【原】5G(NR)中为什么有那么多子载波间隔?

SCS(子载波间隔)定义:是指5G中使用正交频分复用(OFDM)调制方案中相邻子载波之间的频率差。OFDM将可用频谱划分为多个彼此正交子载波,从而允许并行传输数据。

SCS在OFDM中重要性:在OFDM中子载波之间的间隔直接影响符号持续时间,从而影响传输信号的数据速率和时频特性。 子载波间隔是影响频谱效率和时域特性之间权衡的关键参数。

SCS参数配置:5G允许灵活配置SCS以适应不同的部署场景、用例和频段。 SCS的选择是基于信道条件、服务需求以及与现有技术的兼容性等考虑而做出的设计决策。

与符号持续时间关系:子载波间隔与符号持续时间成反比。 较小的子载波间隔会导致较长的符号持续时间,从而实现更好的时域特性,但可能会降低频谱效率。 相反较大的子载波间隔可以提高频谱效率,但可能会影响时域特性。

对数据速率的影响:SCS对5G可实现的数据速率有直接影响。 较小的子载波间隔允许在给定带宽内使用更多数量的子载波,从而可能提高数据速率。 然而SCS的选择涉及数据速率、抗干扰能力和支持特定服务的能力之间的权衡。

频率范围:5G部署中的不同频率范围可能具有特定的SCS值。 例如毫米波 (mmWave) 频率可以使用较小的SCS值,针对高数据速率进行优化,而较低频段可以使用较大的SCS值来平衡频谱效率和覆盖范围。

传统技术兼容:5G所选的SCS必须与传统技术兼容,从而能够与4G LTE和其他先前的无线通信标准无缝共存和互通。 兼容性考虑确保不同无线接入技术之间的平滑过渡。

不同服务支持:SCS配置为支持5G中定义的各种服务和用例,包括增强型移动宽带(eMBB)、大规模机器类型通信(mMTC) 和超可靠低延迟通信 (URLLC)。 SCS的选择有助于根据特定服务要求定制网络。

干扰管理:SCS影响系统的干扰特性。 较小的 SCS 值可能会导致频率选择性增加,从而在密集的城市环境或具有挑战性信道条件的场景中实现更好的干扰管理。

保护带和载波间距:SCS 的选择会影响载波之间用于减轻干扰的保护带的需求;在SCS值较小情况下可能需要较窄保护带来维持载波之间的隔离。

动态SCS调整:5G部署可支持根据网络条件、流量需求或特定用例要求动态调整SCS。 动态SCS自适应增强了5G网络的灵活性和效率。

信道估计和均衡:SCS影响接收机中使用的信道估计和均衡技术。 子载波之间的间隔影响信道状态信息估计的准确性和减轻信道损伤的能力。

谐波和带外发射:SCS选择会影响谐波和带外发射的频率位置。 正确考虑SCS有助于管理相邻频段中不需要的干扰。

TDD和FDD配置兼容性:SCS必须与时分双工(TDD)和频分双工(FDD)配置兼容。 一致的SCS配置支持灵活的部署场景和频谱的高效利用。

3GPP规范和标准化:3GPP(第三代合作伙伴计划)标准为不同频段和部署场景定义了特定的SCS值。 标准化保证了不同网络设备和装置之间的互操作性。