5.2.2 频域资源分配颗粒度
如5.2.1节所述，5G NR PDSCH和PUSCH的频域资源分配Type 0和Type 1主要沿用了LTE PDSCH频域资源分配Type 0和Type 2。在NR资源分配研究的早期，BWP概念的应用范围尚未明确，仍有“在整个载波内分配资源、基于载波带宽确定RBG大小”的方案[2]。但当BWP的功能逐渐清晰，明确了所有信号传输均被限制在BWP内之后，“以BWP作为频域资源分配范围、基于BWP大小确定RBG大小”就成为顺理成章的选择了。
如图5-6所示，Type 0调度模式下DCI的FDRA域的比特数取决于激活BWP内包含的RBG的数量，为了控制FDRA域的DCI信令开销，随着BWP的增大，RBG大小（即RBG包含的RB数量P）也必须相应增大。在LTE标准中，RBG大小与系统带宽的对应关系通过一个表格定义，如表5-2所示。
表5-2 LTE标准中RBG与系统带宽的对应关系
从表5-2可以看到，LTE标准中的RBG大小是小幅度变化的，最大只有4，Bitmap最大25 bit。5G NR的调度带宽比LTE有明显增大，LTE最大调度带宽为100个RB（即一个载波最多包含100个PRB），而5G NR为275个（即一个BWP最多包含275个PRB）。如果维持25 bit的FDRA域，最大RBG大小要增大到11，但支持1～11共11种RBG大小过于复杂，没有必要，因此最终决定支持2n的RBG大小，即RBG大小为2、4、8、16。需要说明的是，在NR研究阶段也曾提出3、6等其他RBG大小的选项[2]，主要是考虑和PDCCH资源分配单元CCE（Control Channel Element，控制信道粒子）的大小能更好兼容，当PDSCH和PDCCH复用时，可以减少两个信道间隙的资源碎片。但最后为了简化设计考虑，同时PDSCH和PDCCH复用问题采用了更灵活的速率匹配（Rate Matching）方式解决（具体见5.7节所述），没有接受3、6作为RBG大小的可能取值，只支持2、4、8、16四种RBG大小。
下一个问题是：如何实现RBG大小随BWP变化？针对这个问题，在5G NR的研究过程中提出了以下3种方法[4]。
· 方法1：RBG大小由RRC直接配置甚至由DCI直接指示[5]，然后再根据RBG大小确定RBG数量。
· 方法2：按照一个映射关系，根据BWP大小计算出RBG大小，然后再根据RBG大小确定RBG数量。
· 方法3：首先设定RBG数量目标，然后再根据RBG数量和BWP大小确定RBG大小[3]。
采用方法1可以实现更灵活的RBG配置，除了将RBG数量（也即Type 0 Bitmap的比特数量）控制在预定目标之内，还可以进一步缩小RBG数量，实现进一步压缩的DCI开销。压缩DCI信令开销是5G NR在研究阶段的一个愿望，希望在获得更大的系统灵活性的同时，DCI的比特数能比LTE有所降低（虽然最终的结果也没有显著降低）。减少DCI的比特数也有利于提高DCI的传输可靠性，在同等信道条件下，DCI负载越小，就可以使用越低的信道编码码率，实现更低的DCI传输误块率（BLER）。通过压缩DCI大小提高PDCCH传输可靠性的工作是在R16 URLLC项目中完成的，具体请见15.1节所述。但在R15 NR基础版本的研究中，已经提出了通过RRC配置进一步在DCI中压缩FDRA域的方法，即通过配置更大的RBG大小来减少RBG数量，压缩Type 0 Bitmap的大小。如图5-8所示，对同一个BWP大小（如并未发生BWP切换），基站在第一时刻将终端的RBG大小配置为4，DCI中的FDRA域包含24 bit，在第二时刻，基站可以通过RRC信令将终端的RBG大小重配为16，将DCI中的FDRA域缩小为6 bit，从而降低DCI信令开销，有助于获得更高的PDCCH传输可靠性。但方法1的问题是：BWP大小和RBG大小分成两个RRC配置，相互之间没有绑定关系，基站需要自行保证两个配置相互适配，BWP大小除以RBG大小不会超过预定的FDRA域最大长度。
图5-8 基于DCI指示的频域资源分配类型的动态切换
方法2基本沿用LTE方法，只是将系统带宽替换为BWP大小，优点是简单可靠，缺点是没有任何配置灵活性。
方法3和方法2相似，区别只是“先确定RBG数量再确定RBG大小”和“先确定RBG大小再确定RBG数量”。方法3也没有引入配置灵活性，但相对方法2的优点是可以尽量固定FDRA域的大小。由于LTE的DCI大小非常多变，造成PDCCH盲检测复杂度较高。因此在NR PDCCH研究的早期就提出，希望能使DCI负载大小尽可能固定，降低PDCCH盲检测复杂度。方法3是先设定一个Type 0 Bitmap的位数（即BWP内RBG数量的上限），然后根据BWP大小/RBG数量上限，确定应该采用2、4、8、16中哪种RBG大小，Bitmap中未使用的比特可以做补零（Zero Padding）处理。其缺点是在某些情况下的FDRA域开销较大。
经过研究，最终决定在方法2的基础上做一点增强，即通过RRC配置在两套BWP大小与RBG大小之间的映射关系中选定一套使用。如表5-3所示，第一套映射关系针对不同的BWP大小，分别采用RBG大小为2、4、8、16个RB；第二套映射关系针对不同的BWP大小，分别采用RBG大小为4、8、16、16个RB，基站可以通过RRC信令配置终端选择使用这两种映射关系的其中一种。可以看到，相对映射关系1，映射关系2采用更大的RBG大小，有利于缩小FDRA域的大小。同时，映射关系2只包含3种RBG大小，且针对较大的BWP大小（>72RB），统一采用16RB的RBG大小，有利于降低基站调度器的复杂度。因为在LTE系统中，RBG大小和系统带宽绑定，在一个小区内，所有终端的RBG大小都是一样的，基站调度器只需要基于一种RBG大小进行多用户频域资源调度。但在5G NR系统中，由于RBG大小和BWP大小绑定，而不同终端的激活BWP可能不同，因此在一个小区内不同终端的RBG大小也可能不同，基站需要基于多种RBG大小进行多用户频域资源调度，会显著提高调度器的设计复杂度。因此，映射关系2能减少可能的RBG大小的数量，并对相当一部分终端统一RBG大小，确实可以降低基站调度器的复杂度。
表5-3 5G NR标准中RBG与系统带宽的对应关系
根据BWP大小和表5-3确定了RBG大小P后，通过式（5.1）计算出RBG数量，可以看到，式（5.1）并没有像上述方法3那样通过Zero Padding来对齐RBG数量，NRBG是随BWP大小而多变的，这也为BWP大小发生变化时留下了Bitmap位数过多或位数不够的问题。这个问题在5.2.3节介绍。
在5G NR研究过程中，除了Type 0资源分配的RBG大小的确定，另一个经过讨论的问题，是Type 1资源分配是否也应该支持较大资源分配颗粒度？Type 1资源分配是采用“起点＋长度”方式进行指示，LTE PDSCH Type 2中的“起点”和“长度”都是以RB为单位定义的。由于5G NR载波带宽明显大于LTE，原则上“起点”和“长度”的变化范围都比LTE大，从而可能引起RIV的位数增大，导致FDRA域的开销增大。但是经过分析，和Type 0 Bitmap位数和RBG大小成反比不同，RIV联合编码对“起点”“长度”的变化范围并不敏感，在Type 1资源分配中采用类似RBG这样的比RB更大的资源颗粒度节省的比特数有限。因此，在R15阶段没有接受在Type 1资源分配中使用更大资源颗粒度的方案。在R16 URLLC项目中，考虑到严苛的PDCCH可靠性需求，对DCI比特位需要进一步的压缩。Type 1资源分配中采用更大资源颗粒度的方案被采纳。