5G NR

5G NR（英語: 5G New Radio、ファイブジーニューレイディオ、ファイブジーエヌアール）は、第5世代移動通信システム（5Gモバイルネットワーク）用に3GPPによって仕様策定された新しい無線アクセス技術 (Radio Access Technology: RAT)^[1]。5Gネットワークにおける無線接続の世界標準となる予定である^[2]。

3GPP仕様シリーズ38^[3]でLTEの後継となる5G NRの背景にある技術的詳細を規定している^[4]。

3GPP内の5G NRに関する研究は2015年に始まり、2017年末までに最初の仕様リリースが公開された。3GPP標準化プロセスの進行中、5G NRの最初の大規模な商業サービス開始が2019年に起こるだろうという予想に基づき、業界はドラフト標準に準拠したインフラストラクチャーを実装するための努力をすでに始めていた。

周波数帯

→詳細は「5G新無線周波数帯」を参照

5G NRの周波数帯は、2つの異なる周波数範囲に分割されている。450 MHz - 6 GHzの周波数帯 (Frequency Range 1: FR1) と、24.250 GHz - 52.600 GHzの周波数帯 (Frequency Range 2: FR2) である^[5]。

日本の状況

オペレータ毎の利用バンド

オペレータ	FR1																																			FR2
	n1	n2	n3	n5	n7	n8	n12	n13	n14	n18	n20	n24	n25	n26	n28	n30	n34	n38	n39	n40	n41	n46	n47	n48	n50	n51	n53	n65	n66	n70	n71	n74	n77	n78	n79	n257	n258	n259	n260	n261	n262	n263
NTTドコモ	○														○																			○	○	○
KDDI 沖縄セルラー電話			○												○					○	○												○	○		○
ソフトバンク	○		○												○						○												○		○	○
楽天モバイル																																	○			○

ネットワーク

→詳細は「5G NRネットワーク一覧」を参照

商用5G NRネットワークを立ち上げた最初の通信事業者はカタールのOoredooで、2018年5月に開始した。世界中の他のキャリアがこれに追随している^[6][7]。

開発

2018年、3GPPはリリース15を公開した。これは5G NR規格の標準化「フェーズ1」と言えるものを含んでいた。3GPPは2019年末までに5G NRの「フェーズ2」を含むリリース16を発行する予定である^[8]。

展開方式

5Gコアネットワークでのスタンドアローン (SA) モードが成熟するまで、5G NRサービスでは既存のLTE 4Gインフラストラクチャに依存する非スタンドアローン (NSA) モードが選ばれるだろうと予想される。

非スタンドアローンモード (NSA)

NSAモードでは、コントロールプレーン（制御信号）については既存のLTEネットワークの制御機能に依存し、5G NRはもっぱらユーザープレーン（ユーザデータ信号）を担当する^[9][10]。この方式の利点は5Gの採用をより早く行えることだが、いくつかの通信事業者とベンダーはそれがSAモードの実装を妨げるかもしれないという理由でNSAモードの導入を優先することを批判した^[11][12]。

スタンドアローンモード (SA)

5G NRのSAモードでは、コントロールプレーン、ユーザープレーンの両方に5G基地局を使用する^[9]。4G LTEのコアネットワークに頼らず新しい5Gコアネットワークのみ使用するため^[13][14]、LTEネットワークなしで5Gの展開を可能にする^[15]。低コスト、高効率、そして新しいユースケースの開発の手助けとなることが期待されている^[11][16]。

5Gコア

サブキャリア間隔

NRは5つの異なるサブキャリア間隔をサポートする。

• 15 kHz：LTEと同じ、1ミリ秒のスロット期間に対応する。FR1で利用可能。
• 30 kHz：スロット持続時間0.5ミリ秒。FR2で利用可能。
• 60 kHz：スロット持続時間0.25ミリ秒。通常のCyclic Prefix (CP) と拡張CPの両方を60 kHzで使用できる。FR1とFR2の両方で利用可能。
• 120 kHz：スロット持続時間0.125ミリ秒。これはデータパスの最大サブキャリア間隔である。FR2で利用可能。
• 240 kHz：スロット期間0.0625ミリ秒。同期信号ブロック (SSB) を使用した検索および測定目的でのみ使用できる。FR2で利用可能。

CPの長さはサブキャリア間隔に反比例する。15 kHzで4.7マイクロ秒、および240 kHzで4.7÷16=0.29マイクロ秒。