5G NR原理探讨贴-连载2

kongwenhua

抓紧时间又写了一段，涉及到频点号的部分基本就这些了

GSCN频率和频点号

由于5G的频带普遍很宽，即使按照100kHz的ΔFRaster搜索也会需要较长的时间，为了简化终端搜索过程，因此引入了GSCN频点号的定义，具体定义如下

Frequency range	SS block frequency position SSREF	GSCN	Range of GSCN
0 – 3000 MHz	N * 1200kHz + M  * 50 kHz,    N=1:2499, M ϵ  {1,3,5} (Note)	3N + (M-3)/2	2 – 7498
3000 – 24250  MHz	3000 MHz +  N * 1.44 MHz   N= 0:14756	7499 + N	7499 – 22255
24250 – 100000  MHz	24250.08 MHz +  N * 17.28 MHz   N= 0:4383	22256 + N	22256 – 26639
NOTE:      The  default value for operating bands with  SCS spaced channel raster is M=3.

由该表格可以看到，在3GHz以下，每1.2M范围内可以有三个GSCN号定义，对应三个不同的频率位置，在3GHz到24.25GHz范围内，每1.44MHz范围内可以有一个GSCN号定义，对应一个频率位置，而在24.25GHz以上，则为每17.28MHz范围内可以有一个GSCN号定义，对应一个频率位置。

以上所说的每个GSCN号，或者说频率位置处，可能存在5G的SSB块，用于终端进行下行同步以及MIB信息获取。GSCN频率和SSB的对应关系由下表定义

Resource  element index	0
Physical  resource block number of the SS block

我们都知道SSB包含频域的20个RB，编号为0到19，GSCN频点位于编号为10的RB的第一个子载波的中心。

虽然前面定义了所有合法的GSCN号，但是在每一个频段内并不是所有的GSCN号都可以使用，具体可使用的GSCN号由下述表格定义（以FR1为例）

NR Operating band	SS  Block SCS	SS Block  pattern1	Range  of GSCN    (First  – <Step size> – Last)
n1	15 kHz	Case  A	5279 – <1> – 5419
n2	15 kHz	Case  A	4829 – <1> – 4969
n3	15 kHz	Case  A	4517 – <1> – 4693
n5	15 kHz	Case  A	2177 – <1> – 2230
	30 kHz	Case  B	2183 – <1> – 2224
n7	15 kHz	Case  A	6554 – <1> – 6718
n8	15 kHz	Case  A	2318 – <1> – 2395
n12	15 kHz	Case  A	1828 – <1> – 1858
n20	15 kHz	Case  A	1982 – <1> – 2047
n25	15 kHz	Case  A	4829 – <1> – 4981
n28	15 kHz	Case  A	1901 – <1> – 2002
n34	15 kHz	Case  A	5030 – <1> – 5056
n38	15 kHz	Case  A	6431 – <1> – 6544
n39	15 kHz	Case  A	4706 – <1> – 4795
n40	15 kHz	Case  A	5756 – <1> – 5995
n41	15 kHz	Case  A	6246 – <3> – 6717
	30 kHz	Case  C	6252 – <3> – 6714

以其中的n41中子载波带宽30kHz为例，可用的GSCN编号为6252到6714的步进值为3的部分。

截止目前我们可以看到，在NR-ARFCN的定义中每个频段只有部分频点号NR-ARFCN可以用，在GSCN的定义中也是只有部分频点号GSCN号可用，我们以n41频段30kHz子载波为例来看一下协议这种约束的原因

NR Operating  band	ΔFRaster    (kHz)	Uplink    Range  of NREF    (First  – <Step size> – Last)	Downlink    Range  of NREF    (First  – <Step size> – Last)
n41	15	499200 – <3> – 537999	499200 – <3> – 537999
	30	499200 – <6> – 537996	499200 – <6> – 537996

假定我们选择的NR-ARFCN为499200（实际是不可用的，必须保证频点的边界在频带内），即中心频率为2496MHz。

n41频段的GSCN定义如下（以30kHz子载波为例）

NR Operating band	SS  Block SCS	SS Block  pattern1	Range  of GSCN    (First  – <Step size> – Last)
n41	15 kHz	Case  A	6246 – <3> – 6717
	30 kHz	Case  C	6252 – <3> – 6714

假定GSCN选6252，则其对应的物理频率为2500.95MHz，NR-ARFCN频率和GSCN频率的差值为2500.95-2496=4.95Mhz=4950kHz，4950kHz/30kHz=165，我们之前已经知道根据定义，不论是GSCN还是NR-ARFCN频点，对应的都是某一个子载波的中心频率，两个中心频率的差值可以整除30kHz，说明SSB中的子载波和以由NR-ARFCN决定的子载波是能在子载波层面上对齐的。

进一步考虑NR-ARFCN的步进值为6（对应ΔFRaster为30kHz），说明进行NR-ARFCN后依然是会子载波对齐的，考虑GSCN号步进值为3，说明每个1.2MHz范围内只有一个GSCN号可用，下一个可用的GSCN号必须是1.2MHz整数倍之外的，而1.2MHz也是30kHz的整数倍，说明GSCN编号调整后也是可以保持子载波对齐的，即在NR-ARFCN和GSCN的调整上，只有在每个频段内按照限定规则调整才能保证子载波对其，其他的NR-ARFCN编号和GSCN编号都不能保证子载波对齐。