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 來源：網(wǎng)優(yōu)雇傭軍 標(biāo)簽：5G幀結(jié)構(gòu)時(shí)延分享到： mp;n=b7a16b3 / 3GPP正在定義5G NR(New Radio)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，超高可靠低時(shí)延（URLLC）是未來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。N

2、umerology由子載波間隔（subcarrier spacing）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*(2m) kHz，m -2, 0, 1, ., 5，也就是說子載波間隔可以設(shè)為3.75kHz、7.5kHz、15kHz、30kHz、60kHz、120kHz.（如下表）：2 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。如上圖，與LTE相同，無線幀和子幀的長(zhǎng)度固定，從而允許更好的保持LTE與NR間共存。這樣的固

3、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HARQ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

4、目的：尋找信號(hào)最強(qiáng)的小區(qū)來連接獲取系統(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：在初始小區(qū)搜索期間，UE通過匹配濾波器對(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

5、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。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PBCH上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的映射目前，3GPP正在討論同步信號(hào)和PBCH如何映射到物理資源。一種可能的映射如下圖：PSS/SSS/PBCH只有4個(gè)符號(hào)，這樣可確?？焖俚墨@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：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)一步提供更多的系統(tǒng)信息。完整的信息可以通過以下步驟獲得：1）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)度信息的最小系統(tǒng)信息。3）UE讀取其他所需的系統(tǒng)信息。4）UE請(qǐng)求系統(tǒng)信息，例如，僅與特定