4G、5G中的基本时间单位Ts和Tc

不论是在4G协议36211的一开始,还是5G协议38211的一开始,都会介绍物理层的一个基本的时间单位。在LTE中,这个时间单元通过下式计算:
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其中 :
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如何理解呢?LTE支持6种不同的传输带宽1.4 MHz、3 MHz、5 MHz、10 MHz、15 MHz、20 MHz,子载波间隔为15kHz,所以最大传输带宽20MHz共含有1200个子载波,其余带宽为保护间隔。这1200个子载波上分别承载着子序列信息,在做IFFT时,频域采样点数不能少于1200才可以保证信息不会丢失,但在计算机系统里,2的幂次方方便计算,所以就解释了为什么是2048,也就是要做2048点的IFFT才能生成OFDM符号。
在解释了为什么是2048之后,就不难理解这个时间单位的含义了。频域2048个点就意味着时域也是2048个点,LTE子载波间隔是15kHz,所以OFDM符号长度是1/15000,符号长度除以2048采样点,得到的就是采样间隔,所以这个时间单位Ts就是LTE中OFDM符号的采样间隔,为32.55×10(-9)s。
在NR中同理,协议38211给出了时间单位Tc的计算公式:
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其中 :
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按照30101-1给出的channel bandwidth:
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最大带宽为100MHz,包含273个RB,所以共有子载波:273*12=3276,所以采用4096点的IFFT,且NR支持更大的子载波间隔,所以不难理解这个Tc其实就是NR中的OFDM符号的采样间隔,为5.086×10(-11)s。只是LTE只有一种子载波间隔,所以固定2048个采样点为一个OFDM符号,但NR中有多种子载波间隔,4096个采样点只是为一个480kHz子载波间隔下的OFDM符号,所以对于一个15kHz子载波间隔下的OFDM符号,应该有(480/15)*4096=131072个采样点。

不论是LTE还是NR,采样频率是一直不变的,只是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,但NR有多种子载波间隔,所以OFDM符号长度不固定,所以每个OFDM符号的采样点数也不固定。

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