LTE的載波聚合技術(shù)CA之歐陽(yáng)道創(chuàng)編

歐陽(yáng)道創(chuàng)編 歐陽(yáng)道創(chuàng)編 2021.03.06歐陽(yáng)道創(chuàng)編 歐陽(yáng)道創(chuàng)編 2021.03.06LTE的我波聚合技術(shù)創(chuàng)作：歐陽(yáng)道時(shí)間：2021.03.06創(chuàng)作：歐陽(yáng)道人們對(duì)數(shù)據(jù)速率的要求越來(lái)越嵩，我波聚合CCarrierAggregation,CA)成為運(yùn)營(yíng)商面向未來(lái)的必'然選擇。什么是戟波聚合？簡(jiǎn)單-點(diǎn)、說(shuō),就是把零碎的LTE頻段合并成一個(gè)“崖擬'‘的更寬的頻段，以提需數(shù)據(jù)速.率。我們先來(lái)看看全球CA發(fā)畏易程。1丿，韓國(guó)SK電信首次商用CA,其將800MHZ頻段和1.8GHZ頻段聚合為一個(gè)20MHZ頻段，以獲得下行蜂值速.率150MbpsoLGU+—個(gè)月后跟進(jìn)。2)11月，英國(guó)運(yùn)營(yíng)商EE宣布完成interband40MHz戟波聚合，理論速率可達(dá)300MpbSo3丿12月，澳大利亞運(yùn)＜MOptusif次完成柱TDLTE上栽波.聚合。緊隨其后，目本軟銀、香港CSL、澳大利JETelstra等也相繼部署或商用栽波.聚合。創(chuàng)開(kāi)始，栽波聚合部署僅限于2栽波。,韓國(guó)SK削信、LGU+成功廣示了3栽波聚合。隨著技術(shù)的不斷幘進(jìn)，相信未來(lái)還有更多CC的就波聚合。當(dāng)然還包括TDD和FDD、LTE和WiFi之間的我波聚合。中國(guó)電信9月成功廣示了FDD和TDD的我波漿合，這也是我波聚合路上一個(gè)新的里程碑。為了說(shuō)請(qǐng)楚戟波聚合，我們首丸來(lái)了鮮一下LTE的頻段分配。栽波聚合的分類栽波聚合主要分為intraband和interband我波聚合，其中intraband我波漿合又分為連續(xù)(contiguous)和非連續(xù)(noncontiguous)o對(duì)于intrabandCA(contiguous)中心頻A間隔要滿足300kHz的整數(shù)僖，即Nx300kHz。對(duì)于intraband非連續(xù)栽波聚合，該間隔為一個(gè)或多個(gè)GAPfsjo3GPP關(guān)于我波聚合的定義下圖是3GPP關(guān)于載波聚合從RelO到Rel2的定義場(chǎng)程。3GPPRellO走義了bands1(FDD)和band40(TDD)的intraband連續(xù)我波，分別命名為CA_1C和CA_40C。同時(shí)還定義bandl和5的interband就波聚合，命名為CA_lA5Ao3GPPRel11X義了更多CA配置，如下圖：3GPPRU12包含了TDD和FDD的我波聚合，同時(shí)還良義了支持上行2CC和下行3CC我波聚合等等。連續(xù)CA帶寬等級(jí)和保護(hù)帶寬對(duì)于頻段內(nèi)連續(xù)戟波聚合，CA帶寬等級(jí)才艮擔(dān)其支持的CC數(shù)量和物理資源塊(PhysicalResourceBlocks,PRBs))的數(shù)量來(lái)文義。CA?帶寬等級(jí)表示最丸ATBC和最大CC數(shù)量。ATBC,即AggregatedTransmissionBandwidthConfiguration,指聚合的PRB的總數(shù)量。保護(hù)帶寬(GuardbandsJ專門(mén)定義于連續(xù)CA,指連續(xù)CC之間需有一定的保護(hù)帶寬。下表列出了CA帶寬等級(jí)和柑應(yīng)保護(hù)帶寬。另外，對(duì)于帶內(nèi)連續(xù)CA,PCell和SCell頻段相同，頻點(diǎn)河隔為300kHz整數(shù)僖，且滿足如下公式：8%曲皿⑴+“叫加皿2)■ 畑円心0.6徽H-Nominalchannelspacing=1.3[MHz]ir_opT朗自了上面關(guān)于帶寬等級(jí)的文義，我們就很彖易理鮮我波聚合的命名規(guī)則了。比如，以CA_1C為例，它表示淮.band1上的infraband連續(xù)我波聚合，2個(gè)CC,帶寬等級(jí)為C,即最A(yù)200RBSo對(duì)應(yīng)于帶寬等級(jí)為C,每CC的RB分配也可以是不同的組合，不過(guò)A100200RBs之間。帶內(nèi)連續(xù)intraband(contiguous)我波聚合有兩種方親：?一種可能的方案是F1和F2小區(qū)住置柏同并且重鑫，提供幾乎完全相同的覆蓋范圍。兩層都提供重復(fù)的覆蓋，并淮.兩層都支持移動(dòng)性。柏似的方案是F1和F2住于擁有柏似路徑損失配置丈件的同一頻段上。?另一方親是Fl和F2住置柏同而賣(mài)現(xiàn)不同覆蓋施爾：F2夭線導(dǎo)向至F1的小區(qū)邊界或者F1覆蓋空洞中，以便改善覆蓋范圍和/或提嵩小區(qū)邊緣樂(lè)吐量。頻段間非連續(xù)?多F1(較低頻率丿提供廣覆蓋并且F2上的RRHF2(較需頻率丿用于改善熱點(diǎn)上的呑吐量時(shí)，可以考慮鉗頻拉遠(yuǎn)(RRH)方案。移動(dòng)性根據(jù)F1覆蓋來(lái)執(zhí)行。F1和F2戲于不同頻段時(shí)考慮類似的方親。?屋HetNet方案中，有望看到許多小型小區(qū)和中繼淮.各種頻段上工作。PCell/SCell/ServingCell概念毎個(gè)CC對(duì)應(yīng)一個(gè)獨(dú)立的Cello配置了CA的UE與1個(gè)PCell和至多4個(gè)SCell相連。某UE的PCell和所有SCell組成了該UE的ServingCell集合。ServingCell可指代PCell也可以指代SCelloPCell是UE初始接入時(shí)的cell,負(fù)責(zé)與UE之間的RRC通信。SCell是癥RRC重配置時(shí)添加的，用于提供額外的無(wú)線脊源。PCell是堆.連接建立(connectionestablishmentj時(shí)確定的；SCell是衣.初始妄全激活流程(initialsecurityactivationprocedure)之后，通過(guò)RRC連接重配置諂息RRCConnectionReconfiguration添加/修改/粹放的。毎個(gè)CC都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的?素引，primaryCC引固定為0,而每■個(gè)UE的secondaryCC?素引是通過(guò)UE特定的RRC信令發(fā)給UE的。某個(gè)UE聚合的CC通帝來(lái)自同一個(gè)eNodeB且這些CC是同步的。當(dāng)配置了CA的UE柱所有的ServingCell內(nèi)使用相同的CRNTIoCA是UE級(jí)的特性，不同的UE可能有不同的PCell以及ServingCell集合。Pcell是UE與之通信的主要小區(qū)，彼走義為用來(lái)傳輸RRC信令的小區(qū)，或者柏當(dāng)于存淮.楊理上行控制信道fPUCCHJ的小區(qū)，這個(gè)信道柱一個(gè)指定的UE中只能有一個(gè)。-個(gè)pcell始終亦RRC_CONNECTED模式中處于活動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)可能有一個(gè)或多個(gè)SCcll處于活動(dòng)狀態(tài)。其他的SCells僅可柱連接建立后配置為CONNECTED模式，以提供額外的無(wú)線資源。所有PCell和SCell統(tǒng)稱為服務(wù)小區(qū)。PCell和SCell以此為基礎(chǔ)的分量戟波分別為主分量我波(PCC)和輔助分量我波(SCC)。一個(gè)PCell配有一個(gè)揚(yáng)理下行控制信道(PDCCH)和一個(gè)揚(yáng)理上行推制信道(PUCCH)。測(cè)量和移動(dòng)性過(guò)程基于PCell隨機(jī)接入過(guò)程在PCell上進(jìn)行PCell不可彼去激活。一個(gè)SCell可能配有一個(gè)揚(yáng)理下行控制信道(PDCCH),也可能不，具體取決于UE功能。SCell絕沒(méi)有PUCCHoSCell支特以MAC層為昱礎(chǔ)的激活/去激活過(guò)程，以便UE節(jié)省電池電量。簡(jiǎn)單地做個(gè)比較：還以上面的運(yùn)輸做類比，PCell相當(dāng)于主干道，主干道只有一條，不僅運(yùn)輸貨楊，還負(fù)責(zé)與接收端進(jìn)行交流，根擔(dān)接收端的能力fUECapability）以及有多少貨楊要發(fā)（負(fù)我丿等告訴接收端要在哪幾條干道上收貨以及這些干道的基本情況等（PCcll負(fù)責(zé)RRC連接丿。SCell相當(dāng)于輔干道，只負(fù)責(zé)運(yùn)輸貨煬。接收端需要告訴發(fā)貨端自匕的能力，比如能不能同時(shí)從多條干道接收貨物，往毎條干道上一次能接收多少貨揚(yáng)等f(wàn)UECapabilityJ。發(fā)貨端feNodeB）才好按照對(duì)端CUEJ的能力調(diào)度發(fā)貨，否則接收端戲理不過(guò)來(lái)也是勺費(fèi)?。ㄟ@里只是以下行為例，UE也可能為發(fā)貨端丿O因?yàn)椴煌母傻肋€可能運(yùn)輸另一枇貨楊（其它UE的數(shù)據(jù)丿，不同的貨揚(yáng)需要區(qū)分開(kāi)，所以柱不同的干道上傳輸?shù)耐昏霖洍睿▽儆谕粋€(gè)UE丿有一個(gè)扌目同的標(biāo)記（CRNTI丿o跨戟波調(diào)度跨我波調(diào)度是Release10中為UE引入的可選功能，它可以柱UE能力傳輸過(guò)程中通過(guò)RRC激活。此功能的目的是減少使用了大型小區(qū)、小型小區(qū)和中繼的異構(gòu)網(wǎng)^(HetNet)方案中對(duì)我波聚合的干擾。玲我波調(diào)度僅用于亦沒(méi)有PDCCH的SCell上調(diào)度脊源。負(fù)責(zé)在玲栽波調(diào)度上下文中提供調(diào)度信息的我波通過(guò)下行控制信息(DCI)中的栽波指示符字段(CIF)指朗。此調(diào)度也支持HcfNd和不對(duì)稱配置。激活與去激活為了更好地管理配置了CA的UE的色也諂耗，LTE提供了SCell的激話/去激活機(jī)制(不支持PCell的激活/去激活丿。SCell激活時(shí)，UE柱該CC內(nèi)1丿發(fā)送SRS；2)上掖CQI/PMI/RI/PTIj3丿檢測(cè)用于該SCell和莊該SCell上傳輸?shù)腜DCCHo當(dāng)SCell去激活時(shí)，UE癥該CC內(nèi)1丿不發(fā)送SRS；2)不上掖CQI/PMI/RI/PTI；3)不傳輸上行數(shù)據(jù)(包含pending的重傳數(shù)據(jù)丿；4丿不檢測(cè)用于該SCell和柱該SCell上傳輸?shù)腜DCCH；5丿可以用于pathlossreferenceformeasurementsforuplinkpowercontrol,但是測(cè)量的頻率陣低，以便啥低功率葡耗。重配諂息中不帶mobility控制信息時(shí)，新添加到servingcell的SCell初始為"deactivated''；而原本就柱servingcell集合中SCell（未變化或重配置丿，不改變他們?cè)械募せ顮顟B(tài)。重配詭息中帶mobility控制信息時(shí)（例如handover）,所有的SCell均為"deactivated"態(tài)。UE的激活/去激活機(jī)制基于MACcontrolelement和deactivationtimers的結(jié)合。基于MACCE的SCell激活/去激活操作是由eNodeB控制的，基于deactivationtimer的SCell激活/去激活操作是由UE控制。ACCE的格式：LCID為11011,見(jiàn)下圖：Bit設(shè)置為1,表示對(duì)應(yīng)的SCell＜激活；設(shè)置為0,表示對(duì)應(yīng)的SCell＜去激活。毎個(gè)SCell有一個(gè)deactivationtimer,但是對(duì)應(yīng)某個(gè)UE的所有SCell,deactivationtimer是才目同的，并通過(guò)sCellDeactivationTimer字段配置（由eNodeB配置丿。該值可以配置成"infliiify",艮卩去使能昱于timer的deactivationo當(dāng)淮.deactivationtimer指走的時(shí)問(wèn)內(nèi)，UE沒(méi)有淮.某個(gè)CC上收到數(shù)擔(dān)或PDCCH諂息，則對(duì)應(yīng)的SCell將去激活。這也是UE可以自動(dòng)將#SCell去激活的唯一情<Kjo當(dāng)UE淮.子幀n收到激活命令時(shí)，對(duì)應(yīng)的操作將?往n+8子幀啟動(dòng)。當(dāng)UE往子幀n收到去激活命令或某個(gè)SCell的deactivationtimerM時(shí)，除了CSI赧吿對(duì)應(yīng)的操作（4止上MJAn+8子幀完成外，其它操作必須A.n+8子幀內(nèi)完成。SCell添加與刪除栽波聚合新增SCell無(wú)也A.RRC建立時(shí)立即激活。因此，RRC連接設(shè)置過(guò)程中沒(méi)有針對(duì)SCell的配置。SCell通過(guò)RRC連接重新配置過(guò)程點(diǎn)服務(wù)小區(qū)集合中添加和刪除。請(qǐng)注意，由于LTE間切換視為RRC連接重新配置,SCe叫換''受到支持。SCell添加與刪除，涉及A4、A2事件的具體凍理和計(jì)算公式。SCell添加添加SCell的預(yù)置條件基北目前僅僅支持同一基北的小區(qū)作為CA小區(qū)，即主輔小區(qū)必須屬于同一基北。UE接入或者切入后的服務(wù)小區(qū)即為PCell,要將某小區(qū)配置為SCell需滿足如下條件:1＞UE的CA能力及協(xié)議定義的頻段組.合，支持PCell與該小區(qū)之間進(jìn)行CA；2＞該小區(qū)與PCell互為邠區(qū)；3＞該小區(qū)與PCell互為CA協(xié)同小區(qū)；兩種SCell添加方式|1丿附著或切入后基北主動(dòng)為UE添加SCell2丿基北收到添加輔我波的A4M4后為UE添加兩種添加方式都需滿足上述配置SCell的3個(gè)預(yù)置條件，差別儀往鮮區(qū)關(guān)糸，鄰區(qū)關(guān)糸莊網(wǎng)管可配，若為“同覆蓋"或“邠區(qū)包含本小區(qū)"則基北主勁添加，其它邠區(qū)關(guān)糸基北會(huì)在初始接入下發(fā)針對(duì)該鄰區(qū)所亦頻點(diǎn)的A4測(cè)量，UEXMA4后，基北配置該鄰區(qū)為UE的SCelloA4事件下發(fā)信令添加SCellRRC重配葡息配置SCell:SCell刪除基北柱配置某個(gè)鄰區(qū)為UE的SCell的同時(shí)，會(huì)下發(fā)針對(duì)該SCell的A2事件，用來(lái)監(jiān)控SCell的信號(hào)質(zhì)量，當(dāng)SCell的信號(hào)質(zhì)量小于A2事件的門(mén)限，UE上報(bào)A2掖基北通過(guò)RRC重配通知UE刪除該SCelloA2事件下發(fā)刪除SCell切換Release10引入了一個(gè)新的測(cè)量事件：事件A6。多相鄰小區(qū)的強(qiáng)度比SCell強(qiáng)一個(gè)偏移量時(shí)，便會(huì)發(fā)生事件A6o對(duì)于頻段內(nèi)SCell,此事件沒(méi)那么有用，因?yàn)镻Cell和SCell的強(qiáng)度通帝極為相似。然而，對(duì)于頻段問(wèn)服務(wù)小區(qū)，相鄰PCell的強(qiáng)度