5G 帧结构配置

半静态时隙格式配置

半静态的时隙格式配置包括 Cell-specific 和 UE-specific。

Cell-specific 配置

小区级时隙配置是通过 tdd-UL-DL-ConfigurationCommon 完成的。

-- ASN1START
-- TAG-TDD-UL-DL-CONFIGCOMMON-START

TDD-UL-DL-ConfigCommon ::=                SEQUENCE {
    referenceSubcarrierSpacing                SubcarrierSpacing,
    pattern1                                  TDD-UL-DL-Pattern,
    pattern2                                  TDD-UL-DL-Pattern OPTIONAL, -- Need R
    ...
}

TDD-UL-DL-Pattern ::=                     SEQUENCE {
    dl-UL-TransmissionPeriodicity             ENUMERATED {ms0p5, ms0p625, ms1, ms1p25, ms2, ms2p5, ms5, ms10},
    nrofDownlinkSlots                         INTEGER (0..maxNrofSlots),
    nrofDownlinkSymbols                       INTEGER (0..maxNrofSymbols-1),
    nrofUplinkSlots                           INTEGER (0..maxNrofSlots),
    nrofUplinkSymbols                         INTEGER (0..maxNrofSymbols-1),
    ...,
    [[
    dl-UL-TransmissionPeriodicity-v1530 ENUMERATED {ms3, ms4} OPTIONAL -- Need R
    ]]
}

-- TAG-TDD-UL-DL-CONFIGCOMMON-STOP
-- ASN1STOP

referenceSubcarrierSpacing：参考 SCS，用于确定 UL-DL Pattern 中的时域边界，其与用于数据传输的实际 SCS 无关。对于 6GHz 以下频段，采用 15、30 或 60kHz；对于 6GHz 以上频段，采用 60 或 120kHz。该值不大于实际 BWP 采用的 SCS，对应 L-1 参数 reference-SCS。
pattern2：需要配置连续两个周期的不同上下行配比时，则进行配置。如果配置，则配置完 pattern1 所定义的时隙格式后，后面紧跟这 pattern2 配置，使得两个周期串联起来。周期 P+P2 要能够整除 20ms。偶数帧开始配置双周期的第一个符号。
dl-UL-TransmissionPeriodicity：UL-DL pattern 周期。
nrofDownlinkSlots：在 UL-DL pattern 周期开始的连续的全 DL 时隙。
nrofDownlinkSymbols：最后一个全 DL 时隙后的连续 DL 符号。
nrofUplinkSlots：在 UL-DL pattern 周期结束的连续的全 UL 时隙。
nrofUplinkSymbols：第一个全 UL 时隙前的连续 UL 符号。
每个周期内，包含了 $P*2^{\mu_{ref}}$ 个时隙。

若以上参数取值为：

Parameter	Typical values
referenceSubcarrierSpacing	120kHz
dl-UL-TransmissionPeriodicity	1.25ms
nrofDownlinkSlots	7
nrofDownlinkSymbols	6
nrofUplinkSlots	2
nrofUplinkSymbols	4

示意图如下： SlotFormat

值得说明的是，pattern 中的每个时隙应用于激活 BWP 中的 $2^{\mu-\mu_{ref}}$ 个连续时隙。其中，$\mu$ 与 $\mu_{ref}$ 对应的第一个时隙的起始时间是对齐的。相似的，每个符号的对应关系也是一样的。例如，激活 BWP 的 $\mu=4$，则一个子帧中有 16 个时隙，假设 $\mu_{ref}=3$，则一个子帧有 8 个时隙，那么此时上下行配置中 pattern 中所配置的一个时隙对应激活 BWP 中的 2 个时隙。假如 pattern 中的连续 DL 时隙为 1，则实际激活 BWP 中连续 2 个时隙为 DL 时隙。其实，就是等比例的放大到实际激活 BWP 中。

UE-specific 配置

UE 级时隙配置是通过 TDD-UL-DL-ConfigDedicated 完成的。该 IE 主要针对 Cell-specific 中的灵活符号进行配置。

-- ASN1START
-- TAG-TDD-UL-DL-CONFIGDEDICATED-START

TDD-UL-DL-ConfigDedicated ::=                       SEQUENCE {
    slotSpecificConfigurationsToAddModList                  SEQUENCE (SIZE (1..maxNrofSlots)) OF TDD-UL-DL-SlotConfig OPTIONAL, -- Need N
    slotSpecificConfigurationsToReleaseList                 SEQUENCE (SIZE (1..maxNrofSlots)) OF TDD-UL-DL-SlotIndex OPTIONAL, -- Need N
    ...
}

TDD-UL-DL-SlotConfig ::=                   SEQUENCE {
    slotIndex               TDD-UL-DL-SlotIndex,
    symbols                 CHOICE {
        allDownlink NULL,
        allUplink NULL,
        explicit            SEQUENCE {
            nrofDownlinkSymbols             INTEGER (1..maxNrofSymbols-1) OPTIONAL, -- Need S
            nrofUplinkSymbols               INTEGER (1..maxNrofSymbols-1) OPTIONAL -- Need S
        }
    }
}

TDD-UL-DL-SlotIndex ::=             INTEGER (0..maxNrofSlots-1)
-- TAG-TDD-UL-DL-CONFIGDEDICATED-STOP
-- ASN1STOP

slotIndex：指示 TDD-UL-DL-ConfigCommon 配置的周期内的一个时隙。
symbol：指示符号方向，包括全部 DL，或者全部 UL。也可以明确指出时隙中第一个符号往后的 DL 符号数目，或者时隙中最后一个符号往前的 UL 符号的数目。

UE 级的上下行配置主要用来进行测量，例如周期或半静态的 CSI-RS、CSI 报告、周期或半静态的 SRS，以及 PRACH 的发送。

动态时隙结构配置

动态时隙配置通过 DCI format 2_0 指示，通过 SFI_RNTI 加扰。UE 会收到高层配置参数 SlotFormatIndicator（SFI），该参数配置了 SFI_RNTI 和 DCI format 2_0 的有效负载大小。值得注意的是，该方式依旧针对的是小区级配置中的灵活符号部分。

SlotFormatIndicator ::=                     SEQUENCE {
    sfi-RNTI                                    RNTI-Value,
    dci-PayloadSize                             INTEGER (1..maxSFI-DCI-PayloadSize),
    slotFormatCombToAddModList                  SEQUENCE (SIZE(1..maxNrofAggregatedCellsPerCellGroup)) OF SlotFormatCombinationsPerCell OPTIONAL, -- Need N
    slotFormatCombToReleaseList                 SEQUENCE (SIZE(1..maxNrofAggregatedCellsPerCellGroup)) OF ServCellIndex OPTIONAL, -- Need N
    ...,
}

-- ASN1START
-- TAG-SLOTFORMATCOMBINATIONSPERCELL-START

SlotFormatCombinationsPerCell ::=           SEQUENCE {
    servingCellId                               ServCellIndex,
    subcarrierSpacing                           SubcarrierSpacing,
    subcarrierSpacing2                          SubcarrierSpacing OPTIONAL, -- Need R
    slotFormatCombinations                      SEQUENCE (SIZE (1.. maxNrofSlotFormatCombinationsPerSet)) OF SlotFormatCombination OPTIONAL, -- Need M
    positionInDCI                               INTEGER(0..maxSFI-DCI-PayloadSize-1) OPTIONAL, -- Need M
    ...,
    [[
    enableConfiguredUL-r16 ENUMERATED {enabled} OPTIONAL -- Need R
    ]]
}

SlotFormatCombination ::=                   SEQUENCE {
    slotFormatCombinationId                     SlotFormatCombinationId,
    slotFormats                                 SEQUENCE (SIZE (1..maxNrofSlotFormatsPerCombination)) OF INTEGER (0..255)
}

SlotFormatCombinationId ::=                 INTEGER (0..maxNrofSlotFormatCombinationsPerSet-1)

-- TAG-SLOTFORMATCOMBINATIONSPERCELL-STOP
-- ASN1STOP

sfi-RNTI：基站通过 RRC 配置给 UE，然后 UE 用该值去盲检 DCI format 2_0。
dci-PayloadSize：DCI format 2_0 有效负载，最大 128bit。
subcarrierSpacing：对于 TDD，该参数提供了参考 SCS；对于 FDD，该参数为 DL BWP提供参考 SCS；
subcarrierSpacing2：对于 TDD，如果该小区配置了 SUL，该参数为 SUL 提供参考 SCS；对于 FDD，该参数为 UL BWP提供参考 SCS；
positionInDCI：指示该服务小区在 DCI 负载中 SFI-index 的起始比特位置。
slotFormatCombinationId：对应 DCI 指示选择该 ID.
slotFormats：提供时隙格式组合，包含一个或多个时隙格式组合。所指示的时隙组合在时域上连续时隙出现。

举例如下：

SlotFormatIndicator ::=                     SEQUENCE {
    sfi-RNTI                                    0xF000,
    dci-PayloadSize                             8,
    slotFormatCombToAddModList[1] ::=           SEQUENCE{
        参见 SlotFormatCombinationsPerCell
    }
    ...,
}

SlotFormatCombinationsPerCell ::=           SEQUENCE {
    servingCellId                               0,
    subcarrierSpacing                           3,
    slotFormatCombinations[2] ::=           SEQUENCE {
        {
        slotFormatCombinationId                2,
        slotFormats[7]:                        {0,2,8,4,0,1,1}
        }
        {
        slotFormatCombinationId                4,
        slotFormats[5]:                        {0,4,1,0,0}
        }
    }
    positionInDCI:                              4
}

假设 8bit 的 DCI 净载荷为 0000 0100，根据 positionInDCI = 4，对应 DCI 净载荷的第 5bit。即 UE 收到的 DCI 负载应从第 5bit 开始。那么该 UE 收到的 DCI 信息为 0100 = 4，即对应的 slotFormatCombinationId = 4，相应的时隙组合为：{0，4，1，0，0}。表示连续 5 个被半静态配置为灵活时隙的时隙将按照该时隙组合指示的 format 进行配置。

DCI 隐式配置

可以通过 DCI 0_0/0_1/1_0/1_1 进行上下行数据的调度，隐式的确定灵活部分的数据传输方向。

配置的优先级

Cell-specific 级配置的上下行不能被覆盖，只有配置为灵活部分的才可以修改；
UE-specific 级的配置可以被 SFI 及 DCI 覆盖，一旦被覆盖，UE 级配置失效；
SFI 配置的上下行不能被 DCI 覆盖，但是其配置为灵活的部分可以被 DCI 重写。

文档信息

本文作者：Lei Gao
本文链接：https://michaelwwgo.github.io/2021/07/01/%E5%B8%A7%E7%BB%93%E6%9E%84%E9%85%8D%E7%BD%AE/
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GaoLei