《5G NR物理层技术详解：原理、模型和组件 》 —2.2.2　波形

2.2.2　波形

在至少高达52.6 GHz的频率范围内，NR上行和下行都采用了循环前缀OFDM（Cyclic Prefix OFDM，CP-OFDM）。与LTE相比较，CP-OFDM只用于LTE的下行传输，而上行传输则采用了DFT扩展OFDM（DFT-Spread OFDM，DFTS-OFDM）。上下行采用相同的波形会简化整体设计，尤其对无线回传以及设备对设备（Device-to-Device，D2D）通信而言。而且，对上行覆盖受限的场景，通过单流传输（也就是没有空间复用）提供了使用DFTS-OFDM的可选项。在实现中，gNB可以选择上行波形（CP-OFDM或DFTS-OFDM），而UE应当支持OFDM和DFTS-OFDM两种模式。任何对接收机透明的操作（比如加窗/滤波）都可以基于NR波形展开，以改善频谱所受的限制。

NR具有可扩展的OFDM参数集来满足在宽广的频率范围内的多种服务需求。子载波间隔可扩展，定义为15×2n kHz，其中n为整数，而15 kHz是LTE所用的子载波间隔。在第6章，我们详细介绍了NR的参数集设计。在3GPP Release 15中定义了4种子载波间隔：15 kHz、30 kHz、60 kHz和120 kHz（即n = 1,2,3,4），而且和LTE一样CP开销都为7%（参见表2-1）。对于60 kHz的参数集，还定义了扩展CP。不同的频段定义了不同的参数集。目前，6～24 GHz之间还没有频谱分配给NR，所以也没有定义相应的参数集。当新的频率分配给NR时，将会定义相应的基于15×2n kHz的参数集。对于所有的参数集，激活子载波的数量是3 300。对于3 300个激活子载波，表2-1给出了不同参数集对应的最大带宽。可以通过载波聚合的方式支持更大的信道带宽。在Release 15中，最多可以支持16个分量载波，其中每个分量载波最多可以有3 300个激活子载波。

表2-1　5G NR（3GPP Release 15）的可扩展OFDM参数集

OFDM信号的频谱在传输带宽之外衰减很慢。为了满足带外发射要求，LTE的频谱利用率为90%。对于NR，达成共识的频谱利用率可以达到94%～99%。加窗和滤波操作是在频域中限制OFDM信号的可行方式。在第5～6章中，我们介绍了多载波波形频谱限制技术的详细内容。