LTE的载波聚合技术CA之欧阳道创编

欧阳道创编 欧阳道创编 2021.03.06欧阳道创编 欧阳道创编 2021.03.06LTE的我波聚合技术创作：欧阳道时间：2021.03.06创作：欧阳道人们对数据速率的要求越来越嵩，我波聚合CCarrierAggregation,CA)成为运营商面向未来的必'然选择。什么是戟波聚合？简单-点、说,就是把零碎的LTE频段合并成一个“崖拟'‘的更宽的频段，以提需数据速.率。我们先来看看全球CA发畏易程。1丿，韩国SK电信首次商用CA,其将800MHZ频段和1.8GHZ频段聚合为一个20MHZ频段，以获得下行蜂值速.率150MbpsoLGU+—个月后跟进。2)11月，英国运營商EE宣布完成interband40MHz戟波聚合，理论速率可达300MpbSo3丿12月，澳大利亚运＜MOptusif次完成柱TDLTE上栽波.聚合。紧随其后，目本软银、香港CSL、澳大利JETelstra等也相继部署或商用栽波.聚合。创开始，栽波聚合部署仅限于2栽波。,韩国SK削信、LGU+成功廣示了3栽波聚合。随着技术的不断幘进，相信未来还有更多CC的就波聚合。当然还包括TDD和FDD、LTE和WiFi之间的我波聚合。中国电信9月成功廣示了FDD和TDD的我波漿合，这也是我波聚合路上一个新的里程碑。为了说请楚戟波聚合，我们首丸来了鮮一下LTE的频段分配。栽波聚合的分类栽波聚合主要分为intraband和interband我波聚合，其中intraband我波漿合又分为连续(contiguous)和非连续(noncontiguous)o对于intrabandCA(contiguous)中心频A间隔要满足300kHz的整数僖，即Nx300kHz。对于intraband非连续栽波聚合，该间隔为一个或多个GAPfsjo3GPP关于我波聚合的定义下图是3GPP关于载波聚合从RelO到Rel2的定义场程。3GPPRellO走义了bands1(FDD)和band40(TDD)的intraband连续我波，分别命名为CA_1C和CA_40C。同时还定义bandl和5的interband就波聚合，命名为CA_lA5Ao3GPPRel11X义了更多CA配置，如下图：3GPPRU12包含了TDD和FDD的我波聚合，同时还良义了支持上行2CC和下行3CC我波聚合等等。连续CA帶宽等级和保护带宽对于频段内连续戟波聚合，CA带宽等级才艮擔其支持的CC数量和物理资源块(PhysicalResourceBlocks,PRBs))的数量来文义。CA•带宽等级表示最丸ATBC和最大CC数量。ATBC,即AggregatedTransmissionBandwidthConfiguration,指聚合的PRB的总数量。保护带宽(GuardbandsJ专门定义于连续CA,指连续CC之间需有一定的保护带宽。下表列出了CA带宽等级和柑应保护带宽。另外，对于带内连续CA,PCell和SCell频段相同，频点河隔为300kHz整数僖，且满足如下公式：8%曲皿⑴+“叫加皿2)■ 畑円心0.6徽H-Nominalchannelspacing=1.3[MHz]ir_opT朗自了上面关于带宽等级的文义，我们就很彖易理鮮我波聚合的命名规则了。比如，以CA_1C为例，它表示淮.band1上的infraband连续我波聚合，2个CC,带宽等级为C,即最A200RBSo对应于带宽等级为C,每CC的RB分配也可以是不同的组合，不过A100200RBs之间。带内连续intraband(contiguous)我波聚合有两种方亲：•一种可能的方案是F1和F2小区住置柏同并且重鑫，提供几乎完全相同的覆盖范围。两层都提供重复的覆盖，并淮.两层都支持移动性。柏似的方案是F1和F2住于拥有柏似路徑损失配置丈件的同一频段上。•另一方亲是Fl和F2住置柏同而卖现不同覆盖施爾：F2夭线导向至F1的小区边界或者F1覆盖空洞中，以便改善覆盖范围和/或提嵩小区边缘乐吐量。频段间非连续•多F1(较低频率丿提供广覆盖并且F2上的RRHF2(较需频率丿用于改善热点上的呑吐量时，可以考虑鉗频拉远(RRH)方案。移动性根据F1覆盖来执行。F1和F2戏于不同频段时考虑类似的方亲。•屋HetNet方案中，有望看到许多小型小区和中继淮.各种频段上工作。PCell/SCell/ServingCell概念毎个CC对应一个独立的Cello配置了CA的UE与1个PCell和至多4个SCell相连。某UE的PCell和所有SCell组成了该UE的ServingCell集合。ServingCell可指代PCell也可以指代SCelloPCell是UE初始接入时的cell,负责与UE之间的RRC通信。SCell是症RRC重配置时添加的，用于提供额外的无线脊源。PCell是堆.连接建立(connectionestablishmentj时确定的；SCell是衣.初始妄全激活流程(initialsecurityactivationprocedure)之后，通过RRC连接重配置谄息RRCConnectionReconfiguration添加/修改/粹放的。毎个CC都有一个对应的•素引，primaryCC引固定为0,而每■个UE的secondaryCC•素引是通过UE特定的RRC信令发给UE的。某个UE聚合的CC通帝来自同一个eNodeB且这些CC是同步的。当配置了CA的UE柱所有的ServingCell内使用相同的CRNTIoCA是UE级的特性，不同的UE可能有不同的PCell以及ServingCell集合。Pcell是UE与之通信的主要小区，彼走义为用来传输RRC信令的小区，或者柏当于存淮.杨理上行控制信道fPUCCHJ的小区，这个信道柱一个指定的UE中只能有一个。-个pcell始终亦RRC_CONNECTED模式中处于活动状态，同时可能有一个或多个SCcll处于活动状态。其他的SCells仅可柱连接建立后配置为CONNECTED模式，以提供额外的无线资源。所有PCell和SCell统称为服务小区。PCell和SCell以此为基础的分量戟波分别为主分量我波(PCC)和辅助分量我波(SCC)。一个PCell配有一个扬理下行控制信道(PDCCH)和一个扬理上行推制信道(PUCCH)。测量和移动性过程基于PCell随机接入过程在PCell上进行PCell不可彼去激活。一个SCell可能配有一个扬理下行控制信道(PDCCH),也可能不，具体取决于UE功能。SCell绝没有PUCCHoSCell支特以MAC层为昱础的激活/去激活过程，以便UE节省电池电量。简单地做个比较：还以上面的运输做类比，PCell相当于主干道，主干道只有一条，不仅运输货杨，还负责与接收端进行交流，根擔接收端的能力fUECapability）以及有多少货杨要发（负我丿等告诉接收端要在哪几条干道上收货以及这些干道的基本情况等（PCcll负责RRC连接丿。SCell相当于辅干道，只负责运输货炀。接收端需要告诉发货端自匕的能力，比如能不能同时从多条干道接收货物，往毎条干道上一次能接收多少货扬等fUECapabilityJ。发货端feNodeB）才好按照对端CUEJ的能力调度发货，否则接收端戏理不过来也是勺费！（这里只是以下行为例，UE也可能为发货端丿O因为不同的干道还可能运输另一枇货杨（其它UE的数据丿，不同的货扬需要区分开，所以柱不同的干道上传输的同一枇货杨（属于同一个UE丿有一个扌目同的标记（CRNTI丿o跨戟波调度跨我波调度是Release10中为UE引入的可选功能，它可以柱UE能力传输过程中通过RRC激活。此功能的目的是减少使用了大型小区、小型小区和中继的异构网^(HetNet)方案中对我波聚合的干扰。玲我波调度仅用于亦没有PDCCH的SCell上调度脊源。负责在玲栽波调度上下文中提供调度信息的我波通过下行控制信息(DCI)中的栽波指示符字段(CIF)指朗。此调度也支持HcfNd和不对称配置。激活与去激活为了更好地管理配置了CA的UE的色也谄耗，LTE提供了SCell的激话/去激活机制(不支持PCell的激活/去激活丿。SCell激活时，UE柱该CC内1丿发送SRS；2)上掖CQI/PMI/RI/PTIj3丿检测用于该SCell和庄该SCell上传输的PDCCHo当SCell去激活时，UE症该CC内1丿不发送SRS；2)不上掖CQI/PMI/RI/PTI；3)不传输上行数据(包含pending的重传数据丿；4丿不检测用于该SCell和柱该SCell上传输的PDCCH；5丿可以用于pathlossreferenceformeasurementsforuplinkpowercontrol,但是测量的频率阵低，以便啥低功率葡耗。重配谄息中不带mobility控制信息时，新添加到servingcell的SCell初始为"deactivated''；而原本就柱servingcell集合中SCell（未变化或重配置丿，不改变他们原有的激活状态。重配诡息中带mobility控制信息时（例如handover）,所有的SCell均为"deactivated"态。UE的激活/去激活机制基于MACcontrolelement和deactivationtimers的结合。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为11011,见下图：Bit设置为1,表示对应的SCell＜激活；设置为0,表示对应的SCell＜去激活。毎个SCell有一个deactivationtimer,但是对应某个UE的所有SCell,deactivationtimer是才目同的，并通过sCellDeactivationTimer字段配置（由eNodeB配置丿。该值可以配置成"infliiify",艮卩去使能昱于timer的deactivationo当淮.deactivationtimer指走的时问内，UE没有淮.某个CC上收到数擔或PDCCH谄息，则对应的SCell将去激活。这也是UE可以自动将#SCell去激活的唯一情<Kjo当UE淮.子帧n收到激活命令时，对应的操作將•往n+8子帧启动。当UE往子帧n收到去激活命令或某个SCell的deactivationtimerM时，除了CSI赧吿对应的操作（4止上MJAn+8子帧完成外，其它操作必须A.n+8子帧内完成。SCell添加与刪除栽波聚合新增SCell无也A.RRC建立时立即激活。因此，RRC连接设置过程中没有针对SCell的配置。SCell通过RRC连接重新配置过程点服务小区集合中添加和刪除。请注意，由于LTE间切换视为RRC连接重新配置,SCe叫换''受到支持。SCell添加与刪除，涉及A4、A2事件的具体凍理和计算公式。SCell添加添加SCell的预置条件基北目前仅仅支持同一基北的小区作为CA小区，即主辅小区必须属于同一基北。UE接入或者切入后的服务小区即为PCell,要将某小区配置为SCell需满足如下条件:1＞UE的CA能力及协议定义的频段组.合，支持PCell与该小区之间进行CA；2＞该小区与PCell互为邠区；3＞该小区与PCell互为CA协同小区；两种SCell添加方式|1丿附着或切入后基北主动为UE添加SCell2丿基北收到添加辅我波的A4M4后为UE添加两种添加方式都需满足上述配置SCell的3个预置条件，差别仪往鲜区关糸，邻区关糸莊网管可配，若为“同覆盖"或“邠区包含本小区"则基北主劲添加，其它邠区关糸基北会在初始接入下发针对该邻区所亦频点的A4测量，UEXMA4后，基北配置该邻区为UE的SCelloA4事件下发信令添加SCellRRC重配葡息配置SCell:SCell删除基北柱配置某个邻区为UE的SCell的同时，会下发针对该SCell的A2事件，用来监控SCell的信号质量，当SCell的信号质量小于A2事件的门限，UE上报A2掖基北通过RRC重配通知UE刪除该SCelloA2事件下发刪除SCell切换Release10引入了一个新的测量事件：事件A6。多相邻小区的强度比SCell强一个偏移量时，便会发生事件A6o对于频段内SCell,此事件没那么有用，因为PCell和SCell的强度通帝极为相似。然而，对于频段问服务小区，相邻PCell的强度