載波聚合知識點整理ppt課件

1、根據(jù)載波聚合的知識點和載波聚合的定義，載波聚合是LTE-A的一個關(guān)鍵特征。3GPP在第10版(TR 36.913)階段引入了載波聚合，將多個連續(xù)或不連續(xù)的載波聚合成更大的帶寬(最大100兆赫茲)，以滿足3GPP的要求。3GPP第10版(TS 36.300)對LTE-Advanced載波聚合有以下原則：CA用戶設(shè)備最多可以聚合(發(fā)送/接收)5個分量載波，每個載波最多20兆赫茲。用戶設(shè)備支持非對稱載波聚合，即下行和上行聚合的分量載波數(shù)量可以不同，但上行聚合的分量載波數(shù)量不能大于下行聚合的分量載波數(shù)量。每個分量載波(即分量載波)的幀結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)向后兼容性的3GPP版本8的幀結(jié)構(gòu)相同。根據(jù)3GPP版本1

2、0，目前允許聚合的載波是與R8/9兼容的載波，也就是說，R8/9終端可以在其中一個載波上發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。載波聚合是LTE-A的一個關(guān)鍵特性，它通過在相同頻段和不同頻段進行“子”載波聚合，可以將用戶的峰值速率提高一倍。載波聚合定義、CA載波聚合方案、不開放載波聚合與開放載波聚合功能的比較：在開放載波聚合功能之前，終端只能同時接入某個載波，并在該載波上進行上下行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速率受單個載波帶寬的限制。載波聚合功能開啟后，支持載波聚合的終端可以同時接入兩個載波，并在這兩個載波上同時傳輸上下行數(shù)據(jù)，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸速率。根據(jù)聚合載波所在的頻段，載波聚合可以分為：帶內(nèi)載波聚合在同一個頻段進行兩個載波聚

3、合，使用戶可以在同一個頻段的兩個載波上傳輸下行數(shù)據(jù)。同一頻段的載波聚合可以分為連續(xù)載波聚合和不連續(xù)載波聚合。帶間通信在不同頻段進行兩個載波聚合，這樣一個用戶可以在不同頻段的兩個載波上傳輸下行數(shù)據(jù)。載波聚合函數(shù)的增益和載波聚合函數(shù)的增益如下：資源利用率最大化：通過載波聚合，用戶設(shè)備可以同時利用兩個載波上的空閑資源塊，使資源利用率最大化，避免整體資源利用率的浪費。離散頻譜的有效利用：通過載波聚合，可以充分利用運營商的一些離散頻譜(尤其是在重構(gòu)之后)。更好的用戶體驗：通過下行載波聚合，CA用戶設(shè)備的下行峰值速率可以比非CA用戶設(shè)備提高100%。在實際商業(yè)網(wǎng)絡(luò)的多用戶場景中，激活二級小區(qū)后，用戶終端可

4、以更好地利用空閑資源，提高整個網(wǎng)絡(luò)未滿負荷時的吞吐量，給用戶帶來更好的體驗。載波聚合中的典型部署場景：場景1:同站覆蓋，場景2:同站不同覆蓋，場景3:同站盲補充，F(xiàn)1和F2同站覆蓋區(qū)域重疊，F(xiàn)1和F2提供大致相同的覆蓋。F1和F2都支持移動性。可能的情況是F1和F2處于相同的頻帶，例如1900兆赫?？梢詫1和F2小區(qū)覆蓋重疊的區(qū)域執(zhí)行載波聚合。F1和F2位于同一位置，并且具有重疊的覆蓋區(qū)域，但是F2的覆蓋區(qū)域由于較大的路徑損耗而較小。只有F1提供足夠的覆蓋，F(xiàn)2用于提高吞吐量。機動性基于F1的覆蓋范圍?？赡艿那闆r是F1和F2處于不同的頻帶，例如F1=1900兆赫、2千兆赫和F2=2.6千兆赫

5、?？梢詫1和F2小區(qū)覆蓋重疊的區(qū)域執(zhí)行載波聚合。F1和F2共站，但F2天線指向F1覆蓋邊界，以在小區(qū)邊緣提供吞吐量。F1提供了足夠的覆蓋范圍，但F2由于路徑損耗大，可能會有覆蓋盲區(qū)。機動性基于F1的覆蓋范圍?？赡艿那闆r是F1和F2處于不同的頻帶，例如F1=1900兆赫、2千兆赫和F2=2.6千兆赫。同一基站的F1和F2小區(qū)可以在覆蓋重疊區(qū)域中執(zhí)行載波聚合。載波聚合中的典型部署場景，場景4:不同覆蓋范圍的RRH，場景5:不同覆蓋范圍的中繼器，F(xiàn)1提供宏c這個場景類似于場景2，頻率選擇性中繼器用于提供額外的覆蓋。同一基站的F1和F2小區(qū)可以在覆蓋重疊區(qū)域中執(zhí)行載波聚合。注：F1和F2指載波頻率1

6、和載波頻率2。目前，協(xié)議明確規(guī)定兩個不同頻率的載波在同一個以太網(wǎng)基站中，即以太網(wǎng)基站內(nèi)。場景3給移動性管理、接納擁塞控制、負載均衡、載波管理等特性帶來了更高的算法復(fù)雜度，而S3場景會使沒有明顯增益的天饋系統(tǒng)變得非常復(fù)雜。場景4和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)具有以下特征：每個無線承載只有一個PDCP和RLC實體，而RLC層看不到物理層中有多少分量載波。每個分量載波上的媒體訪問控制層的數(shù)據(jù)平面是獨立調(diào)度的。每個分量載波都有自己獨立的傳輸信道，每個TTI一個傳輸塊，以及獨立的HARQ實體和重傳過程。網(wǎng)元對載波聚合特性的要求，主副載波和中心頻點的配置原則，以及新擴展或

7、倍頻的載波需要不斷優(yōu)化?，F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)有優(yōu)化時間長的運營商作為錨點。對主副載波配置的建議是：D D載波聚合：配置優(yōu)化成熟的載波是保證整體性能最佳的主載波。F/D載波聚合：為了增加D波段的業(yè)務(wù)吸收能力，將D波段載波配置為主載波有利于CA的比例，即提高速率。3GPP標(biāo)準(zhǔn)TS 36.104要求帶寬中兩個連續(xù)載波的中心頻率間隔應(yīng)滿足300千赫的整數(shù)倍，中心頻率分配原則，連續(xù)20兆赫和20兆赫，中心頻率間隔為19.8兆赫；20兆赫10兆赫，中心頻率間隔為14.4兆赫；20兆赫15兆赫，中心頻率間隔為17.1兆赫.在運營商管理中，CA UE有三種狀態(tài)：SCell配置未激活、SCell配置已激活以及SCell

8、未配置。說明：Pcell和Scell是CA用戶的用戶級概念，用戶最初訪問的開利是這個CA用戶的Pcell。如果測量單元集中的另一個單元遇到A4事件，則為該ca用戶配置Scell。當(dāng)核心網(wǎng)用戶設(shè)備上報核心網(wǎng)的第四重配置時，通過無線資源控制連接重配置，將其配置為核心網(wǎng)用戶設(shè)備的核心網(wǎng)。當(dāng)用戶設(shè)備上報小區(qū)重配置時，通過無線資源控制連接重配置刪除CA UE的小區(qū)。如果載波管理開關(guān)載波切換開關(guān)打開，則當(dāng)用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)量不大時，可以停用基站控制器，從而節(jié)省基站控制器中用戶設(shè)備的盲檢測、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收能耗以及上行信道狀態(tài)信息反饋。當(dāng)用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)量大于某個閾值時，可以快速激活SCell來提高用戶設(shè)備的吞吐量

9、。當(dāng)用戶設(shè)備已經(jīng)配置了SCell但未激活時，滿足以下條件：RLC緩沖區(qū)數(shù)據(jù)量最大(RLC出口速率*活動緩沖區(qū)延遲活動緩沖區(qū)延遲)和RLC第一個數(shù)據(jù)包延遲活動緩沖區(qū)延遲第一個數(shù)據(jù)包將發(fā)出MAC CE以快速激活用戶設(shè)備的SCell:如果此時是GBR承載(服務(wù)已經(jīng)在主小區(qū)上建立)，首先判斷是否滿足GBR服務(wù)的滿意率如果沒有，嘗試激活。如果是非GBR承載，則需要判斷當(dāng)前是否已經(jīng)到達用戶設(shè)備的AMBR，如果已經(jīng)到達，則不激活，否則激活SCell。為了保持eNodeB和UE側(cè)之間的同步，在UE正確接收到媒體訪問控制層激活信令后，eNodeB和UE在Xth子幀上同時被激活(n為發(fā)送媒體訪問控制信令時的子幀號

10、，n子幀為實際激活時間)。這個x由物理層協(xié)議決定(x是8)。由用戶設(shè)備通信量觸發(fā)。當(dāng)用戶設(shè)備的每個承載都滿足以下要求時：RLC出口速率失效通過緩存和RLC緩存失效緩沖區(qū)，延長的以太網(wǎng)將發(fā)出媒體訪問控制命令，使用戶設(shè)備的所有承載失效。載波聚合中的連接管理和載波聚合中的連接管理：在CA配置后對應(yīng)于第二載波的載波稱為第二分量載波。DL SCC的數(shù)量必須大于或等于UL SCC。物理上行控制信道僅在PCell上攜帶L1的上行控制信息，如下行數(shù)據(jù)的確認/NACK、調(diào)度請求和周期性CSI信息。其他通道獨立存在于每個載體中。SCell可以停用，但PCell不能。RLF(無線鏈路故障)發(fā)生在PCell中，需要觸

11、發(fā)RRC重建。PCell的變更需要一個移交過程。SCell的失活和缺失只能由eNodeB控制。SCell的建立過程主要包括兩個步驟：1 .用戶設(shè)備在住宅小區(qū)中發(fā)起無線資源控制連接過程。SRB2和DRB建立后，eNodeB根據(jù)CA UE上報的“是否需要啟動測量間隙”的能力決定是否配置測量間隙。如果用戶設(shè)備需要啟動間隙，基站配置測量間隙并發(fā)布測量控制(頻點信息、頻偏、測量帶寬、測量參數(shù)等)。eNodeB中的另一個頻率點)。如果用戶設(shè)備不需要啟動間隙，基站跳過測量間隙的配置，直接發(fā)出測量控制。2.當(dāng)用戶設(shè)備上報A4事件后(用戶設(shè)備A4事件的參數(shù)值可以不同于頻率間切換A4事件的參數(shù)值)，基站將檢測到用

12、戶設(shè)備上報的滿足A4測量條件的小區(qū)，如果在同一個小區(qū)集中有小區(qū)，則基站將向用戶設(shè)備發(fā)送RRC重配置請求消息，并將其配置為此用戶設(shè)備的小區(qū)。當(dāng)基站收到用戶設(shè)備在基站上報告的A2事件時，基站直接在基站上發(fā)出RRC重配置信令刪除該事件。ca用戶設(shè)備回到單載波狀態(tài)。其他上行鏈路不同步檢測、上行鏈路無線鏈路檢測、RRC連接重建、無線承載管理等。與原始流程相同。載波聚合場景中連接管理的特殊過程和載波聚合中的移動性管理。根據(jù)無線資源控制連接管理，當(dāng)要改變PCell時，有必要進行切換過程。當(dāng)刪除SCell時，只需要重新配置RRC。載波聚合下的測量控制。在載波聚合場景中，A2/A4事件的閾值可以不同于eNode

13、B在PCell上發(fā)布的連接管理中的測量控制的閾值。一般來說，在頻率間切換中，A4閾值略高于A4的值，以確保不會在頻率間相鄰小區(qū)覆蓋較差的區(qū)域中配置CA。載波聚合下移動性管理的主要場景，當(dāng)用戶設(shè)備在小區(qū)內(nèi)報告A3事件(同頻/異頻鄰區(qū)質(zhì)量高于服務(wù)小區(qū)質(zhì)量)時，小區(qū)發(fā)送RRC連接重配置消息信令，刪除用戶設(shè)備當(dāng)前小區(qū)。然后，執(zhí)行相同的頻率切換過程。如果新接入的目標(biāo)小區(qū)也是可聚合小區(qū)，則基站在用戶設(shè)備完成無線資源控制連接建立后重新發(fā)布測量控制。并且如果用戶設(shè)備報告A4并且屬于小區(qū)集，則基站將其配置為用戶設(shè)備的小區(qū)。當(dāng)用戶設(shè)備在基站控制器中報告A2事件時，基站控制器發(fā)出測量控制以觸發(fā)導(dǎo)頻測量。在用戶設(shè)備報

14、告A4事件之后，PCell執(zhí)行頻率間切換(無論目標(biāo)小區(qū)是否在小區(qū)集合中)，也就是說，可能發(fā)生PCell執(zhí)行到SCell的頻率間切換。系統(tǒng)容量的影響，連接到無線資源控制的用戶數(shù)量在支持載波聚合的終端配置了SCell后，該終端在PCell和SCell中分別統(tǒng)計一個連接到無線資源控制的用戶。在極端情況下，如果網(wǎng)絡(luò)中的所有終端都支持載波聚合，則整個網(wǎng)絡(luò)可訪問的物理終端的實際數(shù)量將減少一半。為了保證更多的終端能夠接入網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)小區(qū)或基帶板中連接有無線資源控制的用戶數(shù)量達到限制時，接納和擁塞控制算法將優(yōu)先釋放在小區(qū)中進行SCell的CA用戶設(shè)備。由于次級載波的上行鏈路確認/NACK和周期性CQI是在PCell的上行鏈路控制信道上反饋的，因此需要將更多的無線基站配置為PCell上的上行鏈路控制信道，因此上行鏈路控制信道開銷增加了一倍。整個網(wǎng)絡(luò)本身總吞吐量的CA特性不會給網(wǎng)絡(luò)帶來容量變化。然而，當(dāng)整個網(wǎng)絡(luò)資源沒有被完全占用時，當(dāng)開啟載波聚合功能時，可以提高整個網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，并且可以有效地提高總吞吐量。當(dāng)這當(dāng)整個網(wǎng)絡(luò)資源被