NR物理资源 频域

sub 6Ghz FR1(0.45 GHz ~ 6 GHz,后续更新为0.41 GHz ~ 7.125 GHz)

mmWave FR2(24.25 GHz ~ 52.6 GHz)

FR1 又分为sub 3和c band

根据双工模式(Duplex Mode)的不同,频带又分为4种类型FDDTDDSDL(Supplementary Downlink,辅助下行)和SUL(Supplementary Uplink,辅助上行)

频带(Band)基础上,协议定义了频带组合(Band Combination),包括三种类型1CA(Carrier Aggregation,载波聚合)场景的频带组合,包括intra-band CA(contiguous或non-contiguous)和inter-band CA(two bands或three bands);2MR-DC场景中,eutranr的频带组合(详见3GPP TS 38.101-3);3TDD模式SUL模式的频带组合,SUL载波不单独使用,用于弥补NR载波上行不足,扩大NR覆盖范围。

子载波带宽(scs)是参数集(Numerology)的构成之一,可变的参数集NR相对于LTE一个显著的不同之处。在LTE中,SCS固定为15 KHz(preamble SCS除外),在NR中,SCSμ对应(SCS = 15 KHz x 2^μ)。

LTE一样,在NR中,1RB包含12SC—— 不过,在NR中,RB定义只和频域相关,和时域无关

LTE中,PDCCH分布在整个系统带宽,UE必须知道支持基站配置的系统带宽,举个例子,只支持10 MHz带宽的UE在带宽为20 MHz的基站下无法工作。在NR中,引入了BWP(Bandwidth Part),即部分带宽概念,基站按照UE能力配置BWP,UE只能看到BWP,甚至不知道系统带宽的大小。

在每个载波单元上,同一方向同一时刻,UE只能激活1个BWP —— 各个BWP的带宽参数集可以不同,频域位置可以不同,甚至各BWP的频率范围也可以重叠。举个例子(引用自协议),UE配置了3个BWPBWP1带宽为40 MHz,SCS为15 KHz;BWP2带宽为10 MHz,SCS为15 KHz;BWP3带宽为20 MHz,SCS为60 KHz。3个BWP带宽和SCS不同,BWP1BWP2范围重叠。


3GPP0 ~ 100 GHz(绝对频率)划分为若干信道(Channel),构成信道栅格(Channel Raster)。在不同区间中,间隔大小(ΔFGlobal)是不同的(在LTE中,固定为100 kHz),频率越高,间隔越大。0 ~ 100 GHz划分为三个区间10 MHz ~ 3000 MHz(区间A),间隔5 kHz23000 MHz ~ 24 250MHz(区间B);间隔15 kHz324 250 MHz ~100 GHz(区间C),间隔60 kHz。

由此,0 ~ 100 GHz划分为3 279 166个信道(如果0也算的话),可用NR-ARFCN(NR Absolute Radio Frequency Channel Number,NR绝对无线频率信道号)标识,可称为NR频点,意义类似于LTEARFCN(Absolute Radio Frequency Channel Number,绝对无线频率信道号)。三个区间的起始位置(0 MHz、3000 MHz、24 250 MHz)定义为参考频率(FREF-Offs),分别对应NR ARFCN(NREF-Offs)为0600 0002 016 667

附带一提,为了UE可以快速搜索SSB3GPP还定义了同步栅格(Synchronization Raster)。在LTE中,PSSSSSPBCH固定放置在载波正中间,在NR中,SSB的位置灵活很多(还可以放置额外的SSB用于测量),但这也为SSB搜索增加了困难。相对于LTENRARFCN实在太多,按照信道栅格搜索太费时间,因而引入了同步栅格。显然,同步栅格间隔应远大于信道栅格(特别是高频),以减少同步信道数量。同步栅格也划分为三个区间(0 MHz ~ 3000 MHz、3000 MHz~ 24250 MHz、24 250 MHz ~ 100 GHz),和信道栅格定义相同。

SSB参考频率(SSREF)和GSCN(Global Synchronization Channel Number)对应,各区间计算公式不同 —— 区间AN取值范围为1 ~ 2499M取值为1、3、5GSCN= 3N + ( M – 3 ) / 2SSREF = N x 1200 + M x 50kHz区间BN取值范围为0 ~ 14 756GSCN = 7499 + NSSREF = 3000 + N x 1.44 MHz区间CN取值范围为0 ~ 4383GSCN = 22 256 + NSSREF = 24 250.08 + N x 17.28 MHz


了解NR ARFCN后,来认识另一个NR新增概念:Point A。由于频带宽度大幅增加,频域资源分配非常灵活,NR弱化了“中心频点”概念(但还是存在的),在频域定义一个参考点,用于指示频域资源的位置。第一个CRB(n_μ_CRB = 0)的第一个SC(k = 0)的中心位置就是Point A。对于特定的SC,可由k推算SC所在的CRB,即n_μ_CRB = int( k / N_RB_SC )

CRB的基础上,可以定义资源栅格(Resource Grid),以下简称GridGrid范围内的资源才可用于传输数据。Grid属性SCS Specific Carrier包含的参数指示:sub carrier spacing表示Grid的SCSCarrier Bandwidth表示Grid的带宽(N_size_μ),单位为CRB_μoffset To Carrier表示起始位置(N_start_μ),即频率最低SCPoint A之间的偏移 —— 在FR1中,单位为15 kHz,在FR2中,单位为60 kHz

Grid的基础上,可以定义BWP。在BWPCRB的基础上,可以定义PRB(Physical Resource Block)。

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