5G 帧结构、物理资源与物理信道
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References
Definitions, symbols and abbreviations
帧结构与物理资源
概述
在本规范中，除非另有说明，时域中各个域的大小表示为若干时间单位$
{ {T}{}}={1}/{( )}; \(，其中\) =480
\(，\) { {N}{}}=4096 \(。常量\) ={ { {T}{}}}/{ {
{T}{}}};=64 \(，其中\) {
{T}{}}={1}/{( )}; \(，\) =15 \(，\) { {N}{}}=2048 $。
参数集
如Table 4.2-1所示，NR支持多种OFDM参数集。部分载波带宽（carrier
bandwidth part，BWP）的$$和CP由高层参数给定，其中下行链路由
DL_BWP_mu 和 DL_BWP_cp 给定，上行链路由
UL_BWP_mu 和 UL_BWP_cp 给定。
帧结构
帧和子帧
一帧的时域为$ { {T}{}}=( {}/{100}; )=10 \(，一帧包含10个子帧，每个子帧时域为\) {
{T}{}}=( {}/{1000}; )=1 \(。每个子帧内连续的OFDM符号数为\)
N_{}{,}=N_{}{}N_{}^{,}
$。每帧分为两个相等大小的半帧，每个半帧包含5个子帧，即半帧0由子帧0-4组成，半帧1由子帧5-9组成。
根据[38.133]，来自UE的上行帧应在UE对应的下行帧开始前传输。
时隙
对于子载波间隔配置$\(，时隙在子帧内按递增顺序编号为\) n_{}^{}{
0,...,N_{}^{}-1 } \(，在帧内按递增顺序编号为\) n_{}^{}{
0,...,N_{}^{}-1 } \(。一个时隙内有\)
N_{}^{} \(个连续的OFDM符号，其中\)
N_{}^{} $的值取决于CP长度，CP长度由Tables 4.3.2-1 and
4.3.2-2给定。一个子帧内的起始时隙与这个子帧内起始OFDM符号在时间上对齐。
时隙内的OFDM符号被分为“downlink”（在Table 4.3.2-3中表示为D）、“flexible”（表示为X）或“uplink”（表示为U）。
在下行时隙，UE应假定下行传输仅发生在downlink符号或flexible符号。
在上行时隙，UE应仅在uplink符号或flexible符号发送。
物理资源
天线端口
天线端口定义为，在同一个天线端口上，传输某一符号的信道可以从传输另一个符号的信道推知。
若在一个天线端口上传输的某一符号的信道的大尺度特性，可以从另一个天线端口上传输的某一符号的信道推知，则这两个天线端口被称为是准共定位（quasi co-located，QCL）的。大尺度特性包括一个或多个时延扩展，多普勒扩展，多普勒频移，平均增益，平均时延，空间Rx参数。
资源格
对于每个参数集和载波，资源格（Resource grid）定义为$
N_{x}{}N_{}{} \(个子载波和\)
N_{}^{,} \(个OFDM符号，起始公共资源块（common
resource block）\) N_{}^{,} \(由高层信令指示。表示DL（downlink）或UL（uplink），在不会产生混淆时，下标可省略。每个天线端口\)
p \(、每个子载波间隔配置\)$以及每个传输方向（上行或下行），对应一个资源格。
资源粒子
天线端口$ p \(和子载波间隔配置\)\(的资源格中的每个元素被称为资源粒子（resource
element），并且由索引对\) { {( k,l )}{p,}} \(唯一地标识，其中\) k \(是频域索引，\) l \(是时域符号索引。资源粒子\) { {( k,l
)}{p,}} \(对应的复数值为\)
a_{k,l}^{(p,)} \(。在不会产生混淆时，或在没有指定某一天线端口或子载波间隔时，索引\)
p \(和\)\(可以省略，表示为\) a_{k,l}^{(p)} \(或\) { {a}_{k,l}} $。
资源块
概述
资源块（resource block）定义为$ N_{}^{}=12
$个连续频域子载波。
参考资源块
参考资源块（reference resource
block）在频域上从0开始编号。参考资源块0的子载波0对于所有的子载波配置
是公共的，也被称为“参考点A”，并且用作其他资源块格的公共参考点。参考点A从以下高层参数获得
- PRB-index-DL-common for a PCell downlink
- PRB-index-UL-common for a PCell uplink
- PRB-index-DL-Dedicated for an SCell downlink
- PRB-index-UL-Dedicated for an SCell uplink
- PRB-index-SUL-common for a supplementary uplink
公共资源块
公共资源块（common resource block）在子载波间隔配置$\(的频域上从0开始编号。子载波间隔配置\)$下的公共资源块0的子载波0与“参考点A”一致。
对于子载波间隔配置$\(，频域上的公共资源块号\) { {n}_{}} \(与资源粒子\) (k,l) $的关系为
\[ n_{\text{CRB}}^{\mu }=\left\lfloor \frac{k}{N_{\text{sc}}^{\text{RB}}} \right\rfloor \]
其中$ k \(是相对于子载波间隔配置\)$下的资源格0的子载波0定义的。
物理资源块
物理资源块（physical resource block）在BWP中定义，编号为从0到$
N_{i}^{}-1 \(，其中\) i $是BWP数。在BWP
$ i $内，PRB与CRB的关系为
\[ { {n}_{\text{CRB}}}=n_{\text{PRB}}^{ {}}+N_{\text{BWP,}i}^{\text{start}} \]
其中$ N_{i}^{} $是BWP相对于公共资源块0的起始资源块。
虚拟资源块
虚拟资源块（virtual resource block）在BWP中定义，编号为从0到$
N_{i}^{}-1 \(，其中\) i $是BWP数。
BWP
BWP是在给定参数集和给定载波上的一组连续的物理资源块。BWP的起始位置$
N_{i}^{} \(和资源块数\) N_{i}^{}>0
\(应满足\)
0N_{i}{}<N_{x}{} $。
UE可以在下行链路中被配置多达四个BWP，并且在给定时间内只有一个DL BWP处于激活状态。UE不应在激活的BWP之外接收PDSCH，PDCCH，CSI-RS或TRS。
UE可以在上行链路中被配置多达四个BWP，并且在给定时间内只有一个UL BWP处于激活状态。如果UE配置有辅助（supplementary）上行链路，则UE可以在辅助上行链路中另外配置多达四个BWP，并且在给定时间内只有一个辅助UL BWP处于激活状态。UE不应在激活的BWP之外传输PUSCH或PUCCH。
载波聚合
多个小区的传输可以被聚合起来，除了主小区之外最多可聚合15个次级小区。除非另有说明，本规范中的描述适用于多达16个服务小区中的每一个。
通用函数
上行链路
概述
物理信道概述
- 物理上行共享信道（PUSCH）
- 物理上行控制信道（PUCCH）
- 物理随机接入信道（PRACH）
物理信号概述
- 解调参考信号（DM-RS）
- 相位跟踪参考信号（PT-RS）
- 探测参考信号（SRS）
物理资源
当UE进行上行传输时，使用的帧结构和物理资源在第4章定义。
定义下列天线端口用于上行链路：
- PUSCH相关的DMRS使用以1000为起始的天线端口
- PUCCH相关的DMRS使用以2000为起始的天线端口
- PRACH使用天线端口4000
下行链路
概述
物理信道概述
- 物理下行共享信道（PDSCH）
- 物理广播信号（PBCH）
- 物理下行控制信道（PDCCH）
物理信号概述
- 解调参考信号（DM-RS）
- 相位跟踪参考信号（PT-RS）
- 信道状态信号参考信号（CSI-RS）
- 主同步信号（PSS）
- 辅同步信号（SSS）
物理资源
当接收下行链路发送的数据时，UE应假定采用第4章定义的帧结构和物理资源。
定义下列天线端口用于下行链路：
- PDSCH相关的DM-RS使用以1000为起始的天线端口
- PDCCH相关的DM-RS使用以2000为起始的天线端口
- CSI-RS使用以3000为起始的天线端口
- SS/PBCH块传输使用以4000为起始的天线端口
本文参考3GPP TS38.211 V2.0.0 (2017-12)