5G NR在载波带宽中引入了“部分带宽”的概念(BWP,Bandwidth part),BWP是连续公共资源块的子集,在下行信道一个UE最多可以被配置为4个BWP,每一个BWP都可以进行独立的参数配置,在一定时间范围内只有一个BWP是有效工作状态,PDSCH,PDCCH或者CSI-RS在有效BWP中传输。在上行信道一个UE也最多可以被配置为4个BWP,且一定时间内只有一个是有效工作状态,如果UE配置了辅助上行载波SUL,UE可以被额外配置最多4个BWP,也遵循一定时间内只有一个是有效工作状态,上行信道中PUSCH,PUCCH或SRS均需在有效BWP中进行传输。值得一提的是,下行BWP与上行BWP在子载波间隔以及频率起始位置和带宽方面也可以采取不同配置,如果是TDD传输模式下,配置为相同bwp-Id的BWP对(注:包含上行BWP和下行BWP,此种模式称作unpaired spectrum)必须保持相同的中心频率。
图1 BWP频域配置示意图
在UE通过解码SSB完成下行同步后,需要解码SIB1消息完成小区驻留,这里包含了关于BWP的相关配置,每一个服务小区都会配置一个初始BWP,包含一个默认下行BWP参数配置和一个默认的上行BWP参数配置,如果需要配置辅助上行载波SUL,还需要包含一个默认的SUL载波BWP参数配置。如果UE没有通过高层参数initialDownlinkBWP获取下行初始BWP配置信息,UE将认为下行初始BWP占用一系列连续PRB资源,起始位置和终止对应了CORESET的Type0-PDCCH CSS集合,同时子载波间隔与循环前缀模式与Type0-PDCCH CSS集合中PDCCH信道一致,否则就需按照高层参数initialDownlinkBWP确定下行BWP相关参数配置。而对于上行初始BWP的配置,UE需要通过高层参数initialuplinkBWP获取。而对于辅助上行载波的BWP配置,则通过supplementaryUplink中的initialUplinkBWP获取。
BWP information element
-- ASN1START
-- TAG-BWP-START
BWP ::= SEQUENCE {
locationAndBandwidth INTEGER (0..37949),
subcarrierSpacing SubcarrierSpacing,
cyclicPrefix ENUMERATED { extended } OPTIONAL -- Need R
}
-- TAG-BWP-STOP
-- ASN1STOP
图2 BWP参数配置
BWP参数配置包含子载波间隔subcarrierSpacing,循环前缀格式cyclicPrefix以及频域的起始位置和工作带宽locationAndBandwidth,值得一提的是该参数取值是resource indication value (RIV),UE通过资源映射计算确定BWP的起始PRB位置以及占用PRB的个数。BWP的起始位置是由载波偏置和频域偏置
共同决定,即BWP在公共RB的绝对位置
,其中载波偏置
由高层参数offsetToCarrier配置(0..2199,单位为RB),该参数对应BWP的子载波间隔进行设置,与SSB距PointA的频域偏置offsetToPointA可以独立设置。
初始BWP可以有两种配置方式,一种是由ServingCellConfigCommon消息体配置下行初始BWP(BWP-DownlinkCommon)和上行初始BWP(BWP-UplinkCommon),见图3。该配置方式可适用的场景流程可能为,SA模式下主小区处于IDLE状态的UE通过获取系统消息,如解码SSB获取MIB或者解码PDCCH获取SIBs,或者在RRC连接态下通过RRC专属信令配置辅小区,或者对于小区(主/辅)通过RRC重配实现同步,可以通过配置ServingCellConfigCommon消息体实现初始BWP的配置。NSA模式下可以通过RRC重配信令将NR小区的SIB1消息(dedicatedSIB1-Delivery)或者NR服务小区(masterCellGroup)中ServingCellConfigCommon消息体中的初始BWP配置参数进行传递,详细参数配置参见图4示意图。对于这种配置方式,初始BWP(BWP#0)配置没有专属配置,也就是说即使当如果UE仅仅支持一个BWP配置时,可以在BWP#0之外再配置BWP#1,这样所谓最大配置4个BWP就是在初始BWP之外额外可配置4个BWP,而即使没有其他专属BWP配置,基于SIB1消息的初始BWP配置也可以独立被使用。5G小区采用这种初始BWP的配置方式时,如果需要将初始BWP转换为其他专属BWP时,需要通过RRC重配信令指示UE实现转换,而不能通过DCI格式1_0实现转换。
图3不包含专属配置的初始BWP配置
图4 通过ServingCellConfigCommon进行的初始BWP配置示意图
另外一种初始BWP的配置方式可以被认为是通过RRC配置的BWP,参见图5,这种配置方式意味着如果当UE仅仅支持一个BWP时,就不能同时既配置BWP#0和BWP#1。如果UE支持多于1个BWP,可以通过DCI动态调度进行活跃BWP之间的转换。这两种初始BWP的配置方式由基站侧选择实现,如果通过RRC专属信令(如RRC重配)中的ServingCellConfig消息体中携带initialDownlinkBWP/ initialUplinkBWP配置,UE则认为该初始BWP配置为上述第二种的RRC配置BWP,否则,UE则认为该初始BWP配置为上述第一种非RRC配置BWP。如果没有其他的额外BWP配置,网络侧需要配置该消息体,详细流程参见图6示意。该种配置方式可适用的场景流程与第一种初始BWP配置方式基本一致,而最重要的一个区别是网络侧还需要通过RRC专属信令将初始BWP#0配置予以明确。 图5 包含专属配置的初始BWP配置
图6 通过ServingCellConfig进行的初始BWP配置示意图
除了以上与BWP配置相关的大致概念介绍,还有一些与BWP相关的高层配置参数需要关注,比如bwp-InactivityTimer和defaultDownlinkBWP,这两个参数是结合起来控制UE起作用。当BWP不活跃计时器超时后,UE会回退使用默认BWP,默认BWP的配置属于UE-specific类型,网络侧可以将任何一个BWP配置作为默认BWP,而如果在该默认配置缺失的情况下,UE使用初始BWP作为默认BWP。除了这一组参数,如果BWP之间的转换(初始BWP-专属BWP,专属BWP-专属BWP)由RRC(重)配置实现,那么高层参数firstActiveDownlinkBWP/ firstActiveUplinkBWP需要在消息体中被携带用来通知UE转换使用新的活跃BWP。如果该高层参数对被用来配置辅小区,那么待激活的BWP则被用来进行辅小区MAC层的激活流程。对于一些用于执行网络侧-UE同步的RRC重配流程(例如主小区同步、主服务小区的增加/改变),网络侧应该将firstActiveDownlinkBWP-Id 和 firstActiveUplinkBWP-Id设置成相同的值。