5G頻域資源

基本概念

子載波間隔

子載波間隔的大小對相位噪聲和多普勒頻移的影響，決定了最終的覆蓋面積、時延大小等因素，爲了支持多種頻段、業務類型和移動速度，引入了多種子載波間隔。

SCS變化趨勢	影響	典型場景
SCS較小	符號長度變長	覆蓋增大（低頻段大覆蓋）
SCS較大	多普勒頻移影響變小	移動性能增強（超高速移動）
SCS較大	符號長度變小	時延縮短（URLLC高可靠低時延業務）
SCS較大	相位噪聲變小	性能增強（高頻段大帶寬）

RB相關

RB的定義爲$N_{sc}^{RB}$=12個在頻域上連續的子載波。

RG，對每一個Numerology和載波，都定義了一個頻域$N_{grid,x}^{size,\mu}N_{sc}^{RB}$個子載波、時域$N_{symb}^{subframe,\mu}$個符號的RG（Resource
Grid資源網格），且起始位置CRB編號$N_{grid}^{start,\mu}$ 由高層參數offsetToCarrier
指示，載波帶寬$N_{grid,x}^{size,\mu}$由高層參數carrierBandwidth 指示。

SCS-SpecificCarrier ::= SEQUENCE {

offsetToCarrier INTEGER (0..2199),

subcarrierSpacing SubcarrierSpacing,

carrierBandwidth INTEGER (1..maxNrofPhysicalResourceBlocks),

\...,

\[\[

txDirectCurrentLocation-v1530 INTEGER (0..4095) OPTIONAL \-- Need S

\]\]

}

Point A用作RG的公共參考點，獲得的方式有兩種：

-
對於PCell下行鏈路，UE用於初始小區選擇的SS/PBCH塊的最低資源塊的最低子載波作爲參考位置，Point
A與這個參考位置之間的偏移由高層參數offsetToPointA定義。該偏移以RB爲單位，假定FR1的子載波間隔爲15kHz，FR2的子載波間隔爲60kHz。

FrequencyInfoDL-SIB ::= SEQUENCE {

frequencyBandList MultiFrequencyBandListNR-SIB,

offsetToPointA INTEGER (0..2199),

scs-SpecificCarrierList SEQUENCE (SIZE (1..maxSCSs)) OF
SCS-SpecificCarrier

}

- 對於其他情況，使用高層參數absoluteFrequencyPointA
，指以ARFCN表示的Point A的絕對頻域位置。

FrequencyInfoDL ::= SEQUENCE {

absoluteFrequencySSB ARFCN-ValueNR OPTIONAL, \-- Cond SpCellAdd

frequencyBandList MultiFrequencyBandListNR,

absoluteFrequencyPointA ARFCN-ValueNR,

scs-SpecificCarrierList SEQUENCE (SIZE (1..maxSCSs)) OF
SCS-SpecificCarrier,

\...

}

absoluteFrequencyPointA 包含在在FrequencyInfoDL 、FrequencyInfoUL
、FrequencyInfoUL-SIB這幾個IE中，對應了PCell上行、SCell上/下行、SUL等情況。

Common RB在頻域中從0開始向上編號，0號CRB的0號子載波的中心和Point
A一致。對於子載波間隔配置$\mu$，CRB編號$n_{CRB}^\mu$在頻域上與 RE(k,l)的關係是
$n_{CRB}^\mu = \lfloor\frac{k}{N_{sc}^{RB}}\rfloor$
其中k是相對於Point A定義的，這樣的話，k=0相當於以Point A爲中心的子載波。

Physical RB是BWP（Bandwidth
part）內的定義，在BWP中從0開始編號，到$N_{BWP,i}^{size} - 1$結束。其中i是BWP的編號。在i號BWP的PRB編號$n_{PRB}$和CRB編號$n _{CRB}$之間的關係爲
$n_{CRB} = n_{PRB}+N_{BWP,i}^{start}$
其中$N_{BWP,i}^{start}$是i號BWP的起始位置相對於0號CRB的CRB數。

BWP

BWP，英文名稱bandwidth
part，顧名思義，指部分帶寬。在5G中，UE的接收和發送帶寬不需要和小區帶寬一樣大，而可以調整諸如帶寬、位置、以及子載波間隔。引入BWP的目的是基於多個原因，如：支持小帶寬終端、省電、支持不同的Numerology等。

在38.213講解BWP操作的章節中，涉及了以下幾種類型的BWP：

Initial BWP，UE通過搜索SSB，獲取SSB的頻域位置，然後解調PBCH這一系列操作，來確定initial DL BWP，然後接收SIB1，在SIB1的ServingCellConfigCommonSIB中配置了initialUplinkBWP，從而確定initial UL BWP。

Dedicated BWP，在RRC連接態配置，UE最多可以在上下行各自配置4個BWP，通過downlinkBWP-ToAddModList和uplinkBWP-ToAddModList來配置。高層還可以通過firstActiveDownlinkBWP-Id來爲UE配置第一個激活的DL BWP用於接收，通過firstActiveUplinkBWP-Id來爲UE配置第一個激活的UL BWP用於發送。

對於每一個BWP，需要配置給UE的參數有：

• 子載波間隔，由高層參數subcarrierSpacing配置

• CP，由高層參數cyclicPrefix配置

• BWP的頻域位置和帶寬，由高層參數locationAndBandwidth配置，這個參數應該理解爲38.214中的RIV( resource indication value），RIV相當於一個起始資源塊（$RB_{start}$）和一個連續分配的資源塊的長度（$L_{RBs}$），具體定義如下

公式中的$N_{BWP}^{size}$被設置爲275，由高層參數 offsetToCarrier
和subcarrierSpacing指示

• DL BWP或UL BWP的索引，由高層參數bwp-Id配置*。*

• 由BWP-common或BWP-dedicated指定的一組公共或專用BWP

  下面是以DL BWP爲例的高層配置參數，見38.331：

BWP ::= SEQUENCE {

locationAndBandwidth INTEGER (0..37949),

subcarrierSpacing SubcarrierSpacing,

cyclicPrefix ENUMERATED { extended } OPTIONAL \-- Need R

}

BWP-Downlink ::= SEQUENCE {

bwp-Id BWP-Id,

bwp-Common BWP-DownlinkCommon OPTIONAL, \-- Cond SetupOtherBWP

bwp-Dedicated BWP-DownlinkDedicated OPTIONAL, \-- Need M

\...

}

BWP-DownlinkCommon ::= SEQUENCE {

genericParameters BWP,

pdcch-ConfigCommon SetupRelease { PDCCH-ConfigCommon } OPTIONAL, \--
Need M

pdsch-ConfigCommon SetupRelease { PDSCH-ConfigCommon } OPTIONAL, \--
Need M

\...

}

BWP-DownlinkDedicated ::= SEQUENCE {

pdcch-Config SetupRelease { PDCCH-Config } OPTIONAL, \-- Need M

pdsch-Config SetupRelease { PDSCH-Config } OPTIONAL, \-- Need M

sps-Config SetupRelease { SPS-Config } OPTIONAL, \-- Need M

radioLinkMonitoringConfig SetupRelease { RadioLinkMonitoringConfig }
OPTIONAL, \-- Need M

\...

}

Active BWP，UE在某時刻只能激活一個Dedicated
BWP。激活的方式有接收高層配置的firstActiveDownlinkBWP-Id和*firstActiveUplinkBWP-Id；*還有收到DCI
format 1_1，根據其中指示，從給UE配置的DL BWP集中，激活DL BWP，收到DCI
format 0_1，根據其中指示激活UL BWP。

Default
BWP，協議提供了參數defaultDownlinkBWP-Id來給UE配置一個默認的DL
BWP，如果高層沒有配置這個參數，則UE認爲initial DL BWP就是默認的DL BWP。

協議還提供了一個定時器bwp-InactivityTimer，供DL
BWP跳轉使用，在激活了某個DL
BWP時，啓動該定時器，定時器超時後，跳轉到defaultDownlinkBWP，如果沒有配置defaultDownlinkBWP，則跳轉到initialDownlinkBWP。

下圖展示了BWP的運轉過程：