技術(shù)帖來了：5G中的頻點計算及實例分析
什么是ARFCN
ARFCN，英文全稱Absolute Radio Frequency Channel Number，即絕對無線頻道編號，是指在GSM無線系統(tǒng)中用來鑒別特殊射頻通道的編號方案。
“ARFCN”一詞源自于GSM技術(shù)，隨著新技術(shù)的發(fā)展，延伸出其他類似術(shù)語，如UMTS / WCDMA的UARFCN，E-UTRAN / LTE的EARFCN，以及現(xiàn)在5G / NR的NR-ARFCN。
計算公式：
FREF = FREF-Offs + ΔFGlobal (NREF – NREF-Offs)
其中，FREF-Offs和NREF-Offs由下表給出，NREF為NR-ARFCN
補充說明：
(1) 信道柵格是頻帶中相鄰載波（信道）之間的距離，也是UE在小區(qū)搜索過程中掃描特定band的步長以獲得網(wǎng)絡(luò)所用頻率的準(zhǔn)確信息。
(2) 3G/4G的信道柵格固定為100k，以此編號ARFCN，且不同Band均受此約束。而5G由于引入更高頻段（FR2），且支持不同參數(shù)集混合配置，故區(qū)分為兩種：全局頻率柵格（Global frequency raster, ΔFGlobal）和頻帶信道柵格（Operating bands channel raster, ΔFRaster）。
(3) ΔFGlobal用于定義絕對的NR-ARFCN，取值情況如上表；ΔFRaster是ΔFGlobal的整數(shù)倍，用于減小計算量（加快掃描速度），不同的Operating band有不同的NREF計數(shù)步長（ΔFRaster），F(xiàn)R1多為15kHz或100kHz。
(4) ARFCN必須是正整數(shù)，且需要滿足不同頻段的整數(shù)倍要求，由此，會導(dǎo)致CRB中心位置未必落在載波的中心處。
什么是GSCN
GSCN，英文全稱Global Synchronization Channel Number，即全球同步信道號，是用于標(biāo)記SSB的信道號。
每一個GSCN對應(yīng)一個SSB的頻域位置SSREF（SSB的RB10的第0個子載波的起始頻率），GSCN按照頻域增序進行編號。
相關(guān)圖表：
▎SSB的頻域位置SSREF與GSCN的關(guān)系參考如下表：
NOTE:The default value for operating bands with SCS spaced channel raster is M=3.
同步柵格（Synchronization raster）是5G第一次出現(xiàn)的概念，其目的在于加快終端掃描SSB所在頻率位置。
▎3GPP定義了3個同步柵格，如下表：
以n41頻段為例，100MHz帶寬的載波，SCS=30kHz，有273個RB。如果按照1.2MHz掃描，1200/30=40個SCS，需要掃描273×12/40=82次就能掃完整個載波；如果按照15kHz的信道柵格，則需要掃描6552次才能完成。這顯然非常有利于加快UE同步的速度。
▎常見的n41、n77和n78的GSCN如下表：
補充說明：
在確定GSCN時，一般先根據(jù)SSB的中心頻率確定N值，再根據(jù)取整的N值去推算GSCN；但GSCN不是必須的，采用SSB中心頻率的ARFCN也是可以的。
GSCN一般用于SA組網(wǎng)模式下加快時頻同步速度，為繼續(xù)解讀MIB和SIB1消息；對于NSA則不太需要，RRC重配置消息中已經(jīng)攜帶了NR的SSB頻點、NR頻段以及NR的帶寬信息，故終端不需要去掃描NR的SSB。
5G的同異頻指的是SSB的中心頻點是否相同，在鄰區(qū)關(guān)系配置中，也是配置SSB的中心頻點。
相關(guān)參數(shù)
相比于4G，在5G的各個物理信道（SSB/BWP）位置是靈活可變的，且可能采用不同的子載波帶寬（SCS），因此就需要相應(yīng)的頻域參考坐標(biāo)系。坐標(biāo)系1以RB為步長，原點叫做參考RB（RRB），通常標(biāo)記為NCRBXXX；坐標(biāo)系2以SCS為步長，原點叫做PointA，通常標(biāo)記為KXXX。需要注意的是，在坐標(biāo)系概念下，SCS的大小是確定的，FR1固定為15kHz，FR2固定為60kHz。
公共資源塊：
Common Resource Block（CRB），是指整個物理載波頻率范圍內(nèi)，以固定的子載波間隔（SCS，大小由SCS-SpecificCarrier IE中的subcarrierSpacing指定）將頻段劃為為多個OFDM子載波，每12個子載波為一個CRB。
部分帶寬：
Bandwidth Part（BWP）由連續(xù)多個CRB組成，每個UE都有一個初始BWP，最多可以定義4個BWP，但任意時刻只能有一個處于激活狀態(tài)。不同BWP可以有不同的u值（不同子載波間隔，BWP IE 中的subcarrierSpacing），且各種物理信道（如PUCCH、PDCCH、PUSCH、PDSCH等）的只在BWP局限的范圍內(nèi)定義資源。
Point A：
定義為CRB0的第0個子載波中心對應(yīng)的頻率或ARFCN（L3為absoluteFrequencyPointA，L1為offset-ref-low-scs-ref-PRB）。
同步信號塊：
Synchronisation Signal Block（SSB）可以局限本地的SCS取值，由MIB消息中的subCarrierSpacingCommon確定，FR1取值15kHz或30kHz，FR2取值60kHz或120kHz。offsetToPointA指的SSB中的RB0相對CRB0的RB整個數(shù)，由于SSB的SCS和CRB的SCS不一定相同且未必按整CRB進行偏移，故需要由ssb-SubcarrierOffset確定剩余的SCS（CRB概念下的SCS）數(shù)。
因此對于FR1有：
兩個公式：
1. absoluteFrequencyPointA + offsetToPointA×15×12/5 + ssb-SubcarrierOffset×15/5 = absoluteFrequencySSB - 10×12×subCarrierSpacingCommon/5
2. 載波中心ARFCN = absoluteFrequencyPointA + (Ceiling(N_CRB/2)×12+6) × subcarrierSpacing/5
一個計算實例
舉例：
下面是一個現(xiàn)網(wǎng)實際NSA組網(wǎng)的RRC Connection Reconfiguration消息：
frequencyInfoDL=[absoluteFrequencySSB= 512964 frequencyBandList=[FreqBandIndicatorNR=41]
absoluteFrequencyPointA=503172
scs_SpecificCarrierList=[SCS_SpecificCarrier=[offsetToCarrier=0 subcarrierSpacing=kHz30 carrierBandwidth=273]
演算：
這是一個n41頻段，SCS=30kHz，總CRB數(shù)為273個。
Point A頻率=503172×5/1000=2515.86MHz
SSB中心頻率=512964×5/1000=2564.82MHz
載波中心頻率=2515.86+(136×12×30+6×30)/1000=2565MHz
offsetToPointA=(2564820-2515860-10×12×30)/(12×15)=252
Kssb=(2564820-2515860-10×12×30-252×12×15)/15=0
載波下邊沿頻率=2515.86 - 30kHz / 2 = 2515.853MHz
載波下邊保護間隔=2515.853 - (2565 - 50) = 853kHz
載波上邊保護間隔=100 - 98.280 - 0.853 = 867kHz
兩側(cè)的保護間隔都滿足100MHz要求的最小保護間隔為845kHz的要求。
如以SA模式接入該NR小區(qū)，那么MIB消息中的ssb-SubcarrierOffset應(yīng)為0，SIB1消息中的offsetToPointA應(yīng)為252。
關(guān)于中心頻點
如上例，載波中心頻率為2565MHz，SSB中心頻率為2564.82MHz，二者并不完全相同，相差6個30KHz的子載波，ARFCN相差36，即中心頻點的ARFCN=512964+36=513000，滿足規(guī)范要求的步長是6的整數(shù)倍。
由此可見，與4G的PSS/SSS同步信道中心必與載波中心、中心頻點ARFCN對齊不同，5G的三者之間可能是錯開的。這是因為：
1. 由于兩端的保護間隔可能不同，故載波ARFCN未必就對應(yīng)到載波的中心頻點。
2. 當(dāng)總的CRB數(shù)為偶數(shù)時，SSB中心與載波ARFCN對齊，否則SSB要低6個子載波。
因此，這些差異在參數(shù)配置時要特別注意，在gNodeB側(cè)要配置載波的ARFCN，在eNodeB側(cè)要配置NR的SSB ARFCN。
▎二者之間的換算關(guān)系，如下表：
▎下附不同載波帶寬、不同SCS帶寬下的最大可用CRB數(shù)，如下表：
