載波聚合知識點(diǎn)整理

1、載波聚合定義 載波聚合是LTE-A的一個(gè)關(guān)鍵特性，3GPP在Release 10 (TR 36.913)階段引入了載波聚 合，通過將多個(gè)連續(xù)或非連續(xù)的載波聚合成更大的帶寬(最大100MHz)，以滿足3GPP的 要求。3GPP Release 10(TS 36.300)對于 LTE-Advanced 載波聚合，有以下原則：-CA UE最多可以聚合(發(fā)送/接收)5個(gè)分量載波，每載波最大20MHz。-CA UE支持非對稱載波聚合，即下行鏈路和上行鏈路聚合的分量載波數(shù)目可以不 同，但是上行分量載波數(shù)不能大于下行。 每個(gè)CC (Component Carrier)即分量載波的幀結(jié)構(gòu)與3GPP Relea

2、se 8相同，實(shí) 現(xiàn)向下兼容。- 基于3GPP Release 10，當(dāng)前允許聚合的載波是與R8/9兼容的載波，亦即R8/9終 端可以在其中一個(gè)載波上發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。載波聚合是LTE-A的一個(gè)關(guān)鍵特性，通過將同頻帶和不同頻帶的“子”載波聚合，從而為 用戶成倍提升峰值速率。CA終端未打開載波聚合與打開載波聚合功能對比：未打開載波聚合功能前，一個(gè)終端只能同時(shí)接入某一個(gè)載波，在該載波上進(jìn)行上下 行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速率受到單載波帶寬的約束。打開載波聚合功能后，支持載波聚合的終端可以同時(shí)接入兩個(gè)載波，并同時(shí)在兩個(gè) 載波上進(jìn)行上下行數(shù)據(jù)傳輸，使數(shù)據(jù)傳輸速率大大提高。根據(jù)聚合載波所在的頻帶，載波聚合可以分為:

3、Intra-bandCA:將同頻帶內(nèi)的兩個(gè)載波聚合，使一個(gè)用戶在同頻帶的兩個(gè)載波進(jìn)行 下行數(shù)據(jù)傳輸。同頻帶內(nèi)的載波聚合分為連續(xù)和非連續(xù)的載波聚合。Inter-bandCA:將不同頻帶的兩個(gè)載波聚合，使一個(gè)用戶在不同頻帶的兩個(gè)載波進(jìn) 行下行數(shù)據(jù)傳輸。CA載波聚合方案載波聚合功能的增益載波聚合功能的增益如下:-資源利用率最大化：通過載波聚合，CA UE可以同時(shí)利用兩載波上的空閑RB (Resource Block)，以實(shí)現(xiàn)資源利用率最大化，避免整體資源利用率的浪費(fèi)。有效利用離散頻譜：通過載波聚合，運(yùn)營商的一些離散的頻譜(尤其是Refarming 之后)可以得到充分利用。更好的用戶體驗(yàn)：通過下行載波

4、聚合，CA UE相對非CA UE下行峰值速率可以提升 100%。在實(shí)際商用網(wǎng)的多用戶場景下，CA UE激活SCell(Secondary Cell)后可 以更好利用空閑資源，提升整網(wǎng)非滿負(fù)載時(shí)CA UE的吞吐量，給用戶帶來更好的體 驗(yàn)。W,A I W,A I /* 物半f栽波1我波2 Caseb 瑚塑州L . Q *樣曲呈其電.川I的鴕甲校少京皺入，獨(dú)莊4性2 1 潔引4 渦妃策“I的值炬輪源tt! K載波聚合典型部署場景場景1:共站同覆蓋F1和F2共站并覆蓋區(qū)域重疊，并且F1和F2提供近似相同的覆蓋。F1和F2都提供對移動 性的支持。可能的場景是F1和F2在相同的頻段內(nèi)，比如1900MHz等

5、。對于F1和F2小區(qū) 覆蓋重疊的區(qū)域可以進(jìn)行載波聚合。場景2：共站不同覆蓋F1和F2共站并覆蓋區(qū)域重疊，但由于較大的路徑損耗F2的覆蓋區(qū)域較小。只有F1提供 足夠的覆蓋，F(xiàn)2用來提高吞吐量。移動性基于F1覆蓋。可能的場景是F1和F2在不同的頻段，例如F1 = 1900 MHz, 2 GHz and F2 =2.6 GHz等。對于F1和F2小區(qū)覆蓋重疊的 區(qū)域可以進(jìn)行載波聚合。場景3：共站補(bǔ)盲F1和F2共站，但是F2天線指向F1覆蓋邊界來提供小區(qū)邊緣的吞吐量。F1提供足夠的覆 蓋，但F2由于較大的路徑損耗可能會有覆蓋盲區(qū)。移動性基于F1覆蓋?？赡艿膱鼍笆荈1 和F2在不同的頻段，例如F1 = 1

6、900 MHz, 2 GHz and F2 =2.6 GHz同一個(gè)基站的F1 和F2小區(qū)在覆蓋重疊區(qū)域可以進(jìn)行載波聚合。場景4：共站不同覆蓋+RRHF1提供宏小區(qū)覆蓋，F(xiàn)2為RRH用來提高熱點(diǎn)區(qū)域的吞吐量。移動性基于F1覆蓋。可能的 場景是F1和F2在不同的頻段，例如F1 = 1900 MHz, 2 GHz and F2 = 2.6 GHz。對 于F2 RRH小區(qū)覆蓋內(nèi)可以進(jìn)行載波聚合。場景5：共站不同覆蓋+直放站該場景和場景2相似，頻率選擇性直放站用來提供額外的覆蓋。同一個(gè)基站的F1和F2小 區(qū)在覆蓋重疊區(qū)域可以進(jìn)行載波聚合。備注：F1、F2指載波頻率1、載波頻率2。目前協(xié)議明確規(guī)定CA典型

7、場景中，兩個(gè)不同頻 率的載波是在同一個(gè)eNodeB內(nèi)，即intra-eNodeB。場景3的組網(wǎng)方式對于移動性管理、準(zhǔn)入擁塞控制、負(fù)載平衡、載波管理等特性帶來更高 的算法復(fù)雜度，而且S3場景將使天饋系統(tǒng)大大復(fù)雜，未見明顯增益。場景4、5是HetNet 的應(yīng)用場景。協(xié)議棧架構(gòu)載波聚合下的協(xié)議棧架構(gòu)有如下特點(diǎn)：-每個(gè)無線承載只有一個(gè)PDCP和RLC實(shí)體，RLC層上看不到物理層有多少個(gè)分量載 波。-各個(gè)分量載波上MAC層的數(shù)據(jù)面獨(dú)立調(diào)度。-每個(gè)分量載波有各自獨(dú)立的傳輸信道，每TTI 一個(gè)TB(Transport Block)以及獨(dú) 立的HARQ實(shí)體和重傳進(jìn)程。 EPC在雙流場景下(MJMO 2x2 )

8、,的胴需要能磐支落單用戶下行建值速率 224Mbps.eNodeBW.NWe曖瞧支持一個(gè)瞄的RLC實(shí)久每魅波各自獨(dú)立的MAC實(shí) 怵一以及L88P板間通信.RRU根捉3GPP 36.104相.3妾求1intrd-band CA (contiguous)兩技點(diǎn)采用不同RR：U ,間步肘延需在130ns 以下；btra-band CA (昨卜:口湖卯口口占)兩現(xiàn)點(diǎn)采用K同RRU/RFU ,同步時(shí)延需 在2舶芯以下；inter-band CA兩頻點(diǎn)采用不同RRU/RFU r同米眥延gL3u瑚下.喂據(jù)3G叩 36.808 5.7要求,Fntra-band CA (contiguous!中心頗點(diǎn)間隔裝 滿

9、足胡0的2的建效倍：涅嫌的NM&+20MHZ ,中心頻點(diǎn)間隔為 19,BMHz ； 2DMHS+10MH2 ,中心頻點(diǎn)可隔為 14.4MHz.UE誑UE支攻湖能,以及相關(guān)的頸段及帶寬堪含3GPP TS 36.306規(guī)定,如啜U弦持CA .需要上報(bào)supportedBandCqmbinfltion- r eNcd(?B!a據(jù)UE3E持的頻段及帶寬坦臺進(jìn)行載波翼氏主副載波配置建議：D+D載波聚合：配置優(yōu)化較為成熟的載波為主載波，保障整體性能最優(yōu)。F+D載波聚合：現(xiàn)網(wǎng)為了增加D頻段話務(wù)吸收能力，配置D頻段載波做為主載波有利于CA 占比，即速率提升。n新擴(kuò)容或翻頻載波現(xiàn)網(wǎng)已存在優(yōu)化時(shí)間 較躍載波做為福

10、點(diǎn)需繼續(xù)優(yōu)化現(xiàn)網(wǎng)已存在優(yōu)化時(shí)間 較躍載波做為福點(diǎn)中心頻點(diǎn)配置原則：3GPP標(biāo)準(zhǔn)TS 36.104要求：帶寬內(nèi)連續(xù)兩載波的中心頻點(diǎn)間隔要求滿足300kHz的整數(shù)倍：Nominal channel spacing月畔Nominal channel spacing月畔nki蛔心-占偵750.60.3- 連續(xù)的20MHz+20MHz,中心頻點(diǎn)間隔為19.8MHz；-20MHz+10MHz，中心頻點(diǎn)間隔為14.4MHz；-20MHz+15MHz，中心頻點(diǎn)間隔為17.1MHz。載波管理：CA UE共有三種狀態(tài)：SCell配置未激活、SCell配置并激活、SCell未配置。說明：Pcell和Scell是針對

11、CA用戶的用戶級概念，用戶初始接入的載波就是該CA用戶 的Pcell，如果測量的小區(qū)集中的另一個(gè)小區(qū)滿足A4事件，為該CA用戶配置Scell。當(dāng) CA UE 上報(bào) SCell 的 CarrAggrA4ThdRsrp，通過 RRC Connection Reconfiguration 將其配置為該 CA UE 的 SCell。當(dāng) CA UE 上報(bào) SCell 的 CarrAggrA2ThdRsrp，通過 RRC Connection Reconfiguration 將該 CAUE 的 SCell 刪除。如果打開載波管理開關(guān)CarrierMgtSwitch，在CA UE數(shù)據(jù)量不大的情況下可以去 激

12、活SCell從而節(jié)省UE在SCell的盲檢、收發(fā)數(shù)據(jù)的能耗，以及上行CSI反饋。-當(dāng)CA UE數(shù)據(jù)量大于一定門限時(shí)，則可以快速激活SCell，以提升CA UE的數(shù)據(jù)量 吞吐能力。-RLC緩存數(shù)據(jù)量 max (RLC出口速率 *ActiveBufferDelayThd,ActiveBufferLenThd)并且 RLC 首包時(shí)延 ActiveBufferDelayThd-eNodeB將下發(fā)MAC CE，快速激活該CA UE的SCell：如果是GBR承載(此時(shí)業(yè)務(wù)已經(jīng)在PCell(Primary Cell)上建立了)，此時(shí)先判 決該GBR業(yè)務(wù)滿意率是否滿足，如果滿足就不激活；如果不滿足則嘗試激活。

13、如果是non GBR承載，需要判決當(dāng)前是否已經(jīng)達(dá)到7UE的AMBR，若已達(dá)到就不激 活，否則激活該SCello為了保持eNodeB和UE側(cè)能夠同步，在UE正確接收到MAC層激活信令之后的第x個(gè)子幀 (n為下發(fā)MAC信令時(shí)子幀號，n+x子幀為真正激活的時(shí)間)上，eNodeB和UE同時(shí)激活；這 個(gè)x由物理層協(xié)議來確定(x為8)。CA UE業(yè)務(wù)量觸發(fā)的Scell去激活：當(dāng)CA UE每個(gè)承載都滿足：RLC 出 口速率 DeactiveThroughputThd并且 RLC 緩存 DeactiveBufferLenThdeNodeB將下發(fā)MAC CE，去激活該CA UE的SCello載波聚合下的連接管理

14、載波聚合場景下的連接管理特點(diǎn)：CA配置后，UE和網(wǎng)絡(luò)之間只有一條RRC連接，每個(gè)UE只分配一個(gè)C-RNTI。-CA UE在小區(qū)內(nèi)發(fā)起RRC連接建立成功后，該小區(qū)就作為PCell (Primary Cell)， 并提供 NAS 層消息，PCell 對應(yīng)的 CC 叫作 PCC (Primary Component Carrier) o-RRC 負(fù)責(zé)將 SCell 配置給 UEo SCell 對應(yīng)的 CC 叫作 SCC (Secondary Component Carrier)o-DL SCC數(shù)量必須要大于等于UL SCCoPUCCH (Physical Uplink Control Channel

15、)只在 PCell 上承載 L1 的上行控制信 息，如下行數(shù)據(jù)的ACK/NACK、調(diào)度請求以及周期性CSI信息。其他信道均獨(dú)立存 在于各載波中。-SCell可以去激活，PCell不能。PCell 出現(xiàn) RLF (Radio Link Failure)，需要觸發(fā) RRC ReestablishmentoPCell的變更需要采用切換流程。-SCell的去激活、刪除只能由eNodeB控制。SCell的建立流程主要包括兩個(gè)步驟：CA UE在駐留小區(qū)發(fā)起RRC連接流程，當(dāng)建完SRB2和DRB后，eNodeB根據(jù)CA UE上報(bào)的“是否需要啟動Gap做測量”的能力來判決是否要配置測量Gap。如果CA UE需

16、要啟動Gap，則eNodeB配置測量Gap并下發(fā)測量控制（本eNodeB內(nèi) 另一個(gè)頻點(diǎn)的頻點(diǎn)信息、頻率偏置、測量帶寬、測量參數(shù)等）。如果CA UE不需要啟動Gap，則eNodeB跳過測量Gap的配置，直接下發(fā)測量控 制。當(dāng)CA UE上報(bào)A4事件（用于CA的A4事件的參數(shù)取值可以與異頻切換的A4事件的參數(shù) 取值不同）后，eNodeB將檢測UE上報(bào)的滿足A4測量條件的小區(qū)，如果有同一小區(qū)集內(nèi)的， 就下發(fā)RRC Reconfiguration Request消息給UE，將其配置為該CA UE的SCell。當(dāng)eNodeB在SCell上收到UE上報(bào)的A2事件，eNodeB在PCell上直接下發(fā) RRC

17、Reconfiguration信令將其刪除。則該CA UE回退到單載波狀態(tài)。其他上行失步檢測、上行無線鏈路檢測、RRC連接重建、無線承載管理等都與原流程相同。由RRC連接管理可知，當(dāng)PCell要變更時(shí)，需要走切換流程。而SCell刪除時(shí)，只需通過 RRC Reconfiguration 即可。載波聚合下的測量控制在載波聚合場景中，eNodeB在PCell上下發(fā)的測量控制相對連接管理中的測量控制， A2/A4事件的門限值可以配成不同。一般情況下，A4門限略高于異頻切換中A4的取值，以 保證不會在異頻鄰區(qū)覆蓋較差的區(qū)域配置CA。載波聚合下移動性管理的主要場景-當(dāng)CA UE在PCell上報(bào)A3事件（

18、同頻/異頻鄰區(qū)質(zhì)量高于服務(wù)小區(qū)質(zhì)量），此時(shí) PCell 下發(fā) RRC Connection Reconfigurationmessage信令，刪除該 UE 當(dāng)前的 SCell。然后，執(zhí)行同頻切換流程。如果新接入的目標(biāo)小區(qū)也是可聚合的小區(qū)，那 么eNodeB在UE完成RRC連接建立后重新下發(fā)測量控制。如果UE上報(bào)A4且是該小 區(qū)集內(nèi)的，eNodeB將其配置為該UE的SCell。當(dāng)CA UE在PCell上報(bào)A2事件，此時(shí)PCell下發(fā)測量控制觸發(fā)異頻測量。UE上報(bào)A4事件后，PCell進(jìn)行異頻切換（無論目標(biāo)小區(qū)是否是小區(qū)集內(nèi)的），亦即可能會 出現(xiàn)PCell向SCell做異頻切換的情況。系統(tǒng)容量影響-