NR 空口資源綜述
3.1 空口資源
3.1.2 基本時間機關
為提供精确、一緻的時間度量,NR 定義了最小時間機關 Tc,除非另有說明,否則 NR 時域中各個域的大小均表示為若幹 Tc,Tc 由式(3-1)給出。

其中,
。
此外,NR 也保留了另一個基本時間機關 Ts,具體由式(3-2)給出。
常量κ表征了 Tc 與 Ts 之間的關系,即
不難發現,Ts 的值與 LTE 的最小時間機關一緻。是以,可以借助 LTE 中Ts 的含義來加深對 NR 中 Tc 的了解。
在 LTE 中,最大系統帶寬為 20 MHz,包含 1200 個子載波,且子載波間隔固定為 15 kHz(實際有效帶寬為 18 MHz,餘下 2 MHz 作為保護帶以防止碼間串擾)。這 1200 個子載波可視為連續的頻域信号,可通過 IFFT 轉變為時域信号。根據采樣定理和 IFFT 的實體實作,IFFT 的采樣點數 N 必須大于或等于最大子載波數量,且采樣點數 N 必須是 2 的 n 次幂(n 為非負整數),是以有
為給定工作帶寬下的最大子載波數,此處為 1200,代入式(3-4)可得 N=2048。此時,時域的采樣周期為 1/(15000 Hz×2048)=32.552 ns。也就是說,Ts 實際表示的是 LTE 系統的最小采樣時間周期。
同理,Tc 即 NR 系統中的最小采樣時間周期,
意味着 NR最大可支援 480 kHz 的子載波間隔(考慮了餘量,實際在 R15 中并未使用),而Nf=4096 則表明 NR 最大 FFT 大小為 4096,同時也意味着在給定工作帶寬下 NR的最大子載波數目将不超過 4096(實際在 R15 中限定為最大 3300 個子載波)。
3.1.3 NR 幀結構
如圖 3-1 所示,NR 直接從 LTE 繼承了無線幀和子幀的定義,也就是說,NR 的無線幀和子幀的分布及長度與 LTE 保持一緻。一個無線幀的長度固定為10 ms,每個無線幀由 10 個長度為 1 ms 的子幀構成,如圖 3-6 所示。
NR 每幀分為兩個相等大小的半幀,每個半幀包含 5 個子幀,即半幀 0 由子幀 0~4 組成,半幀 1 由子幀 5~9 組成。
需要特别說明的是,為了應對信号的傳播延遲,NR 沿用了 TA(Timing Advance)的機制,要求來自 UE 的上行幀應在 UE 對應的下行幀開始前傳輸,
具體的時間提前量為
其中,NTA,offset 取決于對應的工作頻段,如圖 3-7 所示。
子幀的下一級時間機關是時隙。在 LTE 中,一個子幀固定由兩個時隙組成,且每個時隙的長度固定為 0.5 ms。與之不同的是,NR定義了靈活的子架構,時隙的個數和長度可根據 Numerology(參數配置集)靈活配置。
時隙由一組連續的 OFDM 符号構成。在 LTE 中,一個正常時隙包含 7 個符号,且符号長度固定。在 NR 中,一個正常時隙則包含 14 個符号,且符号的長度根據 Numerology 的不同也是可變的。
可見,對 NR 幀結構的進一步解析,離不開對 Numerology 的認識。但在此之前,需要先總結 NR 幀的通用結構,以便後續的讨論,如圖 3-8 所示。
可以看到,NR 幀結構既繼承了 LTE 幀和子幀配置的固定架構,又采用了能夠根據 Numerology 進行靈活配置的時隙及符号的架構。前者的設定,允許NR 更好地保持與 LTE 之間的共存,後者的設定,則使得 NR 具備适配不同場景需求的能力。
3.1.4 Numerology