5G-Advanced R18（3GPP第18版）中，降低用户设备（UE）基带带宽是为了满足低复杂度设备的需求，尤其是像RedCap（Reduced Capability）设备这样的低成本、低功耗物联网设备。这些设备通常在资源受限的环境中工作，需要尽可能降低功耗和硬件复杂度。

基带带宽（Baseband Bandwidth）是指设备在基带处理阶段能够处理的信号带宽范围。在无线通信中，基带处理是信号从射频转换到数字信号的处理过程，包括调制解调、编码解码等。降低基带带宽可以减少设备的处理负担，从而降低功耗和硬件要求。

关键概念解释

1. 基带带宽的定义：

• 基带处理：是指在接收器中将接收到的射频信号转换为数字信号，并执行各种数字信号处理操作的过程。这包括对信号的解调、解码和其他基带处理操作。

• 基带带宽：是设备在基带处理阶段能够处理的信号的频谱范围。降低基带带宽意味着减少设备在每个时隙中需要处理的频谱范围。

2. 降低基带带宽的目的：

• 减少复杂度：低复杂度的设备（如RedCap设备）不需要处理高速、大容量的数据流量。降低基带带宽可以显著减少设备的处理复杂度和成本。

• 节省功耗：处理较小带宽的信号需要更少的计算资源，从而降低设备的能耗。这对于依赖电池供电的物联网设备尤为重要。

• 优化硬件设计：减少对高带宽信号的处理需求，可以简化设备的硬件设计，降低制造成本。

在5G-Advanced R18中的应用

在5G-Advanced R18中，为了支持RedCap等低复杂度设备，引入了降低基带带宽的机制。具体包括以下几个方面：

1. 限制处理的物理资源块（PRB）数量：

• RedCap设备的每个时隙中，能够处理的最大PRB数量被限制。例如，对于15 kHz的子载波间隔（SCS），限制为25个PRB；对于30 kHz的SCS，限制为12个PRB。

• 这种限制仅适用于PDSCH（物理下行共享信道）和PUSCH（物理上行共享信道），而不影响其他信号或信道。

2. 序列化处理：

• 当分配的PRB数量超过设备的最大处理能力时，可以通过序列化处理来分阶段处理这些PRB。设备一次只处理一部分PRB，而不是同时处理所有分配的PRB。

• 例如，分配了100个PRB，但设备一次只能处理25个PRB，那么设备会在连续的时隙中逐步处理这些PRB。

3. 对广播和单播信道的不同处理：

• 单播信道（Unicast PDSCH）：可以在带宽部分（BWP）内连续或分布分配，但总数不超过设备的处理限制。

• 广播信道（Broadcast PDSCH，如SIB、寻呼和Msg2）：可以分配超过限制的PRB，但设备被允许序列化处理，以便每个时隙处理不超过限制的PRB数量。

实际操作和实现

1. 设备的初始接入和配置：

• 设备在连接到网络时，会根据网络的配置和自身的能力，确定其能够处理的基带带宽和最大PRB数量。

• 网络可以通过信令配置这些参数，并告知设备在特定条件下如何处理超过限制的信号。

2. 在运行中的PRB分配：

• 网络在调度数据时，会考虑到设备的基带带宽限制，确保每个时隙内的PRB数量不超过设备的处理能力。

• 当需要调度超过限制的PRB时，网络可以将数据分成多个时隙，以适应设备的处理能力。

3. 节能和优化：

• 通过限制设备处理的带宽和PRB数量，可以减少设备的计算负担，延长电池寿命。

• 这种机制特别适合低功耗物联网设备，它们通常不需要高数据速率，但需要长时间运行。

优势和应用场景

1. 低功耗物联网设备：

• 适用于电池供电的传感器、监控设备和可穿戴设备，这些设备通常需要长时间运行且数据传输速率较低。

2. 成本敏感的设备：

• 适合大规模部署的低成本设备，通过降低基带带宽和硬件复杂度，可以显著降低设备的制造和维护成本。

3. 高效资源利用：

• 降低基带带宽可以优化网络资源的分配和使用，特别是在低速率和低复杂度应用场景中。

结论

降低UE基带带宽 是5G-Advanced R18中为了支持低复杂度设备而引入的一项关键机制。通过限制设备在每个时隙中处理的PRB数量和信号带宽，可以显著降低设备的处理复杂度和功耗。这种机制使得低功耗物联网设备能够高效运行，满足现代通信网络对低成本、高效能的需求。