5G Sampling Time (Tc)
5G NR에서 사용되는 Sampling Time(최소 시간 단위)는 뭘까?
5G NR Physical layer의 timinig unit은 3GPP standard에는 Tc라고 정의되어 있고, 아래와 같이 구할 수 있다. Basic time unit 또는 Sampling time 또는 Sampling duration이라고 부른다. FFT를 할 때 이 시간동안 sampling을 한다는 의미이다.
Tc=1/(Δfmax×Nf)
- Δf = subcarrier spacing (Hz), 보통 줄여서 SCS로 부른다.
- Δfmax = SCS의 maximum value = 480 kHz = 480 x 1000 Hz
- Nf = max FFT size = 4096
위의 내용이 맞춰서 계산해보면 아래와 같다.
Tc=1/(480×103Hz ×4096)=1/1966080000≈5.0862630208333333333333333333333e−10(sec)≈0.509 ns
즉, NR의 sampling duration은 약 0.509 ns(nano second)가 된다.
NR의 sampling time은 LTE의 64배 작다. LTE의 sampling time은 $T_s = 1/(\Delta f_{ref} \times N_{f,ref})$로 정의되어 있다.
Tc=Ts/64
그럼 LTE의 basic time unit인 Ts와 5G의 Tc는 어디에서 64배의 차이가 나는 걸까?
LTE는 max FFT size가 2048로 5G의 4096 FFT size가 LTE의 2배 크다. 일단 여기서 2배가 차이나고, LTE는 Δfref를 사용하는데 15 kHz로 5G의 480 kHz가 32배 크다. 여기서 또 32배가 차이난다.
정리하며, max FFT size에서 2배, Δf에서 또 32배가 되서 합쳐서 64배만큼 차이가 난 것이다.
5G frame(Tf)과 subframe(Tsf)의 duration도 Tc로 아래와 같이 계산된다 (TS 38.211 4.3.1)
Tf=(Δfmax⋅Nf/100)Tc=10ms
Tsf=(Δfmax⋅Nf/1000)Tc=1ms
Reference of 3GPP

5G - Frame Structure - 5G | ShareTechnote
Physical Layer Timing Unit 38.211 - 4.1 General defines following Time Units. 38.211 - 4.3.1 Frames and subframes defines following Time Units. Reference [1]
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