NR 空口資源綜述
3.3.2 頻譜利用
3.3.3 部分帶寬
部分帶寬（BWP）是在給定載波和給定 Numerology 條件下的一組連續的PRB。由于 NR 支援小至 5 MHz、大至 400 MHz 的工作帶寬，如果要求所有UE 均支援最大的 400 MHz 帶寬，無疑會對 UE 的性能提出較高要求，也不利于降低 UE 的成本。同時，由于一個 UE 不可能同時占滿整個 400 MHz 帶寬，且高帶寬意味着高采樣率，而高采樣率意味着更高功耗，如果 UE 全部按照支援 400 MHz 的帶寬進行設計，無疑是對性能的極大浪費。是以，NR 引入了帶寬自适應（Bandwidth Adaptation）技術，針對性地解決上述問題。帶寬自适應意味着，UE 在低業務周期可以使用适度的帶寬監測控制信道，而隻在必要時才啟用大的接收帶寬以應對高業務負荷。
在 LTE 中，UE 的帶寬與系統帶寬保持一緻，在解碼 MIB 資訊配置帶寬後便保持不變。而在 NR 中，不同的 UE 可以配置不同的 BWP，也就是說，UE 的帶寬可以動态變化。如圖 3-26 所示，在 T0 時段，UE 業務負荷較大且對時延要求不敏感，系統為 UE 配置大帶寬 BWP1（BW 為 40 MHz，SCS 為15 kHz）；在 T1 時段，由于業務負荷趨降，UE 由 BWP1 切換至小帶寬 BWP2（BW 為 10 MHz，SCS 為 15 kHz），在滿足基本通信需求的前提下，可達到減低功耗的目的；在 T2 時段，UE 可能突發時延敏感業務，或者發現 BWP1 所在頻段内資源緊缺，于是切換到新的 BWP3（BW 為 20 MHz，SCS 為 60 kHz）上；同理，在 T3 和 T4 等其他不同時段，UE 均根據實時業務需求，在不同 BWP之間切換。
以下簡要總結一下 BWP 的優勢。
- 支援低帶寬能力 UE 在大系統帶寬小區中工作，有利于低成本終端的開發以及保持終端的多樣性。如圖 3-27 所示，UE1 為窄帶終端，僅可使用一個NR 載波的部分帶寬；UE2 為寬帶終端，可使用整個 NR 系統帶寬；UE3 是具有載波聚合能力的終端，可使用部分或全系統帶寬，但帶寬使用的靈活度較低；UE4 是具有帶寬自适應能力的終端，可以僅檢測和使用比其射頻能力小的帶寬，可支援靈活可變的帶寬配置。可見，由于 NR 終端帶寬自适應特性的設計，不同性能及成本的終端均可以在網絡中并存。
- 可通過不同帶寬大小的 BWP 之間的轉換和自适應來降低 UE 功耗。
- 可通過切換 BWP 來變換 Numerology，以優化對無線資源的利用，并更好地适配業務需求。
- 載波中可以預留頻段以支援尚未定義的傳輸格式，這一特性有利于支援未來市場推出的裝置和應用，具備前向相容性。
BWP 在 NR 多種場景中的應用舉例如圖 3-28 所示。
雖然 BWP 為 NR 帶來諸多良好的特性，但也使 NR 系統的設計更為複雜。舉例來說，在 LTE 中，為了避免因本振洩漏導緻的在 DC 子載波處産生的強幹擾，考慮到 LTE 終端均支援全系統帶寬且中心頻點一緻，在下行方向，可以簡單地将 DC 子載波置零，即 DC 子載波不用于資料傳輸。而對于 NR，由于不同 UE 可配置不同的 BWP，其中心頻點可能存在于載波的不同位置，如果沿用 LTE 對下行 DC 子載波進行特殊處理的方式，系統設計的複雜度将極大增加。綜合權衡後，NR 采用了将 DC 子載波也用于資料傳輸的方式，如圖 3-29 所示。但 NR 也由此必須接受在 DC 子載波上傳輸的資料品質較差的代價。
BWP 具體可以分為 Initial BWP 和 Dedicated BWP 兩類，其中，Initial BWP是 UE 在初始接入階段使用的 BWP，主要用于發起随機接入等。Dedicated BWP是 UE 在 RRC 連接配接态時配置的 BWP，主要用于資料業務傳輸。根據 R15，一個 UE 可以通過 RRC 信令分别在上、下行鍊路各自獨立配置最多 4 個 DedicatedBWP，如果 UE 配置了 SUL，則在 SUL 鍊路上可以額外配置最多 4 個 Dedicated BWP。需要特别指出的是，對于 NR TDD 系統，DL BWP 和 UL BWP 是成對的，其中心頻點保持一緻，但帶寬和子載波間隔的配置可以不同。
UE 在 RRC 連接配接态時，某一時刻有且隻能激活一個 Dedicated BWP，稱為Active BWP。當其 BWPinactivitytimer 逾時，UE 所工作的 Dedicated BWP，稱為 Default BWP。圖 3-30 示出了 BWP 的分類及切換流程的示意。更多關于 BWP配置的細節，後續再進行介紹。
3.3.4 載波聚合
與 LTE 和 LTE-A 類似，為了滿足更大帶寬和更高速率，NR 支援載波聚合（CA，Carrier Aggregation）的特性。在 R15 中，NR 最大支援 16 個成員載波（Component Carrier）的聚合。NR 的單載波最大帶寬為 400 MHz，這意味着 NR最大可以聚合 16×400 MHz=6.4 GHz 的頻譜，遠遠超過單個營運商實際配置設定到的頻率資源。
按照頻譜的連續性，NR 載波聚合可以分為連續載波聚合與非連續載波聚合，如圖 3-31 所示。
按照系統支援業務的對稱關系，NR 載波聚合可以分為對稱載波聚合和非對稱載波聚合。非對稱載波聚合意味着 NR 上行和下行方向聚合的成員載波數量不必一緻，如圖 3-32 所示。通常情況下，圖 3-32（a）的非對稱載波聚合方式更為常見。這是由于實際中的下行負載通常高于上行負載。此外，受制于 UE的能力，在上行方向同時激活多個成員載波的複雜度通常遠高于下行方向。
在多載波聚合的情況下，NR 支援單載波排程和跨載波排程的方式。圖 3-33（a）所示為單載波排程模式，控制信道與對應的資料傳輸配置設定在相同的成員載波上，每個控制信道中含有相同成員載波上資料傳輸的控制資訊。控制開銷與被排程到的帶寬成比例，可以節省一些不必要的開銷，并且可以很好地利用 LTE 現有的控制格式，不需要對原有的格式進行大的改動，對系統的後向相容有重要的意義。圖 3-33（b）為跨載波排程模式，控制信道橫跨聚合後的全部帶寬。對于幹擾嚴重的場景，可以選擇一個可靠的成員載波來傳輸控制信令。但這一方案需要使用者監控整個帶寬上的控制信道，由此帶來了更大的開銷和功耗，同時也提高了系統設計的複雜性。
由上面的讨論可知，NR 載波聚合的諸多特性與 LTE-A 相同或相似。需要重點說明的是，BWP 與 CA 這組近似概念的差別。
BWP 和 CA 兩種機制在 NR 中并存，兩者均與 UE 的能力密切相關。可以說，BWP 的設計是為了“下相容”，滿足低帶寬能力 UE 在大系統帶寬小區中工作的需求，而 CA 的設計則是“上相容”，滿足高帶寬能力 UE 擷取更高的單使用者峰值速率。從更深層次的 RF 視角看，對于 CA，支援某一成員載波的聚合，則要求 UE 具備相應的 RF 特性（如帶外洩漏等），而對于 BWP，則無額外的 RF 特性要求。此外，二者在 MAC 層的實作也有所不同。
| 3.4 空域結構 |