5G学习笔记之BWP

我们只会经历一种人生，我们选择的人生。

参考：《5G NR标准》、《5G无线系统指南:如微见著，赋能数字化时代》

1. 概述

在LTE的设计中，默认所有终端均能处理最大20MHz的整个载波带宽。在NR的设计中，NR支持非常大的载波带宽，让所有终端都可以接收整个载波带宽是不合理的。因此，NR设计需要考虑如下：

• 如果不要求所有终端都具备接收整个载波带宽的能力，那么需要为如何处理不同带宽能力的终端而特别设计；
• 如果要求所有终端都可以接收整个载波带宽，终端接收大带宽信号所引起的功耗增加是一个非常重要的问题。为了解决这个问题，引入了接收带宽自适应技术。通过接收带宽自适应技术，终端只在较小的带宽上监听下行控制信道，以接收少量的下行数据传输。当终端有大量的数据接收时，则打开整个带宽进行接收

为了支持没有能力处理整个载波带宽的终端和接收带宽自适应这两个功能，定义了部分带宽（Bandwidth Part，BWP)：从公共资源块的某个起始位置开始，一组连续的资源块。每个部分带宽都对应一种参数集（子载波间隔和CP长度）。

对于每个服务小区，至少配置一个初始下行 BWP，一个(服务小区只配置了一个UL)或者两个（(配置了Supplementary Uplink，即SUL）初始上行BWP，初始BWP ID为0；还可以配置上行专用BWP和下行专用BWP，专用BWP ID为1~4。在同一时间内，只有1个下行BWP和1个上行BWP处于激活状态（包括初始BWP和专用 BWP），UE不应在BWP之外接收和发送数据。

每个BWP包含公共(common)参数和专用(dedicated)参数，所有BWP的公共参数都属于小区级，所有BWP的专用参数都属于UE级。

2. BWP频域位置

UE获取BWP频域位置的步骤如下：

• UE盲检测得出SSB位置；
• MIB：UE通过MIB参数 pdcch-ConfigSIB1，可获得CORESET0相对于特定CRB的偏移offset，得出CORESET0（COntrol REsource SET，控制资源集）的位置;
• SIB1：在CORESET0上盲检调度 SIB1的DCI1_0，检测到DCI1_0后进一步解析；
• 通过PBCH参数K_ssb和SIB1参数 offsetToPointA，得出 pointA 的位置;
• 通过 SIB1参数 scs-SpecifcCarrierList(offsetToCarrier 和 carrierBandwidth）得到下行载波的起始位置和带宽;
• 通过SIB1参数，可获得BWP0的频域范围;
• 通过BWP参数locationAndBandwidbh得出BWP的起始位置和大小

3. 初始与专用BWP

（1）初始BWP
PCell通过SIB1和RRC信令配置初始BWP；PSCell 和 SCell通过RRC重配消息配置。

对于PCell，初始BWP的公共参数通过SIB1下发；初始BWP的专用参数可以配置，也可以不配置，取决于厂商策略，若配置，通过RRC Setup或RRC Reconfiguration。

对于PSCeIl和SCell，初始BWP的公共参数通过RRC Reconfiguration下发；初始BWP的专用参数可以配置，也可以不配置，取决于厂商策略，若配置，依然是通过RRC Reconfiguration。

（2）专用BWP

专用BWP都是通过RRC Reconfiguration配置的。对于一个UE，在每个服务小区最多可以配置4个专用BWP，每个专用BWP可以配置专用参数(UE级)和公共参数(小区级)。

（3）BWP配置选择

• BWP0没有专用配置：如果UE只支持一个BWP，那么除了BWP0，还可以配置BWP1；如果UE支持多个BWP，那么最多还可以配置4个专用BWP，UE不能通过DCI切回到 BWP0。
  
• )BWP0有专用配置：如果UE只支持一个BWP，那么只能配置为BWP0；如果UE支持多个BWP，那么最多还可以配置3个专用BWP，UE可以在这些BWP之间通过DCI来回切换。
  

4. 默认BWP

对于一个服务小区，UE可以通过参数 ServingCellConfig->defaultDownlinkBWP-Id，在所有配置的下行BWP内配置一个默认下行BWP。如果没有配置defaultDownlinkBWP-Id，则初始下行BWP为默认下行 BWP。

如果UE配置了ServingCellConfig->bwp-InactivityTimer，则该定时器超时，UE回落到默认下行 BWP；如果收到RRC消息，但是没有配置bwp-InactivityTimer，且此时存在运行的 bwp-InactivityTimer，则停止该定时器。

defaultDownlinkBWP-Id和bwp-InactivityTimer都属于UE的服务小区级参数，不属于BWP 级参数。

若配置了 bwp-InactivityTimer，启动或者重启bwp-InactivityTimer定时器的两种情况：

• 以下3个条件同时成立:

  • 当前激活的下行BWP不是默认下行BWP(配置了defaultDownlinkBWP-Id)或者不是初始下行BWP(没有配置 defaultDownlinkBWP-Id);
  • 当前激活 BWP 收到了C-RNTI/CS-RNTI加扰的DCI0或DCI1(包括CA的跨载波调度)，或者在配置的授权上发送或收到了MACPDU;
  • 没有正在进行的RA过程(SCell发生的RA过程，对SpCell也认为存在RA过程)

• 如果收到了指示下行BWP切换的DCI，并且指示切换到的BWP不是默认下行BWP(配置了 defaultDownlinkBWP-Id)或者不是初始下行 BWP( 没有配置 defaultDownlinkBWPId )

停止bwp-InactivityTimer定时器的情况：

• 在SpCell 发起RA；
• 在SCell发起 RA过程时
• 收到RRC消息，但是没有配置bwp-InactivityTimer

5. 切换BWP

BWP切换：激活一个非激活态的BWP，同时去激活一个激活的BWP。BWP切换有4种方式：

• DCI指示：基站可以通过DC1_1或 DCI0_1的Bandwidth part indicator字段指示来切换 BWP。若UE不支持通过 DCI切换BWP，则忽略该字段。

  • 下行BWP：当 UE 接收到 DC1_1，若包含 Bandwidth part indicator 字段，并且字段指示的不是当前激活的下行BWP时，则UE切换到指示的下行BWP
  • 上行BWP：当 UE 接收到 DC0_1，若包含 Bandwidth part indicator 字段，并且字段指示的不是当前激活的上行BWP时，则UE切换到指示的上行BWP

• bwp-inactivityTimer 超时：UE 的定时器 bwp-InactivityTimer(RRC 配置，单位为ms)超时后，UE回落到默认下行BWP。（how about uplink bwp???）

• 通过RRC信令
  

• RA过程：发起RA时，当前使用的BWP没有配置RACH资源，则切回到初始BWP。