【5G PHY】5G NR 如何计算资源块的数量？

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本人就职于国际知名终端厂商，负责modem芯片研发。
在5G早期负责终端数据业务层、核心网相关的开发工作，目前牵头6G算力网络技术标准研究。


博客内容主要围绕：
       5G/6G协议讲解
       算力网络讲解（云计算，边缘计算，端计算）
       高级C语言讲解
       Rust语言讲解

5G NR 如何计算资源块的数量？

一、什么是资源块？

       在5G中，一个NR资源块（RB：Resource Block）在频域包含12个子载波，与LTE类似。而LTE资源块带宽固定为180 KHz，但在NR中它不固定，其依赖于子载波间隔：

子载波间隔	资源块的大小
15kHz	频域=180kHz（15×12） 时域=1ms
30kHz	频域=360kHz（30×12） 时域=0.5ms
60kHz	频域=720kHz（60×12） 时域=0.25ms
120kHz	频域=1440kHz（120×12） 时域=0.125ms
240kHz	频域=2880kHz（240×12） 时域=0.0625ms

二、通过RB数计算带宽以及通过带宽计算RB数

       NR中低于6 GHz的频段最大的可用带宽是100 MHz，而在毫米波范围内最大的可用带宽是400 MHz。NR旨在提供更高的带宽效率，达到99%，而LTE约为90%（10%浪费在保护频段）。NR与LTE的另一个不同之处在于，它不为上行链路和下行链路保留任何直流子载波。

       NR的每个参数集（numerology）都定义了最小和最大数量的资源块，在知道了一个资源块的带宽后，就可以计算最小和最大信道带宽。例如下表所示（包括保护带宽）：

子载波间隔	最小RB	最大RB	最小带宽	最大带宽
15 kHz	24	275	4.32	49.5
30 kHz	24	275	8.64	99
60 kHz	24	275	17.28	198
120 kHz	24	275	34.56	396
240 kHz	24	138	69.12	397.44

       3GPP 38.101定义了不同子载波间隔下，每个UE的最大传输带宽。下表中所示的资源块数是在从信道带宽中移除保护带后的值，所考虑的最大带宽为100 MHz。

子载波间隔	带宽	最小保护带宽	最大RB数
15 kHz	50 MHz	692.5 kHz	270
30 kHz	100 MHz	845 kHz	273
60 kHz	100 MHz	1370 kHz	135

上表的计算方法如下：

$$N_{RB}=(信道带宽-2\times 保护带宽)/一个RB的带宽$$

1. 对于scs=15 kHz，一个RB的带宽是180 kHz。对于信道带宽50MHz，保护带宽692.5kHz，其RB数量为：$$N_{RB}=(50\times 10^3-2\times 692.5)/180=270PRB$$
2. 对于scs=30 kHz，一个RB的带宽是360kHz。对于信道带宽100MHz，保护带宽845kHz，其RB数量为：$$N_{RB}=(100\times 10^3-2\times 845)/360=273PRB$$
3. 对于scs=60 kHz，一个RB的带宽是720kHz。对于信道带宽100MHz，保护带宽1370kHz，其RB数量为：$$N_{RB}=(100\times 10^3-2\times 1370)/720=135PRB$$

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