5G NR CP长度和时域结构(载波长度信道间隔资源)「5g nr子载波间隔是」

CP长度被设计为覆盖典型的无线信道时延扩展和传播时延，以减轻目标部署场景中的信道间干扰。
对于单播业务，传播时延是单个小区覆盖面积的功能。
对于单播业务的协调多点联合接收以及多播和广播业务的SFN类型操作，传播时延更长。
CP长度需要更长。
在较高的频率下，延迟扩展将明显小于较低频率下的广域部署。
延迟扩展小于1µs，甚至小于0.2µs。
因此，在OFDM符号持续时间短的情况下，可以成比例地减小CP长度以保持CP开销合理。

大的子载波间隔（比例因子为2n）将使CP长度减小到原来长度的1/2n。
在NR系统设计中，为了降低子载波间干扰，提高系统中继效率，选择了子载波间距。
减轻子载波间干扰；子载波间隔应足够大，以最小化频率误差的影响。
频率误差是本振频率不稳定性和多普勒效应的结果。
多普勒效应随着相对速度的增加而增加。
高多普勒效应是由发射机和接收机之间相对较高的速度引起的。
在高速列车中，子载波间隔越大越好，以减轻高多普勒引起的ICI。
本振不稳定性引起的频率误差随着载频的增大而增大。
在高频NR系统中，频率误差较大。
在高频NR系统中，为了降低ICI，子载波间隔需要较大。
一致同意NR的最大系统带宽不小于80mhz，目前低频是100mhz。
如果将频率资源按照与较小系统带宽相同的方式划分为较大的系统带宽，系统带宽将变得支离破碎，集群效率将降低。
为了提高系统集群效率，大系统带宽需要大的子载波间隔。
然而，增加子载波间隔以减少频率误差引起的ICI，提高中继效率，会减少CP长度。
CP长度的减少将减少部署场景中支持的延迟扩展范围。
对于高频段，当子载波间隔较大且CP较短时，延迟扩展可能较小。
对于低频段的高速运行，大子载波间隔的CP长度较短可能不够。
因此，在NR系统设计中，对于不同的使用情形，需要考虑额外的CP长度。

为LTE中的多播和广播业务设计了扩展CP长度。
LTE中的扩展CP长度为16.67µs，覆盖5km内接收到的无线信号。
如果正在研究扩展eMBMS增强覆盖范围的33,33µs，则需要额外的扩展CP长度。
对于NR系统中的所有频带中的多播/广播服务的大多数SFN类型的操作和单播服务的协调多点联合接收，对于15khz子载波间隔的16.67µs的扩展CP长度可能是足够的。
对于60khz的子载波间隔，16.67µs的扩展CP长度将减少到4.17µs。
在正常操作区域，4.17µs可能不足以进行SFN型操作。
CP长度需要根据用例以及子载波间隔的配置进行调整。
因此，在NR系统设计中，CP长度应该与子载波间隔一起配置。

NR帧结构的设计目标是优化无线资源以满足给定部署场景下的所有性能和业务需求，并具有未来应用的灵活性。
为了优化所有目标应用（如eMBB、mMTC和URLLC）的无线资源，无线资源应在时间和频率上灵活地划分为不同的应用，并对不同类型的业务（如MTC数据、单播、多播通信、电视广播和系统信息）进行统计复用。
不同类型流量的统计复用最大限度地提高了资源利用率并最小化了延迟。
NR帧结构设计应避免为物理信道或应用定制无线资源。
例如在LTE系统设计中，PDCCH的专用资源限制了资源利用的灵活性。
MBSFN子帧将不允许在同一子帧中复用MBMS业务和单播数据业务。

NR系统应同时支持FDD和TDD，并以帧结构和时序关系的共性为目标。
NR帧结构应在许可和非许可频谱中以相同的效率工作。
新的帧结构应该设计成对UE-to-network接入链路、UE-to-UE直接通信和回程链路有效。
随着UE-to-UE直接通信的加入，NR接口逐渐摆脱了传统的客户机和服务器网络中央控制式的框架结构设计。
接入链路，如下行、上行和侧链，具有许多相似的功能。
框架结构应该是所有接入链路的通用结构。
通用的帧结构设计使得UE-to-network通信和UE-to-UE直接通信在同一集群中时，无线资源分配和干扰管理具有灵活性。

NR帧结构中的子帧、时隙和mini-slot的基本时域单位已定义。
子帧与“slot”和“mini-slot”一起定义为14个OFDM符号，如下所示，

Subframe

slot

Mini-slot

NR帧结构由最小的“mini-slot”调度单元、“slot”调度单元和用于系统接入的“subframe”计数定时参考单元组成。
NR帧结构中的子帧连同系统帧号（SFN）具有作为下行公共信号/信道（例如同步信道、广播信道和控制信道）的配置的参考定时和计数器的意义。
UE可以设置参考系统定时，并且在以给定的数字量初始检测到同步信道之后，从广播信道解调基本的系统信息。
子帧用于描述下行公共信号/信道的资源分配以及它们与给定numerology 中检测到的同步信号的关联。
专用信道的分配和调度单元“slot”和“mini-slot”也使用子帧作为参考时间。
因此，子帧连同系统帧号（SFN）是小区特定的配置，并且用作下行公共信道资源分配的参考。

NR中的“slot”是一个调度单元。
在自配置结构的设计中，一个时隙可以包含下行传输部分、间隙周期和上行传输部分。
UE监视时隙的DL传输部分上的DL控制信道以获得潜在的DL或UL许可。
基于子帧的参考定时来配置时隙，其中是DL公共信道配置的参考。
如果该时隙是UE特别配置的，则可以动态地分配无线资源，并且使系统GP开销最小化，如图1所示。

时隙还可以针对不同的部署场景和应用程序类型进行灵活配置。
对延迟敏感的应用程序（如URLLC）的时隙长度的配置可以很短，以满足延迟要求。
时隙的长度可以配置为长覆盖扩展和低功耗型MTC应用。
因此，时隙长度可以是特定于应用的。
时隙的配置应该是特定于UE的，并且由网络动态地配置。

“mini-slot”被定义为调度的最小时间单位。
时隙可以包含DL传输部分、间隔周期和UL传输部分。
基于每个时隙的动态TD -DL/UL配置，可以动态分配DL传输部分、间隔周期和UL传输部分的符号数。
如果使用时隙作为资源分配的单位，调度器为DL或UL分配的可用资源在每个时隙可能不同。
由于动态TDD配置中下一时隙的DL或UL无线资源不足，调度器可能无法在下一时隙调度DL或UL重传。
Mini-slot可以代替时隙作为资源分配的参考单元，作为时隙内的基本调度单元。
当资源分配单元为mini-slot时，调度可以对无线资源进行频域和时域的划分。
Mini-slot的基本单元应足够小，以满足某些业务的时延要求和时隙内的动态TDD DL/GP/UL配置。
当传输块需要大量的无线资源时，调度可以在时隙或交叉时隙中分配一个或多个mini-slot的无线资源，如图2所示。
这将为调度提供资源分配的灵活性和潜在的DL控制信道开销的减少。
Mini-slot的特性如下：

Mini-slot的长度应基于以下考虑因素来指定，

Mini-slot应该被定义为一个OFDM符号。
为了最小化控制开销，应该支持可变TTI和多个Mini-slot资源分配。