5.1.2　引入频域灵活调度的考虑

5G NR系统在频域上引入更灵活的资源调度，首先是为了更好地支持大带宽操作。5G NR为一个用户调度的时频资源与LTE相比，可以简单归结为“频域上变宽，时域上变短”。典型的NR资源调度如图5-2所示，即充分利用增大的带宽，进行大带宽传输，从而提高数据率，并缩短时域调度时长。

图5-2　LTE与5G NR数据信道典型调度场景对比

“频域上变宽”在标准层面主要要解决的问题，是控制大带宽带来的复杂度增加和控制信令开销提高。在4G LTE系统中，一个载波的系统带宽为20 MHz，超过20 MHz带宽采用载波聚合技术实现，对于数据信道和控制信道的资源分配，都是一个比较适中的带宽范围，基于20 MHz范围进行PDCCH检测和PDSCH/PUSCH资源调度，终端的复杂度和控制信令开销都是可以承受的。但5G NR系统的单载波带宽扩展到100 MHz甚至更大，在如此之大的带宽内照搬LTE的设计进行操作，将大幅提升PDCCH检测的复杂度和PDSCH/PUSCH的调度信令开销。

5G NR的频域灵活调度的另一个用途是实现前向兼容操作，即在分配资源时，可以灵活地将载波内一部分时频资源保留下来，预留给未知的新业务新技术。关于资源预留技术的设计，将在5.7.2节具体介绍。

为了能在不明显增加复杂度和信令开销的前提下支持更大带宽的资源分配和前向兼容的资源预留，提高频域调度灵活性，5G NR主要采用了如下3种方法。

1．基于带宽分段（BWP）进行资源分配

LTE系统中，资源分配范围是整个载波，即系统带宽。5G NR载波带宽比LTE大幅增加，一个用户不一定始终需要在如此大的带宽中传输，因此可以通过配置一个较小的BWP来限制频域资源分配范围的大小，以降低调度的复杂度和信令开销。另外载波内、BWP之外的频域资源不受调度信令的分配，基本实现了资源预留。相关内容已经在第4章中详细介绍，这里不再赘述。

2．增大频域资源分配颗粒度

颗粒度的大小在很大程度上决定了资源分配的信令开销和复杂度，可以采用更大的颗粒度来缓解带宽增大带来的资源颗粒数量大幅增加。一方面，5G NR采用的更大子载波带宽可以增大PRB的绝对尺寸，如5G NR系统和LTE系统的PRB同样由12个子载波构成，但5G NR可采用30 kHz子载波间隔，一个PRB的大小为360 kHz，相对LTE系统15 kHz子载波间隔的PRB，尺寸增大了一倍。另一方面，5G NR可以采用更大的RBG（资源块组）来实现更多数量的PRB一起调度，这方面的内容将在5.2.2节介绍。

这里需要说明的是，5G NR标准中的PRB的概念和LTE有所不同。LTE标准中，PRB是时频二维概念，1个PRB等于12个子载波×7个符号（以Normal CP为例），包含84个资源粒子（Resource Element，RE），1个RE等于1个子载波×1个符号。描述一个时频资源的数量，只要给出PRB的数量就行了。但在NR标准中，由于引入了基于符号的灵活时域资源指示方法（详见5.2.5节），将频域资源单位和时域资源单位绑定在一起定义就不合适了，因此NR标准中的PRB只是纯频域概念，包含12个子载波，不带有时域含义，时频资源数量不能只用PRB描述，而需要用“PRB的数量＋时隙／符号的数量”来描述。这是5G NR和LTE在基本概念上的一个很大的差异，需要特别注意。

3．采用更动态的资源指示信令

在采用上述方法时，为了兼顾大带宽调度和小颗粒度精细调度的需要，5G NR采用了比LTE更灵活的信令结构，很多原来预定义的固定配置调整为半静态配置，原来的半静态配置调整为动态指示，如表5-1所示。这些内容将在本章陆续介绍。

表5-1　LTE与5G NR资源分配信令结构对比