與TBCC和Turbo等其它候選編碼方式相比，LDPC和Polar碼在各方面的性能就很突出，尤其是能滿足新空口的20Gbps（DL）/10Gbps（UL）的峰值速率指標(biāo)。另外，LDPC解碼器基于并行內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這意味著解碼可以與編碼并行處理，這不僅便于處理大量數(shù)據(jù)，也可以降低處理時(shí)延。最后，傳輸塊的信道編碼算法是偽循環(huán)LDPC碼，有2個(gè)基graph，每個(gè)基graph有8種極性校驗(yàn)方法。一個(gè)基graph用于大于特定長(zhǎng)度或者初始傳送碼率大于特定門(mén)限的碼塊，否則則使用其它基graph。在對(duì)大傳輸塊進(jìn)行LDPC編碼前，傳輸塊被切分為多個(gè)碼塊。廣播信道和控制信息的信道編碼算法采用Polar碼，它基于嵌套序列。在速率適配中會(huì)用到船空減碼（puncturing），縮短（shortening）和重復(fù)等手段。

主要的信道編碼結(jié)構(gòu)如下圖所示。5G新空口信道編碼技術(shù)對(duì)采用速率適配的基礎(chǔ)碼的設(shè)計(jì)的信息塊長(zhǎng)度K的靈活性和碼字長(zhǎng)度的靈活性提供支持，支持的碼字長(zhǎng)度的粒度為1比特。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的信道編碼技術(shù)支持增量冗余（IR）或者類似的技術(shù)，還支持chase combining（CC） HARQ。

圖3、信道編碼結(jié)構(gòu)

3.2.3 多天線技術(shù)

在5G系統(tǒng)中，要想獲得比LTE系統(tǒng)大1000x倍以上的吞吐量，一個(gè)重要的手段就是采用多天線技術(shù)。為此，數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶炀€端口需要增加，以使得網(wǎng)絡(luò)中潛在的空間復(fù)用增益最大化。在NR中，單用戶（SU）下，定義了8種正交DMRS端口，多用戶（MU）下，定義了12種正交DMRS端口。更多工作集中在信令和格式的詳細(xì)設(shè)計(jì)方面。另一方面，CSI獲取（acquisitaion）和干擾測(cè)量也應(yīng)當(dāng)增強(qiáng)，以便更好地支持高階SU/Mu數(shù)據(jù)傳送。為了增強(qiáng)CSI測(cè)量和報(bào)告，對(duì)基于互易性的數(shù)據(jù)傳輸，設(shè)計(jì)了高分辨率的碼本以及增強(qiáng)SRS（如增加SRS端口）。當(dāng)前，已經(jīng)支持最多到Rank 8的類型1碼本以及rank 1&2的類型II的碼本。波束賦形的CSI-RS的碼本可用于多個(gè)波束的線性合并。進(jìn)一步講，用于IM的ZP&NZP CSI-RS也在NR討論通過(guò)了，以增強(qiáng)干擾測(cè)量技術(shù)。另外，NR中期望UE至少具有2T4R的收發(fā)能力，還支持SRS的天線轉(zhuǎn)換。

多個(gè)TRP協(xié)調(diào)傳送是NR中MIMO的另一個(gè)重要話題。對(duì)單個(gè)PDCCH發(fā)送和多個(gè)PDCCH發(fā)送都支持時(shí)，TRP之間的協(xié)調(diào)可以更加靈活，可以在理想傳輸和非理想傳輸之間適配。采用增強(qiáng)多TRP協(xié)調(diào)傳輸，如non-coherent joint transmission（NCJT，不一致的協(xié)同傳輸），小區(qū)邊緣用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)可以顯著提升。

波束管理是NR中的一個(gè)新特性。當(dāng)頻段擴(kuò)展到6GHz以上時(shí)，波束賦形有助于補(bǔ)償通路率耗的增加。從初始接入的角度看，如果同步、隨機(jī)接入和廣播信號(hào)都是基于波束的，則高頻小區(qū)的覆蓋是需要最先考慮的因素。對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸來(lái)講，高頻上會(huì)遭遇更多的繞射和阻擋，因此有效的波束追蹤和配對(duì)算法在魯棒性和吞吐量方面都要仔細(xì)設(shè)計(jì)。波束掃描過(guò)程用于發(fā)現(xiàn)gNB和UE之間的最準(zhǔn)確的波束對(duì)，以獲得最大的波束賦形增益。應(yīng)當(dāng)支持基于組的波束報(bào)告，以獲得多個(gè)信道簇所對(duì)應(yīng)的最大的波束組信息。對(duì)于數(shù)據(jù)傳送來(lái)說(shuō)，需要指示RS端口間的偽共址信息，以獲取空間接收信道的特性。還有，執(zhí)行波束恢復(fù)過(guò)程來(lái)提供機(jī)會(huì)，以便在RLF之前快速?gòu)牟ㄊ≈谢謴?fù)過(guò)來(lái)。

3.3 物理層過(guò)程

3.3.1 調(diào)度

新空口對(duì)上下行都應(yīng)該至少支持時(shí)隙內(nèi)或者時(shí)隙間調(diào)度。下行資源分配和對(duì)應(yīng)的下行數(shù)據(jù)傳送之間的定時(shí)關(guān)系可以采用高層配置的不同的DCI值來(lái)指示。此外，也可以直接由上層進(jìn)行配置。在UE不知道定時(shí)關(guān)系時(shí)，至少需要對(duì)定時(shí)關(guān)系進(jìn)行定義。采用CP-OFDM的數(shù)據(jù)支持連續(xù)資源分配，也支持非連續(xù)資源分配。

為了節(jié)省UE的功耗，新空口支持射頻帶寬適配。UE可以工作在較小的帶寬上，以降低功耗，也可以轉(zhuǎn)換到較大的帶寬上來(lái)收發(fā)信號(hào)。如圖所示，新空口允許UE在第一個(gè)RF帶寬上接收下行控制信息，但在X us時(shí)間內(nèi)不再指望在比第一個(gè)RF帶寬大很多的第二個(gè)RF帶寬上接收信息。

圖4、射頻帶寬適配

3.3.2 HARQ

每個(gè)TB（傳輸塊）采用1比特傳送HARQ-ACK反饋，一些UE進(jìn)行下行HARQ過(guò)程中也可以對(duì)單個(gè)UE進(jìn)行多個(gè)下行HARQ進(jìn)程的操作。UE支持一組最小的HARQ處理時(shí)間。NR也支持UE間采用不同的最小HARQ處理時(shí)間。HARQ處理時(shí)間至少包括以下時(shí)延：下行數(shù)據(jù)接收時(shí)間到相應(yīng)的HARQ-ACK傳送時(shí)間之間的時(shí)延，以及UL許可接收時(shí)間到相應(yīng)的上行數(shù)據(jù)傳送時(shí)間之間的時(shí)延。UE需要將最小HARQ處理時(shí)間相關(guān)的能力傳送給gNB。

對(duì)于基于碼塊組（CBG）的傳送，可采用1個(gè)或者多個(gè)比特的HARQ-ACK反饋，它具有以下特性。