4.2　BWP的配置方法

如第4.1.3节所述，BWP的基本概念形成时已经明确，BWP的基本配置参数包括：带宽（如PRB数量）、频域位置（如中心频点）和参数集（包括子载波间隔和CP）。BWP一个重要的功能是定义具体资源分配（即第4.1.1节所述的“先粗后细”两步法的第二步）的PRB Indexing。在LTE系统内，PRB是在载波内定义的。而在5G NR系统中，几乎所有单载波内的物理过程都是基于BWP来描述的，因此PRB也是定义在BWP内的。只要知道了BWP的频域大小和频域位置，就可以基于BWP内的PRB Indexing，采用类似LTE的方式来描述各种频域操作。但BWP本身的带宽和频域位置又如何确定呢？BWP内的PRB又是如何映射到绝对频域位置的呢？这是一个NR BWP标准化中重点研究的问题。

4.2.1　Common RB的引入

由于BWP的大小和频域位置可以采用RRC信令灵活地配置给各个UE，因此BWP的带宽和频域位置需要基于一个UE已知的RB栅格（RB Grid）来配置，即指示BWP从这个RB Grid的哪个位置开始，到哪个位置终止，这个RB Grid需要在UE建立RRC连接时就能告知UE。由于BWP的配置已经足够灵活，且是UE-specific的配置，这个RB Grid最好设计成一个简单的UE-common（终端公共）标尺。

在RAN1#89和RAN1#AH NR2会议上，确定了将引入一个公共RB（Common RB，CRB）的基本概念 ^{[24] , [27] , [34] , [37]} ，即不同载波带宽的UE以及采用载波聚合的UE都采用统一的RB Indexing。因此这个Common RB相当于一个能够覆盖一个或多个载波频域范围的绝对频域标尺，Common RB的一个主要用途就是配置BWP。而BWP内的PRB Indexing是UE-specific的PRB Indexing，主要用于BWP内的资源调度 ^[37] 。BWP内的PRB Indexing与Common RB Indexing（公共RB索引）的映射关系可以简单表示为（如TS 38.211 ^[30] 第4.4.4.4节所述）。

当然，配置BWP并不是引入Common RB Indexing的唯一目的，另一个重要的考虑是很多类型的参考信号（Reference Signal，RS）采用的序列设计需要基于一个统一的起点，不随BWP发生变化。

4.2.2　Common RB的颗粒度

如上所述，为了确定这个Common RB的基本特性，首先要确定Common RB的频域颗粒度（即指示单位）及子载波间隔。

关于Common RB的颗粒度，曾有两种建议：一是直接采用RB（即最小频域分配单元）来定义Common RB；二是采用一个Subband（包含若干个RB）来定义Common RB。方法一可以实现最灵活的BWP配置，但会带来较大的RRC信令开销。方法二的优点是可以压缩RRC信令开销，BWP的配置只是“粗分配”，原则上不需要过细，如果按预定义将整个载波分成若干个Subband，只需要指示BWP包含哪些Subband即可 ^[28] 。但经过讨论，认为RRC信令在PDSCH传输，不需要这么严格地控制开销。因此，最终决定仍采用单个RB作为配置BWP的Common RB的颗粒度。

不同BWP可能采用不同的子载波间隔，所以Common RB采用的子载波间隔可以有两种方法。

方法1：不同子载波间隔的BWP采用各自的Common RB定义，即每种子载波间隔都有各自的Common RB，如图4-12所示，15 kHz、30 kHz、60 kHz 3种子载波间隔各有各的Common RB，分别基于SCS=15 kHz、SCS=30 kHz、SCS=60 kHz的RB来定义。在图4-12中的示例中，SCS=15 kHz的BWP起始于SCS=15 kHz Common RB的RB#8，SCS=30 kHz的BWP起始于SCS=30 kHz Common RB的RB#4，SCS=60 kHz的BWP起始于SCS=60 kHz Common RB的RB#2。

方法2：采用一个统一的参考子载波间隔（Reference SCS）定义一个载波内的Common RB，这个载波内各种子载波间隔的BWP均采用这个统一的Common RB配置。如图4-13所示，统一采用SCS=60 kHz的Common RB。采用最大SCS的Common RB，也可以实现降低RRC信令开销的作用 ^{[29] , [51]} 。

可以说，上述两种方法都是可行的。相对而言，第一种方法更为简单直观。如上所述，RRC信令对开销也并不敏感，因此最后决定采用第一种方法，即每种子载波间隔采用各自的Common RB。

4.2.3　参考点Point A

Common RB是一个可用于任何载波、BWP的“绝对频域标尺”，Common RB Indexing的起点 ^[37] 即Common RB 0。在Common RB的颗粒度确定后，接下来的问题是如何确定Common RB 0的位置。确定了Common RB 0的位置后，才能用Common RB 0的编号指示载波和BWP的位置、大小。假设Common RB 0位于“Point A”，从直观上讲，有两种定义Point A的方法 ^{[34] , [38] , [39]} 。

1．方法1：基于载波的位置定义Point A。

由于BWP是载波的一部分，一种直观的方法是基于载波的位置（如载波的中心频点或载波边界）定义Point A，然后就可以用 从Common RB 0直接指示BWP的位置（如图4-14所示）。第一种参考点设计是基于传统的系统设计，即同步信号总是位于载波的中央（如LTE系统），因此UE在小区搜索完成后就已经知道载波的位置和大小了，且从gNB角度和UE角度来看，载波是完全一致的概念。这样gNB如果想在某个载波中为UE配置一个BWP，就可以直接基于这个载波的位置指示BWP的位置，如指示从这个载波的起点到这个BWP的起点的偏移量。

2．方法2：基于初始接入“锚点”定义Point A。

终端通过初始接入过程，还掌握了一些更基础的频域“锚点”，如SSB的位置（中心频点或边界）、RMSI（剩余主要系统信息，即SIB1（第一系统信息块））的位置（中心频点或边界）等，这实际上提供了更灵活的Point A定义方法。

NR系统的一个设计目标是支持更灵活的载波概念，即SSB不一定位于载波中央，一个载波里可能包含多个SSB（这种设计可以用于实现很大带宽的载波），也可能根本不包含任何SSB（这种设计可以实现更灵活的载波聚合系统） ^{[34] , [40]} 。而且从UE角度看到的载波可以单独配置，即从理论上来说，从UE角度看到的载波可以不同于从gNB角度看到的载波。

一个载波里包含多个SSB的场景如图4-15（a）所示，UE从SSB 1接入，可以只工作于包含SSB 1的一个“虚拟载波”里，这个UE看到的载波可以不同于gNB侧看到的“物理载波”，且可以不包含物理载波中的其他SSB（如SSB 2）。

无SSB载波的场景如图4-15（b）所示，UE从载波1中的SSB 1接入，却工作于不包含SSB的载波2。这种情况下，与其从载波2的位置指示BWP的位置，不如直接从SSB 1指示。

为了实现上述这两种更灵活的部署场景，可以基于上述某个“锚点”定义Point A。例如，UE从某个SSB接入，就以这个SSB作为“锚点”定义Point A，导出后续各信道的频域资源位置。这样，终端就不需要知道gNB侧的物理载波的范围和其他SSB的位置。如图4-16所示，假如以SSB 1的起点定义Point A，指示某个BWP的起点相对此Point A的偏移量，则终端不需要知道载波的位置信息，也可以指示BWP的位置和大小。

对比上述两种方法，方法2的设计更符合NR系统的设计初衷，但它也存在一些问题。即在采用载波聚合的NR系统中，BWP可能被配置在任何载波上。如果一个BWP距离包含UE初始接入所用的SSB的载波较远（如图4-16所示），则BWP起点与SSB起点之间的偏移量包含很大数量的Common RB。如果BWP的起点和大小分开指示，这也没有什么问题，但由于BWP的起点和大小需要采用联合编码的方式[即资源指示符值（Resource Indication Value，RIV）]来指示，因此BWP起点指示值过大会造成整个RIV值很大，指示的信令开销较大。

为了解决这个问题，可以采用上述两种方法的结合来指示BWP的位置。如图4-17所示，第一步指示从SSB起点到载波起点的偏移量，第二步再指示从载波起点到BWP起点的偏移量（这个偏移量与BWP大小进行RIV联合编码）。

如图4-17所示是直接将SSB的起点作为Point A。一种可以进一步引入灵活性的方法是允许Point A与SSB有一定的位移，即从SSB起点到Point A的相对位移也可以灵活配置。这样，图4-17中的方法可以修改为另一种方法（如图4-18所示），终端根据高层信令参数offsetToPointA确定从SSB第一个RB的第一个子载波到Point A的偏移量。关于采用何种RRC信令指示offsetToPointA，也有过不同的方案。从灵活性考虑，可以采用UE-specific RRC信令指示offsetToPointA，这样，即使从同一个SSB接入的不同终端也可以有不同的Point A和Common RB Indexing。但是，至少在目前看来，这种灵活性的必要性不是很清晰，Point A可以作为从同一个SSB接入的所有终端共同的Common RB起点。这样，offsetToPointA就可以携带在RMSI信令（SIB1）中，避免采用UE-specific信令给每个UE分别配置造成的开销浪费。

图4-18显示了基于SSB起点指示Point A位置的基本方法，但具体到“SSB起点”的定义，还有一些细节需要确定。因为从现实的信令开销考虑，offsetToPointA需要以RB为单位来指示。而由于射频的原因，初始搜索所用的频率栅格和common RB的频率栅格可能不同，导致SSB的子载波、RB可能无法与common RB的子载波栅格、RB栅格对齐，因此无法直接将SSB的起点作为offsetToPointA的参考点，而需要以common RB中的某个RB作为SSB的起点。最终确定采用如图4-19所示的方法指示offsetToPointA的参考点：首先，使用以subCarrierSpacingCommon指示的子载波间隔定义的common RB栅格。然后，找到和SSB发生重叠的第一个common RB（称为 ），与SSB之间的具体偏差由高层参数 k _SSB 给出。以 的第一个子载波的中心作为参考点指示offsetToPointA，指示offsetToPointA的子载波间隔为15 kHz（针对FR1，Frequency Range 1，即6 GHz以下频段）或60 kHz（针对FR2，Frequency Range 2，即6 GHz以上频段）。

如图4-19所示，基于SSB确定Point A和common RB 0位置的方法可以适用于TDD系统和FDD下行，但却无法直接适用于FDD上行。FDD上行和FDD下行处于不同的频率范围，至少相隔几十MHz，FDD上行载波中不包含SSB。因此很难实现从下行接收的SSB确定用于FDD上行的Point A及Common RB 0位置。这种情况下，可以使用一种从2G时代延续下来的传统方法来代替SSB作为指示Point A的基点，也就是基于绝对无线频道编号（ARFCN）确定 ^[59] 。如图4-20所示，不依赖SSB，终端可以根据高层信令参数absoluteFrequencyPointA基于ARFCN确定用于FDD上行的Point A的位置。

4.2.4　Common RB的起点RB 0

如第4.2.3节所述，基于SSB或ARFCN就可以确定Point A的位置，而Point A就是common RB 0所在的位置。但Point A是频域上的一个点，而common RB 0具有一定频域宽度，如何从Point A确定common RB 0的位置，还有一个细节问题需要解决。

如第4.2.2节所述，各个子载波间隔 μ 有不同的common RB indexing，但不同 μ 的common RB 0位置都由Point A确定，即common RB 0的第一个子载波（即子载波0）的中心频点位于Point A，基于Point A就可以确定common RB 0的位置（如TS 38.211第4.4.3节 ^[30] 所述）。不同 μ 的common RB 0的子载波0的中心频点都位于Point A，如图4-21所示。因此，不同 μ 的common RB 0的低端边界实际上是不完全对齐的。

4.2.5　载波起点的指示方法

回顾第4.2.1~4.2.4节所述的方法：由SSB或ARFCN确定Point A，由Point A确定common RB 0，再从common RB 0指示载波起点，最后从载波起点指示BWP的位置和大小。确定了common RB 0后，载波起点相对common RB 0的偏移量 可由高层信令SCSSpecificCarrier中的offsetToCarrier来指示，在初始接入过程中由SIB信息携带，或在切换过程中由RRC信令携带。offsetToCarrier的取值范围为0~2199（见TS 38.331 ^[31] ）。5G NR中的RB Indexing最多包含275个RB，因此offsetToCarrier最少可以指示8个相邻载波的频域位置，以支持载波聚合操作。

4.2.6　BWP指示方法

5G NR采用了两种和LTE类似的频域资源分配方式，即连续（Contiguous）资源分配和非连续（Non-contiguous）资源分配（在NR中分别称为Type 1和Type 0资源分配类型，参见第5.2节）。BWP的频域配置原则上也可以采用连续资源分配（见图4-22（a））或非连续资源分配（见图4-22（b）），但由于BWP的频域资源只是一种“粗分配”，在BWP内进行“细分配”时仍可以采用Type 0资源分配类型分配不连续的PRB，因此配置包含非连续PRB的BWP就不是很必要了。因此，最终确定BWP由连续的Common RB构成 ^{[21] , [23]} ，采用Type 1资源分配类型配置BWP，即采用“起点+长度”联合编码的RIV（Resource Indication Value）来指示。

因此，从载波起点指示BWP起点的方法可表示为

其中 为载波起点所在的common RB编号， 为从RIV值根据公式（4.2）得出的起点common RB编号。

这个RIV值由配置BWP的高层信令locationAndBandwidth指示，采用如下公式（见TS 38.214 ^[32] 第5.1.2.2.2节）可以从RIV反推出BWP的起点和大小。

在采用此公式进行计算时，需要注意的是，这个公式本来是用来指示BWP内的PRB分配的，现在被借用来指示BWP自己的起点和大小，此时式（4.3）中的 RB _start 和 L _RBs 分别指示BWP的起点和大小，而式（4.3）中的 本来是资源分配所在的BWP的大小，因为公式要用来指示各种可能大小的BWP，所以 必须是BWP的尺寸上限。由于R15 NR最大可指示的RB数量是275，因此在将式（4.3）用于BWP配置时， 被固定为275（见TS 38.213 ^[1] 的第12章）。例如，当 =275、 RB _start =274、 L _RBs =138时，RIV达到最大值37 949，因此locationAndBandwidth的数值范围为0 ~ 37 949。

各个BWP是完全独立配置的，如图4-8所示，不同的BWP可以包含重叠的频域资源，在这方面，标准不进行限制。

4.2.7　BWP的基本配置方法小结

综上所述，BWP的频域配置方法及PRB→common RB的映射方法如图4-23所示，整个过程可以总结如下。

●　确定与SSB发生重叠的第一个common RB 。

●　从 的第一个子载波确定下行Point A，或从ARFCN确定上行Point A。

●　从Point A确定各个子载波间隔 μ 的common RB 0的位置及common RB indexing。

●　根据Common RB 0的位置和 offsetToCarrier 确定载波起点位置 。

●　根据locationAndBandwidth指示的RIV值确定BWP起点相对 的偏移量及BWP的带宽，从而确定以common RB计算的BWP起点 和大小 。

●　BWP内的PRB indexing与common RB indexing的映射关系为 n _CRB = n _PRB + 。

从上述过程可以看到，UE确定BWP的频域范围和PRB→Common RB映射过程只需要用到载波起点 ，而不需要知道载波的大小 （出于对终端发射时的射频要求，终端还是需要知道系统载波的位置，但从配置BWP和Common RB的角度，以及各种信道的资源分配的角度，这个信息是不需要的）。因此上述过程只保证了BWP的起点位于载波范围内，但无法保证BWP的终点也在载波范围内。为了确保gNB为UE配置的BWP的频域范围是被限制在载波范围内的，TS 38.211第4.4.5节 ^[30] 引入了如下公式。

综上所述，BWP的基本配置参数值包括BWP的频域位置、大小（相应的高层信令参数为locationAndBandwidth）和基础参数集（numerology）配置。因基础参数集中的子载波间隔由参数 μ 表征，在 μ =2（即SCS=60 kHz）时的两种CP需要另一个参数来指示，因此BWP的基本配置包括locationAndBandwidth、subcarrierSpacing和cyclicPrefix 3个参数（见TS 38.331 ^[31] ）。由于引入BWP的初衷是终端省电及资源分配，因此正常情况下BWP是采用UE-specific RRC信令来配置的。但初始BWP（initial BWP）作为一个特殊的BWP，有自己的确定方法，详见第4.4节所述。

可以看到，每个BWP的3个参数都是分别独立配置的，为BWP的配置提供了极大的灵活性。和传统的subband概念完全不同，两个BWP在频域上可一部分重叠甚至完全重叠，重叠的两个BWP可以采用不同的子载波间隔 ^[33] ，使频域资源可以灵活地用于不同的业务类型。

4.2.8　BWP配置的数量

关于可配置的BWP数量，既不需要过多，也不能过少。从终端省电的角度考虑，下行和上行分别配置2个BWP也就够用了（如图4-3、图4-4所示）：一个较大的BWP用于下行或上行数据传输（如分别等于UE的下行或上行带宽能力）；一个较小的BWP用于在传输下行或上行控制信令的同时节省UE的耗电。但如果从资源分配的角度考虑，2个BWP就不够了。如图4-24所示，以下行为例，不同子载波间隔的频域资源可能位于载波的不同区域，如果要支持2或3种子载波间隔的下行数据接收，至少需要配置2或3个用于PDSCH接收的DL BWP，加上用于PDCCH监测的BWP 1（将在第4.3.6节介绍，这个BWP被称为缺省BWP），共需要配置3或4个DL BWP。由于3或4个BWP终归都需要在DCI中携带2 bit的指示符来指示（具体将在第4.3.5节介绍），因此配置4个BWP是比较合理的。

另外，还有建议配置更多的BWP，如8个。在采用DCI指示BWP切换时，4个BWP需要2 bit的BWP指示符指示，8个BWP则需要3个bit。经过讨论，认为至少对于R15 NR系统，上行和下行各配置4个BWP就够用了。如果未来需要配置更多BWP，可以在后续版本中再进行扩展。

但是需要说明的是，所谓最多配置4个BWP是指用UE-specific RRC信令配置的BWP（又称为UE-dedicated BWP），另外UE还自然会拥有一个下行初始BWP（Initial DL BWP）和一个上行初始BWP（Initial UL BWP）。这样，实际上一个UE可以在上行和下行分别拥有5个高层信令配置的BWP，只不过Initial DL BWP和Initial UL BWP不是由RRC专用信令配置的UE-dedicated BWP（第4.4节将详细介绍initial BWP的概念），由RRC专用信令配置的UE-dedicated BWP仍然是上行最多4个、下行最多4个。因此，TS 38.331 ^[31] 中定义的最大BWP数量maxNrofBWPs=4。但BWP的编号 BWP-Id 的取值为[0，1，…，4]，即支持5个BWP编号，其中 BWP-Id =0指示Initial DL BWP或Initial UL BWP， BWP-Id =1~4指示RRC信令配置的4个UE-dedicated BWP。

关于BWP的具体指示方法，在第4.3.3节还将详细介绍。

4.2.9　TDD系统的BWP配置

早在BWP概念出现之前的RAN1#87会议上就达成了共识，下行和上行的Bandwidth Adaptation不是必须关联在一起的 ^{[12] , [13]} 。但是在后续的BWP研究过程中，逐渐发现对TDD系统，如果不加限制的分别切换DL BWP和UL BWP可能会带来问题。在TDD系统的配置方面，有3种可能的方案。

方案1：上行BWP和下行BWP分别配置，各自独立激活（即与FDD完全相同）。

方案2：上行、下行共享同一个BWP配置。

方案3：上行BWP和下行BWP成对配置，成对激活。

在2017年6月的RAN1#AH NR2及10月的RAN1#90bis会议上确定，FDD系统的UL BWP和DL BWP是分别独立切换的 ^[64] 。但在TDD系统中进行BWP Switching时，DL BWP和UL BWP的中心频点应该保持一致 ^{[34] , [41]} （虽然带宽可以不同）。而BWP的切换可能会导致终端操作的中心频点发生变化，因此，如果TDD系统的上行BWP和下行BWP的切换各自独立，则可能造成上行中心频点和下行中心频点不同。如图4-25所示，假设第一时刻TDD终端的下行激活BWP和上行激活BWP分别为DL BWP 1和UL BWP 1，中心频点一致。在第二时刻，该终端的下行激活BWP切换到DL BWP 2，而上行激活BWP仍保持在UL BWP 1，不能保证DL BWP 2和UL BWP 1的中心频点一致。因此方案1不合理。

另外，方案2 ^[55] 过于死板。强制TDD系统在上行和下行使用相同大小的BWP（如图4-26所示），对于5G NR这样下行带宽可能很大（如100 MHz）的系统，同时要求上行也工作在相同大小的带宽，也是不合理的。

因此最终决定采用方案3，即下行BWP和上行BWP需要成对配置、成对切换 ^[64] ，即BWP Index相同的上行BWP和下行BWP配成一对，中心频点仍保持一致。如图4-27所示，在第一时刻，上行BWP 1和下行BWP 1处于激活状态，中心频点一致。在第二时刻，终端的激活DL BWP和激活UL BWP同时切换到上行BWP 2和下行BWP 2，中心频点仍保持一致。方案3既避免了激活DL BWP和激活UL BWP的中心频点不同，又允许下行BWP和上行BWP的大小不同 ^[20] 。因此，最终采用方案3作为TDD系统BWP配置方法。