對于5G系統（5GS），其無線接入網（RAN），被3GPP命名為下一代無線接入網（NG-RAN，Next Generation Radio Access Network）。對于NG-RAN與用戶終端設備（UE）間的無線接口（或空中接口），被3GPP命名為新無線（NR，New Radio），也有譯為新空口的。而NR仍然采用三層體系結構來描述，層1為物理層（PHY），是由3GPP TS 38.200系列所規范；層2為數據鏈路層，也稱為介質訪問控制（MAC）層；層3為網絡層；層2和層3是由3GPP TS 38.300系列所規范。我國通信行業標準YD/T 3618《5G數字蜂窩移動通信網 無線接入網總體技術要求（第一階段）》，依據3GPP的相關規范，對NR的各層提出了相關技術要求。下述依據YD/T 3618標準對NR的技術要求做一簡要介紹，且這里重點介紹其物理層的技術要求，若要詳細了解該標準具體內容的可請查閱下附件。
附件：YD/T 3618-2019《5G數字蜂窩移動通信網 無線接入網總體技術要求（第一階段）》
欲具體了解5G系統無線接入網（NG-RAN）介紹的請進入。
一、NR物理層的信道與信號
1、信道
5G NR的物理層信道包括：物理層廣播信道（PBCH）；物理層下行控制信道（PDCCH）；物理層下行業務共享信道（PDSCH）；物理層上行隨機接入信道（PRACH）；物理層上行控制信道（PUCCH）；物理層上行業務共享信道（PUSCH）。各信道之作用詳見下表1-1中。
表1-1：NR物理層的信道與信號
2、信號
5G NR的物理層信號包括：物理層同步信號（PSS/SSS，即主同步信號/輔同步信號）；上/下行解調參考信號（DMRS）；下行信道信息參考信號（CSI-RS）；上行探測信號（SRS）；下行相位跟蹤參考信號（PT-RS）。各信號之作用也詳見表1-1中。
另外，關于NR物理層的信道與信號相比E-UTRAN，有下表1-2所列的變化。
表1-2：NR物理層的信道與信號相比E-UTRAN的變化
二、NR物理層的頻率特性
1、工作頻率范圍
在3GPP的R16版本中，定義了兩大頻率范圍（FR，frequency range），即FR1和FR2。FR1通常叫做Sub-6GHz頻段，其范圍內的頻帶號命名從n1到n85；FR2通常指的是毫米波（mmWave）波段，其范圍內的頻帶號命名從n257到n261。FR1和FR2具體頻率范圍詳見下表2-1。注意，與LTE不同，5G NR頻率范圍的工作頻帶號以“n”標識，比如LTE的B20（Band 20），5G NR稱為n20。
表2-1：FR1和FR2的頻率范圍
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2、帶寬與子載波間隔
NR的FR1支持單載波最大帶寬為100MHz，其子載波間隔（SCS，Sub-Carrier Spacing）可為15kHz/30kHz/60kHz。FR2支持單載波最大帶寬為400MHz，其子載波間隔（SCS）可為60kHz/120kHz。注意，實際上在3GPP TS 38.211中規定，FR2的子載波間隔（SCS）可為60kHz/120kHz/240kz。即NR的SCS有5種，但SCS為240kz子載波間隔不用于數據傳輸，僅用于同步數據塊（SSB）的傳輸。下表2-2給出了SCS與FR的適用性關系。
表2-2：SCS與FR的適用性關系
三、NR物理層的參數集
1、概述
參數集（numerology）是NR引入的一個新的術語概念，與多個子載波間隔（SCS）相關（我們知道，因為在LTE中是只有一個SCS（15kHz）的）。下表3-1-1給出了3GPP TS 38.211和YD/T 3618-2019中對“參數集”的定義，兩者雖表述不同，含義是相通的。
表3-1-1：參數集的定義
為此，5G NR的子載波間隔（SCS）表征為：Δf = 2μ *15，單位為kHz，μ為參數集的序號，其取值范圍為0；1；2；3和4。綜上，15kHz為NR的基本SCS，通過μ值的靈活變化來使參數集適配于不同的物理信道和物理信號，特定的參數集只用于特定的物理信道。下表3-1-2顯示了不同的參數集與不同類型物理信道的適配情況。事實上，結合表3-1-2可知，NR不同的SCS，產生不同的參數集，以適配不同的物理信道，最終用于5G不同的應用場景，如下表3-1-3所示。
表3-1-2：不同參數集與不同類型物理信道的適配情況
表3-1-3：NR不同的SCS適用于不同的應用場景
2、YD/T 3618規定的參數集
在YD/T 3618-2019標準中，規定了不同情況下的更多相關參數集，包括有：FR1和FR2的不同SCS對應支持的最大系統帶寬和最大PRB數值；針對5G NR所定義的系統工作頻帶（FR1的n1~n85；FR2的n257~n261），每個頻帶的SCS與系統帶寬的關系；不同SCS下一個slot（5G NR系統基本幀結構單位為時隙（slot））內包含的OFDM符號數、一個無線幀包含的slot數；等等。具體請詳查本文的附件內容。
四、NR物理層的傳輸方案
YD/T 3618標準規定，5G NR物理層可支持TDD、FDD及雙模操作，可支持多Radio雙連接（MR-DC）等；在規定上述NR參數集的同時，還對其物理層傳輸方案給出了技術要求，包括其下述的上行方案和下行方案。
1、下行傳輸方案
在YD/T 3618-2019標準中給出的下行傳輸方案中，還規定的相關技術要求項目包括有：信號波形；調制方式；信道編碼方式；同步信號；相關下行信道及解調參考信號；多天線傳輸；等等。其中部分項目的技術要求匯總于下表4-1中。
表4-1：5G NR物理層的相關技術要求
2、上行傳輸方案
YD/T 3618-2019標準給出的5G NR物理層上行傳輸方案中，包括的相關技術要求的項目有：信號波形；調制方式；信道編碼方式；相上行關信道及解調參考信號；多天線傳輸；等等。其中部分項目的上行技術要求也匯總在表4-1中，以做對比了解。
五、NR的物理層過程與物理層測量
1、物理層過程
物理層過程的內容包括：小區搜索要求；隨機接入要求；功率控制要求和鏈路自適應要求，具體詳細內容請查閱本文的附件。
小區搜索是指UE獲取與小區的時間和頻率同步并檢測該小區物理層小區ID的過程。NR系統支持1008個物理層小區ID，支持發送下表5-1所示的信號，使UE獲得下行同步和物理層小區ID。
表5-1：小區搜索發送的信號及用途
在開始物理隨機接入過程之前，物理層應從高層接收一組SS/PBCH塊索引，并且應向高層提供一組對應的RSRP測量。NR物理隨機接入過程的特點詳見下表5-2中。
表5-2：NR物理隨機接入過程的特點
NR的功率控制的特征詳見下表5-3中，包括上行功率控制和下行功率控制。
表5-3：NR的功率控制的特征
NR系統支持上/下行的鏈路自適應，支持根據信道信息和調度需求自適應地選擇調制編碼方式（MCS）傳輸PDSCH和PUSCH，支持自適應地采用所有下行和上行MCS。
2、物理層測量
為支持移動性管理，NR系統可基于SS/PBCH Block和/或CSI-RS，進行RRC_CONNECTED狀態下的同頻測量和異頻測量，測量值包括SS-RSRP（及SS-RSRPB）、SS-RSRQ、SS-SINR、CSI-RSRP、CSI-RSRQ、CSI-SINR。
六、層2和層3的要求
5G NR系統的層2，即數據鏈路層，在YD/T 3618的第6章進行了相關技術要求的規定，它包括的子層有介質訪問控制（MAC）層、無線鏈路控制（RLC）層、分組數據匯聚協議（PDCP）層、業務數據適應協議（SDAP）層等。層3即NR的無線資源控制（RRC）層，在YD/T 3618的第7章做出了相關技術要求。具體要求的內容請查閱本文的附件。
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