5G频点计算（附工具）

前言

本系列5G基础教程，主要来分享学习5G的频点计算相关知识，本文主要是频点计算相关的知识。在学习计算方法之前，我们需要学习几个基础概念，这几个基础概念的掌握，有助于理解5G NR网络的基本原理，帮助我们了解5G与4G的不同，是一定要知晓的概念，它们分别是：
Global Raster Channel Raster Synchronization Raster GSCN
接下来逐一解释——

Global raster

Global raster是全局的频点栅格，用于计算5G频点号（NR-ARFCN），计算公式如下：
FREF=FREF-Offs+ΔFGlobal (NREF–NREF-Offs)
其中， ΔFGlobal为每个频点栅格的间隔，在5G中，频点栅格的间隔不是固定值，和具体的频段相关。

Channel Raster

Channel Raster用于指示空口信道的频域位置，进行资源映射(RE和RB的映射），即小区的实际的频点位置必须满足channel raster的映射。Channel rater的大小为1个或多个global raster, 和具体的频段相关，常见频段的channel raster定义如下：

Synchronization Raster

Synchronization raster是同步栅格，是5G第一次出现的概念，其目的在于加快终端扫描SSB所在频率位置UE在开机时需要搜索SS/PBCH block；在UE不知道频点的情况下，需要按照一定的步长盲检UE支持频段内的所有频点。

由于NR中小区带宽非常宽，按照channel raster去盲检，会导致UE接入速度非常慢，为此UE专门定义了Synchronization Raster，其中Synchronization raster的搜索步长与频率有关。例如Sub3G频段的搜索步长是1.2MHz，C-Band的搜索步长是1.44MHz，毫米波的搜索步长是17.28MHz。

以n41频段为例，100MHz带宽的载波，SCS=30kHz，有273个RB。如果按照1.2MHz扫描，1200/30=40个SCS，需要扫描273×12/40=82次就能扫完整个载波；如果按照15kHz的信道栅格，则需要扫描6552次才能完成。采用Synchronization Raster显然非常有利于加快UE同步的速度。

GSCN

GSCN英文全称Global Synchronization Channel Number，即全球同步信道号，是用于标记SSB的信道号，在实际下发的测量配置消息中，gNB会将GSCN转换成标准的频点号下发。每一个GSCN对应一个SSB的频域位置SSREF（SSB的RB10的第0个子载波的起始频率），GSCN按照频域增序进行编号。

学习完以上几个基本概念，下面进入实战环节：

案例：假设使用的频率为3500~3600MHz，那么对应的绝对频点号NR-ARFCN是多少？
首先计算出3500~3600MHz中心频点为3550MHz，根据频点号计算公式，3550MHz对应的频点号：3550MHz= 3000MHz+ 15KHz×(NREF-600000)，从而计算出NREF=636666.66，由于NREF必须是整数且为偶数，所以取最近偶数整数得到NREF=636666。根据这个频点反推真实的小区中心频率值为FREF = 3000MHz+15KHz×36666=3549.99MHz。根据下表查询SCS 30Khz子载波是100Mhz带宽最多273个RB：

上面计算得到的636666频点号应该在以下图中标记黄色底纹位置：

同时考虑载波之间最小保护带宽的要求如下表，该636666频点能保证频带两侧都能预留超过845kHz的频率间隔做保护避免干扰：

如果频带RB个数为偶数，则SSB频点与小区中心频点相同，如果频带RB个数为奇数，SSB频点号比小区中心频点号少(6×SCS)/ΔFGlobal，如上100Mhz SCS30kHz场景携带273个RB时，如果计算小区中心频点号为636666时，则SSB频点号应为 636666-(6×30)/15 = 636654，具体如下图所示：