無線幀

參數說明

時域中各個字段的大小以時間單位表示

其中
赫茲

常數

參數集

支持多個 OFDM 數字，用u表示，如表所示分別從高層參數 subcarrierSpacing 和 cyclicPrefix 獲得帶寬部分的循環前綴

幀結構

幀和子幀

5G中無線幀是10ms，有10個子幀；
每個子幀就是1ms；
每個子幀又由多個時隙slot組成，每個slot又由14個OFDM符號構成。

子載波間隔越大則時隙越短（最小的子載波間隔15KHz對應的時隙長1ms、最大的子載波間隔240KHz對應時隙長0.0625ms）
對於URLLC場景，要求傳輸時延低，此時網絡可以通過配置比較大的子載波間隔來滿足時延要求

下行鏈路和上行鏈路傳輸被組織成幀時長

每個由 10 個子幀組成時長

一個無限幀長爲10ms，每個無線幀分爲10個子幀，子幀長度爲1ms；每個無線幀又可分爲兩個半幀（half-frame），第一個半幀長5ms、包含子幀#0 ~ #4，第二個半幀長5ms、包含子幀#5 ~ #9；這部分的結構是固定不變的。

可變的部分是每個子幀包含的OFDM符號數，由於子載波間隔是可變的，子載波間隔越大則每個OFDM符號的長度越短，而子幀長度是固定爲1ms的，所以子載波間隔越大則一個子幀所包含的OFDM符號越多，計算公式爲：

每個子幀所包含的符號數兩等於每個子幀包含的slot數乘以每個slot包含的符號數量

在上行鏈路中有一組幀，在載波上有下行鏈路中的一組幀。
上行鏈路幀號 i 從 UE 開始傳輸在 UE 處對應的下行幀開始之前
取決於[38.133]的頻段。

時隙（Slots）

用於子載波間隔配置u ，時隙編號在子幀內遞增的順序和在幀內遞增順序。

有時隙中的連續 OFDM 符號，取決於表 4.3.2-1 和 4.3.2-2 給出的循環前綴。

時隙的開始在子幀中，與 OFDM 符號的開始在時間上對齊在同一子幀中。
時隙中的 OFDM 符號可以被分類爲“下行鏈路”，“靈活”或“上行鏈路”。
在下行鏈路幀中的時隙中，UE 應假設下行鏈路傳輸僅發生在“下行鏈路”或“靈活”符號中。
在上行鏈路幀中的時隙中，UE 應僅以“上行鏈路”或“靈活”符號進行發送。
不期望能夠進行全雙工通信的 UE，在上行鏈路中更早地發送，在最後一個接收到的下行鏈路符號結束後，在同一個小區中由[TS 38.101]給出。
不能在一組小區中進行全雙工通信的 UE，預計不會在上行鏈路中的一個小區中在早於，在最後一個
接收的下行鏈路符號結束後，在該組小區內的相同或不同的小區

1、正常循環前綴的每個時隙的 M OFDM 符號數，每幀的時隙數和每子幀的時隙數：

2、擴展循環前綴的每時隙 M OFDM 符號數，每幀時隙數和每子幀時隙數：

3、

子載波

矩形脈衝的傅里葉變換

上圖表明：
矩形脈衝的傅里葉變換，頻域波形是Sa函數；
時間域內，脈衝寬帶爲τ，那麼頻域內帶寬定義爲B=1/τ，這是一個反比例關係。所以說一定時間內，如果想傳遞更多的脈衝(碼元)，提高傳輸速率，必然要縮短τ；對應到頻域，就是帶寬變大；
頻域的1波形爲1個子載波；

關於子載波

前提說明

由於存在不同頻率的載波，爲了區分而引入子載波的概念

上圖中不同頻率的載波f1和f2，去調製發送的矩形脈衝(1個碼元)時，
Sa函數會在頻域內移動，形成兩個子載波，它們中心的對稱點分別爲f1和f2。
且子載波間隔爲Δf=f2-f1=1/Ts，其中Ts爲碼元的持續時，在上圖中是1。

OFDM時間頻域

OFDM時間頻域圖：

上圖中左側的座標軸是時間，上面就是傳送的碼元數據，稱爲符號Symbol。
右側的座標軸是頻率軸，是碼元對應的頻域波形，稱之爲子載波。
4GLTE中的子載波間隔固定爲15kHz。
所以根據Δf=1/Ts的公式，可以計算出4GLTE的符號長度爲66.7us

如果是俯視的視角，如下圖：

橫向爲子載波，頻率軸；
縱向爲符號，時間軸；
時間與頻率形成了一個二維資源格Resouce Grid；
每一個小方塊(資源格)可以給一個用戶使用。

時間頻域資源5G的子載波間隔scs=subcarrier spacing
與4GLTE數字(子載波間距和符號長度)相比，5G NR支持多種不同類型的子載波間隔(在LTE中只有一種子載波間隔-15 kHz)。

不同的子載波間隔

38.211中總結了NR參數集(Numerology)。正如在圖7和圖8看到的，每一個數字都被標記爲一個參數u。
數字(u=0)表示子載波間隔15 kHz，與LTE相同；
數字(u=1)表示子載波間隔30 kHz；
數字(u=2)表示子載波間隔60 kHz；
Δf=2^u*15kHz，其他子載波間距是從(u=0)的乘冪上放大而來。

不同的參數u對應的子載波間隔無線幀結構：

5G中1個時隙slot含有14個或者12OFDM符號
隨着u的變化，時隙的長度會發生變化。

不同的參數對應不同的子載波間隔，不同的時隙長度：

隨着子載波間距的增大，時隙會變短。
子載波間隔爲15KHz是，符號長度爲66.7us，1個時隙共有14個符號，那麼時隙的長度爲66.7us14，約等於1ms(實際中要加上CP)；
子載波間隔爲30kHz時，符號長度爲1/30kHz，1個時隙共有14個符號，那麼時隙的長度爲1/30kHz14，約等於0.5ms(實際中要加上CP)；