4.4　初始接入过程中的BWP

4.4.1　下行初始BWP的引入

如4.1节所述，引入BWP的初衷是在RRC连接状态下，实现终端省电和多种子载波间隔的资源调度，尚未考虑将其用于RRC连接建立之前的初始接入过程。在RRC连接之后，终端就可以从RRC配置中获得BWP配置，然后通过DCI指示从中激活一个BWP。但是在RRC连接建立之前，终端尚无法从RRC信令中获得各个BWP的配置。同时，由于CORESET是配置在BWP内的，在激活用户特定的DL BWP之前，终端无法确定用户特定搜索空间（UE-specific Search Space）的配置，也就无法监测针对该用户的DCI，无法接受指示激活BWP的DCI。因此，这是一个“鸡生蛋、蛋生鸡”的问题，要解决这个问题，必须设计一种在初始过程中自动确定工作带宽的方法。

假设有这样一个终端接入后自动确定的工作带宽，姑且称其为“初始BWP”，则BWP的操作过程如图4-49所示（以下行为例）。终端从初始接入过程中自动确定初始DL BWP，这个初始DL BWP从SSB的检测中确定，所以可能在SSB所在的频域位置周围（具体见4.4.3节所述）。在初始接入过程完成、RRC建立之后，就可以通过RRC信令配置多个终端特定（UE-specific）BWP，并通过DCI激活用于宽带操作的DL BWP。为了实现在频域的负载均衡（Load Balancing），这个宽带工作的DL BWP可能包含SSB，也可能不包含。如4.1节所述，引入BWP的初衷是实现更灵活的资源调度和终端工作带宽，基站也可以利用BWP在较大的5G系统带宽内实现负载均衡，最终标准并不限制BWP配置是否包含同步信号和广播信道。在数据信道传输完成、Timer到期后，激活DL BWP会回落到带宽较小的Default DL BWP，这个Default DL BWP可能包含SSB，也可能不包含。

可以看到，在RRC连接建立之前，终端在下行和上行都需要确定一个初始的工作带宽。在引入BWP概念的初始阶段，主要是考虑将其用于数据信道和控制信道，尚未考虑将其用于初始接入过程。因此，当考虑用来描述初始接入（Initial Access）过程的带宽概念的时候，需要回答的问题是：应该新增一个“初始BWP”（Initial BWP）概念？还是可以利用现有的带宽概念就行了？终端经过小区搜索后，至少是知道PBCH或SS/PBCH Block（SSB）的带宽的，如果终端只需在PBCH或SSB所在的带宽内完成初始接入的各项下行操作，这样就不需要增加新的概念了[50]。

图4-49　初始接入过程中的BWP操作

针对这个问题，在2017年5月的RAN1#89上提出了3种可能的方案[24]。

·　方案1：CORESET#0标准中的正式名称为“关联于Type0-PDCCH公共搜索空间集的CORESET”（CORESET for Type0-PDCCH CSS set）和RMSI的带宽都限制在SSB带宽内［如图4-50（a）所示］。

·　方案2：CORESET#0的带宽限制在SSB带宽内，RMSI的带宽不限制在SSB带宽内［如图4-50（b）所示］。

·　方案3：CORESET#0和RMSI的带宽都不限制在SSB带宽内［如图4-50（c）所示］。

图4-50　初始接入过程中的3种可能的下行带宽配置方案

随着研究的深入，越来越多发现初始接入操作的下行带宽不应该被限制在SSB带宽内和频域位置上，有必要为初始接入过程定义单独的BWP，即需要定义“下行初始BWP”概念。

首先，下行初始BWP（Initial DL BWP）需要包括初始接入过程的PDCCH CORESET（下面为了叙述方便，简称为CORESET#0）。在BWP的研究过程中，考虑CORESET#0可能用来调度诸多类型的信息，包括RMSI（剩余系统信息，即SIB1（第一系统信息块））、OSI[其他系统信息，即SIB2（第二系统信息块）以下的SIB]或Msg.2、Msg.4（随机接入过程的第2信息、第4信息）等初始接入过程中的PDSCH信息[28]等，需要较大的调度灵活性和PDCCH容量，而SSB带宽（最终确定为20个PRB）内能容纳的CCE（控制信道粒子）的数量甚至少于LTE PDCCH公共搜索空间中的CCE数量（时域上统一以3个OFDM符号计）。显然，这对NR系统是严重不足的，包含NR PDCCH的公共搜索空间的CORESET#0需要承载在比SSB更大的带宽内。

同时，CORESET#0和SS/PBCH Block的频域位置也可能不同，如CORESET#0需要和SS/PBCH Block进行FDM（频分复用），以实现CORESET#0与SS/PBCH Block在相同的时域资源里同时传输［如考虑毫米波系统中多波束轮扫（Beam Sweeping）的需要，需要在尽可能短的时间内完成小区搜索和系统信息的读取］，如图4-51所示。这样，Initial DL BWP的频域位置应该具有一定灵活性，如可由PBCH（即MIB，主信息块）来指示（CORESET#0的设计具体见5.4节）。当然，也可以选择不定义专门的下行初始BWP，直接用CORESET#0概念代替，前提是RMSI的频域调度范围不超过CORESET#0。但定义一个单独的下行初始BWP无疑可以形成更清晰的信令结构。

图4-51　CORESET#0、RMSI与SSB频分复用

相似的，传输RMSI所需的带宽也更有可能超过SSB，且在高频谱多波束NR系统中，RMSI也可能需要和SSB频分复用，如图4-51所示。从前向兼容的角度考虑，RMSI在未来的5G增强版本中还有可能需要扩容，因此将RMSI限制在很窄的带宽内也是不明智的。

基于如上原因，至少需要定义下行Initial BWP，用来传输CORESET#0或RMSI。