5G NR BWP 介绍


  根据3GPP最新的进度安排,5G NR协议将分为三个阶段:NSA,SA和Late Drop。

  NSA:Non-stand alone部署,即以LTE为锚点,NR与LTE双链接。NSA的标准化工作基本在2017年12月冻结。

  SA: Stand alone部署,5G网络(包括核心网和无线接入网)独立部署,这也是5G部署的终极目标。3GPP计划在2018年6月完成SA的主要标准化工作。

  Late drop:在SA基础上添加新的功能,如NR-NR 双链接等。


一 BWP背景

  

  5G的频点分为两部分:FR1(f < 6GHz,低频)和FR2(f > 6GHz,高频、毫米波)。FR1的带宽可以是5MHz,10MHz,15MHz,20MHz,25MHz,30MHz,40MHz,50MHz,60MHz,80MHz和100MHz。FR2的带宽可以是50MHz,100MHz,200MHz和400MHz等。

  5G的带宽最小可以是5MHz,最大能到400MHz。如果要求所有终端UE都支持最大的400MHz,无疑会对UE的性能提出较高的要求,不利于降低UE的成本。同时,一个UE不可能同时占满整个400M带宽,如果UE采用400M带宽对应的采样率,无疑是对性能的浪费。此外,大带宽意味着高采样率,高采样率意味着高功耗。

  在上面这样的大背景下,BWP技术完美的解决了上述问题。


二 BWP技术

2.1 技术原理


  BWP,英文全称为Bandwidth Part,即一部分带宽。我们有时也用Bandwidth Adaptation指代这个技术,即带宽自适应变化。

  在LTE中,UE的带宽跟系统的带宽保持一致,解码MIB信息配置带宽后便保持不变。

  在NR中,UE的带宽可以动态的变化。如下图为例来解释BWP。第一个时刻,UE的业务量较大,系统给UE配置一个大带宽(BWP1);第二时刻,UE的业务量较小,系统给UE配置了一个小带宽(BWP2),满足基本的通信需求即可;第三时刻,系统发现BWP1所在带宽内有大范围频率选择性衰落,或者BWP1所在频率范围内资源较为紧缺,于是给UE配置了一个新的带宽(BWP3)。

  UE在对应的BWP内只需要采用对应BWP的中心频点和采样率即可。而且,每个BWP不仅仅是频点和带宽不一样,每个BWP可以对应不同的配置。比如,每个BWP的子载波间隔,CP类型,SSB(PSS/SSS PBCH Block)周期等都可以差异化配置,以适应不同的业务。

5G NR BWP 介绍_第1张图片

(图片来自 3GPP NR协议 38.300)


2.2 技术优势


  BWP的技术优势主要有四个方面:

  1.      UE无需支持全部带宽,只需要满足最低带宽要求即可,有利于低成本终端的开发,促进产业发展;

  2.      当UE业务量不大时,UE可以切换到低带宽运行,可以非常明显的降低功耗;

  3.      5G技术前向兼容,当5G添加新的技术时,可以直接将新技术在新的BWP上运行,保证了系统的前向兼容;

  4.      适应业务需要,为业务动态配置BWP。

 

 不过世界上没有完美的技术,任何技术都有自身的优势和劣势。BWP虽然能给5G带来很多灵活性、降低功耗等,但BWP也使5G系统的设计更加复杂。之后有机会再给大家详细讲讲BWP这个技术。


三 BWP类别

  在NR FDD系统中,一个UE最多可以配置4个DL BWP和4个UL BWP。在NR TDD系统中,一个UE最多配置4个BWP Pair。BWP Pair是指DL BWP ID和UL BWP ID相同,并且DL BWP和UL BWP的中心频点一样,但是带宽和子载波间隔可以不一致。

  BWP主要分为两类:Initial BWP和Dedicated BWP。Initial BWP主要用于UE接收RMSI、OSI发起随机接入等。而Dedicated BWP主要用于数据业务传输,Dedicated BWP的带宽一般比Initial BWP大。



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