一、產(chǎn)生背景
5G NR中定義了兩個頻段范圍,就是我們通常所說的Sub-6GHz(FR1)和毫米波(FR2)。對于不同的頻點范圍,系統(tǒng)的帶寬和子載波間隔都所有不同。3GPP規(guī)范38.101-1和38.101-2中給出了詳細(xì)說明:
從上表中我們可以清楚的看到,在FR1頻段,系統(tǒng)帶寬從最小的5 MHz到最大的100 MHz,一共有13種不同的帶寬配置可供選擇;而對于毫米波FR2頻段,支持的系統(tǒng)帶寬可以是50 MHz,100 MHz,200 MHz和400 MHz,也有4種不同的帶寬可以選擇。
在如此復(fù)雜多變的系統(tǒng)帶寬配置下,如果要求所有終端都支持最大帶寬,并且不管處于什么樣的業(yè)務(wù)狀態(tài)都占用最大的系統(tǒng)帶寬,那么對網(wǎng)絡(luò)資源也是一種巨大的浪費,同時也增加了手機終端的功率消耗和研發(fā)成本。
為了適應(yīng)這種復(fù)雜多變的系統(tǒng)帶寬,5G NR中提出了部分帶寬BWP(Bandwidth Part)的概念,可以根據(jù)不同業(yè)務(wù)類型對終端工作的系統(tǒng)帶寬進行動態(tài)配置,在降低手機功耗的同時也可以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。
二、技術(shù)原理
1. BWP概念
3GPP 38.211規(guī)范中將BWP定義為一個載波內(nèi)連續(xù)多個資源塊(RB, Resource Block)的集合。為了更直觀的理解BWP概念,將結(jié)合下圖進行說明:
上圖中有兩種RB(Resource Block),綠色的CRB(Common Resource Block)用于在整個載波帶寬內(nèi)指示公共RB的位置,藍(lán)色的PRB(Physical Resource Block)用于在定義的BWP內(nèi)指示RB的位置。圖中給出了id分別為0\1\2的3個BWP與載波帶寬的位置關(guān)系。
以FR1系統(tǒng)帶寬100 MHz,SCS(子載波間隔)30kHz為例,BWP0/1/2分別配置為5 MHz、10 MHz和20 MHz:CRB的最大取值為273,而對于衡量BWP的PRB來說,BWP0/1/2對應(yīng)的PRB個數(shù)分別為11、24和51。
在理解BWP概念的同時,還必須注意以下幾點:
在每一個BWP內(nèi)PRB的計數(shù)都是從0開始的;
BWP的帶寬只能是圖1中給定的系統(tǒng)帶寬的子集,不能配置這些帶寬以外的其它帶寬;
BWP的配置必須是一組連續(xù)的CRB,不連續(xù)的CRB不能配置給BWP使用;
不同的BWP可以配置不同的子載波間隔和循環(huán)前綴;
BWP可以理解為UE的工作帶寬,任何時刻只能激活一個BWP;
UE在激活的BWP范圍內(nèi)收發(fā)信息;
2. BWP的分類
根據(jù)應(yīng)用場景的不同,可以將BWP分為以下3類:
Initial BWP : 用于UE接入前的信息接收,主要是用于接收系統(tǒng)消息和隨機接入相關(guān)信息,一般在Idle態(tài)時使用;
First Active BWP: 第一個UE 專有BWP,UE可在這個BWP上進行數(shù)據(jù)的收發(fā)和PDCCH檢索;
Default BWP: UE專有BWP,是在RRCReconfiguration中配置給UE的。如果沒有配置,則將Initial BWP認(rèn)為是default BWP,并在bwp-inactivityTimer超時之后,UE仍沒有被調(diào)度,則將UE切換到default BWP;
3. BWP的4種切換方式
當(dāng)配置多個BWP時,就涉及到終端如何在不同的BWP之間進行轉(zhuǎn)換的問題。通常情況下,BWP的切換可以通過4種不同的方式完成:
伴隨數(shù)據(jù)調(diào)度的DCI指示的快速切換
RRC(重)配置和激活SCell時從initial BWP到first active BWP的切換
基于timer的長時間沒有業(yè)務(wù)調(diào)度的切換
UE在隨機接入過程中,如果active BWP內(nèi)沒有PRACH資源,則自動切換到initial BWP
4. BWP的時延問題
BWP在切換過程中涉及到的另一個問題就是時延問題,從終端側(cè)接收到BWP的切換命令到開始在新的BWP上進行數(shù)據(jù)傳輸這中間的時間差定義為BWP的切換時延。根據(jù)BWP的切換方式不同,時延的計算方式也不同,這里就不詳細(xì)介紹了。
三、技術(shù)優(yōu)勢
靈活可變的特點為BWP帶來如下一些技術(shù)優(yōu)勢:
1. UE無需支持全部帶寬,只需要滿足最低帶寬要求即可,有利于低終端的開發(fā)成本,促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2. 當(dāng)UE業(yè)務(wù)量不大時,UE可以切換到低帶寬運行,可以明顯的降低終端功耗。
3. 有利于5G技術(shù)前向兼容,當(dāng)5G添加新的技術(shù)時,可以直接將新技術(shù)在新的BWP上運行,保證了系統(tǒng)的前向兼容。
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