5G无线帧结构详细解读

移动通信中，数据在无线网络上是以帧（Frame）为单位进行传输的，其实就是数据传输的时间单位而已。

 

帧一般占用的时间很短，比如LTE一个无线帧才10ms，子帧更是仅有1ms，这样便可以实现1s内给多个用户的数据分配不同的子帧去传输数据，由于子帧切换非常快（LTE TTI=1ms）用户感觉自己是在实时传输。

 

与LTE相同，5G无线帧和子帧的长度固定，从而允许更好的保持LTE与NR间共存。不同的是，5G NR定义了灵活的子构架，时隙和字符长度可根据子载波间隔SCS灵活定义。

• 无线帧=10（ms）
• 子帧=1（ms）
• 时隙=12/14个符号周期 （ms）
• 符号周期=1/SCS +CP长度 （ms）

 

与4G LTE相比，5G NR支持多种不同类型的子载波间隔。5G采用u这个参数来表述载波间隔，比如u=0代表等同于LTE的15kHz，其他的各项配置如下图所示。

根据公式 符号周期=1/SCS +CP长度，我们可以知道随着u的变化，符号周期成比例变化，相应的CP也成比例变化。即随着子载波间距的增大，时隙会变短。

• 当NR SCS=15khz时，此时NR时隙=14个符号=1ms

• 当NR SCS=30khz时，此时NR时隙=14个符号=0.5ms

• 当NR SCS=60khz时，此时NR时隙=12/14个符号(12对应扩展CP，14对应普通CP)=0.25ms

• 当NR SCS=120khz时，此时NR时隙=14个符号=0.125ms

• 当NR SCS=240khz时，此时NR时隙=14个符号=0.0625ms

与LTE 按子帧进行调度不同的是，时隙是NR的基本调度单位，更高的子载波间隔导致了更小的时隙长度，因而数据调度粒度就更小，更适合于时延要求高的传输。

 

(此外5G定义了一种子时隙构架，叫Mini-Slot。Mini-slots主要用于超高可靠超低时延（URLLC）应用场景。Mini-Slot由两个或多个符号组成，第一个符号包含控制信息。

对于低时延的HARQ以及快速灵活的调度可配置于Mini-Slot上，Mini-Slot也可以用于模拟波束赋形以及非授权频谱的部署，目前仅一些5G终端支持Mini-Slot。)

 

当然并不是所有频段支持的SCS均相同，频段及支持的SCS如下：