: 5G NR的基本时间单位。
其中, Hz,
,信道最大傅里叶变换的点数
: 无线帧长度;值为10ms 。
5G NR的子载波间隔不再像LTE的子载波间隔固定为15Khz,而是可变的,见下表:
一个无限帧长为10ms,每个无线帧分为10个子帧,子帧长度为1ms;每个无线帧又可分为两个半帧(half-frame),第一个半帧长5ms、包含子帧#0~#4,第二个半帧长5ms、包含子帧#5~#9;这部分的结构是固定不变的。
可变的部分是每个子帧包含的符号数,由于子载波间隔是可变的,子载波间隔越大则每个符号的长度越短,而子帧长度是固定为1ms的,所以子载波间隔越大则一个子帧所包含的符号越多,计算公式为:
=
这个公式的意义是,每个子帧所包含的符号数两等于每个子帧包含的slot数乘以每个slot包含的符号数量。
对于URLLC场景,要求传输时延低,此时网络可以通过配置比较大的子载波间隔来满足时延要求。
子载波的间隔最后协议定位15KHz~240KHz,为什么不能小于15KHz或大于240KHz呢?相位噪声和多普勒效应决定了子载波间隔的最小值,而循环前缀CP决定了子载波间隔的最大值。我们当然希望子载波间隔越小越好,这样在带宽相同的情况下,能够传输更多的数据。但如果子载波间隔太小,相位噪声会产生过高的信号误差,而消除这种相位噪声会对本地晶振提出过高要求。如果子载波间隔太小,物理层性能也容易受多普勒频偏的干扰;如果子载波间隔的设置过大,OFDM符号中的CP的持续时间就越短。设计CP的目的是尽可能消除时延扩展(delay spread),从而克服多径干扰的消极影响。CP的持续时间必须大于信道的时延扩展,否则就起不到克服多径干扰的作用。因此选择15KHz~240KHz都是技术和实现成本等一系列综合考虑的折中结果。
参考
【1】TS38.211
【2】《为什么5G这样设计空口物理层?》