5G/NR 频带详解

原文链接：http://www.sharetechnote.com/html/5G/5G_FR_Bandwidth.html

在NR中，3GPP中规定了大约两个大的频率范围。一个是我们通常所说的（sub 6 Ghz），另一个是我们通常所说的毫米波。根据范围，最大带宽和子载波间隔会有所不同。在sub 6 Ghz中，最大带宽为100 Mhz，在毫米波范围内，最大带宽为400 Mhz。一些子载波间隔（15,30 Khz）仅可用于Sub 6 Ghz，并且一些子载波间隔（120 Khz）仅可用于毫米波范围，并且一些子载波间隔（60 Khz）可用于低于6 Ghz和毫米波范围。

以下是此处涉及的主题列表。在这个页面中没有那么多解释。它们大多是一堆表，但是一旦你开始开发（特别是测试）NR设备，你就会经常参考这些表。我只是想把这些表放在单页中，这样你就可以轻松找到这些信息。本页显示的大部分表格均为38.101-1和38.101-2。

1 一张表概括

< Based on 38.101-1 Table 5.2-1, Table 5.4.2.3-1 and 38.104 - Table 5.4.3.3-1>

NR Operating Band	Uplink (UL) operating band	Downlink (DL) operating band	Duplex Mode
BS receive	BS transmit
UE transmit	UE receive
F_{UL_low} – F_{UL_high}	total BW	F_{DL_low} – F_{DL_high}	total BW
n1	Frquency	1920 MHz-1980 MHz	60	2110 MHz-2170 MHz	60	FDD
ARFCN	384000 – <20> – 396000		422000 – <20> – 434000
GSCN			[7039 – <1> – 7224]
n2	Frquency	1850 MHz-1910 MHz	60	1930 MHz-1990 MHz	60	FDD
ARFCN	370000 – <20> – 382000		386000 – <20> – 398000
GSCN			[6439 – <1> – 6624]
n3	Frquency	1710 Mhz -1785 MHz	75	1805 MHz-1880 MHz	75	FDD
ARFCN	342000 – <20> – 357000		361000 – <20> – 376000
GSCN			[6022 – <1> – 6258]
n5	Frquency	824 -849 MHz	25	869 MHz-894MHz	25	FDD
ARFCN	164800 – <20> – 169800		173800 – <20> – 178800
GSCN	15 Khz			[2902 – <1> – 2973]
30 khz			[2911 – <1> – 2964]
n7	Frquency	2500 MHz-2570 MHz	70	2620 MHz-2690 MHz	70	FDD
ARFCN	500001 – <3> – 513999		524001 – <3> – 537999
GSCN			[8740 – <1> – 8958]
n8	Frquency	880 MHz-915 MHz	35	925 MHz-960 MHz	35	FDD
ARFCN	176000 – <20> – 78300		185000 – <20> – 192000
GSCN			[3091 – <1> – 3192]
n20	Frquency	832 MHz-862 MHz	30	791 MHz-821 MHz	30	FDD
ARFCN	166400 – <20> – 172400		158200 – <20> – 164200
GSCN			[2644 – <1> – 2727]
n28	Frquency	703 MHz-748 MHz	45	758 MHz-803 MHz	45	FDD
ARFCN	140600 – <20> – 149600		151600 – <20> – 160600
GSCN			[2533 – <1> – 2667]
n38	Frquency	2570 MHz-2620 MHz	50	2570 MHz-2620 MHz	50	TDD
ARFCN	514002 – <3> – 523998		514002 – <3> – 523998
GSCN			[8572 – <1> – 8958]
n41	Frquency	2496 MHz-2690 MHz	194	2496 MHz-2690 MHz	194	TDD
ARFCN	499200 – <3> – 537999		499200 – <3> – 537999
GSCN	15 Khz			[9069] – <TBD> – [9199]
30 khz			[9070 – <1> – 9198]
n50	Frquency	1432 MHz-1517 MHz	85	1432 MHz-1517 MHz	85	TDD
ARFCN	286400 – <20> – 303400		286400 – <20> – 303400
GSCN			[4780 – <1> – 5049]
n51	Frquency	1427 MHz-1432 MHz	5	1427 MHz-1432 MHz	5	TDD
ARFCN	285400 – <20> – 286400		285400 – <20> – 286400
GSCN			[4762 – <1> – 4764]
n66	Frquency	1710 MHz-1780 MHz	70	2110 MHz-2200 MHz	90	FDD
ARFCN	342000 – <20> – 356000		422000 – <20> – 440000
GSCN	15 Khz			[7039 – <1> – [7326]
30 khz			[7048 – <1> – [7317]
n70	Frquency	1695 MHz-1710 MHz	15	1995 MHz-2020 MHz	25	FDD
ARFCN	339000 – <20> – 342000		399000 – <20> – 404000
GSCN			[6655 – <1> – [6726]
n71	Frquency	663 MHz-698 MHz	35	617 MHz-652 MHz	35	FDD
ARFCN	132600 – <20> – 139600		123400 – <20> – 130400
GSCN			[2062 – <1> – 2166]
n74	Frquency	1427 MHz-1470 MHz	43	1475 MHz-1518 MHz	43	FDD
ARFCN	285400 – <20> – 294000		295000 – <20> – 303600
GSCN			[4924 – <1> – 5052]
n75	Frquency	N/A		1432 Mhz -1517 MHz	85	SDL
ARFCN	N/A		286400 – <20> – 303400
GSCN			[4780 – <1> – 5049]
n76	Frquency	N/A		1427 Mhz -1432 MHz	5	SDL
ARFCN	N/A		285400 – <20> – 286400
GSCN			[4762 – <1> – 4764]
n77	Frquency	3300 MHz- 4200 MHz	900	3300 MHz- 4200 MHz	900	TDD
ARFCN	620000 – <1> – 680000		620000 – <1> – 680000
GSCN			[9628 – <1> – 10247]
n78	Frquency	3300 MHz-3800 MHz	500	3300 MHz - 3800 MHz	500	TDD
ARFCN	620000 – <1> – 653333		620000 – <1> – 653333
GSCN			[9628 – <1> – 9969]
n79	Frquency	4400 MHz-5000 MHz	600	4400 MHz - 5000 MHz	600	TDD
ARFCN	693333 – <1> – 733333		693333 – <1> – 733333
GSCN			[10393] -<TBD> –[10802]
n80	Frquency	1710 MHz-1785 MHz	75	N/A		SUL
ARFCN	342000 – <20> – 357000
GSCN
n81	Frquency	880 MHz-915 MHz	35	N/A		SUL
ARFCN	176000 – <20> – 183000
GSCN
n82	Frquency	832 MHz-862 MHz	30	N/A		SUL
ARFCN	166400 – <20> – 172400
GSCN
n83	Frquency	703 MHz-748 MHz	45	N/A		SUL
ARFCN	140600 – <20> –149600
GSCN
n84	Frquency	1920 MHz-1980 MHz	60	N/A		SUL
ARFCN	384000 – <20> – 396000
GSCN

< Based on 38.101-2 Table 5.2-1, Table 5.4.2.2-1 and 38.104 - Table 5.4.3.1-1>

2 频率范围

如上所述，在3GPP中定义了两种类型的频率范围。Sub 6 Ghz范围称为FR1，毫米波范围称为FR2。FR1（sub 6 Ghz）和FR2（毫米波）的确切频率范围定义如下。

<38.101-1 表5.1-1：频率范围的定义>

3 频谱和带宽

< 38.101-1图5.3.3-1一个NR信道的信道带宽和传输带宽配置的定义>

这个插图看起来很明显，说“通道BW =两侧的最大传输带宽+保护带”，但是当你看下面的表时，由于最大传输带宽是以RB为单位指定的，保护带是以khz为单位指定。

为了清楚说明这一点，我的日本朋友Tanaka Junya提出了一个简单的等式和例子，如下所示。

信道带宽（CBW）约为[N_RB x NumOfSubcarrier x SCS + GuardBand x 2]

，其中N_RB = 38.101-1中的最大传输带宽表5.3.2-1,38.101-2表5.3.2-1

NumberOfSubcarrier = 12（常数）

SCS =子载波间距=实验栏中的数字为（A）

在38.101-1表5.3.2-1,38.101-2表5.3.2-1

GuardBand = 38.101-1表5.3.3-1,38.101-2表5.3.3-1中C（C）部分的编号

示例>

在CBW = 5Mhz的情况下，SCS = 30 Khz，意味着38.101-1表5.3.2-1中的第二行

[N_RB x NumOfSubcarrier x SCS] = 11 x 12 x 30 = 3960 [kHz] -----（a）

[GuardBand x 2] = 505 x 2 = 1010 --------------------------------（b）

（a）+（b）= 3960 + 1010 = 4970 kHz = 4.970 Mhz，接近5 Mhz CBW

注意：保护带在表中定义为“最小”值，因此（a）+（b）可能与CBW不完全相同，但足够接近CBW

< 38.101-1表5.3.2-1：最大传输带宽配置NRB：FR1>

< 38.101-2表5.3.2-1：最大传输带宽配置NRB：FR2>

< 38.101-1表5.3.3-1：每个UE信道带宽和SCS（kHz）的最小保护频带：FR1>

< 38.101-2表5.3.3-1：每个UE信道带宽和SCS（kHz）的最小保护频带：FR2>

4 支持每个频段的频道带宽

< 38.101-1 Table 5.3.5-1 Channel Bandwidths for Each NR band : FR1 >

NR band / SCS / UE Channel bandwidth

NR Band

SCS

5 MHz

10 MHz

15 MHz

20 MHz

25 MHz

30 MHz

40 MHz

50 MHz

60 MHz

80 MHz

100 MHz

kHz

Yes

n20

Yes

n28

Yes

n38

Yes

n41

Yes

n50

Yes

n51

Yes

n66

Yes

n70

Yes

n71

Yes

n74

Yes

n75

Yes

n76

Yes

n77

Yes

n78

Yes

n79

Yes

n80

Yes

n81

Yes

n82

Yes

n83

Yes

n84

Yes

< 38.101-2 Table 5.3.5-1 Channel bandwidths for each NR band : FR2 >

NR band / SCS / UE Channel bandwidth
NR Band	SCS (kHz)	50 MHz	100 MHz	200 MHz	400 MHz
n257	60	Yes	Yes	Yes	Yes
120	Yes	Yes	Yes	Yes
n258	60	Yes	Yes	Yes	Yes
120	Yes	Yes	Yes	Yes
n260	60	Yes	Yes	Yes	Yes
120	Yes	Yes	Yes	Yes

5 NR-ARFCN

< 38.101-2 Table 5.4.2-1: NR-ARFCN parameters for the global frequency raster >

Frequency range	ΔF_Global	F_REF-Offs [MHz]	N_REF-Offs	Range of N_REF
0 – 3000 MHz	5 kHz	0 MHz	0	0 – 599999
3000 – 24250 MHz	15 kHz	3000 MHz	600000	600000 – 2016666
24250 – 100000 MHz	60 kHz	24250 MHz	2016667	2016667 – 3279167

< 38.101-1 Table 5.4.2.3-1: Applicable NR-ARFCN per operating band >

NR Operating Band	ΔF_Raster	Uplink	Downlink
[kHz]	Range of N_REF	Range of N_REF
	(First – <Step size> – Last)	(First – <Step size> – Last)
n1	100 kHz	384000 – <20> – 396000	422000 – <20> – 434000
n2	100 kHz	370000 – <20> – 382000	386000 – <20> – 398000
n3	100 kHz	342000 – <20> – 357000	361000 – <20> – 376000
n5	100 kHz	164800 – <20> – 169800	173800 – <20> – 178800
n7	15 kHz	500001 – <3> – 513999	524001 – <3> – 537999
n8	100 kHz	176000 – <20> – 78300	185000 – <20> – 192000
n20	100 kHz	166400 – <20> – 172400	158200 – <20> – 164200
n28	100 kHz	140600 – <20> – 149600	151600 – <20> – 160600
n38	15 kHz	514002 – <3> – 523998	514002 – <3> – 523998
n41	15 kHz	499200 – <3> – 537999	499200 – <3> – 537999
n50	100 kHz	286400 – <20> – 303400	286400 – <20> – 303400
n51	100 kHz	285400 – <20> – 286400	285400 – <20> – 286400
n66	100 kHz	342000 – <20> – 356000	422000 – <20> – 440000
n70	100 kHz	339000 – <20> – 342000	399000 – <20> – 404000
n71	100 kHz	132600 – <20> – 139600	123400 – <20> – 130400
n74	100 kHz	285400 – <20> – 294000	295000 – <20> – 303600
n75	100 kHz	N/A	286400 – <20> – 303400
n76	100 kHz	N/A	285400 – <20> – 286400
n77	15 kHz	620000 – <1> – 680000	620000 – <1> – 680000
n78	15 kHz	620000 – <1> – 653333	620000 – <1> – 653333
n79	15 kHz	693333 – <1> – 733333	693333 – <1> – 733333
n80	100 kHz	342000 – <20> – 357000	N/A
n81	100 kHz	176000 – <20> – 183000	N/A
n82	100 kHz	166400 – <20> – 172400	N/A
n83	100 kHz	140600 – <20> –149600	N/A
n84	100 kHz	384000 – <20> – 396000	N/A

< 38.101-2 Table 5.4.2.2-1: Applicable NR-ARFCN per operating band >

NR Operating Band	ΔF_Raster	Uplink and Downlink
[kHz]	Range of N_REF
	(First – <Step size> – Last)
n257	60 kHz	2054167 – <1> – 2104166
n258	60 kHz	2016667 – <1> – 2070833
n260	60 kHz	2229167 – <1> – 2279166

6 GSCN

当我第一次看到称为GSCN（全局同步光栅通道）的频率规范时。我问自己'为什么我们需要这种额外的频率规格，当我们已经有现有的频率规格（光栅）称为ARFCN？'时。

我仍然不知道3GPP TS或TDocs中的官方答案（我未能在规范中找到答案）。所以我想出了如下个人猜测：

当在NSA中激活NR时，UE不需要对SSB进行盲搜索，因为频率，子载波间隔等都是由LTE RRC连接重新配置消息配置的。但是在SA中，UE需要盲目地检测SSB，因为UE需要在它获得任何RRC（MIB，SIB）之前检测到它。如果UE需要基于ARFCN栅格搜索SSB，则ARFCN栅格非常窄，因此需要很长时间。因此，最好以更宽的步骤定义SSB搜索频率。这是GSCN的用途/目的。

< 38.104 v15.3.0 - Table 5.4.3.1-1: GSCN parameters for the global frequency raster >

Frequency range	SS block frequency position SS_REF	GSCN	Range of GSCN
0 – 3000 MHz	N * 1200kHz + M * 50 kHz N=1:2499, M={1,3,5} (Default M=3)	3N + (M-3)/2	2 – 7498
3000 – 24250 MHz	3000 MHz + N * 1.44 MHz N= 0:14756	7499 + N	7499 – 22255

< 38.104 v15.1.0 - Table 5.4.3.3-1: Applicable SS raster entries per operating band (FR1) >

NR Operating Band	SS Block SCS	SS Block pattern¹	Range of GSCN (First – <Step size> – Last)
n1	15 kHz	Case A	[7039 – <1> – 7224]
n2	15 kHz	Case A	[6439 – <1> – 6624]
n3	15 kHz	Case A	[6022 – <1> – 6258]
n5	15 kHz	Case A	[2902 – <1> – 2973]
30 kHz	Case B	[2911 – <1> – 2964]
n7	15 kHz	Case A	[8740 – <1> – 8958]
n8	15 kHz	Case A	[3091 – <1> – 3192]
n20	15 kHz	Case A	[2644 – <1> – 2727]
n28	15 kHz	Case A	[2533 – <1> – 2667]
n38	15 kHz	Case A	[8572 – <1> – 8958]
n41	15 kHz	Case A	[9069] – <TBD> – [9199]
30 kHz	Case C	[9070 – <1> – 9198]
n50	15 kHz	Case A	[4780 – <1> – 5049]
n51	15 kHz	Case A	[4762 – <1> – 4764]
n66	15 kHz	Case A	[7039 – <1> – [7326]
30 kHz	Case B	[7048 – <1> – [7317]
n70	15 kHz	Case A	[6655 – <1> – [6726]
n71	15 kHz	Case A	[2062 – <1> – 2166]
n74	15 kHz	Case A	[4924 – <1> – 5052]
n75	15 kHz	Case A	[4780 – <1> – 5049]
n76	15 kHz	Case A	[4762 – <1> – 4764]
n77	30 kHz	Case C	[9628 – <1> – 10247]
n78	30 kHz	Case C	[9628 – <1> – 9969]
n79	30 kHz	Case C	[10393] – <TBD> – [10802]

< 38.104 v15.1.0 - Table 5.4.3.3-2: Applicable SS raster entries per operating band (FR2) >

NR Operating Band	SS Block SCS	SS Block pattern¹	Range of GSCN (First – <Step size> – Last)
n257	120 kHz	Case D	[24306 – <1> – 24476]
240 kHz	Case E	[24308 – <2> – 24474]
n258	120 kHz	Case D	[24175 – <1> – 24361]
240 kHz	Case E	[24176 – <2> – 24360]
n260	120 kHz	Case D	[24913 – <1> – 25084]
240 kHz	Case E	[24916 – <2> – 25080]