5G学习笔记：参数集

参数集

1 参数集(Numerology)定义

根据3GPP规范，对参数集的简单定义是“子载波间隔类型”。在LTE中，不需要任何特定的术语来表示子载波间隔，因为只有一个子载波间隔，但在NR中，有几种不同类型的子载波间隔，如下表所示。

将表格可视化如下：

2 参数集和支持的信道 

并不是每一种参数可以用于所有物理信道和信号。也就是说，有些特定参数集中的参数是只用于特定类型的物理通道，，但是大多数参数集中的参数可以用于所有类型的物理通道。

3 RRC消息中的参数集

参数集选择不是静态的，不同的参数集（子载波间隔）可用于不同的情况和用途，不同情况和用途的子载波间隔在RRC报文的不同位置定义如下：

Message/ASN Sequence	IE	Description
MIB	subCarrierSpacingCommon	Subcarrier spacing for SIB1, Msg.2/4 for initial access and SI-messages
BandwidthPart-Config	subcarrierSpacing	Subcarrier spacing to be used in this BWP. It is applied to at least PDCCH, PDSCH and corresponding DMRS
LogicalChannelConfig	allowedSubCarrierSpacing
ReferenceSignalConfig	subcarrierSpacing
CSI-RS-ResourceConfig-Mobility	subcarrierSpacing	subcarrier spacing of CSI-RS. It can take the same values available also for the data channels and for SSB
RACH-ConfigCommon	msg2-SubcarrierSpacing
RACH-ConfigCommon	msg3-SubcarrierSpacing
RACH-ConfigDedicated	rar-SubcarrierSpacing
ServingCellConfigCommon	subcarrierSpacingCommon	Subcarrier spacing for SIB1, Msg.2/4 for initial access and SI-messages. Values 15, and 30 kHz are applicable for carrier frequencies < 6GHz; Values 60 and 120 kHz are applicable for carrier frequencies > 6GHz
ServingCellConfigCommon	subcarrierSpacingSSB	Subcarrier spacing of SSB. Used only for non-initial access (e.g. SCells, PCell of SCG). If the field is absent the UE shall assume the default value of the band.
BasebandParametersPerCC	subCarrierSpacing

4 为什么有不同的参数集

NR要覆盖非常广泛的工作频率范围（例如，低于3 GHz、低于6 GHz和毫米波（超过25 GHz））。但是由于物理实现上的原因，很难（几乎不可能）使用单一的数据集（子载波间隔），可以覆盖整个范围而不牺牲太多的效率或性能。

在OFDM中，可以被集中到特定频率范围内的子载波的数量与频谱效率（每秒多少比特可以被发送）直接相关。可以在一个频率范围内集中的子载波越多（即使用的子载波间距越窄），可以传输（或接收）的数据就越多。

根据子载波间隔与OFDM符号长度的反比例关系，窄子载波间隔意味着较长的OFDM符号长度，使用较长的OFDM符号，我们可以为CP（cyclick prefic）分配更多的空间，使用更长的CP，我们可以使信号更容易接受衰落信道。

在较低的频率（如sub 3GHz，sub6GHz），没有太多的宽带频谱留给这项新技术。为了在这些有限的频谱中尽可能多地集中子载波，需要尽可能地减小子载波间距，这就是为什么在NR中使用小副载波间距，如15KHz，30KHz，60KHz。

那么，为什么不使用更小的子载波，比如10KHz，5KHz等等？因为在OFDM中，保持子载波之间的正交性至关重要。发射信号会经过不同的衰落信道导致每个子载波的偏移，当发射机或接收机移动得更快时，偏移程度会更严重。所以使用的副载波间距越窄，对衰落的容忍度就越弱。

那么就需要非常宽的比如120kHz或240kHz这样的子载波间隔？它适用于毫米波等超高频。随着载波频率越来越高，移动发射机或接收机的频率偏移程度也越来越高（即，随着载波频率越来越高，多普勒展宽越来越大）。为了承受这种宽范围的频率偏移，需要使用更宽的子载波间隔。

另一个原因是在毫米波中子载波间隔更宽。由于上述原因，将采用波束赋形（基于大规模多输入多输出（MIMO）的波束赋形），波束赋形技术中控制信号的相位非常关键，但是很难用较窄的子载波间隔控制信号的相位。

随着频率的增加，相位噪声也会增加。因此，需要对相位噪声进行更为复杂的估计和校正机制。子载波间隔越宽，这种机制越容易实现。

 5 UE能力集

参考：http://www.sharetechnote.com/