技術(shù)文章 | 5G NR空口物理資源概述（1）

發(fā)表時(shí)間：2021-03-15 09:27

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原創(chuàng)者：安立通訊科技Anritsu

NR頻域資源

5G發(fā)展背景

第五代移動(dòng)通信技術(shù)（5th generationwireless systems）簡(jiǎn)稱5G。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來(lái)越多的設(shè)備接入到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中。5G的性能目標(biāo)是高速數(shù)據(jù)率，低時(shí)延，節(jié)約能源，降低成本，提高系統(tǒng)容量和多樣化設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)。為了高效地利用頻域資源，通過(guò)推進(jìn)物理層技術(shù)，使用新開(kāi)發(fā)的頻段和增加網(wǎng)絡(luò)密度提高頻譜效率。

NR（New Radio）的物理資源，分為頻域和時(shí)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(shí)域上，包括無(wú)線幀，子幀，時(shí)隙，符號(hào)，CP，上下行配置比等。時(shí)域和頻域是密切相關(guān)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(gè)頻率范圍（frequency range, FR）：410MHz-7125MHz，簡(jiǎn)稱為FR1,；24250MHz-52600MHz，簡(jiǎn)稱為FR2。

FR1的實(shí)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(dá)到7125MHz。根據(jù)雙工模式(duplex mode)不同，分為FDD/TDD/SDL/SUL。TDD（時(shí)分復(fù)用）和FDD（頻分復(fù)用）是移動(dòng)通信系統(tǒng)中兩大主要制式。5G NR中還引入了新的SDL（補(bǔ)充下行）和SUL（補(bǔ)充上行）頻段。

在3GPP TS38.101-1中，定義FR1的工作頻段有50個(gè)，其中FDD有23個(gè)頻段，TDD有16個(gè)頻段，SDL有3個(gè)頻段，大部分頻段與TS36.101定義的LTE對(duì)應(yīng)的頻段是重合的。

n77~n79、n90、n96為T(mén)DD模式，n80~n84、n86、n89、n95為SUL模式，是NR新開(kāi)發(fā)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）

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(duì)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(shù)集μ相關(guān)。在NR FR1中，SCS和μ對(duì)應(yīng)關(guān)系是SCS=2^μ?15 [kHz]，見(jiàn)下表。

信道的子載波寬度，F(xiàn)R1支持15kHz，30kHz，60kHz；FR2支持60kHz，120kHz，240kHz。240kHz不用于FR2數(shù)據(jù)傳輸用，僅在SS/PBCH block可使用。一個(gè)時(shí)隙slot里，常規(guī)前綴有14個(gè)OFDM符號(hào)，擴(kuò)展前綴有12個(gè)OFDM符號(hào)。

對(duì)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(jiǎn)單些，SCS=60kHz，信道帶寬不支持400MHz。

參考規(guī)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