在NR系统中,带宽、子载波间隔(SCS)、物理资源库(PRB)、FFT点数和采样率之间关系密切,需要理清其中关系。
基本时间单元
首先我们需要了解NR系统中的基本时间单元,
NR的基本时间单位为TcT_cTc:
Tc=1Δfmax∙Nf=0.509nsT_c=\frac{1}{\Delta f_{max}\bullet N_f}=0.509nsTc=Δfmax∙Nf1=0.509ns
其中:Δfmax=480×103Hz\Delta f_{max}=480\times10^3HzΔfmax=480×103Hz, Nf=4096N_f=4096Nf=4096
对应最大采样率为1Tc\frac{1}{T_c}Tc1,即1966.08M。
LTE的基本时间单元为TST_STS:
Tc=1Δfref∙Nf,ref=32.552nsT_c=\frac{1}{\Delta f_{ref}\bullet N_{f,ref}}=32.552nsTc=Δfref∙Nf,ref1=32.552ns
其中:Δfref=15×103Hz\Delta f_{ref}=15\times10^3HzΔfref=15×103Hz, Nf,ref=2048N_{f,ref}=2048Nf,ref=2048
对应最大采样率为1Ts\frac{1}{T_s}Ts1,即30.72M。
可参考协议38.211 4.1
参数确定
- Step1:确定系统工作带宽(即BWP)、SCS以及所需PRB数量;
- Step2:基于已知带宽、SCS、PRB数量,计算或者查阅相应表格确定FFT点数;
- Step3:利用确认的FFT点数,计算采样率以满足信号处理需求。
这里举个例子:
5M带宽,15K,25个PRB,25x12=300个样点。38.104建议至少使用512点FFT,实际可选更高。
采样率计算:fs=Δf∙fftsize=512×15KHz=7.68Mf_s=\Delta f\bullet fft_{size}=512\times15KHz=7.68Mfs=Δf∙fftsize=512×15KHz=7.68M
此时1个OFDM符号的样点为512,采样率为7.68M,由于样点少,对应fsf_sfs也低,所以当SCS确定时,OFDM符号的时间长度就确定了,只是样点数量不同,对应FFT点数不同。
带宽与PRB
如38.104中给出了FR1频段下不同带宽与SCS配置下的PRB数量
比如20M带宽,20000KHZ/(15KHZ×12)=111.120000KHZ/(15KHZ\times 12)=111.120000KHZ/(15KHZ×12)=111.1,考虑到保护频带,实际为106RB。
PRB与FFT点数
38.104给出了不同带宽下建议的最小FFT点数,但实际中为了提高频率分辨率和处理灵活性,通常选择更大的FFT点数,比如15KHz、15M带宽下通常选择2048点FFT。