1.1.6 灵活帧结构

NR的帧结构整体沿用LTE的帧（frame）、子帧（subframe）、时隙（slot）、符号（symbol）级别。其中，帧和子帧的周期与LTE保持一致，分别为10ms与1ms。但由于子载波间隔SCS有了新设计，所以在时隙的设计中要进行适配。当μ=0时，即SCS为15kHz时，时隙长度为1ms，即1个子帧中包含1个时隙。当µ=1、2、3、4时，每个时隙时域长度为0.5ms、0.25ms、0.125ms和0.0625ms，即1个子帧中分别包含2个、4个、8个和16个时隙。

NR和LTE另一个不同点是，NR的传输时间间隔（Transmission Time Interval,TTI）在不同的SCS配置下也会不一样，而且在R15的设计中，调度的起点PDCCH不再局限于每个时隙的第1个符号。规范中允许网络指定某个PDCCH集合在1个时隙中出现多次（通过SearchSpace信元中的monitoringSymbolsWithinSlot进行指示）。也就是说，5G无线空口的调度周期可以小于1个时隙，为后续的时延敏感业务奠定基础。但就目前主流设备厂家的商用版本与商用终端中，仍未支持该项特性。

考虑到5G网络中将广泛应用大规模天线技术（Massive MIMO）,TDD制式的上下行互易性具有较好的信道估计性能，尤其是在高频多天线场景下将成为绝大部分运营商的选择。但由于TDD具有的上下行相互干扰特性，所以周边基站之间必须严格时间同步，且统一设定上下行时隙配比和特殊时隙结构。为了兼顾网络稳定性和灵活性，NR不再使用LTE的固定帧结构方案，而是采用“半静态+动态”的方案，通过小区级公共配置、无线资源控制（Radio Resource Control,RRC）专用配置、DCI2_0时隙格式指示（Slot Format Indicator,SFI）以及DCI直接调度4个层次进行设定，本小节将具体对前3个层次进行说明。

1. 小区级公共配置

在LTE中，子帧（时隙）配比只能设为单周期，类型只有下行子帧、上行子帧和特殊子帧3种。其中，特殊子帧主要用于TDD网络的上下行切换点。LTE的这种设计可以很好地保护整体网络的稳定性，但却无法满足5G在相同区域内多样化的业务需求。

在NR的规范设计中，时隙类型除了上行和下行，特别增加了一种灵活时隙。小区级的配置在RRC SIB1中向用户广播，TDD NR小区级公共上下行时隙配比参数如图1-13所示。

参考SCS为该小区的公共子载波间隔，FR1网络可以选择15kHz、30kHz或60kHz, FR2网络可以选择60kHz或120kHz。如果后续1个小区内存在多个不同SCS的BWP，则基站应把参考SCS设为不大于任何一个BWP配置的SCS数值。

图样1（pattern1）中的周期p1（ dl-UL-TransmissionPeriodicity）结合参考SCS，相当于规定图样1的时隙个数。换句话说，p1的取值受参考SCS的制约，必须是时隙时长的整数倍。例如，当参考SCS设置为120kHz时，即1个时隙长度为0.125ms,p1才可以取0.625ms；当参考SCS设置为60kHz时，p1才可以取1.25ms。而国内使用3.5GHz频段时，参考SCS一般设置为30kHz，因此，p1可以取2.5ms或以上。

图样中的下行时隙数（nrofDownlinkSlots）表示在该周期的第1个时隙开始连续出现的全下行时隙个数；下行符号数（nrofDownlinkSymbols）表示在最后一个全下行时隙后紧接着出现的下行符号数量；上行时隙数（nrofUplinkSlots）表示该周期结束前连续出现的全上行时隙个数；上行符号数（nrofUplinkSymbols）表示在该周期的第1个全上行时隙前连续出现的上行符号数量。

当图样中的周期p1内所有时隙/符号资源减去上述配置的下行时隙数、上行时隙数、下行符号数和上行符号数后，如果中间仍有空余资源，则可以作为灵活时隙和灵活符号，并使用专用配置方案对个别终端进行半静态或动态指示。图样设置示例（假设参考SCS=30kHz，周期p1=5ms）如图1-14所示。

5G规范中允许配置最多2个图样，如果基站下发了2个图样的指示，则图样2的时隙会紧接着图样1的时隙顺序发送。在3GPP规范中，这2个图样的参数构造和配置方法一样，而且不要求两个图样的周期p1和p2必须相同，但需要满足p1+p2所得的值能被20ms整除。需要说明的是，这里图样1的周期为p1，图样2的周期为p2。

2. RRC专用配置

针对小区级剩余的灵活时隙和灵活符号，可以继续通过RRC建立或重配置消息的专用指示，对个别用户终端进行更细致的半静态配置。单独某个时隙可以有3种选择：全下行、全上行或符号级配置。当进行符号级配置时，下行符号数从这个时隙的0号符号开始计算，而上行符号数则从最后一个符号开始计算。

需要注意的是，RRC专用配置不能覆盖上述的小区级RRC公共配置中已设定的时隙，只能修改其中未定义的灵活时隙，RRC专用配置参数如图1-15所示。

时隙ID：用于指定小区级配置中周期p内的具体某个时隙应用接下来的配置。需要注意的是，这里的ID是不能指定小区级配置中已经明确定义的时隙。

配置选择：指示这个时隙是全下行、全上行还是需要符号级配置。

终端级专用配置主要用于测量配置、UE专用随机接入、类型1的免调度上行发送、类型2的免调度上行发送等。

3. DCI2_0时隙格式指示

为了实现动态上下行时隙格式配置，5G规范中可以使用DCI2_0的SFI对预留的灵活时隙进行指示，或者使用DCI0_0、DCI0_1、DCI1_0和DCI1_1直接对终端在预留灵活时隙中进行上下行调度。其区别在于使用DCI2_0时，可以针对一个周期内多个灵活时隙进行整体配置，单次配置多次使用。而如果使用DCI0_0、DCI0_1、DCI1_0和DCI1_1，则只是对单次调度起作用，并不改变时隙结构。

实际上，目前，国内中国电信与中国联通使用2.5ms+2.5ms双周期，中国电信与中国联通的NR上下行配置方案如图1-16所示，而中国移动将其设置为5ms单周期，中国移动的NR上下行配置方案如图1-17所示。目前的配置并没有预留灵活时隙和灵活符号（4个空余符号用于上下行切换点的保护GP）。在今后的使用中，预计在不同场景或不同载波上应用上述的灵活时隙和灵活符号特性。