5.6 子载波间隔的选择

对于OFDM系统，子载波间隔的选择尤为重要，它影响到系统的覆盖能力和效率。同时，5G新空口需要支持从低频到中频和高频的广泛可用频段，所以其子载波间隔必须能够适应不同频段的部署需求，因此可以预见5G NR的子载波间隔将是可变和多选的 ^[10，11] 。

在3GPP RAN1第84次会议上，关于NR子载波间隔及OFDM符号长度参数的定义，各公司从不同的维度开展了讨论。

1）与LTE子载波间的关系。

是完全沿袭LTE子载波间隔及OFDM符号长度参数的定义的基本框架，以LTE的15 kHz和14 OS/ms为基本参数，还是全新定义一套子载波间隔及OFDM符号长度参数，如16 OS/ms、17.05 kHz/17.06 kHz子载波间隔。

（1）建议沿袭LTE子载波间隔和OFDM符号长度参数者，主要是考虑重用现有的一些实现和设计，以及在这个参数下的LTE的CP开销相对不错，约为6.7%。

（2）建议全新定义一套子载波间隔及OFDM符号长度参数者，主要是考虑设备实现方便，载波间隔和特定时间颗粒度（如1 ms）内的OS数目都是2的幂次，于是就有了17.5 kHz基准子载波带宽的建议，但这时的CP开销略高，约为8.6%；随后就有了17.06 kHz子载波的建议，这样可以将CP的开销降到6.3%。

在这个讨论的基础上，自然衍生出关于子载波间隔的扩展是自然数倍数还是 2的幂次倍数的讨论，在3GPP RAN1第84次会议上形成以下结论：

It w as a greed tha t it i s n ecessary t o support more th an one va lues o f subcarrier-spacing for NR，即NR支持多种子载波间隔。

原文如下：

2）实现复杂度。

例如，DFT变换阵的大小，到底DFT变换阵最大是2048还是4096。

有些公司坚持2048的DFT阵，有些公司认为可以采用更大的4096的DFT阵，因而有些公司认为在6 GHz以下频段，要使用2048的DFT实现60 MHz和100 MHz带宽，需要将20 MHz的LTE子载波宽度相应分别扩展到45 kHz和75 kHz频段，这就是希望按照Alt 1 建议，将子载波宽度做自然数倍数扩展。但多数公司认为按照最大是4096的DFT，已经具有足够灵活性去支持各种带宽，如使用30 kHz的子载波去支持100 MHz的载波。

在3GPP R AN1第85次会议上提出了在前面讨论中没有涉及的问题——CP长度是否可以随着子载波宽度进行线性压缩。在3GPP RAN1第84次会议上，很多公司认为CP长度可以随着子载波宽度进行线性压缩，如15 kH z时的CP长度为4.7μs，在30 kHz时的CP长度就变为2.3μs，到60 kHz时的CP长度就变为1.15μs。但在6 GHz以下频段，尤其是2.6 GHz和3.5 GHz下，这样的CP长度是否能与这些频段信道传播特性匹配？由此，有的公司提议考虑可变子载波带宽、不变CP长度的方案，以避免未来应用的风险；但同时有的公司提出基于一些频段的测试，LTE的CP长度有些过设计，因此在NR中，对更宽的子载波带宽下的CP长度进行线性压缩是可以接受的。

还有一个因素是，在OTSA定义的5G规范中采用的是75 k Hz的子载波间隔，因此Verizon和KT等运营商要求其供应商支持将75 k Hz纳入5G N R标准的范畴，以保持硬件上的兼容；而大多数3GPP成员认为不能开此先例，用一个既成事实的设计来影响 3GPP 的独立标准化，因此更倾向于将 75 kH z 的子载波间隔排除在3GPP 5G NR标准之外。

考虑会议的进程，当时会议上形成了妥协结论和工作假设：RAN1 将评估不同部署场景和业务的CP长度。

原文如下：

最终，经过多次的协商，得到如下结论：

在LTE中，出于不同覆盖和传播环境的要求，给出了基于普通CP和扩展CP的两种设计，在NR中是否也需要引入扩展CP？

（1）有些公司认为在LTE中虽然引入了扩展CP的设计，但鲜有应用，因此在NR中没有再引入CP的必要。

（2）有些公司认为需要考虑一些业务或部署要求而保留这个特性，并对每个子载波宽度都需要引入对应的扩展CP选项，需要引入21.33 kHz的子载波宽度，以支持15.6 μs的CP长度；引入42.67 k Hz的子载波宽度，以支持7.8 μs的CP长度，引入85.33 kHz的子载波宽度，以支持3.9μs的CP长度。

就这个争议，最终在NR中形成了如下结论：对于扩展CP选项，只在60 kH z子载波场景支持。 20NDq4KLOqqv4z0HEXeJJRoR42ABMj9MX31461de9ILLNYyAlbK0b1JD40s5mmwf