NR（二）

5G NR最终判定，OFDM依然是最适合它的的调制技术。OFDM能够很好地抵御时间色散（即由于多径传播信号的不同路径的时延差别造成符号间干扰）对通信质量的影响；OFDM能够用简便的方法实现对时域资源和频域资源的充分利用。

和LTE在上行链路使用DFT-S-OFDM不同，5G NR的上行链路基本上使用与下行链路一样的常规OFDM，因为对于具有空间复用功能的接收机来说，常规OFDM更有利于简化设计，而且可以统一上、下行链路的传输机制。DFT-S-OFDM仍然保留作为5G NR上行链路的辅助调制方式，因为在有些场景下，需要用到它峰均比低、功率放大效率高的优势。

为了支持多种多样的部署场景，适应从低于1GHz到毫米波的频谱范围，5G NR支持灵活可变的OFDM numerology，其子载波间隔可以在15KHz到240KHz的范围内选择，相应的循环前缀（CP，cyclic prefix）同时进行成比例的调整。

5G NR的子载波间隔为15X2^n KHz，其中n为整数；

而15KHz是4G LTE使用的子载波间隔。

扩展系数2^n意味着不同的numerology的时隙和OFDM符号在时域是对齐的，这对于TDD网络有着重要的意义。参数N的选择取决于很多因素，包括部署的方式（FDD或者TDD）、载频、业务需求（时延、可靠性和数据速率）、硬件品质（本地晶振的相位噪声）、移动性，以及实现复杂性。比如，设计大的子载波间隔的目的是支持时延敏感型业务（URLLC）、小面积覆盖场景，和高载频场景，而设计小的子载波间隔的目的是支持低载频场景、大面积覆盖场景、窄带宽设备，和增强型广播/多播（eMBMSs）业务。

为什么子载波间隔的下限是15KHz，而上限是240KHz？简单地说，相位噪声和多普勒效应决定了子载波间隔的最小值，而循环前缀CP决定了子载波间隔的最大值。

我们当然希望子载波间隔越小越好，这样在带宽相同的情况下，能够传输更多的数据。但如果子载波间隔太小，相位噪声会产生过高的信号误差，而消除这种相位噪声会对本地晶振提出过高要求。如果子载波间隔太小，物理层性能也容易受多普勒频偏的干扰。

如果子载波间隔的设置过大，OFDM符号中的CP的持续时间就太短。设计CP的目的是尽可能消除时延扩展（delay spread），从而克服多径干扰的消极影响。CP的持续时间必须大于信道的时延扩展，否则就起不到克服多径干扰的作用。因此，CP时长（或者说信道的时延扩展）决定了子载波间隔的最大值。对sub 6GHz频段和毫米波频段的实际测量发现，不同频段的时延扩展差不多，基本不受频率高低的影响；而且，与非视距（NLOS）场景相比，视距（LOS）场景下的时延扩展小得多。时延扩展的最大均方根值（RMS）是0.2微秒，这决定了最大子载波间隔是240KHz，因为根据OFDM的技术特点，当子载波间隔是240KHz时，CP时长是0.2915微秒，刚好大于0.2微秒。

在带宽上限是400MHz的前提下，可以使用的子载波最大数量是3300个，因此不同子载波间隔的最大带宽也不同——15/30/60/120 kHz子载波间隔对应的最大带宽分别是50/100/200/400 MHz。如果需要更大的带宽，则需要用到载波聚合技术。

尽管NR的物理层规范适用所有的频率，但并不是所有的numerologies都适合所有的频率。3GPP当前只分配了2个频段给5G使用：0.45GHz—6GHz的频段称为FR1频段，而24.25GHz—52.6 GHz的频段称为FR2频段。6GHz—24.25GHz之间的频段目前还没有被分配使用。FR1频段可以使用子载波间隔为15/30/60KHz的numerologies，而FR1频段可以使用子载波间隔为60/120KHz的numerologies。子载波间隔为240KHz的numerology只能用于同步信道（PSS，SSS和PBCH），不能用于数据信道（PDSCH、PUSCH等）；子载波间隔为60KHz的numerology只能用于数据信道（PDSCH、PUSCH等），不能用于同步信道（PSS，SSS和PBCH）；其它的numerologies既能够用于数据信道，也能够用于数据信道。

LTE中，所有的终端都支持最大20MHz的载波带宽。但在5G NR中，由于其带宽比较大，要求所有终端都支持最大的载波带宽并不合理。为了减少终端的能耗，5G NR允许进行终端自己对接收带宽进行调整。带宽调整机制意味着，终端可以平时使用适度的带宽监测控制信道，并且以适度的数据速率接收数据，然后只有在需要时，启用大的接收带宽，以很高的数据速率来接收大流量数据。

BWP

       为了实现上述功能，5G NR定义了带宽分块（bandwidth parts）机制，来指示当前终端判定用来接收数据（基于某个特定的numerology）的某个带宽范围。如果一个终端能够同时接收几个带宽分块（bandwidth parts），那么原则上，这个终端就有可能在一个载波上，混合不同numerologies传输的数据，尽管Release 15仍然只允许终端激活一个带宽分块（bandwidth parts）。