载波聚合知识点整理

1、载波聚合定义 载波聚合是LTE-A的一个关键特性，3GPP在Release 10 (TR 36.913)阶段引入了载波聚 合，通过将多个连续或非连续的载波聚合成更大的带宽(最大100MHz)，以满足3GPP的 要求。3GPP Release 10(TS 36.300)对于 LTE-Advanced 载波聚合，有以下原则：-CA UE最多可以聚合(发送/接收)5个分量载波，每载波最大20MHz。-CA UE支持非对称载波聚合，即下行链路和上行链路聚合的分量载波数目可以不 同，但是上行分量载波数不能大于下行。 每个CC (Component Carrier)即分量载波的帧结构与3GPP Relea

2、se 8相同，实 现向下兼容。- 基于3GPP Release 10，当前允许聚合的载波是与R8/9兼容的载波，亦即R8/9终 端可以在其中一个载波上发送/接收数据。载波聚合是LTE-A的一个关键特性，通过将同频带和不同频带的“子”载波聚合，从而为 用户成倍提升峰值速率。CA终端未打开载波聚合与打开载波聚合功能对比：未打开载波聚合功能前，一个终端只能同时接入某一个载波，在该载波上进行上下 行数据传输，传输速率受到单载波带宽的约束。打开载波聚合功能后，支持载波聚合的终端可以同时接入两个载波，并同时在两个 载波上进行上下行数据传输，使数据传输速率大大提高。根据聚合载波所在的频带，载波聚合可以分为:

3、Intra-bandCA:将同频带内的两个载波聚合，使一个用户在同频带的两个载波进行 下行数据传输。同频带内的载波聚合分为连续和非连续的载波聚合。Inter-bandCA:将不同频带的两个载波聚合，使一个用户在不同频带的两个载波进 行下行数据传输。CA载波聚合方案载波聚合功能的增益载波聚合功能的增益如下:-资源利用率最大化：通过载波聚合，CA UE可以同时利用两载波上的空闲RB (Resource Block)，以实现资源利用率最大化，避免整体资源利用率的浪费。有效利用离散频谱：通过载波聚合，运营商的一些离散的频谱(尤其是Refarming 之后)可以得到充分利用。更好的用户体验：通过下行载波

4、聚合，CA UE相对非CA UE下行峰值速率可以提升 100%。在实际商用网的多用户场景下，CA UE激活SCell(Secondary Cell)后可 以更好利用空闲资源，提升整网非满负载时CA UE的吞吐量，给用户带来更好的体 验。W,A I W,A I /* 物半f栽波1我波2 Caseb 瑚塑州L . Q *样曲呈其电.川I的鸵甲校少京皱入，独庄4性2 1 洁引4 涡妃策“I的值炬轮源tt! K载波聚合典型部署场景场景1:共站同覆盖F1和F2共站并覆盖区域重叠，并且F1和F2提供近似相同的覆盖。F1和F2都提供对移动 性的支持。可能的场景是F1和F2在相同的频段内，比如1900MHz等

5、。对于F1和F2小区 覆盖重叠的区域可以进行载波聚合。场景2：共站不同覆盖F1和F2共站并覆盖区域重叠，但由于较大的路径损耗F2的覆盖区域较小。只有F1提供 足够的覆盖，F2用来提高吞吐量。移动性基于F1覆盖。可能的场景是F1和F2在不同的频段，例如F1 = 1900 MHz, 2 GHz and F2 =2.6 GHz等。对于F1和F2小区覆盖重叠的 区域可以进行载波聚合。场景3：共站补盲F1和F2共站，但是F2天线指向F1覆盖边界来提供小区边缘的吞吐量。F1提供足够的覆 盖，但F2由于较大的路径损耗可能会有覆盖盲区。移动性基于F1覆盖。可能的场景是F1 和F2在不同的频段，例如F1 = 1

6、900 MHz, 2 GHz and F2 =2.6 GHz同一个基站的F1 和F2小区在覆盖重叠区域可以进行载波聚合。场景4：共站不同覆盖+RRHF1提供宏小区覆盖，F2为RRH用来提高热点区域的吞吐量。移动性基于F1覆盖。可能的 场景是F1和F2在不同的频段，例如F1 = 1900 MHz, 2 GHz and F2 = 2.6 GHz。对 于F2 RRH小区覆盖内可以进行载波聚合。场景5：共站不同覆盖+直放站该场景和场景2相似，频率选择性直放站用来提供额外的覆盖。同一个基站的F1和F2小 区在覆盖重叠区域可以进行载波聚合。备注：F1、F2指载波频率1、载波频率2。目前协议明确规定CA典型

7、场景中，两个不同频 率的载波是在同一个eNodeB内，即intra-eNodeB。场景3的组网方式对于移动性管理、准入拥塞控制、负载平衡、载波管理等特性带来更高 的算法复杂度，而且S3场景将使天馈系统大大复杂，未见明显增益。场景4、5是HetNet 的应用场景。协议栈架构载波聚合下的协议栈架构有如下特点：-每个无线承载只有一个PDCP和RLC实体，RLC层上看不到物理层有多少个分量载 波。-各个分量载波上MAC层的数据面独立调度。-每个分量载波有各自独立的传输信道，每TTI 一个TB(Transport Block)以及独 立的HARQ实体和重传进程。 EPC在双流场景下(MJMO 2x2 )

8、,的胴需要能磐支落单用户下行建值速率 224Mbps.eNodeBW.NWe暧瞧支持一个瞄的RLC实久每魅波各自独立的MAC实 怵一以及L88P板间通信.RRU根捉3GPP 36.104相.3妾求1intrd-band CA (contiguous)两技点采用不同RR：U ,间步肘延需在130ns 以下；btra-band CA (昨卜:口湖卯口口占)两现点采用K同RRU/RFU ,同步时延需 在2舶芯以下；inter-band CA两频点采用不同RRU/RFU r同米眦延gL3u瑚下.喂据3G叩 36.808 5.7要求,Fntra-band CA (contiguous!中心颇点间隔装 满

9、足胡0的2的建效倍：涅嫌的NM&+20MHZ ,中心频点间隔为 19,BMHz ； 2DMHS+10MH2 ,中心频点可隔为 14.4MHz.UE诳UE支攻湖能,以及相关的颈段及带宽堪含3GPP TS 36.306规定,如啜U弦持CA .需要上报supportedBandCqmbinfltion- r eNcd(?B!a据UE3E持的频段及带宽坦台进行载波翼氏主副载波配置建议：D+D载波聚合：配置优化较为成熟的载波为主载波，保障整体性能最优。F+D载波聚合：现网为了增加D频段话务吸收能力，配置D频段载波做为主载波有利于CA 占比，即速率提升。n新扩容或翻频载波现网已存在优化时间 较跃载波做为福

10、点需继续优化现网已存在优化时间 较跃载波做为福点中心频点配置原则：3GPP标准TS 36.104要求：带宽内连续两载波的中心频点间隔要求满足300kHz的整数倍：Nominal channel spacing月畔Nominal channel spacing月畔nki蛔心-占侦750.60.3- 连续的20MHz+20MHz,中心频点间隔为19.8MHz；-20MHz+10MHz，中心频点间隔为14.4MHz；-20MHz+15MHz，中心频点间隔为17.1MHz。载波管理：CA UE共有三种状态：SCell配置未激活、SCell配置并激活、SCell未配置。说明：Pcell和Scell是针对

11、CA用户的用户级概念，用户初始接入的载波就是该CA用户 的Pcell，如果测量的小区集中的另一个小区满足A4事件，为该CA用户配置Scell。当 CA UE 上报 SCell 的 CarrAggrA4ThdRsrp，通过 RRC Connection Reconfiguration 将其配置为该 CA UE 的 SCell。当 CA UE 上报 SCell 的 CarrAggrA2ThdRsrp，通过 RRC Connection Reconfiguration 将该 CAUE 的 SCell 删除。如果打开载波管理开关CarrierMgtSwitch，在CA UE数据量不大的情况下可以去 激

12、活SCell从而节省UE在SCell的盲检、收发数据的能耗，以及上行CSI反馈。-当CA UE数据量大于一定门限时，则可以快速激活SCell，以提升CA UE的数据量 吞吐能力。-RLC缓存数据量 max (RLC出口速率 *ActiveBufferDelayThd,ActiveBufferLenThd)并且 RLC 首包时延 ActiveBufferDelayThd-eNodeB将下发MAC CE，快速激活该CA UE的SCell：如果是GBR承载(此时业务已经在PCell(Primary Cell)上建立了)，此时先判 决该GBR业务满意率是否满足，如果满足就不激活；如果不满足则尝试激活。

13、如果是non GBR承载，需要判决当前是否已经达到7UE的AMBR，若已达到就不激 活，否则激活该SCello为了保持eNodeB和UE侧能够同步，在UE正确接收到MAC层激活信令之后的第x个子帧 (n为下发MAC信令时子帧号，n+x子帧为真正激活的时间)上，eNodeB和UE同时激活；这 个x由物理层协议来确定(x为8)。CA UE业务量触发的Scell去激活：当CA UE每个承载都满足：RLC 出 口速率 DeactiveThroughputThd并且 RLC 缓存 DeactiveBufferLenThdeNodeB将下发MAC CE，去激活该CA UE的SCello载波聚合下的连接管理

14、载波聚合场景下的连接管理特点：CA配置后，UE和网络之间只有一条RRC连接，每个UE只分配一个C-RNTI。-CA UE在小区内发起RRC连接建立成功后，该小区就作为PCell (Primary Cell)， 并提供 NAS 层消息，PCell 对应的 CC 叫作 PCC (Primary Component Carrier) o-RRC 负责将 SCell 配置给 UEo SCell 对应的 CC 叫作 SCC (Secondary Component Carrier)o-DL SCC数量必须要大于等于UL SCCoPUCCH (Physical Uplink Control Channel

15、)只在 PCell 上承载 L1 的上行控制信 息，如下行数据的ACK/NACK、调度请求以及周期性CSI信息。其他信道均独立存 在于各载波中。-SCell可以去激活，PCell不能。PCell 出现 RLF (Radio Link Failure)，需要触发 RRC ReestablishmentoPCell的变更需要采用切换流程。-SCell的去激活、删除只能由eNodeB控制。SCell的建立流程主要包括两个步骤：CA UE在驻留小区发起RRC连接流程，当建完SRB2和DRB后，eNodeB根据CA UE上报的“是否需要启动Gap做测量”的能力来判决是否要配置测量Gap。如果CA UE需

16、要启动Gap，则eNodeB配置测量Gap并下发测量控制（本eNodeB内 另一个频点的频点信息、频率偏置、测量带宽、测量参数等）。如果CA UE不需要启动Gap，则eNodeB跳过测量Gap的配置，直接下发测量控 制。当CA UE上报A4事件（用于CA的A4事件的参数取值可以与异频切换的A4事件的参数 取值不同）后，eNodeB将检测UE上报的满足A4测量条件的小区，如果有同一小区集内的， 就下发RRC Reconfiguration Request消息给UE，将其配置为该CA UE的SCell。当eNodeB在SCell上收到UE上报的A2事件，eNodeB在PCell上直接下发 RRC

17、Reconfiguration信令将其删除。则该CA UE回退到单载波状态。其他上行失步检测、上行无线链路检测、RRC连接重建、无线承载管理等都与原流程相同。由RRC连接管理可知，当PCell要变更时，需要走切换流程。而SCell删除时，只需通过 RRC Reconfiguration 即可。载波聚合下的测量控制在载波聚合场景中，eNodeB在PCell上下发的测量控制相对连接管理中的测量控制， A2/A4事件的门限值可以配成不同。一般情况下，A4门限略高于异频切换中A4的取值，以 保证不会在异频邻区覆盖较差的区域配置CA。载波聚合下移动性管理的主要场景-当CA UE在PCell上报A3事件（

18、同频/异频邻区质量高于服务小区质量），此时 PCell 下发 RRC Connection Reconfigurationmessage信令，删除该 UE 当前的 SCell。然后，执行同频切换流程。如果新接入的目标小区也是可聚合的小区，那 么eNodeB在UE完成RRC连接建立后重新下发测量控制。如果UE上报A4且是该小 区集内的，eNodeB将其配置为该UE的SCell。当CA UE在PCell上报A2事件，此时PCell下发测量控制触发异频测量。UE上报A4事件后，PCell进行异频切换（无论目标小区是否是小区集内的），亦即可能会 出现PCell向SCell做异频切换的情况。系统容量影响-