5G NR 无线帧结构

5G的帧结构和numerology有很大的关系，不同的numerology有着不同的帧结构。

Numerology – 子载波间隔

和LTE的numerology（SCS和符号长度）相比NR支持多种子载波间隔，LTE只有一种SCS（15Khz）。如下图所示，当u = 0时，此时和LTE一样，子载波间隔为15Khz。

Numerology – 时隙长度

如下图所示slot的长度取决于numerology，slot的长度随着子载波间距的增大而变短。

Numerology – 物理信道

并不是所有的numerology都可以用于所有的物理信道和物理信号，下表中定义了numerology和支持的物理信道的对应关系。

Numerology – OFDM 符号时长（symbol duration）

无线帧结构

如上所述，5G中支持多种numerology，但是不管是哪一个numerology一个无线帧的长度都是10ms，一个子帧的长度都是1ms。一个slot中symbol的个数与numerology没有关系，只和slot的format有关。Slot format 0时，一个slot有14个symbol，slot format 1时，一个slot有7个symbol。下面详细画出每种numerology的无线帧结构。

< Normal CP, Numerology = 0 >

这种配置下一个子帧只有一个slot，一个无线帧有10个slots。一个slot有14个符号。

< Normal CP, Numerology = 1 >

这种配置下一个子帧有2个slots，一个无线帧有20个slots。一个slot有14个符号。

< Normal CP, Numerology = 2 >

这种配置下一个子帧有4个slots，一个无线帧有40个slots。一个slot有14个符号。

< Normal CP, Numerology = 3 >

这种配置下一个子帧有8个slots，一个无线帧有80个slots。一个slot有14个符号。

< Normal CP, Numerology = 4 >

这种配置下一个子帧有16个slots，一个无线帧有160个slots。一个slot有14个符号。

< Extended CP, Numerology = 2 >

这种配置下一个子帧有8个slots，一个无线帧有80个slots。一个slot有12个符号。

Slot格式

时隙格式指示了一个slot下的每一个符号应该如何使用，它定义了哪些符号用于上行哪些符号用于下行。在LTE
TDD模式下，如果一个子帧被配置成上行或者下行，那么该子帧下的所有符号都只能用于上行或者下行。但是在5G中，一个slot下的符号是可以被配置成不同的方向。

从理论上讲，一个slot下的所有符号用于上行或者下行的组合有非常多，但是3GPP只规定了61个组合，如下表所示。

5G中为了更加灵活的调度资源，设置了这么多的slot格式，通过对slot的组合又可以实现不同需求的调度，如下面的例子。