本文是華為提出的NR幀結構思路，討論了靈活幀（flexible frame）的配置和共存，以滿足各種場景的要求，更好地支持單個連續(xù)頻譜塊中的各種需求。還詳細討論了NR的幀結構，包括子幀類型、子幀持續(xù)時間（subframe?duration）、無線幀、自包含子幀（self-contained subframe）、信道化設計和可配置的HARQ定時。此外，還對TDD?上下行配置、非許可頻譜和靈活雙工的支持以及大規(guī)模MIMO的幀結構等進行了簡要的討論。

靈活的幀結構和共存性

NR需要支持各種不同應用和部署場景，支持多種numerology。因此，NR的幀結構應提供充分的靈活性，并可配置為不同的numerology。特別地，它需要在不同的參數上提供靈活性，例如子載波間隔、循環(huán)前綴長度、子幀持續(xù)時間和GP（Guard Period）持續(xù)時間。此外，可以支持單個連續(xù)頻譜塊上的多個numerology，以實現(xiàn)不同服務之間的靈活資源復用。

通過引入filtered OFDM（f-OFDM），可以支持多幀配置的共存。如果在子帶之間使用不同的numerology，f-OFDM可以將連續(xù)的頻譜塊分離成不同的載波并減輕各載波間干擾。圖1列出了成對頻帶中多幀配置共存的示例。有幾種幀配置分別位于不同的載波部分，如具有正常CP的eMBB單播、具有擴展CP的MBMS業(yè)務和具有較小子載波間隔的mMTC。

另外，對于非配對頻段，GP位置需要對齊，以避免DL/UL交叉鏈路干擾，簡化共存。圖2列出了具有對齊GP位置的未配對頻譜中多幀配置共存的示例。

NR的幀結構可以定義三種子幀類型，包括僅DL子幀（子幀類型1）、僅UL子幀（子幀類型2）和混合DL和UL子幀（子幀類型3），其中2個子幀類型為DL主幀和UL主幀，如圖3所示。DL主導子幀包含主要用于快速上行控制信息傳輸或用于信道測量的參考信號（例如SRS）的可配置短UL部分。UL主導子幀包含主要用于下行控制的可配置短DL部分。

子幀持續(xù)時間是從與基本子載波間隔f0相對應的1ms基本時間單位定義的，對于給定CP長度具有給定數量的OFDM符號。然后，子幀持續(xù)時間隨著子載波間隔而縮放，因此可以支持0.5ms、0.25ms、0.125ms的其他子幀持續(xù)時間。但是OFDM符號的數目和相關的時域結構盡可能保持不變，并且在某種程度上可以不知道子載波間隔值。對于更高的頻率，由于較大的子載波間隔但在子幀內保持合理數量的OFDM符號，可以配置更小的子幀持續(xù)時間。

圖4中給出了子幀持續(xù)時間隨子載波間隔縮放的兩個示例，其中0.5ms（示例1）或1ms（示例2）的子幀持續(xù)時間可對應于給定CP長度配置（例如，具有正常CP長度的7或14個OFDM符號）的具有給定數目的OFDM符號的15khz的子載波間隔，當子載波間隔擴展到30KHz時，子幀持續(xù)時間可被配置為0.25ms（示例1）或0.5ms（示例2）。如圖4所示的示例1和示例2可應用于不同的服務，例如，對于eMBB非關鍵服務具有14個OFDM符號的1ms子幀和對于URLLC服務具有7個OFDM符號的0.5ms子幀持續(xù)時間。此外，具有大子載波間隔的較短子幀持續(xù)時間也可以是URLLC服務的選項。

對于無線幀的定義，考慮以下備選方案：

1.?保持10ms的LTE長度

2.?TRF=T0*m，其中TRF是無線幀的長度，T0可以討論，m是從一組可能的正值中選擇的整數。

對于方案1，NR可以從LTE繼承設計的方案。另一方面，方案2可以為新的服務和numerology提供靈活性。無線幀長度可以相對于波束掃描周期、公共信道周期或UL-DL配置等來定義。應當注意，UL-DL配置的候選將隨著無線幀中子幀的增加而增加，因此，UL-DL配置優(yōu)選地應基于固定數目的子幀來定義，如果無線幀具有固定持續(xù)時間，則該子幀將不匹配無線幀的持續(xù)時間。

圖5示出了具有三種提議的子幀類型的無線幀（例如10ms無線電幀內的1ms子幀持續(xù)時間）中的UL-DL配置的示例。此外，圖5中還顯示了僅限DL的配置。對于僅DL配置，尤其是與支持HARQ-ACK和測深參考信號的短UL部分的一些DL主導子幀相結合是有益的。

此外，至少對于TDD幀結構，需要下行到上行的切換點（保護周期、GPs），并且對于不同的服務和部署場景，應支持包括持續(xù)時間和位置（在子幀或在無線幀中）的保護周期的靈活配置。

自包含子幀可以定義為包含DL或UL傳輸的子幀持續(xù)時間，其中可以體現(xiàn)一些自包含屬性。術語“self-contained”的定義可以取決于傳輸的類型（UL、DL、CQI測量和CQI反饋）。有四種可能的定義，如圖6所示：

?基于DL的定義：同一子幀中的DL數據和相應的A/N

?基于UL的定義：UL grant和同一子幀中對應的UL數據

?基于CQI測量的定義：DL CSI-RS+CSI-IM+CQI參考資源和相同子幀間隔中的相應CQI/CSI

?基于CQI反饋的定義：觸發(fā)CQI反饋的DCI與CQI反饋在同一子幀中。這也應適用于非周期性SRS。

此外，具體的自包含設計還可以取決于所發(fā)送的分組包大小、可能的CSI反饋格式等。大分組包大小需要更長的處理時間，并且UE很難在子幀內回復ACK/NACK。類似地，有限的UL資源還可以約束所測量的CSI的反饋格式。

下行控制信道應根據所提議的子幀類型（例如：第一OFDM符號）位于每個子幀的前面，這可有助于快速地知道調度信息，使得TRP和UE的自包含屬性成為可能。下行控制信道可以在UE之間復用，可以用于調度基本的系統(tǒng)信息，也可以用于單播調度。此外，為了頻譜資源的有效利用，分配給下行控制信道的時頻資源可以根據系統(tǒng)負載隨時間而變化。

在一個子幀內，通常支持一個傳輸時間單元（TTU： transmission time unit），如圖7所示。TTU的長度可以覆蓋一個或多個子幀。一個TTU的發(fā)射的OFDM符號可能不完全占據其整個持續(xù)時間，例如，下行主導子幀中的一個下行TTU不包含由短UL部分和GP占據的幾個OFDM符號。

應為不同的服務或不同的UE處理能力支持可配置HARQ定時，可考慮兩個選項，包括：

1.?HARQ定時可以半靜態(tài)配置（RRC信令）

2.?可以動態(tài)配置HARQ定時（例如通過DCI）

可配置HARQ定時的示例如圖8所示。對于低時延服務或小分組傳輸，可以支持自包含屬性，包括DL數據和相應的A/N之間的短HARQ定時、UL授權和相應的UL數據。對于非關鍵eMBB業(yè)務或大數據包傳輸，需要更多的處理時間，相應地HARQ定時更長。

NR應該支持不同的TDD?UL/DL配置，以便匹配不同的上行到下行業(yè)務負載。TDD UL/DL配置可以半靜態(tài)或動態(tài)地指示。至少對于宏站部署場景，應支持半靜態(tài)TDD UL/DL配置指示，以便于不同運營商之間的協(xié)調，并且考慮到平均UL/DL流量負載率可能不會動態(tài)變化，從流量適應的角度來看，該指示應足夠。對于半靜態(tài)指示，需要在NR中定義一組候選TDD UL/DL配置。

NR中還需要支持動態(tài)指示TDD?UL/DL配置，即動態(tài)TDD，因為它可以通過更好地將資源與瞬時業(yè)務狀況匹配來提高頻譜效率并實現(xiàn)低時延。至少對于small cell部署場景，UL/DL業(yè)務負載率可能會動態(tài)變化，使用動態(tài)TDD?UL/DL配置可以更好地匹配業(yè)務情況。子幀的“direction”的指示可以在同一子幀或更早的子幀中發(fā)信號。

動態(tài)TDD的一個主要問題是DL和UL之間的干擾?；诨旌螪L和UL子幀的動態(tài)TDD可以提供如圖9所示的控制信道跨小區(qū)對齊的可能性，這可以最小化UL-DL跨鏈路干擾對控制信道主要部分的影響。此外，可以進一步考慮對稱波形以促進干擾緩解，特別是對于數據信道。此外，為了更好地利用動態(tài)TDD配置，NR應該最小化為同步和測量保留的固定DL/UL子幀，這也使得能夠更好地支持前向兼容性。

NR的幀結構應該能夠支持所有頻段的聯(lián)合操作，包括許可頻譜和非許可頻譜，并提供額外的先聽后說（LBT：Listen-before-talk ）。兩個示例如圖10所示。

此外，在一個子幀持續(xù)時間內，在未經許可的band中傳輸的起始點或結束點可以是靈活的。

用于TDD的NR幀結構可以由所有子幀類型的子幀組成。對于FDD，幀結構通常可以由包括僅DL子幀和僅UL子幀的子幀組成，如圖11（a）所示。對于使用靈活雙工的成對頻帶（例如，允許低功率small cell在頻帶的上行部分中發(fā)射），如圖11（b）所示的幀結構可以被認為包括混合DL和UL子幀類型3。