1.3 无线帧结构
1.3.1 基本时间单位
NR物理层的基本时间单位为TC,与LTE的基本时间单位TS关系如下:
TC=TS/64
LTE的基本时间单位TS通过下式计算得到:
TS=1/(Δƒref×Nf,ref)=1/(15×103×2048)s≈3.255×10-8s
式中,Δƒref =15×103Hz,Nf,ref=2048。
根据协议,LTE支持6种不同的传输带宽1.4 MHz、3 MHz、5 MHz、10 MHz、15 MHz、20 MHz,子载波间隔为15kHz,所以最大传输带宽20MHz共含有1200个子载波,其余带宽为保护间隔。这1200个子载波分别承载着子序列信息,在做IFFT时,频域采样点数不能少于1200才可以保证信息不会丢失,但在计算机系统里,采样点数必须是2的幂次方,因此采用2048点的IFFT生成OFDM符号。
频域2048个点意味着时域也是2048个采样点,LTE子载波间隔是15kHz,对应OFDM符号长度为1/15000s,符号长度除以2048个采样点,得到采样间隔Ts,即LTE中OFDM符号的采样间隔,为3.255×10-8s。
NR时间单位TC的定义如下(参阅TS38.211 4.1节,实现方式和LTE类似):
TC=TS/к=1/(Δƒmax×Nf)=1/(480×103×4096)s≈5.086×10-10s
式中,Δƒmax=480×103Hz,Nf=4096,к=64。
TR38.802规定,5G可扩展子载波间隔至少从15kHz到480kHz(规范中暂未使用480kHz),得到NR最小OFDM符号长度为1/480000s。FR1和FR2频段最大支持的RB数为273个,共有子载波273×12=3276(个),因此需采用4096点的IFFT生成OFDM符号。符号长度除以采样点数得到NR的OFDM符号的采样间隔TC为5.086×10-10s。
不论是LTE还是NR,采样频率固定。LTE子载波间隔固定为15kHz,OFDM符号长度不变,所以每个OFDM符号的采样点个数不变,但NR有多种子载波间隔,OFDM符号长度不固定,因此每个OFDM符号的采样点数不固定。