5G无线帧结构详解

buwan11

5G帧结构：


5G典型帧结构：
eMBB场景，按照30kHz子载波间隔，各厂家提出了典型的帧结构Option 1~Option 5，系统可支持其中的一种或多种（静态配置）
●Option 1
2.5ms双周期帧结构，每5ms里面包含5个全下行时隙，三个全上行时隙和两个特殊时隙。Slot3和Slot7为特殊时隙，配比为10:2:2（可调整）：DDDSUDDSUU

patter周期为2.5ms，存在连续2个UL slot，可发送长PRACH格式，有利于提升上行覆盖能力。中移动推荐将GP长度扩展到4个，那么就出现GP跨子帧的情况。
●Option 2
每2.5ms里面包含3个全下行时隙，一个全上行时隙和一个特殊时隙。特殊时隙配比为10:2:2（可调整）：

pattern周期为2.5ms，1个UL slot，下行有更多的slot，有利于下行吞吐量。
●Option 3
每2ms里面包含2个全下行时隙，一个上行为主时隙和一个特殊时隙。特殊时隙配比为10:2:2（可调整）。上行为主时隙配比为1:2:11（GP长度可调整）：DSDU。

pattern周期为2ms，1个UL slot，有效减少时延。转换点增多。
●Option 4
每2.5ms里面包含5个双向时隙，其中4个下行为主时隙、1个上行为主时隙。上行为主时隙配比为1:1:12（DL符号：GP：UL符号）。下行为主时隙配比为12:1:1（DL符号：GP：UL符号）：DDDU

pattern周期为2.5ms，存在频繁上下行转换，影响性能。

典型帧结构比较：

选项	属性	优势	劣势
option1	DDDSUDDSUU，2.5ms双周期，S配比为10:2:2（可调整）	上下行时隙配比均衡，可配置长PRACH格 式	双周期实现较复杂
option2	DDDSU，2.5ms单周期，S配比为10:2:2（可调整）	下行有更多的slot，有利于下行吞吐量，单周期实现简单	无法配置长PRACH格式
option3	DSDU,2ms周期，S配比为10:2:2（可调整）。U配比为1:2:11（GP长度可调整）	有效减少时延	转换点增多
option4	DDDU，2.5ms周期，UL配比为1:1:12，DL配比为12:1:1	每个slot都存在上下行，调度时延缩短	存在频繁上下行转换，影响性能
option5	DDSU，2ms单周期，S配比为12:2:0	有效减少调度时延	最多支持5波束扫描，无法配置长PRACH格式

速率影响因素分析
小区吞吐量影响因素：
1.可用资源
• 系统可用带宽(目前版本100mHz)
• 每slot每PRB可用于传数的RE数(控制区及DMRS)
2.帧结构
• 上下行占比(opt1:3:7)
• 上下行转换点(opt1：slot3和slot7)
3.调度时序
• DCI与PDSCH的间隔
• UCI与PUSCH的间隔
• HARQ进程数
4.调制方式
• 下行256QAM
• 上行64QAM，后续支持256QAM
5.最大TBS
• 下行最大TBS。
• 上行最大TBS
• 最大码率(0.948)
6.最大流数
• 支持端口数(12)
• 支持天线数(192)
• 流数的增加会导致码率的降低

UE峰值速率及小区吞吐量：

UE峰速	上行	100MHz带宽，30%上行UE峰值速率大于175Mbps	64QAM	2流
		100MHz带宽，30%上行UE峰值速率大于350Mbps	QAM	4流
	下行	100MHz带宽，70%下行UE峰值速率大于1.3Gbps	256QAM	4流
		100MHz带宽，70%下行UE峰值速率大于0.65Gbps	256QAM	2流
小区峰速	上行	100MHz带宽，每小区的30%上行吐量不低于700Mbps	64QAM	8流
		100MHz带宽，每小区的30%上行吞吐量不低于350Mbps	64QAM	4流
	下行	100MHz带宽，每小区的70%下行吞吐量不低于4.2Gbps	256QAM	16流
		100MHz带宽，每小区的70%下行吞吐量不低于6.3Gbps	256QAM	24流

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2021-12-17 10:04 上传 5G系统无线帧结构详解.pdf

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