NR 空口资源综述
3.2 时域结构
3.2.2 灵活时隙符号配比
NR 预定义了 56 种时隙格式,见表 3-7。其中,Format 0 为全下行时隙,Format 1 为全上行时隙,Format 2~55 为灵活时隙,Format 56~255 作为预留。
通过不同时隙格式的选择或不同时隙格式的聚合,NR 可以动态适配当前场景下的业务需求。图 3-18 列举了 4 类不同场景下时隙格式的选择或聚合。Format 28 和 Format 34 分别可以适配下行业务高负荷场景和上行业务高负荷场景,Format 0 和 Format 28 的聚合可以适配下行业务高负荷且对重传时延不敏感场景,同理,Format 34 和 Format 1 的聚合则能够更好地适配上行业务需求。
3.2.3 Mini-Slot
对于时延敏感的业务场景,通过增大子载波间隔(SCS)可减小时隙长度,缩短调度周期。但这种机制下,系统调度周期与时隙周期紧耦合,并不是效率最高的方式。为了实现进一步的动态调度,NR 使用了 Mini-Slot(微时隙)的机制来支持突发性异步传输。
Mini-Slot 的起始位置是可变的,且持续时间比典型的 14 个符号的时隙更短。Mini-Slot 是最小的调度单元,原则上最短可以持续 1 个 OFDM 符号,实际上 R15 限定 Mini-Slot 可以持续 2 个、4 个或 7 个 OFDM 符号。
Mini-Slot 这种数据传输时间间隔与时隙边界松耦合的特性,使 NR 不拘泥于在每个时隙起始之处传输数据。当突发业务数据到达时,NR 能够改变数据传输队列的顺序,将 Mini-Slot 插入已经存在的发送给某个终端的常规时隙传输数据的前面,而无须等待下一个时隙开始的边界。Mini-Slot 机制借此可以获得极低的时延,如图 3-19 所示。因此,Mini-Slot 机制能够很好地适配 uRLLC 与eMBB 业务共存的场景。
对于热点高容量场景,尤其是使用毫米波作为载频的场景,由于毫米波的单载波带宽很大,存在着用几个 OFDM 符号即可承载较小的数据有效负荷,而无须用到 1 个时隙中全部 14 个 OFDM 符号的情况。在这种情况下,使用Mini-Slot 机制显然可以提高资源的利用率。
对于广覆盖场景,尤其是使用模拟波束赋形技术的场景,由于传输到多个终端设备的不同波束无法在频域实现复用,只能在时域复用,因此,Mini-Slot特别适合与模拟波束赋形技术组合使用。
此外,尽管 R15 暂未标准化 NR 非授权频谱的使用,仍需说明的是,Mini-Slot机制也非常适合非授权频谱传输的场景。在非授权频段,发射机在发送数据前,需要先确定当前无线信道是否被其他传输占用,即基于 LBT(Listen-Before-Talk)策略。一旦发现无线信道未占用,需要马上开始数据传输,否则,如果等待下一时隙开始,很可能无线信道又被其他传输数据占用了。
综合上述讨论,Mini-Slot 对于实现低时延传输尤为重要,对于提高数据的传输效率以及匹配模拟波束赋形技术需求的作用次之,对于适配非授权频谱传输需求则再次之。