5G vs 4G

5G vs 4G

如上图所示，5G和4G相比增加了多种numerology、毫米波、大规模多输入多输出、波束管理、LDPC、Polar、SDAP，并修改了上行波束、帧结构和HARQ重传的内容。对于SDN和NFV不属于空口的范畴，有兴趣的同学可以自行学习。

多种numerology

简单的讲就是根据不同的子载波间隔（SCS）产生一组不同的参数，比如CP和一个symbol的长度。在LTE里只有一个numerology即SCS是15Khz，但是NR里有多种不同的SCS，后面会详细介绍。不同的numerology会有不同的帧结构，甚至不同的物理信道、物理信号也能使用不同的numerology。或者不同的BWP里面可以使用不同的numerology。在这种情况下，每个资源元素/资源块和物理无线电频率之间的转换变得复杂。为了处理这种情况，我们根据频率范围定义一个特定的参考子载波间隔。

帧结构

在5G中一个子帧的长度还是1ms，一个子帧中可以有1、2、4、8、16个slot，取决于SCS的大小。每一个slot是14个symbol。Slot是最小调度单元。

毫米波

在NR中毫米波的频率大于6Ghz。

大规模MIMO

由于毫米波的穿透性比较差且衰减很快。所以，为了更好的利用好毫米波让信号传输在一个窄的波束里面，需要用好massive MIMO技术和beamforming技术。

波束管理

波束管理是一组在UE和gNB之间选择、维护和改变波束以保持稳定连接的过程。这一过程将是毫米波范围内NR操作的关键部分。

LDPC/Polar编码

在LTE里信道编码主要是用卷积码和turbo编码方式，但是5G里面主要是用LDPC和Palar信道编码方式。

SDAP层

SDAP是在PDCP上添加的一个全新的层。SDAP的主要作用是为每个数据流应用复杂的QoS。

下面这些内容在上图中没有画出来，也是5G中比较重要的改动。

复杂的RRC信令

LTE相对于WCDMA，RRC参数变得精简了不少。但是在5G中RRC信令开始变的复杂化，原因是因为NR设计的非常灵活，可以支持不同的numerology和各种使用场景（例如eMBB、eMTC、URLLC），而这些灵活的使用场景将导致时频域资源的调度更加复杂，从而使相关配置的RRC参数变得复杂化。

RRC/DCI相互作用

在LTE中，除了非周期CSI报告过程中的CSI请求域外，RRC中的参数和DCI中的参数几乎是独立的。但是在NR中DCI和RRC中的相互作用变得更加常见，如下例所示。

DCI 0_0、DCI 0_1的时域资源分配

DCI 1_0、DCI 1_1的时域资源分配

局部带宽

在NR中，有一种机制来定义给定频带内的频率区域的一部分，并让UE和gNB在该频率区域内通信。这个频带片段被称为BWP（局部带宽）。总的来看，BWP与LTE中的窄带概念类似。但是BWP可以用比窄带更灵活的方式来定义。后面会有单独的文章来讲BWP。

灵活的UL/DL配置

尽管在NR中，一些FDD模式的操作被定义为低于6ghz（FR1），但大部分部署可能是由TDD模式完成的。特别是在毫米波中，只定义了TDD模式。在TDD操作中，我们需要定义下行使用哪个时隙，上行使用哪个时隙。在LTE-TDD中，这里只定义了7种不同的模式，但是在NR中，DL/UL模式可以通过RRC参数以更灵活的方式配置。

基于CBG的HARQ重传

在5G中支持很大的TB size，一旦数据在传输过程中出现错误再重传整个数据就会耗费很大的性能，所以5G引入基于CBG（Code Block Group）的单/多比特HARQ反馈机制，其本质上是将一个TB分成多个小的CBG,这些CBG均可由UE解码，并且UE会为每个CBG发送HARQ反馈。如果配置了基于CBG的传输，仅需要重传未成功接收的CBG，而不需要重传整个TB。

上面的知识点后面都会有更详细的文章来详细讲解，当然除了上面所讲到的知识点外，5G还引入了许多其它的概念，比如CORESET 0和SSB等等，这些都让5G比4G的调度更加动态和灵活。后面会有专门的文章来讲解。