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技術文章 | 5G NR空口物理資源概述(1)

發表時間:2021-03-15 09:27

轉載自:https://mp.weixin.qq.com/s/GH9de4Hk88pcDU34xbCYpg

原創者: 安立通訊科技Anritsu

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NR頻域資源

5G發展背景


第五代移動通信技術(5th generationwireless systems)簡稱5G。隨著移動互聯網的發展,越來越多的設備接入到移動網絡中。5G的性能目標是高速數據率,低時延,節約能源,降低成本,提高系統容量和多樣化設備連接,實現萬物互聯。為了高效地利用頻域資源,通過推進物理層技術,使用新開發的頻段和增加網絡密度提高頻譜效率。


NR(New Radio)的物理資源,分為頻域和時域資源。在頻域上包括頻段,頻帶,子載波帶寬,BWP,柵格,帶寬,RB等,在時域上,包括無線幀,子幀,時隙,符號,CP,上下行配置比等。時域和頻域是密切相關的,首先我們先講一下頻域資源。



01
NR頻率、工作頻段、信道帶寬


NR的頻率分兩個頻率范圍(frequency range, FR):410MHz-7125MHz,簡稱為FR1,;24250MHz-52600MHz,簡稱為FR2。

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FR1的實際工作頻率在3GPP TS38.101-1的早期版本中定義范圍617MHz-5000MHz,后面更新的版本中增加了n96,工作頻率達到7125MHz。根據雙工模式(duplex mode)不同,分為FDD/TDD/SDL/SUL。TDD(時分復用)和FDD(頻分復用)是移動通信系統中兩大主要制式。5G NR中還引入了新的SDL(補充下行)和SUL(補充上行)頻段。
在3GPP TS38.101-1中,定義FR1的工作頻段有50個,其中FDD有23個頻段,TDD有16個頻段,SDL有3個頻段,大部分頻段與TS36.101定義的LTE對應的頻段是重合的。
n77~n79、n90、n96為TDD模式,n80~n84、n86、n89、n95為SUL模式,是NR新開發的頻段。在FR2 TS38.101-2中,定義了n257、n258、n260、n261都是TDD模式。


TS38.101-1   NR工作頻段(FR1)

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工作頻帶工作的信道帶寬不是非要按最大配置,可以靈活部署。5G NR的FR1頻段范圍的信道帶寬有12種選擇:5MHz、10MHz、15MHz、20MHz、25MHz、30MHz、40MHz、50MHz、60MHz、80MHz、90MHz、100MHz。在FR2頻段范圍,有4種選擇:50MHz、100MHz、200MHz、400MHz。但是對于特定的工作頻帶,不是所有的信道帶寬選擇都支持的,它還受到子載波帶寬SCS(subcarrier spacing)的制約。


子載波帶寬(SCS)和參數集μ相關。在NR FR1中,SCS和μ對應關系是SCS=2μ?15 [kHz],見下表。

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信道的子載波寬度,FR1支持15kHz,30kHz,60kHz;FR2支持60kHz,120kHz,240kHz。240kHz不用于FR2數據傳輸用,僅在SS/PBCH block可使用。一個時隙slot里,常規前綴有14個OFDM符號,擴展前綴有12個OFDM符號。

對于特定的工作頻帶和SCS,TS38.101-1 5.3.5和TS38.101-2 5.3.5給出支持信道帶寬選擇。例如:FR1的n41,SCS=15kHz,信道帶寬可支持10MHz, 15MHz, 20MHz, 40MHz, 50MHz。如果SCS=30kHz,信道帶寬可支持10MHz, 15MHz, 20MHz, 40MHz, 50MHz, 60MHz, 80MHz, 90MHz, 100MHz。FR2選擇簡單些,SCS=60kHz,信道帶寬不支持400MHz。

參考規范如下:

TS 38.101-1 NR; UE radio transmission andreception Range1 standalone
TS 38.1010-2 NR; User Equipment (UE) radiotransmission and reception Range 2 Standalone
TS 38.211 NR; Physical channels andmodulation
TS 38.213 NR; Physical layer procedures forcontrol
TS 38.214 NR; Physical layer procedures fordata
TS38.508-1 5GS; User Equipment (UE) conformance specification; Part 1: Commontest environment

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