5G NR 信道栅格与同步栅格

全局频率栅格

       在5G NR中，全局频率栅格定义为RF参考频率$F_{REF}$的集合，频域范围为0-100GHz，主要是为了标识RF信道、SSB或者其他资源的频域位置。NR-ARFCN（NR Absolute Radio Frequency Channel Number）则为了对RF参考频率的频域范围进行编码，取值范围为 [0，1，…，3279165]，NR-ARFCN和RF参考频率的关系如下式所示

       具体协议在设计的时候，将RF频率范围分为0-3000MHz、3000-24250MHz、24250-100000MHz。此处只是规定理论上RF端可使用的频段范围，在实际的产业应用中，会受到诸多约束。

       针对上表，举例说明，假设有NR-ARFCN参数为3100，则RF端对应频率计算如下式

信道栅格

       信道栅格定义为RF参考频率的子集，主要用来标识在上下行链路中RF信道的频域位置。在每一个工作带宽中，来自全局频率栅格的不同频率子集用于适配不同的工作频段，从而形成以$△F_{Raster}$为粒度的信道栅格，此信道栅格的频率范围有可能等于或者大于全局信道栅格的粒度$△F_{Global}$。
       在FR1和FR2频段范围内，各个工作频段与信道栅格的映射关系如下表所示


       举例说明，在工作频段n79，信道栅格的粒度有15kHz和30kHz两种，因为n79是TDD频段，所以上下行的NR-ARFCN值均一致，对于15kHz，NR-ARFCN值为620000-653333，步长为1，这是因为全局信道栅格在此NR-ARFCN范围内的粒度为15kHz，与信道栅格粒度一致，所以为1；30kHz的情况与15kHz类似，不再赘述。
       另外信道栅格上的RF参考频率与资源元素（Resource Element）之间的映射关系由下表所示

       以SCS=15kHz，传输带宽=50MHz为例，则传输带宽为270RB，因为270模2=0，所以RE索引k=0。

同步栅格

       在终端刚开机时进行小区搜索时，它只能根据运营商以及终端支持的频段检测SSB信号，进行下行时频同步。由于全局频率栅格的粒度较小导致NR-ARFCN的取值范围较大，如果直接根据全局频率栅格进行盲检，则同步时延会比较大。为了有效的降低此过程的同步时延，3GPP专门定义了同步栅格（Synchronization Raster）的概念，并通过全局同步信道号（GSCN，Global Synchronization Channel Number）来限定搜索范围。如下表所示，在0-3000MHz范围内，同步栅格为1200kHz；在3000-24250MHz范围内，同步栅格为1.44MHz；在24250-100000MHz范围内，同步栅格为17.28MHz。与NR-ARFCN类似，GSCN同样对0-100GHz范围的频段做了定义，每个GSCN对应一个SSB的检测频点。

       在FR1和FR2频率范围内，针对每个工作频段，GSCN的范围如下表所示，其中表中的SSB图样可在38.213.4节中找到对应说明。