關(guān)于BWP的技術(shù)原理及優(yōu)勢

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(jī)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(jìn)行動態(tài)配置，在降低手機(jī)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(jìn)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。