来自系列:了解5G NR标准
Marc Barberis,Mathworks
了解5G NR波形,框架结构和数字学后的基础知识。此视频查看OFDM波形,以及5G NR中支持的不同子载波间距。金宝app您还将了解不同子载波间距对插槽和子帧的影响。
然后,此视频通过运营商和带宽零件的概念来介绍,并解释了自适应带宽部件如何有助于降低功耗。您还将了解资源块以及为什么零个子载波在5G NR中调制。
这是我们系列的新集“5G解释”。在此视频中,我们讨论了5G NR波形,框架结构和数字学的基础知识。我们将查看OFDM波形,这一非常重要的5G NR的特征,以适应不同的子载波间距及其对槽和子帧的影响。然后,我们将探索运营商和带宽部分的概念,并了解5G NR中的资源块如何与LTE不同。
5G NR定义具有循环前缀的OFDM的波形。它还减少了波形的保护频带,这意味着在LTE中时,5G波形不限于带宽的90%。如在LTE中,标准不指定任何限制带宽和光谱泄漏的任何特定技术。几种众所周知的技术,例如过滤OFDM或OFDM,已经受到了很多关注。您可以使用Mathworks Communications Systems Toolbox的示例轻松尝试它们。
许多5G功能的关键是5G NR中的子载波间距可能不仅仅是一个值,在LTE中的一个值为15千赫兹,而是2个倍数为15千赫兹高达240千赫兹,如第一行所示。结果,随着OFDM符号持续时间是子载波间隔的倒数,符号持续时间为最高子载波间隔的2,4,8或16倍。
同时,相同的子载波进一步分开时占用更大的带宽。这是第三行可以看到的。最大受支持的带宽为50兆金宝app赫兹,每次达到100,200和400 Megahertz,120千赫兹间距下降50千赫。对于240千赫兹的最高子载波间隔,支持的子载波的数量减半,这意味着带宽仍然是400兆赫兹。金宝app
那么有不同的子载波间距有哪些优点是什么?对于一个,较高的子载波间距增加带宽,正如我们刚刚讨论的那样。同时,它缩短了一个OFDM符号的传输时间,因此可以在物理层处启用较短的延迟。
5G NR保留10毫秒帧的概念,分为10毫秒的子帧。还有一个插槽的概念,但其定义与LTE中的插槽不同。一个插槽定义为14个OFDM符号,其对应于一次帧或一个毫秒在LTE中。由于可变子载波间隔,每个子帧的时隙数也是可变的。
由于子载波间距加倍,因此槽长度减半,因为OFDM符号长度减半。因此,每个子帧的时隙数倍起。这在此表的最后一列中显示。而且,随着子载波间隔的增加,滑动件底部的图像示出了槽长度的缩短。
到目前为止,我忽略了某些参数之间存在相互依存性的事实。在这里,我想介绍载波频率的依赖性。频率范围1或FR1,用于低于6 GigaHertz的载波频率。在该范围内,仅提供15,30或60千赫兹的子载体间距。对于对应于毫米波频率的FR2,数据传输只能使用60或120千赫兹子载波间隔。最后,注意240千瓦间距为非数据通道保留,即同步信号块,该同步信号块在该系列的另一集中描述,“5G说明”。
更深入地进入插槽结构的细节,5g使用与LTE相同的想法,其中槽的第一个OFDM符号的循环前缀比下一个六个的循环前缀更长。这请求求出符号在同一带宽内的子载波间隔混合时如何对齐。让我们在这里陈述,5G NR以OFDM符号定期对准的方式定义所有子载波间隔的循环前缀长度,无论子载波间隔如何,都是如此,如图所示。
它现在有助于介绍两个概念,运营商和带宽零件。对于每个数字,定义了一个载波。载波的特征在于子载波间隔,多个资源块和起始资源。每个载波对应OFDM资源网格。
我们可以在这里看到如何定义MathWorks 5G工具箱中的运营商的两个示例,其中一个带15千赫兹子载波间隔和216个资源块,以及106个资源块中的30千赫兹子载波间隔。较大的子载波间隔意味着106个资源块在15千赫兹的216资源块上覆盖几乎相同的带宽。
现在让我们看看带宽部分。一个带宽部分的特征还通过子载波间隔,资源块数和起始资源。带宽部分与具有相同子载波间隔的载波相关联。但通常存在具有相同载波间距的几个带宽部件。带宽部件可以被视为解决UE可用的频谱的方法。
带宽零件解决以下问题: - 某些设备可能无法接收完整带宽。请记住,带宽可以像400兆赫兹一样大。而且,即使当设备能够接收更大的带宽时,如果可以用较小的带宽寻址,它将节省功率,例如,因为它在该时间点不需要高数据速率。此外,您还可以通过定义每个带宽部分的子载波间隔,带宽和位置,在Mathworks 5g工具箱中轻松配置带宽部分的带宽部分。
一个UE可以与最多四个带宽部件相关联。但是一个UE一次只能有一个带宽部分活动。这些带宽部件被预先配置,并且可以指示UE随时间切换在这些不同的带宽部分之间。在该图上,可以在带宽部分1至2之间的UE切换,回到1,然后到带宽部分3,其覆盖较大的带宽 - 当必须与Genode B交换更多数据时。
5G NR中的资源元素的定义与LTE相同。它是最小的逐个频率单元,它是一个子载波和一个OFDM符号。另一方面,资源块被定义为一组12个子载波,没有相关的持续时间。您可以记住,在LTE中,资源块被定义为12个OFDM符号的12个子载波。
最后,注意,DC子载波在5G NR中调制,而在LTE中保持未被调节。差异的原因是,在5G NR中,带宽部件,因此不需要在载波带宽中居中变速器。因此,零个子载波不会在5G NR OFDM网格中播放任何特定角色。
这一结束了“5G解释”视频系列在5G NR波形,框架结构和数字学中的一集。
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