Калькулятор NR-ARFCN ↔ Частота

Данный инструмент выполняет прямое и обратное преобразование между абсолютным номером радиочастотного канала 5G NR (NR-ARFCN) и его частотой в мегагерцах (МГц) в соответствии со стандартом 3GPP TS 38.104 Release 18.

Калькулятор позволяет определить частоту по известному номеру NR-ARFCN и выбранному частотному диапазону. Также он определяет NR-ARFCN по известной частоте автоматически.

Результаты можно скопировать в один клик для использования в проектной документации или конфигурациях сетевого оборудования.

Как пользоваться калькулятором: пошаговая инструкция

Интерфейс калькулятора интуитивно понятен и поддерживает два режима работы.

Режим 1: NR-ARFCN → Частота

• Убедитесь, что в выпадающем списке «Режим работы» выбран пункт «NR-ARFCN → Частота».
• В поле «NR-ARFCN» введите целое число в диапазоне от 0 до 3 279 165.
• В соседнем списке «Частотный диапазон» выберите один из трех глобальных диапазонов.
• Результат — центральная частота канала в МГц — отобразится в блоке «Результаты расчета».

Режим 2: Частота → NR-ARFCN

• В списке «Режим работы» выберите пункт «Частота → NR-ARFCN».
• В появившемся поле «Частота (МГц)» введите значение.
• Калькулятор автоматически определит принадлежность частоты к одному из трех глобальных диапазонов.
• Результат — рассчитанный номер NR-ARFCN (округленный до целого числа) — появится в блоке результатов.

Математическая основа расчета: формулы из 3GPP TS 38.104

Преобразование между частотой F_REF (в кГц) и номером канала N_REF (NR-ARFCN) основано на линейном уравнении. Параметры зависят от глобального частотного диапазона.

Общая формула связи частоты и NR-ARFCN:

F_REF (кГц) = F_REF-Offs + ΔF_Global * (N_REF – N_REF-Offs)

Где:

• F_REF — опорная частота радиочастотного канала (в кГц).
• N_REF — абсолютный номер радиочастотного канала (NR-ARFCN).
• F_REF-Offs — смещение опорной частоты (в кГц).
• N_REF-Offs — смещение для NR-ARFCN.
• ΔF_Global — шаг глобальной частотной сетки (в кГц).

Формулы для расчета в MHz:

1. Из NR-ARFCN в частоту (МГц): F (МГц) = F_REF-Offs + (ΔF_Global / 1000) * (N_REF – N_REF-Offs)

2. Из частоты (МГц) в NR-ARFCN: N_REF = N_REF-Offs + ( (F – F_REF-Offs) * 1000 ) / ΔF_Global (результат округляется до целого).

Параметры для трех глобальных диапазонов (согласно таблице 5.4.2.1-1 TS 38.104):

Частотный диапазон (МГц)	Обозначение в калькуляторе	ΔF_Global (кГц)	F_REF-Offs (МГц)	N_REF-Offs	Диапазон N_REF
0 – 3000	Range 1	5	0.000	0	0 – 599 999
3000 – 24 250	Range 2	15	3000.000	600 000	600 000 – 2 016 666
24 250 – 100 000	Range 3	60	24 250.080	2 016 667	2 016 667 – 3 279 165

Важное примечание: Для Range 3 смещение частоты F_REF-Offs равно 24 250.080 МГц, а не 24 250.000 МГц. Это связано с необходимостью согласования сетки с каналами синхронизации (GSCN).

Примеры практического расчета (Case Studies)

Пример 1: Определение частоты канала n78 (TDD 3500 МГц)

Задача: Известно, что NR-ARFCN 630000 используется в band n78. Необходимо найти центральную частоту канала.

Решение в калькуляторе:

• Режим: NR-ARFCN → Частота.
• Ввод NR-ARFCN: 630000.
• Выбор диапазона: Range 2 (3000-24250 МГц).
• Результат: Частота = 3450.000 МГц.

Проверка по формуле (Range 2):

F = 3000 + (15/1000) * (630000 - 600000) = 3000 + 0.015 * 30000 = 3450.000 МГц.

Пример 2: Определение NR-ARFCN для частоты в миллиметровом диапазоне (mmWave)

Задача: Для планирования сети в band n260 (39 GHz) необходимо выяснить NR-ARFCN для центральной частоты 39.5 ГГц.

Решение в калькуляторе:

• Режим: Частота → NR-ARFCN.
• Ввод частоты: 39500 МГц.
• Калькулятор автоматически определяет диапазон: Range 3 (24250-100000 МГц).
• Результат: NR-ARFCN = 2254166.

Проверка по формуле (Range 3):

N_REF = 2016667 + ( (39500 - 24250.08) * 1000 ) / 60 ≈ 2016667 + (15249.92 * 1000) / 60 ≈ 2016667 + 254165.33 ≈ 2254166.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Почему для Range 3 используется смещение частоты 24250.08 МГц, а не 24250.00 МГц?

Это сделано для обеспечения совместимости и удобного выравнивания глобальной частотной сетки (ARFCN) с сеткой каналов синхронизации (GSCN).

Сдвиг на 80 кГц позволяет GSCN быть целым числом для определенных опорных частот блоков синхронизации (SSB). Это критически важно для процедуры первоначального поиска сети терминалом.

2. В чем разница между глобальным диапазоном (Range) и полосой частот (Band, например, n78)?

Глобальный диапазон (Range 1/2/3) — это техническое разделение всего спектра 5G NR (0-100 ГГц) на три сегмента.

Они имеют разный шаг расчета ΔF_Global (5, 15, 60 кГц). Это основа для формулы ARFCN.

Полоса частот (Band) — это конкретный, лицензированный для использования частотный диапазон (например, n78: 3300-3800 МГц).

Каждая полоса является подмножеством одного из глобальных диапазонов. Она имеет свои дополнительные ограничения на допустимые значения ARFCN.

3. Всегда ли вычисленный калькулятором NR-ARFCN является валидным для конкретной полосы (Band)?

Нет, не всегда. Калькулятор производит расчет в рамках глобальной частотной сетки.

Конкретная полоса использует только подмножество этих каналов, определяемое своим шагом (ΔF_Raster).

После расчета необходимо проверить, попадает ли полученный NR-ARFCN в список разрешенных для целевой полосы.

4. ARFCN указывает на центральную частоту несущей (carrier center)?

Да, по определению в стандарте, NR-ARFCN соответствует опорной частоте радиочастотного канала (F_REF).

Это является центральной частотой несущей (Point A для ресурсной сетки PRB). Для блоков синхронизации (SSB) используется отдельная нумерация — GSCN.

5. Чем NR-ARFCN отличается от EARFCN в LTE?

Концепция аналогична, но параметры и диапазоны значений совершенно разные. NR-ARFCN покрывает гораздо более широкий спектр (до 100 ГГц).

Он использует иную систему разделения на диапазоны с уникальными коэффициентами (ΔF_Global, F_REF-Offs).

Прямого преобразования между EARFCN и NR-ARFCN не существует. Необходим промежуточный пересчет через частоту.