5G(NR)與4G(LTE)都是通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)進(jìn)行信令和數(shù)據(jù)信息傳遞,，但由于采用技術(shù)不同在物理層(Layer1)它們之間有諸多差異，具體表現(xiàn)在以下十大方面,。

一,、頻率(Frequencies):4G(LTE)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)僅支持低于6GHz的頻率,；而在5G(NR)中3GPP定義了兩個(gè)不同頻段:FR1和FR2，其中：FR1與LTE相同，支持sub 6GHz頻段,；FR2支持毫米波的24GHz~52GHz之間的頻率。由于電磁波特性,，這些高頻率需要特殊處理才能發(fā)揮作用,。這是因?yàn)橥ǔＥc高頻相比，低頻往往傳播得更遠(yuǎn),，也就發(fā)射器必須花費(fèi)更多的能量才能使信號(hào)達(dá)到所需的距離,。

二、子載波間距(SCS):這是4G(LTE)和5G(NR)之間一個(gè)重要區(qū)別,。LTE 在正常循環(huán)前綴情況下支持15KHz的SCS,，在擴(kuò)展循環(huán)前綴的情況下支持30KHz。5G(NR)支持15,、30,、60、120和240KHz的SCS,。

• 4G(LTE)中當(dāng)SCS為15KHz,12個(gè)子載波的資源塊占用12x15KHz=180KHz的頻譜,；

• 5G(NR)中當(dāng)SCS為240KHz時(shí)的資源塊將占用2880KHz或2.88MHz的頻譜。

SCS也稱(chēng)為參數(shù)集(使用希臘字母u表示),，在FR1中支持的SCS有15,、30和 60KHz，F(xiàn)R2支持的有60,、120和240KHz

三,、時(shí)間單位(Time Units)

• 在4G(LTE)中最小的時(shí)域單位是一個(gè)持續(xù)時(shí)間為0.5ms的時(shí)隙(Time Slot),在正常CP中將包含7個(gè)FDM符號(hào)；兩個(gè)時(shí)隙的子幀為1ms,，具有10個(gè)子幀的無(wú)線(xiàn)幀時(shí)長(zhǎng)為10ms,。

• 在5G(NR)中無(wú)線(xiàn)幀仍是10毫秒，一個(gè)子幀是1毫秒,，而每個(gè)子幀的時(shí)隙數(shù)取決于參數(shù)集或SCS,。無(wú)論時(shí)隙持續(xù)時(shí)間多長(zhǎng)每個(gè)時(shí)隙都包含14個(gè)OFDM符號(hào)。         

5G中如果網(wǎng)絡(luò)的SCS為15KHz時(shí)，一個(gè)時(shí)隙將為1ms,；而當(dāng)SCS為30KHz情況下,，每個(gè)時(shí)隙將縮短為0.5ms，每個(gè)子幀將有2個(gè)時(shí)隙,。在SCS為240KHz 時(shí)每個(gè)時(shí)隙僅為0.0625ms,，每個(gè)子幀將有16個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙有14個(gè)OFDM符號(hào),。其中時(shí)間和頻率成反比,，也就是如果頻率增加時(shí)間就會(huì)減少。

5G(NR)還支持Mini Slots時(shí)間單位調(diào)度(每個(gè)mini slot可是2,4或7個(gè)符號(hào),，它們可以與常規(guī)Slot重疊）,，還有一種稱(chēng)為Self contained slot的東西，其中每個(gè)Slot有很少的DL,，配置很靈活可有幾個(gè)UL符號(hào),。

四、幀類(lèi)型/時(shí)隙格式(Frame Types/Slot Formats)4G(LTE)沒(méi)有稱(chēng)為時(shí)隙格式的東西,，只有兩種不同的幀類(lèi)型：

• Frame Type1(FDD):所有OFDM符號(hào)用于DL或UL,；

• Frame Type2(TDD):定義了多個(gè)UL-DL配置和特殊子幀模式。

但在5G(NR)中它變得非常靈活,，這些時(shí)隙格式中的每一種都定義了不同的 DL,、UL和靈活符號(hào)模式。一個(gè)靈活的符號(hào)可以是DL或UL,，這取決于它是如何配置給UE的。

五,、帶寬部分(BWP)

• LTE支持6種不同系統(tǒng)帶寬(1.4MHz,、3MHz、5MHz,、10MHz,、15MHz、20MHz),；

• 5G(NR)支持從5MHz~400MHz的小區(qū)帶寬,；具有如此大的頻譜 UE監(jiān)控整個(gè)帶寬可能是不現(xiàn)實(shí)的，所以專(zhuān)門(mén)定義了一個(gè)叫做BWP(Bandwidth Part)的東西,，也就是系統(tǒng)帶寬的一個(gè)子集,；BWP可以與系統(tǒng)帶寬一樣寬或更窄；每個(gè)終端(UE)可以配置為最多監(jiān)視4個(gè)BWP,，其中任何一個(gè)在任何給定時(shí)間點(diǎn)處于活動(dòng)狀態(tài),。給定小區(qū)的不同BWP可以具有不同的SCS，這樣每個(gè)BWP可以用于不同的應(yīng)用程序；在給定小區(qū)中的不同BWP也可以重疊,。                               

六,、物理層信道(Physical Layer Channels)

• LTE在下行(DL)支持信道包括:PDSCH、PDCCH,、PBCH,、PCFICH、PHICH,、PMCH,；上行(UL)支持信道有:PUSCH、PUCCH,、PRACH,。

•  5G(NR)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化后下行(DL)方向只有：PDSCH、PDCCH,、PBCH信道,；在上行鏈路(UL)支持的信道有：PUSCH、PUCCH,、PRACH,。

七、物理層信號(hào)(Physical Layer Signals)

• LTE在下行方向(DL)上主要有PSS,、SSS,、CSRS；在上行方向(UL)上有DMRS,、SRS,。

•  5G(NR)在下行方向(DL)上有PSS、SSS,、DMRS,、CSI-RS、PTRS,、TTRS,，上行方向(UL)上有SRS、DMRS,。                             

八,、PSS/SSS/PBCH時(shí)間/頻率分配

• 在4G(LTE)中PSS和SSS每5毫秒傳輸一次，PBCH每10毫秒傳輸一次,。PSS+SSS+PBCH在subframe-0中出現(xiàn)時(shí)形成7個(gè)符號(hào),，PSS+SSS在subframe-5中出現(xiàn)時(shí)形成2個(gè)符號(hào)。PBCH每10ms重復(fù)一次,，PBCH(MIB)的內(nèi)容每40ms更新一次,。                                                              

• 在5G(NR)中PBCH+SSS+PSS形成一個(gè)稱(chēng)為SSB塊(它們總是在一起),每個(gè)SSB塊以固定模式包含它們中的所有三個(gè)。NR中的SSB塊由4個(gè)OFDM符號(hào)組成，PSS在第一個(gè)符號(hào)中,，SSS在左側(cè),、右側(cè)、頂部和底部被PBCH包圍,。SSB塊在時(shí)域中跨越4個(gè)符號(hào),，在頻域中跨越240個(gè)子載波。NR中的SSB每20毫秒傳輸一次,，重復(fù)4次,，跨越80毫秒。在NR中支持SSB的突發(fā),，也就是SSB類(lèi)型的給定時(shí)隙內(nèi)可以有多個(gè) SSB(LTE沒(méi)有可用的此類(lèi)配置),，SSB突發(fā)長(zhǎng)度取決于SCS。

九,、大規(guī)模MIMO/波束斌形(Massive MIMO/Beam forming)：這是在LTE中未充分利用的一項(xiàng)功能,，因?yàn)槭褂玫念l率較低并不真正需要它。但在5G(NR)的FR2中,，基站必須斌形波束以便將能量集中傳輸?shù)浇K端(UE),，否則如果全向傳輸基站發(fā)射的能量很容易衰減。為了形成波束,，基站使用大量的天線(xiàn)陣列,，天線(xiàn)的數(shù)量可以從4到64不等甚至更多?；旧匣究梢栽谝粋€(gè)時(shí)隙中沿一個(gè)方向發(fā)射波束,，然后以TDM方式在所有方向上連續(xù)控制該波束。

十,、編碼方案(Encoding Schemes)：LTE使用Turbo,、咬尾卷積(tail biting convolutional)碼、維特比(viterbi encoding)碼等,，而5G(NR)使用LDPC(低密度奇偶校驗(yàn)碼),、Polar碼分別用于數(shù)據(jù)和控制信道,。