载波聚合演进讨论

1、载波聚合技术演进讨论pCA基本原理和优势pCA版本现状和路标pCA运营管理pCA演进和优化目录 ZTE Corporation. All rights reserved3载波聚合的引入提升频谱带宽带宽基站频谱利用率增加站点规模提升频谱利用率nHetnet组网n传统宏站作为基本覆盖层nPico RRU/一体化微站/Relay补热nFemto Siten载波聚合（CA）技术引入nF+D跨频段载波聚合组网n更多频点资源的载波聚合nMIMO（4x4,8x8，SU，MU）nCoMPn高阶QAM等技术 ZTE Corporation. All rights reserved4载波聚合技术基本原理PCell

2、 SCell1 SCell2下行上行将更多的连续或离散的载波聚合在一起，形成一个更宽频谱，满足LTE-A更大带宽需求，提高频谱碎片的利用率，而且能保持LTE后向兼容性。上行可根据需要选择配置PCelln服务小区：主小区PCell和辅小区Scelln每个UE有一个Pcell，包括一个下行载波和一个上行载波n根据载波聚合的能力，一个UE可以配置一个或多个Scell，每一个Scell包括一个下行载波和一个可选的上行载波n主、辅小区同时为UE提供业务，但所有信令仅在PCell与UE间交互n36.331-b40定义maxSCell-r10最大值4，加上主小区，也即最多有5个小区可以同时为UE服务。n3G

3、PP协议R8中规定系统带宽最大为20MHz，也即系统带宽最大至100Mhz。 ZTE Corporation. All rights reserved5载波聚合CA技术方案载波聚合 每个载波占用的现有的LTE频带：5M/10M/15M/20M。 LTE-A UE可以发送或接收上一个或多个载波，而LTE UE只能利用一个载波。 载波可以是连续的，也可以是非连续的。载波聚合的优势n灵活调度带来的收益，包括频率选择性增益和联合调度增益。充分利用连续的和非连续的频率，增加系统的吞吐量。n提升峰值速率，明显提升用户体验n CA的主辅小区间可以更灵活的做负载均衡。可以不需要UE在小区间做切换，只需要考虑做

4、多载波调度或者跨载波调度n 通过在主辅载波之间灵活调度，避免同频干扰；n实现基于CA的控制信道干扰技术，从而更有效的规避邻区同频干扰。PCell SCell1 SCell2下行上行 ZTE Corporation. All rights reserved6目前协议已经定义的CA频段组合： E（Band40）频段带内上行/下行连续两载波聚合 D（Band41）频段带内上行/下行连续两载波聚合 D频段带内下行非连续两载波聚合 D+F跨频段载波聚合 D频段带内下行连续三载波聚合 D频段带内下行非连续三载波聚合 F（Band39）频段带内上行/下行连续两载波聚合 F+2D跨频段下行连续三载波聚合 2F

5、+D跨频段下行连续三载波聚合载波聚合分类及标准化进展载波 1载波 2载波 3载波 1载波 2载波 3载波 1载波 NBand ABand ABand ABand B载波 3带内非连续载波 Carrier 2LTE-A 载波LTE-A 载波 LTE-A 载波LTE-A 载波 LTE-A 载波 LTE-A 载波 带内连续载波带载波聚合带内连续载波聚合带内非连续载波聚合带外载波聚合30MHz 18852320237060MHz25752635 MHz1915TD-LTE(Band 39)TD-LTE(Band 40)TD-LTE(Band41)50MHz ZTE Corporation. All r

6、ights reserved7对标FDD，TDD下行速率优势明显 性能目标新技术引入15年16年16年+TDD下行峰值下行*对标FDD 20MHz*2*对标FDD 20MHz*4*对标FDD 20MHz*6FDD下行峰值2载波聚合2流传输450Mbps495Mbps300Mbps330Mbps150Mbps220Mbps3载波聚合2流传输5载波聚合2流传输子帧配置2（3DL:1UL）可支持平滑向4流演进路标下行D+D/E+E：601版本已经支持；D+F： 601已经支持；F+F ： 601已经支持；D+D+D/E+E+E：商用版本2015H2；D+D+F：商用版本2015H2 ；TDD: 充分

7、利用更小的、不对称带宽，带来更高的下行速率，满足不对称业务的需要 ZTE Corporation. All rights reserved8载波聚合CA相对于双载波的优势CC1CC2CC1CC2CC1单载波应用场景双载波应用场景载波聚合应用场景20MHz 20MHz + 20MHz 40MHzn 存在测量GAPn 任何终端只能接收一个载波n 两个载波之间没有信息交互n 辅载波测量无需测量GAP n R10终端可以接收使用聚合的2个载波n 两个CC1 和CC2之间存在信息交互n 更容易实现负载均衡n 能够提升用户峰值速率，明显提升用户体验 ZTE Corporation. All rights

8、reserved9 相对于关闭CA的单用户定点中差点吞吐量提升90%，扇区平均吞吐量提升约10% 载波负荷基本趋于平衡，同时基于负荷的切换明显减少 对于R8/9终端无任何影响 开启前后，切换性能一致 IRAT包括重选和重定向功能正常 CSFB功能正常外场验证结论: 满足商用条件终端兼容兼容R8/9终端，R10终端可以获得更快的速率1频谱资源更有效利用基于系统负荷分配2吞吐量增益协调调度获得10%左右的扇区吞吐量增益3CC1 CC2 CA开启后 ZTE Corporation. All rights reserved10载波聚合CA终端芯片产业链进展10Carrier 1=20MHzCarrie

9、r 2=20MHzLTE-A CarrierLTE-A Carrier 2Chipset VendorFDD LTETDD LTE CA 20 MHz CA 20 MHz Qualcomm 13Q1 2014 Q32014Q32014Q3Altair 2014 H2 2015 2014H22015Sequans 13Q2 13Q2 2014H22014H2Marvell14Q214Q214Q214Q2ZTE IC14Q314Q314Q314Q3 Aeroflex TM50012Q3 12Q3 12Q3 12Q3 Intra-band CACarrier1=20MHzCarrier 2=20MH

10、zLTE-A Carrier LTE-A Carrier Inter-band CACarrier 1=20MHzCarrier 2=20MHzLTE-A Carrier LTE-A Carrier Y 2014n 2014 Q4, 2 CCs CA in Intra-band 外场商用部署.n 2014 Q4, 2 CCs CA in Inter-band 外场商用部署. nIn 2013, 2 CCs(CC50%或下行PRB利用率50%；2. 用户感知速率：下行用户感知速率30；3. 高流量：单时段下行流量5GB且RRC连接数30； 小区忙时RRC连接用户数基于小区级的上下行PRB利用率重

11、点保障及价值区域扩容目标双载波载波聚合 ZTE Corporation. All rights reserved25内部公开CA触发机制u辅载波配置：同覆盖快速配置；非同覆盖基于A4测量配置；u辅载波去配置：基于A2测量；u辅载波激活：用户面数据拥塞状态；PRB利用率，包括主载波、辅载波；-可配置；QoS满足度；u辅载波去激活：业务信道质量；PRB利用率，包括主载波、辅载波；-可配置； ZTE Corporation. All rights reserved26内部公开电信CA频谱计划商用频谱：目前政府给的FDD商用牌照是Band3（1.8G）上15M，但实际部分区域建设采用的是20M组网，即

12、17651785MHz/18601880MHz（根据和移动的干扰情况确定是否增加18601875的外置滤波器）；可使用频谱： Band1 (2.1G) 上这段19201935MHz/21102125MHz频谱，是属于3G，但未大量使用，因此目前都用来做电信室内覆盖的FDD-LTE了: 虽然频谱是21102125MHz 的15M频谱: 但是实际建设基本采用20M的2110-2130MHz频谱: 实际占用未分配的5MHz，总共20M可用。同时2.1G上主要看个省份的清频计划，预判后续可商用15M/10M 的概率最大；CA组合可能：20M（1.8G）+20M（2.1G）组合，那么总共40M下行两载波

13、聚合，下行峰值300Mbps；明显高于中移TD-LTE的40M下行载波聚合223Mbps峰值。另外还有可能是20M（1.8G）+15M（2.1G）组合；下行峰值262Mbps；电信FDD-LTE下行两载波聚合(Band1+band3)移动TD-LTE下行两载波聚合20M（1.8G）+20M（2.1G）20M（1.8G）+15M（2.1G）15M（1.8G）+15M（2.1G）2.3G/2.6G/(1.8G+2.6G)20M+20M300Mbps262Mbps225Mbps223Mbps ZTE Corporation. All rights reserved27内部公开联通CA频谱计划商用频谱

14、：目前政府给的FDD商用频谱是Band3(1.8G)上10M，即17551765MHz/18501860MHz可使用频谱：Band3上17351755MHz/18301850MHz，原用于GSM。目前各个城市使用差异较大：目前联通的整体规划是20M全都拿出来做FDD-LTE， GSM用户都移植到UMTS上去。CA组合可能：10M（1.8G）+20M（1.8G）组合，那么总共40M下行两载波聚合，下行峰值225Mbps；联通FDD-LTE下行两载波聚合(Band3带内)移动TD-LTE下行两载波聚合10M（1.8G）+20M（1.8G）2.3G/2.6G/(1.8G+2.6G)20M+20M22

15、5Mbps223MbpspCA基本原理和优势pCA版本现状和路标pCA运营管理pCA演进和优化目录 ZTE Corporation. All rights reserved29内部公开宏微载波聚合技术原理宏微异构网主要场景：异构网需要区分共站，不共站场景，或者说，需要根据异构小区之间传输时延差异区分理想传输时延和非理想传输时延场景，理想传输时延就是宏微各自传输时延差异很小（可以忽略不计，例如共站场景下），非理想传输时延就是指宏微各自传输时延差异不可忽略（非共站场景下）。理想传输时延场景下，可以支持基于R10协议版本CA功能；非理想传输时延场景下，例如，一体化站和宏站，无法CA，可考虑DC；如右

16、图为3GGP协议定义的CA场景4：（理想backhual场景）F1提供宏覆盖，而F2 RRH用于改善热点地区的吞吐量。移动性仅仅在F1覆盖范围内支持； ZTE Corporation. All rights reserved30内部公开宏微载波聚合分析1该组网优势：场景4这种部署的优势是基带处理 宏微在站内，更利于载波聚合的实现，因为载波聚合主要是在基带实现。RRU拉远可以部署到指定的热点区域，更有针对性。弊端：RRU选点安装成本和难度，需要考虑。需要大量光纤资源；宏微异频组网，微站覆盖区域有限，频谱利用率不高；不利于移动性管理，切换频繁；终端接收时延对性能影响（主要对带内聚合影响，跨band

17、影响很小）；上行CA场景下，需要考虑上行MultiTA功能，用于上行同步优化； ZTE Corporation. All rights reserved31内部公开宏微载波聚合分析2宏微下行传播时延差对接收性能影响：对带内载波聚合，终端对时延比较敏感，具体需要和终端实测证明；对于跨频段CA，终端对于时延容忍度相对高一些；协议中明确UE侧应该可以处理传播时延差最大不超过30.26us；参考:TS36.300-C50的Annex J.1The reception timing difference at the physical layer of DL assignments and UL gra

18、nts for the same TTI but from different serving cells (e.g. depending on number of control symbols, propagation and deployment scenario) does not affect MAC operation. A UE should cope with a relative propagation delay difference up to 30 us among the component carriers to be aggregated in both intr

19、a-band non-contiguous and inter-band non-contiguous CA. This implies that a UE should cope with a delay spread of up to 30.26 us among the component carriers monitored at the receiver, since the BS time alignment is specified to be up to 0.26 ms ZTE Corporation. All rights reserved32内部公开宏微载波聚合分析3微站部

20、署数量对CA性能影响：1、宏站CA协同关系增加，和微站增加数量有关；2、宏微间负荷均衡很难控制；3、移动性切换性能变差；不同移动速度下切换失败率仿真对比（不同移动速度下切换失败率仿真对比（W.o DRX）Case1：仅宏站； Case2：10同频微站/宏站；Case3：10异频微站/宏站； Case4：20异频微站/宏站；优化方向：1、动态维护宏站CA协同关系增加；2、宏微间CA调度策略需要考虑宏微间负荷均衡（综合考虑多个微站）；3、宏微驻留策略，需要考虑优先驻留和切换宏站，保证移动性能； ZTE Corporation. All rights reserved33内部公开宏微载波聚合（非理想

21、backhual）宏微组网解决方案：双链接宏微组网解决方案：双链接至少两个网络节点为指定的UE服务；宏微间可是non-ideal backhaul连接通路； 宏微间无干扰；对终端可以实现用户面、控制面分离传输；能够有效解决异构网场景下切换、负荷、用户流量等问题； ZTE Corporation. All rights reserved34内部公开宏微载波聚合选点原则1、本次只考虑理想backhual的微RRU拉远场景，与宏站共BBU；2、微RRU在宏站下补热场景；-被包含覆盖关系，更利于CA触发比例；3、可考虑一个宏站下一个微站先进行功能验证；有条件再考虑多个微站场景；4、宏微可以是相同Ban

22、d，也可以是不同band；5、宏微保证相同时隙配置； ZTE Corporation. All rights reserved35对标FDD，TDD下行速率优势明显 性能目标新技术引入15年16年16年+TDD下行峰值下行*对标FDD 20MHz*2*对标FDD 20MHz*4*对标FDD 20MHz*6FDD下行峰值2载波聚合2流传输450Mbps495Mbps300Mbps330Mbps150Mbps220Mbps3载波聚合2流传输5载波聚合2流传输子帧配置2（3DL:1UL）可支持平滑向4流演进路标下行D+D/E+E：601版本已经支持；D+F： 601已经支持；F+F ： 601已经支

23、持；D+D+D/E+E+E：商用版本2015H2；D+D+F：商用版本2015H2 ；TDD: 充分利用更小的、不对称带宽，带来更高的下行速率，满足不对称业务的需要 ZTE Corporation. All rights reserved36中移band41上已经获得了带内连续60M商用频谱资源；现网RRU具备60M带宽能力；在S222双载波组网基础上，可进一步容量提升向3载波平滑演进，然后仅通过软件升级支持3载波CA，提升单用户体验；提供更灵活的多载波调度，提升频选增益；提供更灵活的负载均衡策略；提升竞争力：电信、联通两载波聚合已经加速，中移三载波聚合势在必行；三载波CA优势最新R12版本已

24、经定义了band41，band40带内三载波聚合，以及band41+band39的跨频段三载波聚合；主流芯片商已经支持下行三载波CA；商用终端2015年下半年具备（努比亚Z9，中兴AXON，小米note，乐视手机已支持）；三载波优势及部署建议 三载波CA标准进展2CC CA向3CC CA平滑过度部署建议2015年主要是外场技术可行性验证，完善；待终端成熟，与系统侧充分验证后，2016年可考虑大规模预商用。中移利用自己得天独厚的频谱资源优势，快速部署三载波聚合，必将进一步打响中移4G品牌！ ZTE Corporation. All rights reserved37三载波聚合商用演进配置band41宏站场景，以宏站8天线场景给出配置建议。(1)、BPN2+BPL1场景（3/8槽位），跨板CA；从双载波BPL1+BPN2配置演进到如右图三载波配置； (2)、BPN2+BPN2场景（3/8槽位），跨板CA；从双载波单BPN2配置演进到如下三载波配置； ZTE Corporation. All r