)話，除非在體育場(chǎng)、火車站這種人超級(jí)密集的地方，毫米波性價(jià)比真不高。
不想看原理的可以跳過(guò)這段，但我覺(jué)得還是值得了解一下。
5G NR的底層用的是OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是把一條寬?cǎi)R路（頻譜）切成很多車道，每個(gè)車道獨(dú)立跑數(shù)據(jù)，互不干擾。
4G也用OFDM，但5G NR做了大幅優(yōu)化：
子載波間隔可變是第一個(gè)改進(jìn)。4G的子載波間隔固定是15kHz，5G NR可以在15kHz、30kHz、60kHz、120kHz、240kHz之間靈活切換。高頻段用更大的間隔，能對(duì)抗多普勒效應(yīng)（你坐高鐵時(shí)信號(hào)不好就是這玩意兒搞的鬼）。
更靈活的時(shí)隙配置是第二個(gè)改進(jìn)。5G NR引入了"迷你時(shí)隙"（mini-slot）的概念，最短可以只有2個(gè)符號(hào)。這讓時(shí)延大幅降低，適合實(shí)時(shí)性要求極高的應(yīng)用。
大規(guī)模MIMO是第三個(gè)改進(jìn)。5G基站普遍配備64T64R甚至更多天線，通過(guò)波束賦形技術(shù)，能精準(zhǔn)定位用戶，提高信號(hào)質(zhì)量。
很多人以為5G就是讓手機(jī)網(wǎng)速快點(diǎn)，這就把5G看小了。3GPP定義了三大應(yīng)用場(chǎng)景：
這是最直觀的，也是目前5G主攻的方向。下載速度從4G的百兆級(jí)提升到千兆級(jí)，看4K視頻、玩云游戲都不在話下。
實(shí)際體驗(yàn)方面：我在深圳用移動(dòng)5G測(cè)過(guò)速，下行峰值1.2Gbps，上行150Mbps。下載一部2GB的電影，15秒搞定。
這個(gè)場(chǎng)景要求時(shí)延低于1毫秒，可靠性99.999%。主要用于自動(dòng)駕駛車輛通信、遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)、工業(yè)自動(dòng)化控制等領(lǐng)域。
舉個(gè)例子：車速100km/h，1毫秒的時(shí)延意味著車只前進(jìn)了2.78厘米。這個(gè)精度對(duì)自動(dòng)駕駛來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。
支持每平方公里100萬(wàn)個(gè)連接，主要服務(wù)于智慧城市傳感器、智能家居設(shè)備、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等場(chǎng)景。
現(xiàn)狀是：這塊目前主要靠NB-IoT和eMTC，5G NR的RedCap（輕量化5G）標(biāo)準(zhǔn)正在逐步落地。
這是個(gè)被運(yùn)營(yíng)商搞得很混亂的話題。
NSA模式下，5G基站只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸，控制信令還得靠4G核心網(wǎng)。
好處是：建設(shè)快，成本低，4G基站直接升級(jí)。
壞處是：時(shí)延降不下來(lái)，很多5G特性（如網(wǎng)絡(luò)切片）用不了。
國(guó)內(nèi)2019-2020年初期建設(shè)的5G基站大多是NSA。你看到"假5G"的說(shuō)法，很多指的就是NSA。
SA模式下，5G基站配合5G核心網(wǎng)（5GC），才是完整的5G系統(tǒng)。
好處是：所有5G特性全開，時(shí)延、切片、邊緣計(jì)算都能用。
壞處是：建設(shè)成本高，周期長(zhǎng)。
工信部要求2020年后新建基站必須支持SA?，F(xiàn)在買5G手機(jī)，一定要確認(rèn)支持SA，否則過(guò)兩年可能就用不了了。
頻譜是無(wú)線通信最寶貴的資源，相當(dāng)于房地產(chǎn)里的土地。5G NR在頻譜效率上做了很多優(yōu)化：
更高的調(diào)制階數(shù)：5G NR支持256QAM調(diào)制，4G一般是64QAM。簡(jiǎn)單理解，就是同樣的頻譜能塞更多數(shù)據(jù)。
更靈活的雙工模式：除了傳統(tǒng)的FDD（頻分雙工）和TDD（時(shí)分雙工），5G NR還支持動(dòng)態(tài)TDD，根據(jù)上下行流量實(shí)時(shí)調(diào)整時(shí)隙分配。
更窄的保護(hù)間隔：通過(guò)優(yōu)化CP（循環(huán)前綴）長(zhǎng)度，進(jìn)一步提升頻譜利用率。
實(shí)際效果：5G NR的頻譜效率比4G LTE提升了30%左右。這意味著同樣100MHz帶寬，5G能多承載30%的流量。
這是5G NR最酷的技術(shù)之一，但很少有人講清楚。
傳統(tǒng)基站發(fā)信號(hào)，就像燈泡一樣向四周擴(kuò)散，浪費(fèi)嚴(yán)重。5G NR的Massive MIMO配合波束賦形，能像手電筒一樣，把信號(hào)精準(zhǔn)打到你的手機(jī)上。
初始接入階段：基站發(fā)送多個(gè)SSB（同步信號(hào)塊），覆蓋不同方向。
粗測(cè)量階段：手機(jī)測(cè)量各個(gè)SSB的信號(hào)質(zhì)量，上報(bào)給基站。
精細(xì)波束對(duì)準(zhǔn)階段：基站根據(jù)反饋，用更窄的波束精準(zhǔn)覆蓋。
波束跟蹤階段：你移動(dòng)時(shí)，波束會(huì)自動(dòng)跟蹤，保持最佳信號(hào)。
打個(gè)比方：就像聚光燈跟蹤舞臺(tái)上的演員。你走到哪，信號(hào)就跟到哪，既省電又高效。
這是個(gè)繞不開的話題。很多人反饋5G手機(jī)耗電快，這是事實(shí)。
硬件功耗大：5G芯片工藝雖然先進(jìn)，但集成度更高，發(fā)熱量也更大。
頻繁搜網(wǎng)：早期5G覆蓋不好，手機(jī)在4G和5G之間頻繁切換，特別費(fèi)電。
高帶寬高功耗：傳輸速率快，單位時(shí)間內(nèi)處理的數(shù)據(jù)量大，自然耗電多。
運(yùn)營(yíng)商端：優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)覆蓋，減少切換次數(shù)。
手機(jī)廠商端：更大容量電池（現(xiàn)在5000mAh起步）；更快充電速度（百瓦快充普及）；智能省電模式（閑時(shí)自動(dòng)切4G）。
個(gè)人建議：不需要5G的時(shí)候，手動(dòng)關(guān)掉。在家用WiFi，沒(méi)必要一直開著5G燒電。
截至2023年底，國(guó)內(nèi)5G基站數(shù)量超過(guò)330萬(wàn)個(gè)，覆蓋所有地級(jí)市。三大運(yùn)營(yíng)商都完成了SA組網(wǎng)升級(jí)。
頻段分配情況：中國(guó)移動(dòng)用的是2.6GHz + 4.9GHz；中國(guó)電信和聯(lián)通共建共享3.5GHz；中國(guó)廣電用的是700MHz（覆蓋最好，但速度相對(duì)慢）。
覆蓋情況：一二線城市覆蓋率90%以上；三四線城市主城區(qū)基本覆蓋；農(nóng)村地區(qū)700MHz正在逐步覆蓋。
美國(guó)主推毫米波，速度快但覆蓋差，實(shí)用性存疑。
韓國(guó)是全球最早商用5G的國(guó)家，但建設(shè)速度放緩。
歐洲受疫情影響，進(jìn)度落后于預(yù)期。
印度2022年才開始商用，基礎(chǔ)設(shè)施薄弱。
5G NR不是終點(diǎn)，3GPP已經(jīng)在規(guī)劃它的演進(jìn)路線。
預(yù)計(jì)2024-2025年商用，主要提升包括：上行速率提升到1Gbps；時(shí)延降到1-5毫秒；定位精度提升到厘米級(jí)；支持低空通信（無(wú)人機(jī)）。
雖然標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)開始制定，但業(yè)界已經(jīng)有些共識(shí)：太赫茲頻段（100GHz以上）；速率目標(biāo)1Tbps（是5G的100倍）；集成AI能力；天地一體化通信。
現(xiàn)實(shí)情況：6G商用估計(jì)要到2030年以后，5G NR還有很長(zhǎng)的生命周期。
講了這么多技術(shù)，落到實(shí)處還是得看怎么用。
必須支持的功能：SA組網(wǎng)；n41、n78、n79頻段（國(guó)內(nèi)主力頻段）；雙卡5G（部分機(jī)型單卡5G要注意）。
可選的功能：毫米波（國(guó)內(nèi)暫時(shí)用不上）；WiFi 6/6E（配合5G使用體驗(yàn)更好）。
價(jià)位選擇：2000元以下基本都是閹割版5G，體驗(yàn)一般；2000-4000元是主流價(jià)位，性價(jià)比高；4000元以上是旗艦配置，但5G體驗(yàn)差別不大。
流量需求：輕度用戶每月20GB以下，4G套餐足夠，5G溢價(jià)不劃算；中度用戶20-50GB，5G套餐性價(jià)比開始顯現(xiàn)；重度用戶50GB以上，5G套餐必選。
覆蓋考量：一二線城市隨便選；三四線城市先看覆蓋再?zèng)Q定；農(nóng)村暫時(shí)別急，等700MHz鋪開。
5G NR這東西，說(shuō)復(fù)雜也復(fù)雜，說(shuō)簡(jiǎn)單也簡(jiǎn)單。對(duì)咱們普通用戶來(lái)說(shuō)，不需要搞懂每個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)，但了解基本原理和選購(gòu)要點(diǎn)還是有必要的。
現(xiàn)在5G已經(jīng)過(guò)了"嘗鮮"階段，進(jìn)入實(shí)用期。覆蓋越來(lái)越好，資費(fèi)越來(lái)越低，應(yīng)用越來(lái)越豐富。但也別著急，技術(shù)成熟需要時(shí)間，沒(méi)必要為了5G而5G。
最后送各位一句話：技術(shù)是用來(lái)解決問(wèn)題的，不是用來(lái)制造焦慮的。5G能給你帶來(lái)更好的體驗(yàn)，那就用；暫時(shí)用不上，4G也不耽誤事。量力而行，適合自己最重要。