5G幀結(jié)構(gòu)解析

1、5G幀結(jié)構(gòu)解析發(fā)布時(shí)間：2017-08-23 10:33:15 來(lái)源：網(wǎng)優(yōu)雇傭軍標(biāo)簽：5G幀結(jié)構(gòu)時(shí)延分享到：§ $1<a target='_bla nk'href=' ?n=b7a16b3'><img border='0' alt=''src=' on eid=445&amp; n=b7a16b3' /></a>3GPP正在定義5GNR(NewRadio)的物理層，相對(duì)于 4G 5G最大的特點(diǎn)是支持靈 活的幀結(jié)構(gòu)。WHY因?yàn)?G要支持更多的應(yīng)用場(chǎng)景，其中，超高可

2、靠低時(shí)延(URLLC是未來(lái)5G的 關(guān)鍵服務(wù)，需要比LTE時(shí)隙更短的幀結(jié)構(gòu)。這是怎樣的一種幀結(jié)構(gòu)呢？1 NumerologyNumerology這個(gè)概念可翻譯為參數(shù)集，大概意思指一套參數(shù)，包括子載波間隔， 符號(hào)長(zhǎng)度，CP長(zhǎng)度等等。5G的一大新特點(diǎn)是多個(gè)參數(shù)集(Numerology)，其可混合和同時(shí)使用。Numerology 由子載波間隔(subcarrier spaci ng )和循環(huán)前綴(cyclic prefix )定義。在LTE/LTE-A中，子載波間隔是固定的15kHz, 5G NR定義的最基本的子載波間 隔也是15kHz,但可靈活可擴(kuò)展。所謂可靈活擴(kuò)展，即NR的子載波間隔設(shè)為15*(2

3、Am) kHz，m -2,0, 1,，5，也就是說(shuō)子載波間隔可以設(shè)為 3.75kHz、7.5kHz、15kHz、30kHz、60kHz、 120kHz.(如下表)：m=-2 (ffs)0123(ffs)子載波間 隔kHz375153060120符號(hào)長(zhǎng)度 fus266.6766.6733.3316.678.333子幀長(zhǎng)度ms410.50.250.01252幀結(jié)構(gòu)對(duì)于5G幀結(jié)構(gòu)，由固定結(jié)構(gòu)和靈活結(jié)構(gòu)兩部分組成Subframe 1*ms011 I2|3< I5| fi |7 aaRadio Frarne 10 msSubframe = 1.2. 4 Slots亠固定構(gòu)架Slot - 7, 14

4、 SymtxMsSymbol根據(jù)子戲波間隔的靈活構(gòu)架Mini-Shot (URLLC)Mini-Slot = 2,3,4, J Symbols - ffs如上圖，與LTE相同，無(wú)線幀和子幀的長(zhǎng)度固定，從而允許更好的保持LTE與NR間共存。這樣的固定結(jié)構(gòu)，利于LTE和NR共同部署模式下時(shí)隙與幀結(jié)構(gòu)同步， 簡(jiǎn)化小區(qū)搜索和頻率測(cè)量。不同的是，5G NR定義了靈活的子構(gòu)架，時(shí)隙和字符長(zhǎng)度可根據(jù)子載波間隔靈活 定義。3 Mini-Slots5G定義了一種子時(shí)隙構(gòu)架，叫 Mini-Slot 。Mini-slots 主要用于超高可靠低時(shí) 延（URLLC應(yīng)用場(chǎng)景。如上圖（紅色方框）， Mini-Slot 由兩

5、個(gè)或多個(gè)符號(hào)組成（待進(jìn)一步研究），第 一個(gè)符號(hào)包含控制信息。對(duì)于低時(shí)延的HAR（可配置于Mini-Slot 上, Mini-Slot 也可用于快速靈活的服務(wù)調(diào)度，估計(jì)僅一些 5G 終端支持 Mini-Slot 。4 同步信號(hào)為了連接網(wǎng)絡(luò)，5G UE需執(zhí)行初始小區(qū)搜索，其主要目的:?尋找信號(hào)最強(qiáng)的小區(qū)來(lái)連接?獲取系統(tǒng)幀 timing ，即幀的起始位置?確定小區(qū)的 PCI?解調(diào)參考信號(hào)為了支持小區(qū)搜索，需用到 PSS（Primary Synchronization Signal ，主同 步信號(hào)）和 SSS（ Secondary Synchronization Signal ，輔同步信號(hào)）。PSS和

6、 SSS在同步信號(hào)塊（Synchronisation Signal Block ）里傳輸，與 PBCH（物理廣播信道）一起，配置于固定的時(shí)隙位置，如下圖:SymbolSubframe M01234567890123SlotSynchronisation Signal Block在初始小區(qū)搜索期間，UE通過(guò)匹配濾波器對(duì)接收信號(hào)和同步信號(hào)序列進(jìn)行相關(guān)， 并執(zhí)行以下步驟：1）發(fā)現(xiàn)主同步序列，獲得符號(hào)和 5ms幀timing。2）發(fā)現(xiàn)輔同步序列，檢測(cè) CP長(zhǎng)度和FDD/ TDD雙工模式，并從匹配濾波器結(jié)果 中獲得準(zhǔn)確的幀timing，從參考信號(hào)序列索引獲取 CI。3）解碼PBCH并獲得基本的系統(tǒng)信息。

7、為了支持波束掃描，同步信號(hào)塊被組織成一系列脈沖串（burst ），并周期性發(fā)送。5 PBCH（物理廣播信道）PBCH向 UE提供基本的系統(tǒng)信息，任何UE必須解碼PBCHh的信息后才能接入小 區(qū)。例如，PBCH提供的信息包括（待進(jìn)一步討論）：?下行系統(tǒng)帶寬?無(wú)線電幀內(nèi)的定時(shí)信息?同步信號(hào)脈沖發(fā)送的周期性?系統(tǒng)幀號(hào)?其他較高層信息（待進(jìn)一步討論）其他廣播信息被映射到共享信道上。6同步信號(hào)和PBCH勺映射目前，3GPP正在討論同步信號(hào)和PBCF如何映射到物理資源。一種可能的映射女口 下圖：Symbol4柚豆d鼻m芒黑) (暑8) S 巴 HEPUqnm 百 oqns 氓 一 1巴怕 Eefluqnl

8、nPSS/SSS/PBC只有4個(gè)符號(hào)，這樣可確保快速的獲得時(shí)間。PSS/SSS的保護(hù)帶確保減少干擾。 所有5G UE都必須支持24個(gè)PRB的帶寬。同步信號(hào)塊帶寬取決于子載波間隔，如下圖所示：1子噩液間購(gòu)P8CH»K 1小 A9IVX2884.32 MHz5 MHz302888.64 MHz10MHZ (tts>1陽(yáng)28B17.28 MHz20 MHz (fts»7系統(tǒng)信息系統(tǒng)信息獲取采用分級(jí)的方式。 基本小區(qū)配置信息由PBCH提供，共享信道進(jìn) 步提供更多的系統(tǒng)信息。完整的信息可以通過(guò)以下步驟獲得：Minimumsystem informationOthersystem iriormationBroadcast of basic configurationHUHShared ChannelShared CtAnne1) UE讀取提供基本小區(qū)配置的PBCH并找到下行控制信道(其調(diào)度共享信道)2) UE讀取為所有其他系統(tǒng)信息塊提供調(diào)度信息的最