《现代通信网络技术丛书 5G NR标准:下一代无线通信技术》—3.2 NR的频段
3.2 NR的频段
NR可以部署在现有的IMT频段上,也可以部署在WRC或地区性机构所确定的未来频段上。全球移动业务的一个基本特点就是无线接入技术能工作在不同频段上。大多数的2G、3G和4G终端都有多频段支持能力,它们涵盖了世界不同地区所使用的频段,以提供全球***能力。从无线接入功能的角度来看,频段的影响有限,而且NR的物理层规范并不对频段做假定。不过,由于NR将横跨如此大范围的频谱,因此某些配置将仅适用于某些频率范围。这包括NR参数集的差异化应用(见第7章)。
许多RF要求都是针对不同的频段提出的。对于NR来说是这样,对前几代移动通信也是如此。频段特定RF要求的例子包括允许的最大发射功率、带外(Out-Of-Band,OOB)发射的要求和限制以及接收机阻塞水平。造成这种差异的原因是外部的限制,通常是由监管机构提出来的,还有一些限制是标准化过程中考虑运营环境的不同造成的。
对NR而言,由于频段范围非常宽,因此频段间差异更为明显。对于24GHz以上的毫米波频段上的NR工作,终端和基站都将采用部分新技术,并且将更多地使用大规模MIMO、波束赋形和高集成度的高级天线系统。这就造成了RF要求的差异对性能评估进行测量的差异以及对要求的取值范围的差异。因此,目前3GPP在Release 15中,将频段划分为两个范围:
频率范围1(FR1)包括6GHz以下的所有现有的和新的频段。
频率范围2(FR2)包括24.25~52.6GHz范围内的新的频段。
在未来的3GPP版本中,这些频率范围可以被扩展或者会增加新的频率范围。第18章将进一步讨论频率范围对RF要求的影响。
NR使用的频段包括对称和非对称频谱,要求灵活的双工配置。因此,NR既支持FDD也支持TDD。NR还为SDL或SUL定义了一些频段。7.7节将对这些功能做进一步描述。
3GPP定义了工作频段(operating band),一个工作频段是指由一组RF要求所规定的上行链路或下行链路,或者上下行链路的一个频率范围。每个工作频段都有一个编号,其中NR频段的编号为n1、n2、n3等。当相同的频率范围被定义为不同无线接入技术的工作频段时,它们使用相同的编号,但以不同的方式书写。4G LTE频段用阿拉伯数字(1、2、3等),而3G UTRA频段用罗马数字(Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ等)。被重新分配给NR的LTE工作频段通常称作“LTE重耕频段”。
3GPP为NR制定的Release 15规范包含频率范围1中的26个工作频段和频率范围2中的3个工作频段。NR频段从n1到n512的编号方案遵从以下规则:
1.对于LTE重耕频段中的NR频段,NR复用LTE的频段号,只需在前面添加“n”。
2. NR的新频段使用以下数字:
n65~n256预留给频率范围1中的NR频段(其中某些频段可以额外用于LTE)。
范围n257~n512预留给频率范围2中的NR新频段。
该方案为NR“预留”了频段号并且向后兼容LTE(和UTRA),并且不会造成任何新的LTE编号超过256,这是目前可能的最大值。任何新的仅用于LTE的频段也可以使用小于65的未使用的数字。在Release 15中,频率范围1中的工作频段在n1~n84的范围内,如表3-1所示。频率范围2中的频段在n257~n260的范围内,如表3-2所示。图3-2、3-3和3-4对NR的所有频段进行了总结,它们还显示了相对应的ITU-R所定义的频率分配。
表3-1 3GPP针对频率范围1为NR定义的工作频段
表3-2 3GPP针对频率范围2为NR定义的工作频段
图3-2 3GPP Release15在低于1GHz(FR1)处为NR指定的工作频段,以及对应的ITU-R分配。比例尺有调整
图3-3 3GPP Release15在1~6GHz(FR1)之间为NR指定的工作频段,以及对应的ITU-R分配。比例尺有调整
图3-4 3GPP Release15在24GHz(FR2)以上区域为NR指定的工作频段,以及对应的ITU-R分配。指出了IMT议程项1.13中正在研究的部分。比例尺有调整
某些频段部分地或完全地重叠。大多数情况下,这可以解释为各地区对ITU-R定义的频段实施上的差异。同时,为实现全球***,频段之间尽可能地有重叠又是所期望的。通过最初全球的、区域性的以及当地的频谱管理工作,首批频段被指派给UTRA。随后整个的UTRA频段在3GPP Release 8被转移到LTE的规范中。后续版本中又为LTE增加了其他频段。在Release 15中,许多LTE频段被转移到NR的规范中。
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