1. 子載波間隔 Numerology - Subcarrier Spacing
在載波間隔subcarrier spacing和時域的符號長度symbol length方面,5G和LTE比起來有了根本性的不同,最顯著的不同是5G NR將采用多個不同的載波間隔類型,而LTE只是用單一的15kHz的載波間隔。5G NR將采用u(讀miu,四聲)這個參數(shù)來表述載波間隔,比如u=0代表等同于LTE的15kHz,其他的各項配置如下圖所示:
2. 取樣時間 Numerology - Sampling Time
5G NR采用的采樣時間(unit time)如下所示:
3. 5G 無線幀結構 Radio Frame Structure
和如上所述的思路類似,5G NR采用多類物理層配置(比如子幀間隔的種類),而且無線幀結構的定義也根據(jù)這些不同而有了多種不同類型。但是需要強調的是,5G NR所采用的無線幀radio frame length和子幀長度subframe length和LTE都是相同的。無線幀長度還是10ms,子幀長度仍然定義為1ms。
那下一步就需要用不同的配置來容納這些變化了的部分,實際采用的方法是在單一的子幀subframe中放入和LTE不同數(shù)量的時隙slots。同時還定義了另一個變化的部分,那就是在每個時隙上定義了不同數(shù)量的符號symbol(根據(jù)不同的slot configuration type的不同而有所變化)。
比如時隙類型0(slot configuration 0),每個時隙上的符號數(shù)量是14,而對于實習類型1(slot configuration 1),符號數(shù)量則一直是7。
下面我們一一學習5G NR采用的各類無線幀結構的詳細內容:
< Slot Configuration = 0, Numerology = 0 >
在這個配置中,每個subframe只有1個時隙slot,也就是意味著每個無線幀包含10個slots,一個slot的OFDM符號數(shù)目是14。
< Slot Configuration = 0, Numerology = 1 >
在這個配置中,每個subframe只有2個時隙slot,也就是意味著每個無線幀包含20個slots,每個slot的OFDM符號數(shù)目是14。
< Slot Configuration = 0, Numerology = 2 >
在這個配置中,每個subframe有4個時隙slot,也就是意味著每個無線幀包含40個slots,每個slot的OFDM符號數(shù)目是14。
< Slot Configuration = 0, Numerology = 3 >
在這個配置中,每個subframe有8個時隙slot,也就是意味著每個無線幀包含80個slots,每個slot的OFDM符號數(shù)目是14。
< Slot Configuration = 0, Numerology = 4 >
在這個配置中,每個subframe有16個時隙slot,也就是意味著每個無線幀包含160個slots,每個slot的OFDM符號數(shù)目是14。
< Slot Configuration = 0, Numerology = 5 >
在這個配置中,每個subframe有32個時隙slot,也就是意味著每個無線幀包含320個slots,每個slot的OFDM符號數(shù)目是14。
< Slot Configuration = 1, Numerology = 0 >
在這個配置中,每個subframe有2個時隙slot,也就是意味著每個無線幀包含20個slots,每個slot的OFDM符號數(shù)目是7。
< Slot Configuration = 1, Numerology = 1 >
在這個配置中,每個subframe有4個時隙slot,也就是意味著每個無線幀包含40個slots,每個slot的OFDM符號數(shù)目是7。
< Slot Configuration = 1, Numerology = 2 >
在這個配置中,每個subframe有8個時隙slot,也就是意味著每個無線幀包含80個slots,每個slot的OFDM符號數(shù)目是7。
4. 資源柵格 Resource Grid
NR的資源柵格如下圖所示,單從圖上看它和LTE的資源柵格非常相似。但是NR的物理維度根據(jù)numerology的不同而變化了很多。例如這些維度可以是比如子載波間隔subcarrier spacing, 每個無線幀包含的OFDM符號數(shù)量等。
上下行的各自的最大RB數(shù)和最小RB數(shù)定義如下:(這個和LTE不同)
下面這個表格將上面的Table 4.4.2-1轉換成了頻帶帶寬。從這個表格中可以看到支持單載波情況下的UE和gNB需要最大的RF帶寬。
5. PSS/SSS/PBCH
NR中的PSS,SSS和PBCH在相同的4個符號塊中傳送,如下圖所示:
頻域資源分配< Frequency Domain Resource Allocation >
< 38.211- Table 7.4.3.1-1: Resources within an SS/PBCH block for PSS, SSS, PBCH, and DM-RS for PBCH >
上表可以通過資源柵格來標示如下,需要注意的是PBCH DMRS的位置隨變量v變化,而v依賴于所使用的Physical Cell ID(PCI)。
時域資源分配< Time Domain Resource Allocation >
下表指示了傳送SS/PBCH的第一個OFDM符號號碼,基于TS38.213-4.1 cell search。
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5G無線幀結構與空口物理層資源.docx