关于LTE中抽样点数的解释
5g 采样率 fft点数 子载波间隔
文章标题：深度解析5G通信中的采样率、FFT点数和子载波间隔在5G通信技术中，采样率、FFT点数和子载波间隔是至关重要的参数，它们直接影响着通信系统的性能和效果。
在本文中，我们将深入探讨这些参数的含义、作用以及它们对5G通信的影响。
一、采样率1. 采样率的定义采样率是指在一定时间内采集信号的次数，通常用赫兹（Hz）来表示，也就是每秒钟采样的次数。
在5G通信中，高采样率能够更准确地还原原始信号，从而提高通信质量。
2. 采样率的重要性在5G通信中，采样率的选择直接关系到通信系统对频谱的利用率和通信质量。
适当的采样率可以有效消除信号失真，提高通信的可靠性和准确性。
3. 个人观点采样率是5G通信中的关键参数，合理选择采样率可以更好地适应不同的通信环境和要求，提高通信的稳定性和可靠性。
二、FFT点数1. FFT点数的概念FFT（Fast Fourier Transform）是一种高效的信号处理算法，用于将时域信号转换为频域信号。
在5G通信中，FFT点数决定了信号频谱的精细程度。
2. FFT点数的作用适当的FFT点数可以提高信号的频谱分辨率，从而更准确地分析信号的频谱特性和通信质量，对于多用户接入、波束赋形等技术有着重要的影响。
3. 个人观点在5G通信中，合理选择FFT点数可以更好地适应不同频段和通信需求，从而提高频谱利用率和通信效果。
三、子载波间隔1. 子载波间隔的含义子载波是5G通信中的基本信号传输单元，子载波间隔指的是相邻子载波的频率间隔。
合理的子载波间隔可以有效避免子载波之间的干扰，提高通信的可靠性。
2. 子载波间隔的作用在5G通信中，子载波间隔决定了信号的频谱利用率和通信系统的抗干扰能力。
适当选择子载波间隔可以更好地适应不同的通信环境和频段特性。
3. 个人观点子载波间隔是5G通信中的重要参数，合理的子载波间隔可以提高通信系统的可靠性和鲁棒性，从而更好地满足用户的通信需求。
总结回顾本文对5G通信中的采样率、FFT点数和子载波间隔进行了全面深入的探讨和分析，这些参数直接关系到通信质量和系统性能的提升。
LTE的采样频率
LTE决定在单播（Unicast）系统中采用15kHz的子载波间隔，相应的符号长度为66.67μs（不包括CP）。
这样的话20MHz带宽能承载的子载波数大概就是1300多个。
FFT的前提就是点数必须是2的整数次幂。
因此必须选一个2^n的数。
比这个数大的2^n的数中最小的就是2048了。
因此选IFFT（FFT）就是2048。
但是我们知道OFDM两端边缘有频谱泄露即使加窗也不能完全克服。
如果我占用1300多个子载波的话，再加上频偏泄露，那信号的带宽肯定大于20M。
但是只给我分配了20M，所以我就少占点，标准里定义1200个，这1200个子载波带宽加上频谱泄露总共是20M的带宽。
关于为什么选1200，这和导频设置，工程上硬件滤波的性能都有关。
因此2048个子载波里中间1200个才是放数据的（这里就不考虑中间那个直流了，说多了可能乱），其余两边都是0，也就是说都没放数据。
但是最终算下来2048个15Khz的抽样速率是30.72M，通信原里告诉我们抽样速率和系统带宽是相等的，可以认为LTE就是用了30.72M带宽，但是由于很多子载波没放数据，因此你就认为LTE占用了20M 带宽，是一个20M带宽系统，其实更准确的说LTE只占了18M左右,15k*1200,还有一部分用作频谱泄露冗余。
LTE TDD在基站架构上采用CPRI的数字光纤互联方式连接基带与射频模块。
基带为20MHz带宽时，基带采样速率为30.72M，采样位宽15bit，则天线的线速率为30.72*15*2（IQ）*16 /15(15bit数据，1bit控制位)= 983.04M，经过8/10B编码后在IR接口上传输的速率为983.04M*10/8=1228.8M。
也就是说，不采用MIMO的情况下，单天线单sector就需要1228.8M的CPRI的传输速率。
如果八天线（8通道），就需要再乘8，就到10G的速率了。
采样频率、采样点数、频率分辨率
1.频率分辨率的2种解释解释一：频率分辨率可以理解为在使用DFT时，在频率轴上的所能得到的最小频率间隔f0=fs/N=1/NTs=1/T,其中N为采样点数，fs为采样频率，Ts为采样间隔。
所以NTs就是采样前模拟信号的时间长度T，所以信号长度越长，频率分辨率越好。
是不是采样点数越多，频率分辨力提高了呢？其实不是的，因为一段数据拿来就确定了时间T，注意：f0=1/T，而T=NTs，增加N必然减小Ts ，因此，增加N时f0是不变的。
只有增加点数的同时导致增加了数据长度T才能使分辨率越好。
还有容易搞混的一点，我们在做DFT时，常常在有效数据后面补零达到对频谱做某种改善的目的，我们常常认为这是增加了N，从而使频率分辨率变好了，其实不是这样的，补零并没有增加有效数据的长度，仍然为T。
但是补零其实有其他好处：1.使数据N为2的整次幂，便于使用FFT。
2.补零后，其实是对DFT结果做了插值，克服“栅栏”效应，使谱外观平滑化；我把“栅栏”效应形象理解为，就像站在栅栏旁边透过栅栏看外面风景，肯定有被栅栏挡住比较多风景，此时就可能漏掉较大频域分量，但是补零以后，相当于你站远了，改变了栅栏密度，风景就看的越来越清楚了。
3.由于对时域数据的截短必然造成频谱泄露，因此在频谱中可能出现难以辨认的谱峰，补零在一定程度上能消除这种现象。
那么选择DFT时N参数要注意：1.由采样定理：fs>=2fh，2.频率分辨率：f0=fs/N，所以一般情况给定了fh和f0时也就限制了N范围：N>=fs/f0。
解释二：频率分辨率也可以理解为某一个算法（比如功率谱估计方法）将原信号中的两个靠得很近的谱峰依然能保持分开的能力。
这是用来比较和检验不同算法性能好坏的指标。
在信号系统中我们知道，宽度为N的矩形脉冲，它的频域图形为sinc函数，两个一阶零点之间的宽度为4π/N。
由于时域信号的截短相当于时域信号乘了一个矩形窗函数，那么该信号的频域就等同卷积了一个sinc函数，也就是频域受到sinc函数的调制了，根据卷积的性质，因此两个信号圆周频率之差W0必须大于4π/N。
LTE-前台测试各项指标定义
3.4.10 码字1CQI
字1CQI上报次数，高频率CQI
信道质量指示，反映了当前信道状况的优劣
MAC层
统计
占比=max(每种CQI上报个数
/CQI上报个数总和)
分段统计下行码字0的MCS分
布，如64QAM占比=下行码字0
3.4.11 下行码字0 采用的调制方式，反映了当前数据传输速率 调制选用64QAM的个数/（下 MAC层
3.1.10 边缘下行 反映LTE系统边缘用户传输性能指标（不含 统计用户吞吐量CDF （累计
应用层
吞吐量（不含掉 掉线），单位：kbps
概率分布）5%对应的值
LTE连续弱覆盖里程/LTE测试
里程
其中：弱覆盖里程的定义为持
续10秒70%的采样点路段满足
3.2.1 RSRP连续弱 评估路测中参考信号RSRP接收功率情况，反 RSCP<-105dBm，且CRS-RSRP 物理层
指标
具体指标
指标说明
应用层平均下载速 反映LTE系统下行传输性能的重要指标，单 率（含掉线） 位：kbps 应用层平均下载速 反映LTE系统下行传输性能的重要指标，单 率（不含掉线） 位：kbps 应用层平均上传速 反映LTE系统上行传输性能的重要指标，单 率（含掉线） 位：kbps 应用层平均上传速 反映LTE系统上行传输性能的重要指标，单 率（不含掉线） 位：kbps 3.1.5 每RB平均下 反映LTE系统下行传输性能指标，单位： 载量（含掉线） bit/RB
3.4.3 下行子帧调 描述下行时域的调度情况
度率
调度给UE的子帧数总和 / 业 MAC层
务下载时长
3.4.4 上行子帧调 描述上行时域的调度情况
度率
LTE信号质量描述术语
LTE信号质量描述术语根据中移测试要求： 极好点：RSRP>-85dBm，SINR>25 好点：RSRP=-85～-95dBm，SINR：16-25 中点：RSRP=-95～-105dBm，SINR：11-15 差点：RSRP=-105～-115dBm，SIN：3-10 极差点：RSRP<-115dB，SINR<31、RSRP RSRP（Reference Signal Received Power，参考信号接收功率），是在某个符号内承载参考信号的所有RE上接收到的信号功率的平均值。
参考信号为⼩区下⾏公共导频，当存在多根接收天线时，取多根天线上的测量最⼤值，max(RSRP00,RSRP01)。
反映当前信道的路径损耗强度，⽤于⼩区覆盖的测量和⼩区选择/重选和切换。
RSRP取值0-97，对应实际值RSRP=RSRP-140。
实际取值范围：-44~-140dBm RSRP相当于GSM的BCCH或CDMA⾥⾯的导频功率，和WCDMA中CPICH的RSCP作⽤类似，可以⽤来衡量下⾏的覆盖。
区别在于RSRP指的是每RE的能量，RSCP指的是全带宽能量。
RSRP功率=RU输出总功率-10lg(12*RB个数) ，如果是单端⼝20W的RU，那么可以推算出RSRP功率为43-10lg1200=12.2dBm。
2、RSSI RSSI( Received Signal Strength Indicator，接收信号强度指⽰)，定义为：接收宽带功率，包括导频信号和数据信号，邻区⼲扰信号、热噪声和接收机产⽣的噪声。
测量的参考点为UE的天线端⼝。
RSSI=S+I+N，其中I为⼲扰功率，N为噪声功率。
反映当前信道的接收信号强度和⼲扰程度。
在CDMA⽹络中，RSSI的范围在-110dbm - -20dbm之间。
如果RSSI<-95dbm，说明当前⽹络信号覆盖很差；-95<RSSI<-90dbm，说明当前⽹络信号覆盖很弱；RSSI〉-90dbm，说明当前⽹络信号覆盖较好。
LTE学习总结资源利用类KPI的定义测量点公式
资源利用类KPI1、可用性1.1、无线网络不可用率1.1.1、无线网络不可用率计算公式采集小区不可用时长的百分比，用来评估其对网络性能的影响，该KPI通过计算所有小区的不可用时长得到公式中的（SP）为话统报告周期，单位是分钟1.1.2无线网络不可用率相关计数器含义：统计因为人为因素或非人为因素导致小区不可用的时间长度，人为因素是由人为操作引起的，包括通过MML命令操作闭塞小区或去激活小区，非人为因素是由于非操作维护引起的，主要包括单板故障，CPRI链路故障，承载小区业务的基带处理单元故障，射频单元收发通道故障，传输资源控制面（S1链路）或用户面（IPPATH）不可用，License资源不足及时钟资源不可用等。
测量点：对小区进行定期采样，采样周期为5秒，如果小区不可用，则针对每个采样点在本指标上累加5秒，在统计周期末上报该累加的总时长。
由于采样定时器在做时间对齐调整时，可能存在一个周期的误差，导致该指标统计存在误差，误差值与采样周期相同，该指标的统计误差会使使用该指标运算的KPI指标产生影响。
具体影响与指标的误差范围及KPI指标的运算方式有关。
2、利用率（上下行RB利用率，平均CPU负荷率）2.1、利用率计算公式2.1.1、下行RB利用率评估小区级或网络级的下行RB利用率2.1.2、上行RB利用率评估小区级或网络级的上行RB利用率公式的ULRB-Available和DLRB-AVAILable随着系统带宽的不同而改变2.1.3、平均CPU负荷评估CPU在忙时的使用率，用来指示系统负荷。
通过计算CPU在测量周期内的平局负荷得到。
MeanCPUUtility2.2、利用率相关计数器2.2.1、RB利用率相关计数器含义：本指标以小区为统计对象，统计下行PRB个数使用的平均值，用于分析下行PRB的使用情况测量点：以１秒为采样周期，采样当前下行PRB使用个数，在统计周期结束时根据采样值计算下行PRB的平均值。
中国联通三方验收网络质量指标定义
移动性
GSM网频内切换成功率
语音
GSM网频间切换成功率
语音
语音MOS值
语音MOS评估 语音业务端到端时延
语音 语音
时延类 平均呼叫建立时延 语音
-90dBm覆盖率
-85dBm覆盖率 覆盖类
-75dBm覆盖率
RxLevSub BCCHLevel
通话状态 空闲状态
语音主叫接通率
语音
接入类
语音被叫接通率
语音
主叫掉话率
语音
保持类
保持类 被叫掉话率 语音
业务掉话率
语音
GSM网内切换成功率
语音
被叫掉话率=被叫掉话次数 / 被叫呼叫建立成功 次数*100% 1）被叫掉话次数：在被叫呼叫建立成功以后， 没有收到Disconnect、Release或Release Complete消息情况下回到IDLE态 2）被叫呼叫建立成功次数：被叫呼叫尝试以 后，出现了Connect或Connect Acknowledge消 息计为被叫呼叫建立成功 总掉话次数=主叫掉话次数+被叫掉话次数 1、终端至少有一方持续10s没有声音则视为掉 话； 2、MOS值<=2视为掉话 G网内切成功率=切换成功次数 / 切换尝试次数 *100% 1）切换尝试次数：收到Handover Command 消息 2）切换成功次数： 收到Handover Command消息，其后MS发出 Handover Complete消息，并且之后没有再发 出HandoverFailure消息 GSM网频内切换成功率=（网频内成功切换次 数-网频内尝试切换次数）*100% 1）切换尝试次数：收到Handover Command 消息，并且该消息的目标频点与当前频点一致 2）切换成功次数： 收到Handover Command消息，其后MS发出 Handover Complete消息，并且之后没有再发 出HandoverFailure消息 GSM网频间切换成功率=（网频间成功切换次 数-网频间尝试切换次数）*100% 1）切换尝试次数：收到Handover Command 消息，并且该消息中的目标频点与当前频点不 一样 2）切换成功次数： 收到Handover Command消息，其后MS发出 Handover Complete消息，并且之后没有再发 出HandoverFailure消息 符合 PESQ 测试标准仪器 主叫手机发出channel request到被叫手机 Alerting的时间差 GSM平均呼叫接续时延＝(G网呼叫接续时延总和 /G网接通总次数) (1) G网呼叫建立时延：主叫手机发出第一条CM Service Request到Alerting的时间差。
采样频率说明
采样频率、采样点数、分辨率、谱线数(line)1．最高分析频率：Fm指需要分析的最高频率，也是经过抗混滤波后的信号最高频率。
根据采样定理，Fm与采样频率Fs之间的关系一般为：Fs=2.56Fm；而最高分析频率的选取决定于设备转速和预期所要判定的故障性质。
2．采样点数N与谱线数M有如下的关系：N=2.56M 其中谱线数M与频率分辨率ΔF及最高分析频率Fm有如下的关系：ΔF=Fm/M 即：M=Fm/ΔF 所以：N=2.56Fm/ΔF★采样点数的多少与要求多大的频率分辨率有关。
例如：机器转速3000r/min=50Hz，如果要分析的故障频率估计在8倍频以下，要求谱图上频率分辨率ΔF=1 Hz ,则采样频率和采样点数设置为：最高分析频率Fm=8·50Hz=400Hz;采样频率Fs=2.56·Fm=2.56 ·400Hz=1024Hz;采样点数N=2.56·（Fm/ΔF）=2.56·（400Hz/1Hz）=1024谱线数M=N/2.56=1024/2.56=400条按照FFT变换，实际上得到的也是1024点的谱线，但是我们知道数学计算上存在负频率，是对称的，因此，实际上我们关注的是正频率部分对应的谱线，也就是说正频率有512线，为什么我们通常又说这种情况下是400线呢，就是因为通常情况下由于频率混叠和时域截断的影响，通常认为401线到512线的频谱精度不高而不予考虑。
另外，采样点数也不是随便设置的，即不是越大越好，反之亦然.对于旋转机械必须满足整周期采样，以消除频率畸形，单纯提高分辨率也不能消除频率畸形过去，有人以为数据越长越好，或随便定时域信号长度，其实，这样做是在某些概念上不清楚，例如，不清楚整周期采样.不产生频率混叠的最低采样频率Fs要求在2倍最大分析频率Fm，之所以采用2.56倍主要跟计算机二进制的表示方式有关。
其主要目的是避免信号混淆保证高频信号不被歪曲成低频信号。
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首先确定子载波间隔为15000Hz，所以OFDM符号长度是1/15000秒，再确定FFT 点数为2048，所以采样间隔=时间/点数=1/15000/2048=1/(15000*2048)=1/30.72M，直接从采样时间间隔来说明。
从符号时间长度来推算：OFDM符号周期，即一个OFDM符号持续时间
Tsymbol=1/15000s=66.7us，
7个OFDM符号的持续时间=0.5ms(1个slot)-160*Ts-6*144*Ts
所以，1个OFDM符号的持续时间Tsymbol=0.5ms(1个slot)-160*Ts-6*144*Ts=66.7us
还有可以从另一个角度理解Ts的计算：
Ts表示采样周期，即采样一次所用时间或采样时间间隔，1个subframe为1ms,1个slot包含7个OFDM符号，一个采样点为160的CP，6个采样点为144的CP。
其中一个OFDM符号采样点为2048（20M带宽）那么：
Ts=0.5ms/(2048*7+160+144*6)=1/30720(ms)
注：
对于OFDM符号抽样的点数一般是2n个，便于计算机处理。
理论上是频域的采样点数要大于或等于时域离散信号的个数才不会有信息的丢失。
2048点是IFFT的采样点数，为了便于计算机处理，要求点数必须是2的次幂，IFFT是将频域信号往时域信号变换，1200个子载波可以看成是连续的频域信号，通过IFFT变成时域信号，但是点数不是2的次幂，然而，要保证变换后不能有信息丢失，所以必须采用2048>1200点,其中1200点传输有用信息，剩下的点默认为零，就是2048点，即代表2048个子载波，在空口传输之前要经过滤波器，只将携带有用信息的信号发射出去，接收端收到已有再做还原，即将另外的点数补上（因为没有信息量，所以为确知信号）因此确定FFT采样信号带宽为30.72M；时域采样周期Ts=1/30.72M=32.55ns，通过FFT转换成频域信号再做检测。
30.72MHz是振荡器最常用的频率，在手机、石英钟常用的信号发生器抽样的频率。
个人认为，是一种规范的统一。