无线帧

参数说明

时域中各个字段的大小以时间单位表示

其中
赫兹

常数

参数集

支持多个 OFDM 数字，用u表示，如表所示分别从高层参数 subcarrierSpacing 和 cyclicPrefix 获得带宽部分的循环前缀

帧结构

帧和子帧

5G中无线帧是10ms，有10个子帧；
每个子帧就是1ms；
每个子帧又由多个时隙slot组成，每个slot又由14个OFDM符号构成。

子载波间隔越大则时隙越短（最小的子载波间隔15KHz对应的时隙长1ms、最大的子载波间隔240KHz对应时隙长0.0625ms）
对于URLLC场景，要求传输时延低，此时网络可以通过配置比较大的子载波间隔来满足时延要求

下行链路和上行链路传输被组织成帧时长

每个由 10 个子帧组成时长

一个无限帧长为10ms，每个无线帧分为10个子帧，子帧长度为1ms；每个无线帧又可分为两个半帧（half-frame），第一个半帧长5ms、包含子帧#0 ~ #4，第二个半帧长5ms、包含子帧#5 ~ #9；这部分的结构是固定不变的。

可变的部分是每个子帧包含的OFDM符号数，由于子载波间隔是可变的，子载波间隔越大则每个OFDM符号的长度越短，而子帧长度是固定为1ms的，所以子载波间隔越大则一个子帧所包含的OFDM符号越多，计算公式为：

每个子帧所包含的符号数两等于每个子帧包含的slot数乘以每个slot包含的符号数量

在上行链路中有一组帧，在载波上有下行链路中的一组帧。
上行链路帧号 i 从 UE 开始传输在 UE 处对应的下行帧开始之前
取决于[38.133]的频段。

时隙（Slots）

用于子载波间隔配置u ，时隙编号在子帧内递增的顺序和在帧内递增顺序。

有时隙中的连续 OFDM 符号，取决于表 4.3.2-1 和 4.3.2-2 给出的循环前缀。

时隙的开始在子帧中，与 OFDM 符号的开始在时间上对齐在同一子帧中。
时隙中的 OFDM 符号可以被分类为“下行链路”，“灵活”或“上行链路”。
在下行链路帧中的时隙中，UE 应假设下行链路传输仅发生在“下行链路”或“灵活”符号中。
在上行链路帧中的时隙中，UE 应仅以“上行链路”或“灵活”符号进行发送。
不期望能够进行全双工通信的 UE，在上行链路中更早地发送，在最后一个接收到的下行链路符号结束后，在同一个小区中由[TS 38.101]给出。
不能在一组小区中进行全双工通信的 UE，预计不会在上行链路中的一个小区中在早于，在最后一个
接收的下行链路符号结束后，在该组小区内的相同或不同的小区

1、正常循环前缀的每个时隙的 M OFDM 符号数，每帧的时隙数和每子帧的时隙数：

2、扩展循环前缀的每时隙 M OFDM 符号数，每帧时隙数和每子帧时隙数：

3、

子载波

矩形脉冲的傅里叶变换

上图表明：
矩形脉冲的傅里叶变换，频域波形是Sa函数；
时间域内，脉冲宽带为τ，那么频域内带宽定义为B=1/τ，这是一个反比例关系。所以说一定时间内，如果想传递更多的脉冲(码元)，提高传输速率，必然要缩短τ；对应到频域，就是带宽变大；
频域的1波形为1个子载波；

关于子载波

前提说明

由于存在不同频率的载波，为了区分而引入子载波的概念

上图中不同频率的载波f1和f2，去调制发送的矩形脉冲(1个码元)时，
Sa函数会在频域内移动，形成两个子载波，它们中心的对称点分别为f1和f2。
且子载波间隔为Δf=f2-f1=1/Ts，其中Ts为码元的持续时，在上图中是1。

OFDM时间频域

OFDM时间频域图：

上图中左侧的座标轴是时间，上面就是传送的码元数据，称为符号Symbol。
右侧的座标轴是频率轴，是码元对应的频域波形，称之为子载波。
4GLTE中的子载波间隔固定为15kHz。
所以根据Δf=1/Ts的公式，可以计算出4GLTE的符号长度为66.7us

如果是俯视的视角，如下图：

横向为子载波，频率轴；
纵向为符号，时间轴；
时间与频率形成了一个二维资源格Resouce Grid；
每一个小方块(资源格)可以给一个用户使用。

时间频域资源5G的子载波间隔scs=subcarrier spacing
与4GLTE数字(子载波间距和符号长度)相比，5G NR支持多种不同类型的子载波间隔(在LTE中只有一种子载波间隔-15 kHz)。

不同的子载波间隔

38.211中总结了NR参数集(Numerology)。正如在图7和图8看到的，每一个数字都被标记为一个参数u。
数字(u=0)表示子载波间隔15 kHz，与LTE相同；
数字(u=1)表示子载波间隔30 kHz；
数字(u=2)表示子载波间隔60 kHz；
Δf=2^u*15kHz，其他子载波间距是从(u=0)的乘幂上放大而来。

不同的参数u对应的子载波间隔无线帧结构：

5G中1个时隙slot含有14个或者12OFDM符号
随着u的变化，时隙的长度会发生变化。

不同的参数对应不同的子载波间隔，不同的时隙长度：

随着子载波间距的增大，时隙会变短。
子载波间隔为15KHz是，符号长度为66.7us，1个时隙共有14个符号，那么时隙的长度为66.7us14，约等于1ms(实际中要加上CP)；
子载波间隔为30kHz时，符号长度为1/30kHz，1个时隙共有14个符号，那么时隙的长度为1/30kHz14，约等于0.5ms(实际中要加上CP)；