5G NR 帧结构-子载波间隔和时隙格式

仗剑豫东

5G NR 帧结构-子载波间隔NR子载波间隔与LTE相比，最突出的区别是NR支持多种不同类型的子载波间隔(在LTE中只有一种类型的子载波间隔，15 Khz)。
下面是NR不同类型子载波间隔图，每种子载波间隔都对应一个参数u (u = 0表示15 kHz，此时子载波间隔与LTE相同)。正如你在下表格第二列看到的，其他u值对应的子载波间隔是由(u=0)乘以2得到的。NR 帧结构_符号长度如下图所示，符号根据子载波间隔的不同而不同。一般的趋势是符号随着子载波间隔的增大而减小。实际上，这种趋势来自OFDM的本质。

NR 帧结构_信道支持

并不是所有类型的子载波间隔都适用于所有物理信道和信号。也就是说，有一种特定的类型只能用于某种类型的物理通道，即使大多数类型都可以用于任何类型的物理通道。下表列出了哪些子载波间隔类型可以用于哪些物理通道。

< 38.300-Table 5.1-1: Supportedtransmission numerologies and additional info.>

Numerology	Subcarrier Spacing (kHz)	CP type	Supported for Data (PDSCH, PUSCH etc)	Supported for Sync (PSS,SSS,PBCH)	PRACH
N/A	1.25		No	No	Long Preamble
N/A	5		No	No	Long Preamble
0	15	Normal	Yes	Yes	Short Preamble
1	30	Normal	Yes	Yes	Short Preamble
2	60	Normal,Extended	Yes	No	Short Preamble
3	120	Normal	Yes	Yes	Short Preamble
4	240	Normal	No	Yes

NR 帧结构_OFDM 符号长度

NR符号长度也是与参数u 有关，详细如下表所列。

Parameter / Numerlogy (u)	0	1	2	3	4
Subcarrier Spacing (Khz)	15	30	60	120	240
OFDM Symbol Duration (us)	66.67	33.33	16.67	8.33	4.17
Cyclic Prefix Duration  (us)	4.69	2.34	1.17	0.57	0.29
OFDM Symbol including CP  (us)	71.35	35.68	17.84	8.92	4.46

NR 帧结构_无线帧结构

如上所述，在5G/NR中支持多种子载波间隔，并且无线帧结构根据子载波间隔略有不同。然而，无论对于怎样的子载波间隔，一个无线帧的长度和一个子帧的长度总是相同的。无线帧的长度总是10毫秒，子帧的长度总是1毫秒。 那么，为了适应不同的子载波间隔，应该有什么不同呢?答案是把不同数量的时隙在一个子帧中。其中还有另一个变化的参数。它是时隙内符号的数量。但是，时隙内的符号数量不随子载波间隔变化，它只随时隙配置类型变化。对于插时隙配置0，时隙的符号数始终为14，对于时隙配置1，时隙的符号数始终为7。
无线帧结构不同子载波间隔和时隙配置。
< Normal CP, Numerology = 0 >   #常规CP，μ=0

此种配置，每个子帧含有1个时隙，也就意味着1个无线帧含有10个时隙，一个时隙含有14个符号。

< Normal CP, Numerology = 1 >   #常规CP，μ=1

此种配置，每个子帧含有2个时隙，也就意味着1个无线帧含有20个时隙，一个时隙含有14个符号。

< Normal CP, Numerology = 2 >   #常规CP，μ=2

此种配置，每个子帧含有4个时隙，也就意味着1个无线帧含有40个时隙，一个时隙含有14个符号。

< Normal CP, Numerology = 3 >   #常规CP，μ=3

此种配置，每个子帧含有8个时隙，也就意味着1个无线帧含有80个时隙，一个时隙含有14个符号。

< Normal CP, Numerology = 4 >   #常规CP，μ=4

此种配置，每个子帧含有16个时隙，也就意味着1个无线帧含有160个时隙，一个时隙含有14个符号。

< Extended CP, Numerology = 2 >   #扩展CP，μ=2

此种配置，每个子帧含有8个时隙，也就意味着1个无线帧含有80个时隙，一个时隙含有12个符号。

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