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5G NR是什么?4G LTE不夠用嗎?(轉載)

發布人:grandision 時間:2025-12-10 來源:工程師 發布文章


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國慶回老家,七大姑八大姨聚在一起,話題自然繞不開手機。老叔拿著剛換的5G手機炫耀:"這玩意兒下電影賊快!"表弟在旁邊小聲嘀咕:"5G不就是快點嗎,有啥了不起的。"我笑了笑,心想這事兒還真不是"快點"那么簡單。


5G NR是什么意思?先搞懂這個縮寫

NR全稱是New Radio,翻譯過來叫"新空口"或"新無線電"。你可以把它理解成5G時代的"普通話"——所有5G設備要互相通信,就得說這套"語言"。

就像4G時代有LTE,3G時代有WCDMA一樣,5G NR就是5G的核心無線通信技術標準。但這玩意兒比前輩們復雜多了,功能也強大得多。

說白了:5G NR就是你的手機和基站之間"對話"用的技術規范。沒有它,你那部萬把塊錢的5G手機跟板磚沒區別。

為什么要搞5G NR?4G LTE不夠用嗎

這個問題問得好。2015年前后,4G正火的時候,很多人壓根想不到還需要5G。但現實很打臉:

第一個問題是帶寬被榨干了。想想你小區晚上8點的網速,樓上樓下幾百戶人家同時刷抖音、看直播、打游戲,4G基站表示:臣妾做不到啊。

第二個問題是時延太高。4G的時延大概在30-50毫秒,打游戲勉強夠用。但自動駕駛呢?工業機器人呢?這點時延夠車撞樹好幾次了。

第三個問題是連接數有限。一個4G基站撐死了帶幾千個設備,物聯網時代這根本不夠塞牙縫。

所以3GPP(就是那個制定通信標準的國際組織)從2015年開始折騰5G NR,目標就三個字:快、穩、多。


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5G NR的頻譜分配:FR1和FR2到底啥區別

這部分是重點,也是最容易把人繞暈的地方。

FR1頻段(Sub-6GHz):5G的主力軍

FR1覆蓋的是6GHz以下的頻段,包括咱們常說的3.5GHz、2.6GHz這些。這是目前國內5G部署的主力頻段。

優點方面:覆蓋范圍廣,穿墻能力強;基站建設成本相對低;跟4G基站可以共站址。

缺點方面:速度比毫米波慢(但也比4G快多了);頻譜資源相對緊張。

你現在用的5G,99%都是FR1。在地鐵上、商場里、家里,基本都是這個頻段在干活。

FR2頻段(毫米波):5G的超級賽亞人形態

FR2指的是24GHz以上的毫米波頻段,這才是5G真正的"暴力美學"。

優點方面:速度爆表,理論下行能到10Gbps;時延極低,1毫秒級;頻譜資源充足。

缺點方面:覆蓋范圍小得可憐(幾百米);穿墻?別想了,連樹葉都穿不過去;基站密度要求極高,成本嚇人。

國內毫米波還在試點階段,美國那邊部署得多一些。但說實話,除非在體育場、火車站這種人超級密集的地方,毫米波性價比真不高。


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5G NR的技術原理:OFDM為啥這么牛

不想看原理的可以跳過這段,但我覺得還是值得了解一下。

5G NR的底層用的是OFDM(正交頻分復用)技術。簡單來說,就是把一條寬馬路(頻譜)切成很多車道,每個車道獨立跑數據,互不干擾。

4G也用OFDM,但5G NR做了大幅優化:

子載波間隔可變是第一個改進。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,能對抗多普勒效應(你坐高鐵時信號不好就是這玩意兒搞的鬼)。

更靈活的時隙配置是第二個改進。5G NR引入了"迷你時隙"(mini-slot)的概念,最短可以只有2個符號。這讓時延大幅降低,適合實時性要求極高的應用。

大規模MIMO是第三個改進。5G基站普遍配備64T64R甚至更多天線,通過波束賦形技術,能精準定位用戶,提高信號質量。

5G NR的三大應用場景:不只是手機上網

很多人以為5G就是讓手機網速快點,這就把5G看小了。3GPP定義了三大應用場景:

eMBB(增強移動寬帶):讓網速飛起來

這是最直觀的,也是目前5G主攻的方向。下載速度從4G的百兆級提升到千兆級,看4K視頻、玩云游戲都不在話下。

實際體驗方面:我在深圳用移動5G測過速,下行峰值1.2Gbps,上行150Mbps。下載一部2GB的電影,15秒搞定。

URLLC(超可靠低時延通信):自動駕駛的基石

這個場景要求時延低于1毫秒,可靠性99.999%。主要用于自動駕駛車輛通信、遠程醫療手術、工業自動化控制等領域。

舉個例子:車速100km/h,1毫秒的時延意味著車只前進了2.78厘米。這個精度對自動駕駛來說至關重要。

mMTC(海量機器類通信):物聯網的基礎設施

支持每平方公里100萬個連接,主要服務于智慧城市傳感器、智能家居設備、工業物聯網等場景。

現狀是:這塊目前主要靠NB-IoT和eMTC,5G NR的RedCap(輕量化5G)標準正在逐步落地。

5G NR組網方式:NSA和SA你選哪個

這是個被運營商搞得很混亂的話題。

NSA(非獨立組網):5G的過渡方案

NSA模式下,5G基站只負責數據傳輸,控制信令還得靠4G核心網。

好處是:建設快,成本低,4G基站直接升級。

壞處是:時延降不下來,很多5G特性(如網絡切片)用不了。

國內2019-2020年初期建設的5G基站大多是NSA。你看到"假5G"的說法,很多指的就是NSA。

SA(獨立組網):真正的5G

SA模式下,5G基站配合5G核心網(5GC),才是完整的5G系統。

好處是:所有5G特性全開,時延、切片、邊緣計算都能用。

壞處是:建設成本高,周期長。

工信部要求2020年后新建基站必須支持SA。現在買5G手機,一定要確認支持SA,否則過兩年可能就用不了了。


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5G NR的頻譜效率:每一赫茲都要榨干

頻譜是無線通信最寶貴的資源,相當于房地產里的土地。5G NR在頻譜效率上做了很多優化:

更高的調制階數:5G NR支持256QAM調制,4G一般是64QAM。簡單理解,就是同樣的頻譜能塞更多數據。

更靈活的雙工模式:除了傳統的FDD(頻分雙工)和TDD(時分雙工),5G NR還支持動態TDD,根據上下行流量實時調整時隙分配。

更窄的保護間隔:通過優化CP(循環前綴)長度,進一步提升頻譜利用率。

實際效果: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。

5G NR的波束管理:信號怎么找到你

這是5G NR最酷的技術之一,但很少有人講清楚。

傳統基站發信號,就像燈泡一樣向四周擴散,浪費嚴重。5G NR的Massive MIMO配合波束賦形,能像手電筒一樣,把信號精準打到你的手機上。

波束掃描過程詳解

初始接入階段:基站發送多個SSB(同步信號塊),覆蓋不同方向。

粗測量階段:手機測量各個SSB的信號質量,上報給基站。

精細波束對準階段:基站根據反饋,用更窄的波束精準覆蓋。

波束跟蹤階段:你移動時,波束會自動跟蹤,保持最佳信號。

打個比方:就像聚光燈跟蹤舞臺上的演員。你走到哪,信號就跟到哪,既省電又高效。

5G NR的能耗問題:真的很費電嗎

這是個繞不開的話題。很多人反饋5G手機耗電快,這是事實。

為什么5G更耗電

硬件功耗大:5G芯片工藝雖然先進,但集成度更高,發熱量也更大。

頻繁搜網:早期5G覆蓋不好,手機在4G和5G之間頻繁切換,特別費電。

高帶寬高功耗:傳輸速率快,單位時間內處理的數據量大,自然耗電多。

改善措施有哪些

運營商端:優化網絡覆蓋,減少切換次數。

手機廠商端:更大容量電池(現在5000mAh起步);更快充電速度(百瓦快充普及);智能省電模式(閑時自動切4G)。

個人建議:不需要5G的時候,手動關掉。在家用WiFi,沒必要一直開著5G燒電。

5G NR的實際部署情況:國內外進展如何

國內:全球5G建設的領頭羊

截至2023年底,國內5G基站數量超過330萬個,覆蓋所有地級市。三大運營商都完成了SA組網升級。

頻段分配情況:中國移動用的是2.6GHz + 4.9GHz;中國電信和聯通共建共享3.5GHz;中國廣電用的是700MHz(覆蓋最好,但速度相對慢)。

覆蓋情況:一二線城市覆蓋率90%以上;三四線城市主城區基本覆蓋;農村地區700MHz正在逐步覆蓋。

國外:各有側重

美國主推毫米波,速度快但覆蓋差,實用性存疑。

韓國是全球最早商用5G的國家,但建設速度放緩。

歐洲受疫情影響,進度落后于預期。

印度2022年才開始商用,基礎設施薄弱。

5G NR的未來演進:6G還遠嗎

5G NR不是終點,3GPP已經在規劃它的演進路線。

5G-Advanced(5.5G)

預計2024-2025年商用,主要提升包括:上行速率提升到1Gbps;時延降到1-5毫秒;定位精度提升到厘米級;支持低空通信(無人機)。

6G展望

雖然標準還沒開始制定,但業界已經有些共識:太赫茲頻段(100GHz以上);速率目標1Tbps(是5G的100倍);集成AI能力;天地一體化通信。

現實情況:6G商用估計要到2030年以后,5G NR還有很長的生命周期。

普通用戶該如何選擇5G套餐和設備

講了這么多技術,落到實處還是得看怎么用。

手機選購建議

必須支持的功能:SA組網;n41、n78、n79頻段(國內主力頻段);雙卡5G(部分機型單卡5G要注意)。

可選的功能:毫米波(國內暫時用不上);WiFi 6/6E(配合5G使用體驗更好)。

價位選擇:2000元以下基本都是閹割版5G,體驗一般;2000-4000元是主流價位,性價比高;4000元以上是旗艦配置,但5G體驗差別不大。

套餐選擇

流量需求:輕度用戶每月20GB以下,4G套餐足夠,5G溢價不劃算;中度用戶20-50GB,5G套餐性價比開始顯現;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決定;農村暫時別急,等700MHz鋪開。

寫在最后

5G NR這東西,說復雜也復雜,說簡單也簡單。對咱們普通用戶來說,不需要搞懂每個技術細節,但了解基本原理和選購要點還是有必要的。

現在5G已經過了"嘗鮮"階段,進入實用期。覆蓋越來越好,資費越來越低,應用越來越豐富。但也別著急,技術成熟需要時間,沒必要為了5G而5G。

最后送各位一句話:技術是用來解決問題的,不是用來制造焦慮的。5G能給你帶來更好的體驗,那就用;暫時用不上,4G也不耽誤事。量力而行,適合自己最重要。

原文:https://www.star-elink.com/news/4838.html


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關鍵詞: 5G NR

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