5G NR BWP

下面从以下几个方面简单介绍下BWP

一、BWP概念和意义 [参考38211 4.4.5]

BWP就是资源栅格内的一段连续的CRB，其目的和意义主要就是以下几点：

• NR带宽很大，UE没必要强制性支持全部带宽，只需要支持部分带宽即可，这也是BWP这个名称的由来（bandwidth part）；
• 在不必要的时候节省功耗，因为带宽越大需要的功耗越高，所以没必要让UE时时刻刻都处在一个大带宽的状态；
• 实现灵活的调度，包括带宽大小和频带位置，用于适应不同的业务需求以及克服频率选择性衰落等。

二、BWP配置 [参考38213 12]

BWP的配置分为几种不同的情况：

1.初始BWP
初始上下行BWP，即Initial DL BWP和initial UL BWP会在SIB1中配置，如果initial BWP未配置，则默认为CORESET0。初始BWP主要用于初始接入过程，如SIB1的接收，随机接入过程当中RAR、Msg4的接收以及preamble和Msg4的发送等。

2.激活BWP
激活BWP即active BWP是用于初始接入完成以后，为UE配置的BWP。初始接入完成以后，UE会有各种业务需求，所以一般active BWP的带宽比初始BWP要大。

3.默认BWP
默认BWP即default BWP用于UE长时间没有业务需求的情况下，让UE从大带宽的active BWP切换到一个默认的一般带宽较小的BWP上，用于降低功耗。

一旦要配置BWP，则需要包含一些必要的参数，包括BWP的SCS和CP、BWP的频域位置和大小（指示方式为RIV）、ID以及该BWP内的PDCCH和PDSCH的generic parameters and dedicate parameters。在该BWP内的PDCCH、PDSCH等的SCS和CP都和该BWP相同。BWP的带宽可以是275RB以内的任意值，根据参数locationAndBandwidth指示一个RIV (Resource Indicator Value)，然后通过公式计算得到BWP的起始位置和RB数量，起始位置的参考点是Point A。计算公式如下：

一个UE最多可以配置4个DL BWP和4个UL BWP。如果有SUL，则可以还有最多4个SUL上的BWP。在任意特定时刻，只能有一个激活上行BWP以及激活下行BWP。上下行数据信道、控制信道以及参考信号都不能在超出BWP的范围以外传输。在NR FDD系统中，NR TDD系统中，上下行BWP为一个pair，具有相同的ID以及中心频率，但是带宽和子载波间隔可以不同。

三、BWP切换 [参考38213 12 以及38321 5.15]

BWP有4种切换情形：

• 伴随数据调度的DCI指示的快速切换
• RRC（重）配置和激活SCell时从initial BWP到first active BWP的切换
• 基于timer的长时间没有业务调度的切换
• UE在随机接入过程中，如果active BWP内没有PRACH资源，则自动切换到initial BWP
  下面分别介绍这几种切换情形。

1.DCI_based切换
DCI切换用于在有数据调度时，快速实现BWP的切换。DCI format 0_1、1_1可以用于DCI切换，但不会只用于DCI切换。如果UE收到的DCI中指示的激活BWP与当前的不同，则触发DCI切换。但要注意当UE进行DCI BWP切换时，该DCI调度的数据要在新的BWP上面传输，所以当前DCI中information field size未必与新的BWP解释该information field需要的size相同，所以在解释的时候可能需要补零或去掉几bit。

DCI中通过Bandwidth part indicator来指示BWP的切换。

• 当高层配置了4个BWP，则该2bit的field会按照下表指示新的BWP-ID，这种情况下，UE一旦从initial BWP切换到了active BWP，就再也无法通过DCI切换回initial BWP；
• 当高层配置了小于4个BWP，那么就算从initial BWP切换到了active BWP，UE依然可以通过DCI来切换回initial BWP。

例如高层配置了3个BWP，ID分别为1、2、3，则DCI中该field可以通过2bit指示0、1、2、3，其中的0就可以表示切换到initial BWP，但是如果高层配置了4个BWP，其ID分别为1、2、3、4，则DCI中2bit信息只能用于指示1、2、3、4，无法指示ID 0，即无法切换到initial BWP。

在DCI调度UE切换BWP时，有一些要注意的：
a.DCI调度PDSCH的时间不能比切换BWP所需的时间短
b.在PDCCH到PDSCH之间的这段时间UE不进行业务收发
c.该PDCCH要在一个slot的前3个符号内接收

2.Timer_based切换
Timer_based切换用于UE在长时间不进行业务收发（意味着UE此时可能没什么业务需求），则让UE切换到一个带宽较小的default BWP以达到节能的目的。（要注意一点是：当前协议中只有下行BWP需要进行timer_based切换，上行不需要，因为一般下行BWP带宽比较大，更加耗电。）

具体多长时间由参数bwp-InactivityTimer指示，具体的default BWP由参数defaultDownlinkBWP-Id来指示。

在timer计时期间，是否有业务需求根据是否有DCI调度来判断，而不是根据是否进行了数据收发来判断。在timer到期之前只要UE收到DCI，则不会切换到default BWP，即使如下图所示的情况。

如果UE此时不在default BWP，则收到DCI或MAC PDU都会使timer重置。如果timer到期了，则UE切换到default BWP。

3.RRC_based切换
RRC BWP切换用于UE完成初始接入进入RRC连接态后或RRC重配后或SCell激活后，能让UE立马进入合适的BWP进行业务收发，而不是一直停留在initial BWP上。UE在初始接入的过程中，一直使用的是initial BWP，即一般是SIB和RA相关的一些操作在initial BWP内完成。一旦初始接入完成，进入RRC连接态，则基站可以通过firstActiveDownlinkBWP-Id以及firstActiveUplinkBWP-Id来激活除了initial BWP以外的BWP了，通常带宽要比initial BWP大一些。

4.随机接入过程中的切换
在随机接入的过程中，如果在active UL BWP上没有PRACH资源，则UE自动切换到initial UL BWP，对应的DL BWP也要切换到和UL BWP对应的pair，如果切换到了initial UL BWP，则active DL BWP也切换到initial DL BWP，如果没切换到initial BWP，则active DL BWP的ID要和active UL BWP的ID相同，不同的话就需要切换active DL BWP。在随机接入过程中，fall back到default BWP的timer是不计时的。

UE在随机接入过程中如果收到DCI指示的BWP切换时，是否切换BWP取决于UE自己的行为：或切换到新的BWP上重新开始随机接入或忽略切换的指示。

但UE在随机接入过程中如果收到了RRC配置或重配指示的BWP切换，则UE需要停止目前的随机接入过程，进行BWP的切换。

四、BWP切换时延 [参考38133 8.6]

切换时延分为以下两种情况：

1.DCI 和timer 的 BWP 切换时延
在三种BWP切换中，DCI_based和Timer_based BWP切换所需要的时延是一样的：TBWPswitchDelay。在timer-based BWP切换中，BWP切换的起始时间是timer到期后的第一个子帧（FR1）或半帧（FR2），DCI_based BWP切换协议中没说，但起始时间应该是接受DCI的slot。

切换时延的大小以slot为单位，和UE的capability有关，具体大小如下表所示。当新旧BWP的SCS不同时，切换时延的大小根据较大的SCS来确定。

2.RRC 的BWP切换时延
如果是RRC_based BWP切换，则切换时延大小是：TRRCprocessingDelay + TBWPswitchDelayRRC。切换的起始slot是包含RRC command的最后一个slot。该时延既包含了RRC的接收解码时延，也包含了BWP的切换时延，所以这种切换时延比前面的DCI和timer切换时延要大。