5G时频资源

1、帧结构

5G与4G最大的区别之一就是引用了参数集(numerology),所谓参数集可以理解为在4G中只是用了一套参数,那么帧结构内的参数,包括子载波间隔(subcarrier spacing, SCS)时隙(slot)符号数(symbols)等参数在所有环境中都只有一套,会存在很大的局限性。5G引入了参数集的概念,针对不同环境选择不同的参数集大大增加了通信的灵活性。指定(高层信令配置)。每个天线端口、子载波配置间隔μ、传输方向都有资源网格。

 

 

5G时频资源_第1张图片

 

子载波间隔不同时,频域

 

 

5G时频资源_第2张图片

 

5G时频资源_第3张图片

 

5G时频资源_第4张图片

 

二、时隙格式

在NR中,上下行配置是以符号为粒度,配置更加灵活。具体的配置过程如下:
①首先配置小区半静态上下行配置
高层提供参数TDD-UL-DL-ConfigurationCommon,该参数中包含参考子载波间隔u(reference SCS configuration)和pattern1,pattern1中又包含

时隙配置周期(slot configuration period) P ms
下行时隙数Dslots(number of slots with only downlink symbols)
下行符号数 Dsym(number of downlink symbols)
上行时隙数Uslots(number of slots with only uplink symbols)
上行符号数Usym(number of uplink symbols)
其中配置周期P=0.625ms仅对120kHz子载波间隔有效,P=1.25ms仅对60和120kHz子载波间隔有效,P=2.5ms仅对30 60和120kHz子载波间隔有效。那么一个配置周期就可以通过公式S=P*2u得知该周期包含多少时隙。在这些时隙中,前Dslots个时隙是下行时隙,接着是Dsym个下行符号,接着是Usym个上行符号,最后是Uslots个上行时隙。S个时隙中配置完上下行之后,剩下的就是灵活符号X。
如果参数同时给了pattern1和pattern2,则可以连续配置两种不同的时隙格式,pattern2中的参数形式和pattern1类似。
②然后配置小区专用上下行配置
如果在①中配置的基础上,进一步提供了高层参数 TDD-UL-DL-ConfigDedicated,那么该参数可以配置参数TDD-UL-DL-ConfigurationCommon配置的灵活符号。也就是说①中配置的上下行符号不可以改变,但灵活符号可以被TDD-UL-DL-ConfigDedicated重写。
该参数提供一系列时隙配置,对于每个时隙配置,提供时隙索引slot index和符号配置,对于slot index指定的slot,其:

if symbols = allDownlink, all symbols in the slot are downlink
if symbols = allUplink, all symbols in the slot are uplink
if symbols = explicit, nrofDownlinkSymbols provides a number of downlink first
也就是说如果是explicit,那么参数nrofDownlinkSymbols 提供下行符号的数量,nrofUplinkSymbols 提供上行符号的数量,下行符号在最前面,上行符号在最后面,如果参数nrofDownlinkSymbols 未被提供,则没有下行符号,如果nrofUplinkSymbols 未被提供,则没有上行符号。配置完之后若还有剩余,则剩余的符号还是灵活符号X。②中的参考子载波间隔reference SCS configuration与①中相同。
③动态DCI上下行配置
动态DCI实现的上下行配置通过DCI format 2-0实现,或者直接通过DCI format 0-0 0-1 1-0 1-1的上下行数据调度直接实现。DCI format 2-0专门用作SFI指示。SFI主要根据单时隙可支持的时隙格式,实现周期的帧结构配置,也就是从收到DCI format 2-0开始,持续PDCCH monitoring period个slot,这些slot都按照这个DCI中的SFI(slot format indicator)的指示来配置。单时隙支持的最大格式数为256个,已经标准化的格式为56个,可以直接参考协议38213 表11.1.1-1,下面截取表格的一部分:

Table 11.1.1-1: Slot formats for normal cyclic prefix

Format

Symbol number in a slot

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

0

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1

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2

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3

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4

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5

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6

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7

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8

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9

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11

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31

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32

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35

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39

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40

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41

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42

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43

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45

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46

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47

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48

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49

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50

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51

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F

F

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U

54

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D

55

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F

F

U

U

U

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D

D

D

D

D

56 – 254

Reserved

255

UE determines the slot format for the slot based on tdd-UL-DL-ConfigurationCommon, or tdd-UL-DL-ConfigurationDedicated and, if any, on detected DCI formats

如果上面的几种情况有冲突时,覆盖规则为:
①中配置的上下行不可改变,灵活符号可以被②或③改变;②中配置的上下行可以被③改变。
也就是说小区半静态配置是一个框架性的结构,小区专用上下行配置和DCI上下行配置是在这个基础上进行进一步的灵活配置。当基站希望采用更加固定的帧结构时,小区半静态上下行配置可以分配尽可能多的上下行符号,当基站希望帧结构更加灵活时,小区半静态配置可以尽量多的留一些灵活符号。
被①和②配置为上行的符号,UE不希望后续DCI或高层信令指示来发送下行内容,反之亦然。未被小区公共半静态配置和小区专用半静态配置配置为上下行的符号,当DCI和高层指示不冲突时,若指示用作上行发送则进行上行发送,指示为下行发送则进行下行发送。如果高层指示为上行发送,但DCI指示为下行,则UE不进行上行发送,反之亦然。如果高层指示为上行发送,DCI未做任何指示,则可以进行上行发送,下行也一样。

参考链接:https://blog.csdn.net/m0_45416816/article/details/97931673

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