在 2017 年即将结束之际，3GPP 终于制定了 5G 首个标准——非独立建网 5G 新空口标准。相比之前移动通讯技术，5G 连接速度轻松突破 Gpbs 大关，连接设备数量以 10 倍增加，实现这些突破关键点是 5G 充分利用了频谱资源，也就是无线电资源，那具体是如何实现的？

通吃全频段

频谱资源就像飞机航道一样，看不见，但事实上存在，而且单位空间下频谱资源、航道是有限的。5G 要实现高速连接，必须尽可能利用现在所有授权 / 非授权频谱资源，即使 1GHz 以下低频频带也不例外，北美的 600MHz 频段，西欧多国如法国、意大利、英国、德国的 700MHz 频段将会投入到 5G 运营当中。

不过 1GHz 以下频段资源非常有限，在大范围里 5G 通讯仍是由中频频带承担。比如说欧洲监管机构将 5G 重点运营频带放在 3.4GHz 至 3.8GHz 之间，在这个频带范围内能够轻易提供 100MHz 的连续频谱，而且运营商能充分利用现有的基站资源，加快 5G 部署速度。在 MWC2018 上，高通模拟了德国法兰克福的 5G 新空口非独立网络实际性能，该 5G 网络运行 3.5GHz 频段上，下行速度达到了 490Mbps，4G 用户均值才只有 56Mbps，实现了近 900% 的增益，连接设备数量是以往的 5 倍。

为了冲刺高速，5G 还将使用 " 全新 " 的毫米波，同是在 MWC2018 展台上，高通模拟了美国旧金山毫米波 5G 新空口网络实际性能，网络运行在 28GHz 频段上，实际下行速度从 4G 用户均值的 71Mbps 达到了 1.4Gbps，实现近 2000% 的增益。

技术实现

即使只考虑授权频段，5G 使用频段已从 600MHz 横跨到 48.2GHz，那 5G 是怎样连接如此宽广的无线电以及保证连接可靠性的呢？其实我们从首款商用发布的 5G Modem 高通骁龙 X50 调制解调器上可见一斑，它能够支持在 6 GHz 以下和多频段毫米波频谱运行，旨在为所有主要频谱类型和频段提供一个统一的 5G 设计，同时应对广泛的使用场景和部署场景。应用了大规模载波聚合、可扩展 OFDM 复频参数配置、LAA 多项技术。

载波聚合技术能通过多个连续或者非连续的分量载波聚合获取更大的传输带宽，从而获取更高的峰值速率和吞吐量，比如说同时使用 700MHz、3.4GHz 两个频段上的频谱资源。在 4G 时代里，载波聚合已经允许 TDD LTE、FDD LTE 两种制式混合使用。

在进入 5G 时代后对载波数量进一步增加，开始应用大规模载波聚合技术，如骁龙 X50 调制解调器支持多达 8 个 100MHz 毫米波聚合使用。为了实现同时接入如此多载波以及终端设备，大规模 MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多入多出 ) 技术也应用起来，大规模 MIMO 能够利用基站端的 2D 天线阵列完成 3D 波束成型，进而利用中频段带谱中 3GHz 至 5GHz 频段，并连接更多设备。

在 4G 通讯中已经应用了 OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）技术，然而在 LTE 所支持 20 MHz 载波中，子载波之间的间隔几乎是固定的 15 kHz，非常不灵活。到了 3GPP 制定 5G NR Rel-15 规范中将利用可扩展 OFDM 参数配置，实现子载波间隔能随信道宽度以 2 的 n 次方扩展。简而言之，该技术让 5G 网络能运行在更大信道宽度之上，又不会提高系统的复杂程度，充分利用有限的无线电资源。

此外，在 4.5G 时代开始应用 LAA ( Licensed Assisted Access，授权频谱辅助接 ) 技术仍在 5G 应用中继续发挥 " 挪用 " 非授权频道的作用。它采用 LBT ( Listen Before Talk，先侦听后传输 ) 机制，连接时会先对非授权频道（如 Wi-Fi）进行侦听，确认无其它设备占用时才会连接，连接更为可靠、稳定，增强版的 eLAA 进一步增强了载波聚合与连接能力。

目前骁龙 X50 5G modem 已经广泛应用于运营商的 5G 网络测试，并帮助手机厂商开发进行 5G 手机的打造。在年初的高通中国技术与合作峰会中，高通与 vivo、OPPO、小米、闻泰科技等领先的中国厂商宣布了 5G 领航计划，共同合作更好地支持中国智能手机产业，并预计最早于 2019 年推出符合 5G 新空口标准的商用终端，加速商用顶级 5G 终端预计最早在 2019 年的推出。

结语

为了实现前所未有的高速连接，5G 将是一个频谱资源大整合的时代，如果你看见运营商不停在清退 2G 网络、手机领域新的应用捷报频传，那意味着 5G 离我们越来越近。而高通等通信企业在硬件进行的升级和支持也正为 5G 商用做好充足的准备。