LTE,NR中的基本时间单位

38.211中定义了LTE/NR的基本时间单位: Ts_{s} 、Tc_{c}

LTE - Ts_{s}

Ts_{s} = 1 /(Δ\Deltaf\boldsymbol{f}ref_{ref} . Nf,ref_{f,ref})

取值 意义
Ts_{s} Ts_{s} = 1 /(Δ\Deltaf\boldsymbol{f}ref_{ref} . Nf,ref_{f,ref}) = 32.55 * 109^{-9}s 采样时间
Δ\Deltaf\boldsymbol{f}ref_{ref} 15.103^3 Hz SCS - 子载波间隔
Nf,ref_{f,ref} 2048 FFT size

如何理解呢?
LTE 子载波间隔SCS固定为15 kHz,所支持的最大带宽是20M Hz (100个RB), 100个RB 包含1200个子载波, 在做IFFT时,频域采样点数不能少于1200个才能保证数据不会丢失,为了方便计算机运算IFFT运算需要取2的幂次方, 210^{10}(1024) < 1200 < 211^{11}(2048), 所以FFT size取2048.
LTE,NR中的基本时间单位
子载波间隔与符号长度的关系:
符号长度为T的子载波,在频域上是一个sinc函数,在1/T处过零。如果要满足正交性,各个子载波的峰值应该对应于其他子载波的过零点。所以子载波间隔与符号长度之间的关系为: 子载波间隔 = 1 / 符号长度
所以: LTE 1 symbol length = 1/Δ\Deltaf\boldsymbol{f}ref_{ref} = 1/15*1000 = 66.7 μ\mus
1个symbol 包含2048个采样点。LTE中只有一种子载波间隔,所以OFDM符号长度不变,所以每个OFDM符号的采样点个数不变.

关于正交性可以参考:OFDM
子载波间隔与符号长度的关系可以参考:子载波间隔和采样时长

NR - Tc_{c}

Tc_{c} = 1 /(Δ\Deltaf\boldsymbol{f}max_{max} . Nf_{f})

取值 意义
Tc_{c} Tc_{c} = 1 /(Δ\Deltaf\boldsymbol{f}max_{max} . Nf_{f}) = 0.509 ns 采样时间
Δ\Deltaf\boldsymbol{f}max_{max} 480.103^3 Hz SCS - 最大子载波间隔
Nf_{f} 4096 FFT size

NR FFT size 为什么取4096?
3GPP 协议规定(具体那一章忘记了,后续附上协议原图):
FR1最大的RB个数:273 (100M BW + 60K SCS)
FR2最大的RB个数:264 (400M BW + 120K SCS)
共有子载波个数:273*12=3276,所以采用212^{12} = 4096点的IFFT.
5G NR中支持多种的SCS: 15 KHz, 30 KHz, 60 KHz, 120 KHz, 240 KHz and 480 KHz.

NR有多种子载波间隔,所以OFDM符号长度不固定,如下:
LTE,NR中的基本时间单位
5G NR中,随着子载波间隔的拉长,单个符号的时间将变短,也就意味一个子帧1ms内将包含更多的符号。单个符号时间的缩短,也就意味着单个数据处理时间的缩短,有利于5G uRLLC 超高可靠与低时延通信 的场景。