论文关键字:Intel,NR,Bandwidth Part, SCS, Channel Bandwidth, UE, RF Capability
论文链接:https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1712/1712.09724.pdf
部分内容笔记:
III. 射频能力受限的终端
问题场景:
NR定义的CBW(Channel Bandwidth,通道带宽)很宽,因此,就有必要考虑那些射频能力有限的终端应该如何来处理?这些终端可能无法覆盖网络侧所定义的宽带载波(a wideband carrier)。特别是在NR的早期阶段,UE的射频能力还不算高的情况下,换言之UE也会随着NR的部署的推进而不断增强能力。
进一步举例说明问题场景:
如图-1所示,如Case-A所示,这些终端可以在一条射频链路上覆盖整个宽的CBW;如Case-B所示,多个终端的射频链路才能够覆盖整个宽的CBW。
换言之,NR系统需要支持具有不同射频能力的终端在相同网络中共存的能力。
【TODO猜想:LTE中如果是一个20M的载波,是不是有系统消息会通知UE,让它在配置信息的时候,必然配置成20M带宽?--- 在粗略阅读其他3GPP规范的时候,得到的答案是肯定的,有相应的RRC的消息IE能够承载该信息。后续再写一篇针对BW相关的信令交互的研究笔记。】
备选解决方案:
- 备选-1:网络侧用一个宽带CC(Component Carrier)配置Case-A和Case-B,而Case-B场景下的终端使用多个射频链路来覆盖一个宽带CC;
- 备选-2:网络侧配置Case-A用一个宽带CC,同时,网络侧配置Case-B利用CA(Carrier Aggregate)技术分配一个带内连续(intra-band contiguous)CC集合。
决策备选方案的考虑:
当一个信令通过多条射频链路传输时,信令在射频链路之间会出现幅度和相位不连续的问题。因此,信道估计和信令传输需要在各自的射频链路上进行。基于这种考虑,备选-2被NR所采用。
既然网络侧为适应每个终端的不同射频能力做的操作这么灵活,比如,同时作为宽带CC用于一些终端,同时作为intra-band CA用于另外一些终端。这种灵活操作在LTE系统上是没有的。因此,CC在NR和LTE表示的含义并不相同。CC在NR上是UE级别的;CC在LTE上是Cell级别的。
IV. Bandwidth Parts (部分带宽,BWP)
A. 背景
NR的宽的带宽设置直接影响用户数据峰值速率。然而,因为终端并不是时刻都需要高的数据速率,而且使用高的带宽配置会增加射频和基带信号处理的空闲功率消耗(idling power consumption)。因为这些原因,在NR中引入了一个新的带宽的概念,BWP(Bandwidth Parts),BWP使得终端可以配置比CBW更小的带宽。BWP提供了提升NR功耗效率的方案。可选择的,我们需要考虑调度一个终端,一边它能够在一个给定的频率范围内发送或者接受信号。于这种方法相比较,采用BWP,终端不需要发哦是哪个或者接受配置频率范围外的信号。
B. 配置
如图-2所示,一个BWP包含一组连续物理资源块(PRBs)。【BWP的上限值要求】一个BWP的带宽不能超过配置交给该终端的CC BW(Component Carrier Bandwidth)。【BWP的下限值要求】一个BWP必须至少等于一个SS块的带宽(SS block BW);【BWP与SS块的要求】BWP 可以包含SS block也可以不包含。每一个BWP与具体的记数法相关,比如SCS和CP类型。因此,BWP也是一种给UE重配记数法的方法。如图-2右图所示,网络侧可以通过RRC信令给一个终端配置多个BWPs,【各个BWP在频率上可能交叠在一起】。BW配置的粒度是PRB。
对于每一个服务小区的BWP分配约束条件说明:
- SUL
- 最多支持4个UL BWP
- UL/DL对称频谱
- DL和UL的BWP配置支持:独立配置和非独立配置
- DL或UL分别最多支持4个BWPs
- UL/DL非对称频谱
- DL和UL的BWP配置支持:非独立配置(联合配置)
- DL或UL分别最多支持4个BWPs
与控制资源集合(Control Resource Set, CORESET)相关的约束:
每一个配置的DL BWP包括至少一个控制资源集合,该CORESET包含用于控制指定的终端搜索空间(UE-specific Search Space, USS)。USS是一个用于终端的可能的接受和控制信息的搜索空间。对于主载波,至少一个配置的DL BWP包含一个包含通用搜索空间(Common Search Space, CSS)的CORESET。CSS是一个应用于所有终端或者目的终端的搜索空间。【需要注意的是,终端希望仅在激活的BWP中收发信号。】但是,系统仍然希望:一个终端可以在测量间隙通过激活的BWP外的频点来执行RRM(Radio Resource Management)测量或者传输参考信号(Sounding Reference Signal, SRS)。BWP也是一个工具,可以用来切换一个终端的操作记数法(SCS和CP等)。对于DL BWP配置的记数法至少用于PDCCH,PDSCH和相应的解调参考信号(Demodulation RS, DMRS)。UL BWP配置的记数法至少用于PUCCH,PUSHCH和相应的DMRS。【早期NR版本对于记数法的约束要求:在相同的PUCCH组内需要包含相同的记数法。】
C. 激活/去激活BWP
激活和去激活BWPs有多种选项。除了通过专用RRC信令完成激活/去激活之外,下行控制信息(Downlink Control Information, DCI)也能完成激活/去激活BWP的操作。另外,虽然DCI方法比MAC CE更加迅速,但是DCI需要额外考虑错误处理【错误举例:当一个终端解码DCI包含的BWP激活/去激活命令失败】。为了从这种DCI丢失的场景中恢复,引入定时器(timer)来处理DL BWP的激活/去激活。在这种机制中,如果终端在一个给定的时间内没有被调度(切换BWP),比如定时器超时,该终端会自行将它的激活DL BWP(或DL/UL BWP对于Pair Specrum)切换到默认的BWP。
初始化激活BWP:在终端初始化接入期间,有一个终端初始化激活BWP的流程。初始化激活BWP是默认BWP,除非另有明确配置。在Release-15版本中,规定至多有一个激活DL BWP和至多一个UL BWP。当终端的激活BWP切换时,这次在不同BWPs上的HARQ重传。
D. RF重调时间
当UE进行BWP切换时,UE的RF需要适配这种切换,因此,物理期间射频冲调时间需要做出明确规定。RAN4初步给定的射频重调时间规定如下:
- 对于intra-band操作,至少对于Sub-6 GHz,转换时间需要在20us内如果中心频点不需要变化;
- 对于intra-band操作,至少对于Sub-6 GHz,转换时间需要50~200us内如果中心频点需要变化;
- 对于inter-band操作,至少对于Sub-6 GHz,转换时间需要900us内
用于BWPs被配置在一个NR载波内,因此,inter-band射频重调时间在最后一个bullet点与BWP切换无关。关于毫米波的射频重调需要被研究。For unpaired spectrum, the UE is not expected to retune the center frequency of the CBW between DL and UL. Considering the RF retuning time for BWP switching, if a PDCCH and the corresponding PDSCH scheduled by the PDCCH are transmitted in different BWPs, a UE does not expect the PDSCH to start earlier than K symbols after the end of the corresponding PDCCH. The active BWP switching time is up to RAN4 including whether the transition time(s) of active BWP switching is reported to the network as UE capability or not.