浅析MIMO的帧结构思路

　　本文是华为提出的NR帧结构思路，讨论了灵活帧（flexible frame）的配置和共存，以满足各种场景的要求，更好地支持单个连续频谱块中的各种需求。还详细讨论了NR的帧结构，包括子帧类型、子帧持续时间（subframe duration）、无线帧、自包含子帧（self-contained subframe）、信道化设计和可配置的HARQ定时。此外，还对TDD 上下行配置、非许可频谱和灵活双工的支持以及大规模MIMO的帧结构等进行了简要的讨论。

　　灵活的帧结构和共存性

　　NR需要支持各种不同应用和部署场景，支持多种numerology。因此，NR的帧结构应提供充分的灵活性，并可配置为不同的numerology。特别地，它需要在不同的参数上提供灵活性，例如子载波间隔、循环前缀长度、子帧持续时间和GP（Guard Period）持续时间。此外，可以支持单个连续频谱块上的多个numerology，以实现不同服务之间的灵活资源复用。

　　通过引入filtered OFDM（f-OFDM），可以支持多帧配置的共存。如果在子带之间使用不同的numerology，f-OFDM可以将连续的频谱块分离成不同的载波并减轻各载波间干扰。图1列出了成对频带中多帧配置共存的示例。有几种帧配置分别位于不同的载波部分，如具有正常CP的eMBB单播、具有扩展CP的MBMS业务和具有较小子载波间隔的mMTc。

　　

　　另外，对于非配对频段，GP位置需要对齐，以避免DL/UL交叉链路干扰，简化共存。图2列出了具有对齐GP位置的未配对频谱中多帧配置共存的示例。

　　

　　子帧持续时间是从与基本子载波间隔f0相对应的1ms基本时间单位定义的，对于给定CP长度具有给定数量的OFDM符号。然后，子帧持续时间随着子载波间隔而缩放，因此可以支持0.5ms、0.25ms、0.125ms的其他子帧持续时间。但是OFDM符号的数目和相关的时域结构尽可能保持不变，并且在某种程度上可以不知道子载波间隔值。对于更高的频率，由于较大的子载波间隔但在子帧内保持合理数量的OFDM符号，可以配置更小的子帧持续时间。

　　下图中给出了子帧持续时间随子载波间隔缩放的两个示例，其中0.5ms（示例1）或1ms（示例2）的子帧持续时间可对应于给定CP长度配置（例如，具有正常CP长度的7或14个OFDM符号）的具有给定数目的OFDM符号的15kHz的子载波间隔，当子载波间隔扩展到30KHz时，子帧持续时间可被配置为0.25ms（示例1）或0.5ms（示例2）。如图4所示的示例1和示例2可应用于不同的服务，例如，对于eMBB非关键服务具有14个OFDM符号的1ms子帧和对于uRLLC服务具有7个OFDM符号的0.5ms子帧持续时间。此外，具有大子载波间隔的较短子帧持续时间也可以是URLLC服务的选项。

　　

　　对于无线帧的定义，考虑以下备选方案：

　　1. 保持10ms的LTE长度

　　2. TRF=T0*m，其中TRF是无线帧的长度，T0可以讨论，m是从一组可能的正值中选择的整数。

　　对于方案1，NR可以从LTE继承设计的方案。另一方面，方案2可以为新的服务和numerology提供灵活性。无线帧长度可以相对于波束扫描周期、公共信道周期或UL-DL配置等来定义。应当注意，UL-DL配置的候选将随着无线帧中子帧的增加而增加，因此，UL-DL配置优选地应基于固定数目的子帧来定义，如果无线帧具有固定持续时间，则该子帧将不匹配无线帧的持续时间。

审核编辑：黄飞