NR 空口资源综述
3.1.4 Numerology
| 3.2 时域结构 |
在时域，NR 支持基于符号灵活定义的帧结构，以满足各种时延需求。在LTE TDD 中，共定义了 7 种帧结构、9 种特殊子帧格式，见表 3-5 和表 3-6。可以看到，LTE TDD 帧以 5 ms 和 10 ms 为周期，且以准静态配置为主，在高层配置了某种帧结构后，网络在一段时间内均采用该帧结构。不同于 LTE TDD，NR 为满足更细颗粒度的调度需求，更多的是定义大量的时隙格式。并且 NR从一开始设计就支持准静态配置和快速配置，支持更多周期配置，如 0.5 ms、0.625 ms、1 ms、1.25 ms、2 ms、2.5 ms、5 ms、10 ms。此外，时隙中的符号可以配置为上行、下行或灵活符号，其中灵活符号可以通过物理层信令配置为下行或上行符号，以灵活支持突发业务。
3.2.1 自包含时隙/子帧
如图 3-14 所示，NR 中的时隙可配置为 3 种类型，其中 Type 1 为下行时隙，Type 2 为上行时隙， Type 3 为灵活时隙。 Type 3 又称为自包含时隙（Self-contained Slot），具体可细分为 DL-dominant 时隙和 UL-dominant 时隙。DL-dominant 时隙中的上行传输符号可用于上行控制信息以及参考信号 SRS 的传输，同理，UL-dominant 时隙中的下行传输符号可用于下行控制信息的传输。
需要特别说明的是，在通信系统中，自包含特性是指接收机解码一个基本数据单元时，无须借助其他基本数据单元，自身就能够完成解码。对应在 NR中，其自包含特性使解码一个时隙或一个波束内的数据时，所有的辅助解码信息，例如参考信号 SRS 和 HARQ ACK 消息，均能够在本时隙或本波束内找到，而不需要依赖其他时隙或波束。而在 LTE 中，由于不具备自包含特性，基站或终端在解码某一时隙或波束的数据时，需要缓存其他时隙或波束的数据，这相应地要求 LTE 基站或终端增加额外的存储硬件配置，同时承担额外的非本时隙或波束的计算负荷。因此，可以说，NR 的自包含特性降低了对基站及终端的软硬件配置要求。
此外，NR 的自包含特性也能够实现更快的下行 HARQ 反馈和上行数据调度，以及更快的信道测量。例如，在某个 TDD 制式的 NR 帧中，如图 3-15 所示。针对一个长度为 14 个 OFDM 符号的自包含时隙，下行控制信息和参考信号 SRS 可以放在时隙的前部，当终端接收到下行数据时，已完成对下行控制信息和 RS 的解码，随即能够开始解码下行数据。根据下行数据的解码结果，终端能够在上下行切换的保护时间 GP 内，准备好 HARQ ACK 等上行控制信息。一旦切换到上行链路发送时间，可以随即发送上行控制信息。这样，基站和终端能够在一个时隙内完成数据的完整交互，降低 RTT 时延。此外，自包含特性也使 SRS 能够在更小的周期内发送，而无须像 LTE 一样等待下一子帧的最后一个符号。更小的 SRS 发送周期有助于快速跟踪信道的变化，提升 MIMO性能。
通过符号级的时隙配置，同一个子帧中也能同时包含 DL 信息、UL 信息和保护间隔（GP），即构成自包含子帧，如图 3-16（a）所示。但考虑到自包含子帧对终端硬件处理的延时要求很高，较低端的终端可能不具备相应的硬件能力，图 3-16（b）给出了较低要求的方案。这种方案中，HARQ 反馈有更多的时间余量，从而降低了对终端硬件处理能力的要求。并且，这种配置很容易通过信令指示终端进行支持。
需要注意的是，在自包含时隙/子帧的配置中，如果存在频繁的上下行切换，将带来较大的 GP 开销。
上下行时隙/子帧的实际配比由高层参数指定，可通过多层嵌套配置，也可以独立配置，如图 3-17 所示。