專欄文章

3GPP於Rel.15版本制定了新的無線介面—New Radio (NR)，其中彈性化的設計為NR介面特色之一，因此3GPP導入了BWP (Bandwidth Part)的設計，本篇對此作概括地介紹。

相較於LTE單一載波最大僅支援到20MHz，Rel.15 NR於sub-6GHz可支援到最大100MHz頻寬，於毫米波可支援到最大400MHz頻寬，在這樣的前提下，NR導入了BWP (Bandwidth Part)的設計主要可以達成以下兩點好處：

1.       能讓最大頻寬支援小於系統頻寬的終端也能接入網路。

2.      可支援頻寬調整技術(Bandwidth Adaptation)，藉由頻寬的彈性調整，可支援當終端數據量不高時調整至較小的頻寬運作，以達到終端省電的效果。

一BWP (Bandwidth Part)為在載波上的一塊連續的公共資源區塊(Common Resource Block)，並會配上一參數集(numerology)的配置。在Rel.15版本中，終端最多可分別配置四個下行或上行的BWP^[註1]，然而僅能分別同時有一個啟動的BWP，除了配置補充上行(Supplemental Uplink)^[註2]的情況可再額外配置一個啟動的補充上行BWP。簡而言之，BWP為終端運作的頻率區塊，因此不會於BWP外的區域傳送/接收資料。

在頻寬調整(Bandwidth Adaptation)的方式上，主要可由RRC-based以及DCI-based的方式，前者為透過RRC信令對BWP及啟動的BWP配置做一個整體的重新配置；後者為基於以配置好的多個BWP之間，透過DCI(Downlink Control Information)做快速切換，切換的延遲較前者低。

另外還有初始上下行BWP(Initial DL/UL BWP)以及預設下行BWP(Default DL BWP)的設計。初始上下行BWP為於接入之前初始連接時使用，網路在配置初始下行BWP的位置及頻寬大小需涵蓋CORESET #0^[註3]的頻率範圍。而預設下行BWP的使用則是當配置的BWP不活躍計時器(BWP inactivity timer)過期後，終端會回退至預設的BWP，這種方式可視為基於計時器的頻寬調整(timer-based)。預設BWP為下行BWP若未配置，則初始的DL BWP將作為預設下行BWP。

圖、NR DCI-based Bandwidth adaptation示意圖

在彈性化、可延展性的設計方針下，NR引入了BWP (Bandwidth Part)的設計，雖然現在5G初期主要終端裝置類型為手機或是CPE，在BWP的設計下，未來也有望引入更多類型的NR裝置。

[註1] 標準中終端為Optional support多個BWP。

[註2] 補充上行(Supplemental Uplink)頻段僅有上行，運作上需搭配其他頻段。

[註3] CORESET (Control Resource Set)為用於搭載實體下行控制通道(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)的資源區塊, 而CORSET#0上搭載的PDCCH為針對SIB1(System Information Block 1)的排程。

參考資料

[1] 3GPP TS 38.211 (Rel.15) 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; NR; Physical channels and modulation.

[2] 3GPP TS 38.321 (Rel.15) 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; NR; Medium Access Control (MAC) protocol specification.

[3] A Primer on Bandwidth Parts in 5G New Radio, X Lin, D Yu, H Wiemann - arXiv preprint arXiv:2004.00761, 2020 - arxiv.org.

[4] MediaTek, “Bandwidth part adaptation; 5G NR user experience & power consumption enhancements,” white paper, 2018.