4.1.2 从终端能力和省电角度引入BWP概念的想法
如4.1.1节所述，在RAN1#88会议形成“Bandwidth Part”概念的讨论中，之所以有公司将Bandwidth Part与终端带宽能力联系起来，是因为这些公司想将这个概念用于描述小于系统带宽的终端带宽能力及用于终端省电的“带宽自适应”（Bandwidth Adaptation）操作。
首先，由于5G NR的载波带宽变得更大（单载波可达到400 MHz），要求所有等级的终端都支持这么大的射频带宽是不合理的，需要支持终端在某个更小的带宽（如100 MHz）中工作。其次，虽然5G的峰值速率会进一步提高，但终端在大部分时间仍然只会传输低速率的数据。即使终端具有100 MHz射频能力，也可以在没有被调度高数据率数据时仅工作在较小带宽，以实现终端省电操作。
2016年10月至2017年4月的RAN1#86bis、RAN1#87、RAN1#88bis等会议陆续通过了5G NR支持的Bandwidth Adaptation功能的基本概念[6，7，12，13，21，22]，即UE可以在不同的射频带宽内监测下行控制信道和接收下行数据。如图4-3所示，UE可以在一个较窄的射频带宽W1内监测下行控制信道，而在一个较宽的射频带宽W2内接收下行数据。
图4-3 下行Bandwidth Adaptation原理
这一问题在LTE系统中是不存在的，因为UE总是在整个系统带宽内监测PDCCH的（如20 MHz）。但在5G NR系统中，为了获得更高数据率，接收数据的带宽会大幅提升（如100 MHz），而PDCCH的监测带宽并不需要大幅提升（如20 MHz甚至更小），因此在不同的时刻，根据不同的用途调整UE的射频带宽就变得有必要了，这就是Bandwidth Adaptation的初衷。此外，W1和W2的中心频点也不一定要重合，即W1和W2的频域位置不需要绑定在一起。从W1转换到W2时，可以在原有中心频点不变情况下只扩展带宽［如图4-3（a）所示］，也可以转移到一个新的中心频点［如图4-3（b）所示］，以实现整个系统带宽内的负载均衡，充分利用频域资源。
上行的情形与下行类似，在没有大数据量业务需要发送时，gNB（5G基站的代称，g没有什么明确含义，因为4G基站称为eNodeB，按序排列，fNodeB不好看不好读，因此5G基站称为gNodeB，简称gNB）可以在保证频率分集增益的条件下，将PUCCH的频域调度范围限制在一个较小的带宽W3内，节省终端耗电。当有较大数据量业务需要发送时，再在一个较大的带宽W4内调度PUSCH的频域资源，如图4-4所示。
图4-4 上行Bandwidth Adaptation原理
3GPP各公司对Bandwidth Adaptation带来的终端省电效果进行了研究[4～10]。一般来讲，下行控制信息的容量远没有下行数据那么大，而UE需要长期监测下行控制信道，却只是偶尔接收下行数据。因此如果UE始终工作在一个固定的射频带宽（为了满足数据接收要求，只能是W2），在大部分时间里UE的射频带宽都超出了所需的大小，可能带来不必要的终端耗电［模数转换（ADC和DAC）的耗电与工作带宽（直接影响是采样率）成正比，基带操作耗电与处理的时频资源数量成正比］[8，9]。估计在LTE系统中，有60%的终端耗电来自PDCCH解调、同步跟踪和小数据率业务。尽管在实际能节省的耗电量上有不同的分析结果[9，10]，但Bandwidth Adaptation可以在宽带操作中显著降低终端耗电，这一点是有共识的。
需要注意的是，Bandwidth Adaptation由于涉及射频器件的参数调整，因此不能瞬间完成，而需要一定的时间，即射频重调时间（RF Retuning Time），这一时间包括接收Bandwidth Adaptation指令的时间、用来重调频点和射频带宽的时间，以及ADC、DAC、AGC（自动增益跟踪）等器件调整需要的时间[9]。对BWP切换时延（BWP Switching Delay）的研究由3GPP RAN4（负责射频和性能指标的工作组）负责，这项研究和RAN1（负责物理层设计的工作组）对BWP的研究是并行开展的。2017年年初RAN4给出的初步研究结果见表4-2[11]，其中给出了RF Retuning Time的研究结果，没有给出基带部分的研究结果。3GPP RAN1基于这一结果开展了Bandwidth Adaptation和BWP研究。RAN4对RF Retuning Time的完整研究结果是在2018年年初给出的，我们将在第4.3.4节具体介绍。
从表4-2可以看到，RF Retuning Time是一个不可忽略的过渡期，可能长达几个或十几个OFDM符号，而包含基带参数重配置在内的BWP Switching Delay更大，在此期间UE无法进行正常的收发操作。这对后续BWP的设计也产生了很大影响，因为在BWP切换（BWP Switching）过程中，UE是无法传输的，很多信道、信号的时序（Timeline）设计必须考虑到这一点。
表4-2 不同条件下的RF Retuning Time
