FDD LTE载波聚合培训教材.ppt

无线网络服务部 网规网优产品支持团队 CL业务团队 网优培训 FDDLTE载波聚合功能 目录 载波聚合引入载波聚合原理介绍载波聚合切换流程简介载波聚合功能配置载波聚合的优化 标杆速率 托举速率 VoLTE 从话音经营向流量经营转型 移动宽带用户体验是关键 电路话音 分组数据 电路话音 分组数据 分组数据 话音业务为主宏覆盖满足需求 数据业务为主宏覆盖 热点覆盖 移动宽带宏微协同覆盖 从话音经营向流量经营转型 移动宽带业务体验是关键 4G建设需考虑多频段组合部署策略 国内频谱资源现状 电信频段离散并且有短板 CU 1940 1955 2130 2145CT 1920 1935 2110 21252 1GBand1频段各家20M GSM900CM 890 909 935 954CU 909 915 954 960 FDD 已分配 FDD 已定义但未分配 TDD 已分配 非IMT频段 未定义IMT频段 潜在的LTE频谱 不含refarming CM 2010 2025 2320 2370 2575 2635 CM 1880 1920CU 2300 2320 2555 2575CT 2370 2390 2635 2655 CDMA800CT 825 835 870 880 CM 1710 1735 1805 1830CU 1735 1765 1830 1860CT 1765 1785 1860 1880 800M黄金低频段太窄 1 8G与2 1G频谱组合是优势 2 6G不是国际通用频谱 FDD1800M FDD2100M TDD 中国电信无线网络定位及发展策略 载波聚合提高中国电信4G时代竞争力 未来网络 同质化竞争中的胜出必须依赖技术创新 用户感受是运营商网络竞争的核心 峰值速率是运营商技术品牌的核心支撑 峰值速率吸引用户 基本体验留住用户 差异化争取用户 每个载波占用的现有的LTE频带 5M 10M 15M 20M LTE AUE可以发送或接收上一个或多个载波 而LTEUE只能利用一个载波 载波可以是连续的 也可以是非连续的 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 可以增加单用户的吞吐量 载波聚合CA 通过两个或者多个分量载波聚合获取更大的系统带宽 提高系统吞吐量 并提高离散频谱的利用率 载波聚合优势 载波聚合特点 不同频段的覆盖效果差异很大 800M频段覆盖优势最为明显 1800的接近1 4倍 频谱分析 频谱能力评估 800M穿透损耗相比2 6G小5dB 在室外穿透室内覆盖场景优势明显 可满足FDD LTE覆盖广度和深度需求 不同频段穿透损耗不同 1800M穿透损耗与F频段相当 不同频段的覆盖半径对比 不同频段的穿透损耗对比 覆盖是2 6G的1 4倍 覆盖是2 6G的3倍 相比2 6G穿透损耗少5dB 高频段用于热点覆盖用于标杆速率的提升 低频段用于广覆盖用于托举速率 为了满足LTE A下行峰速1Gbps 上行峰速500Mbps的要求 需要提供最大100MHz的传输带宽 但由于这么大带宽的连续频谱的稀缺 很多运营商拥有的频谱资源往往都是非连续的 每个单一频段都难以满足用户LTE Advanced对带宽的需求 因此3GPP组织在Rel 10 TR36 913 中提出了载波聚合 CA CarrierAggregation 技术 通过多个连续或者非连续的分量载波聚合获取更大的传输带宽 从而获取更高的峰值速率和吞吐量 载波聚合 载波聚合 CarrierAggregation CA 是指基站根据UE能力将2个或更多 协议设计最多支持5个的载波聚合在一起以支持更大的传输带宽 最大为100MHz 每一聚合的载波称为分量载波 CC ComponentCarrier 每个分量载波的带宽可以是5MHz 10MHz 15MHz或20MHz 1 V3 20 50 20版本支持2个载波的聚合 对于三载波聚合 实验版本支持 商用版本尚未发布 2 对于TDLTE和FDDLTE的载波聚合 要在V3 3版本中实现 1 2013年1月 中兴通讯与中国移动在广州扩大规模试验网环境下首次实现D频段的载波聚合测试 室外环境测试速率达到223Mbps 2 2013年2月 紧接着又实现了新的突破 于2月份在北京香格里拉酒店重点演示了业界首次F D跨频段的载波聚合功能 测试速率达到了430Mbps 3 2013年6月 中兴通讯在上海举办的MAE 亚洲移动通信博览会 上 业界首家现场演示F D跨频段4载波的载波聚合 CA 演示速率达到1Gbps 4 2013年9月 香港CSL联合中兴通讯在香港演示了1800MHz 2600MHz跨频段载波聚合 CA 演示速率达到300Mbps 5 2014年3月 比利时第三大移动网络运营商BASE与中兴通讯共同在比利时哈瑟尔特市用2x20MHz载波聚合进行了测试 该测试结合了MIMO2x2技术 最大速率达300Mbps BASE公司表示 这是比利时首个LTE A试验 6 2014年12月 中国移动全球合作伙伴大会在广州举行 中兴通讯成功演示了业界首例FDD900MHz TDD2 6GHz载波聚合Demo 峰值吞吐量达到183MHz 这一技术为FDD TD LTE混合组网 深度融合提供了强有力的技术支持 7 2015年1月 在香港HKT1010旗舰店中环shop 现场测试了在我司FDD LTE商用现网中LTE A跨频段 1 8G 2 6G 各20MHz 的CA能力 成功的在商用网环境下实现双载波跨频段聚合接近理论值300M的测试速率 8 2015年3月 中兴通讯在2015巴塞罗那移动通讯展上宣布联合中国移动 与高通公司成功演示业界首个基于商用终端芯片的TD LTE下行3载波聚合 CA 下行数据吞吐率达到330Mbps 标志CA商用进程迈出重要一步 载波聚合的商用进展 载波聚合关键功能 主辅小区配置 基于CA的干扰消除 多载波联合调度 负载均衡 基于切换的载波间负荷均衡PRB利用率PBR最低保障速率基于CA下调度的主辅小区负荷调整 聚合载波间负荷调整更加灵活 降低切换频率 提高资源利用率和系统容量 载波聚合标准化进展 R10 R12 协议完善 上行引入多TA支持不同子帧配比载波聚合针对运营商需求引入更多不同的频段聚合 引入载波聚合基本概念 支持最大5载波聚合完成相关协议的标准化 包括L1 L2 L3引入部分CA频段组合 包括带内和带间 跨制式载波聚合 支持FDD TDD载波聚合CA频段组合进一步完善 Rel 10 Rel 11 Rel 12 载波聚合后续演进方向 超5载波聚合 R13 超5载波CA的动机 超过5个载波的聚合能带来更好的收益宏蜂窝的Pcell在载波增加以及Smallcell增加的情况下 上行PUCCH负荷增加的很多 需增强Scell的PUCCH的传输在RAN4的射频指标已讨论4个下行聚合的配置 RAN1 RAN2的协议需要继续增强以避免成为瓶颈 超5载波CA的研究内容 制定标准可以支持32个载波聚合基于现在的CA框架扩展增强上 下行控制信令和高层协议能力支持上行载波聚合 支持Scell上传输PUCCH LargerCapacity 目录 载波聚合引入载波聚合原理介绍载波聚合切换流程简介载波聚合功能配置载波聚合的优化 载波聚合类型 载波1 载波2 载波3 载波1 载波2 载波3 载波1 载波N BandA BandA BandA BandB 载波3 带内非连续载波 Carrier2 LTE 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 载波聚合能够后向兼容R8 R9 参与聚合的载波可以是连续的 可以是非连续的 各个载波可以位于同一频段 也可以位于不同频段 3GPP协议中定义了三种类型的载波聚合 以满足不同运营商的频谱状况 3GPP协议对于各频段是否支持频段内连续CA 频段内非连续CA 频段间CA都有详细的规定 对于各频段下支持CA的带宽组合也做了详细规定 若是频段内CA 则对于做CA的两小区的中心频点也有相应的要求 3GPP定义的频段组合 中国电信中国联通频段 PCell和SCell的频段 频点及带宽需要根据协议和UE能力来判断 协议36 101 b60中规定表3 1 表3 2 表3 3的小区组合可以进行CA 除了36 101 b60中定义的小区组合外 最新c60版本协议定义也支持Band1 Band3的CA 载波聚合的主要部署场景 协议定义了5种应用场景 而对于FDDV3 20 50版本只支持1 2 3场景 主小区和辅小区 UE在cell1发起随机接入并建立RRC连接 cell1为UE的主小区 Pcell PrimaryCell 主小区对应的载波为主载波 PCC cell2为辅小区 Scell SecondaryCell 辅小区对应的载波为辅载波 包括一个DLSCC和可选的ULSCC cell1 cell2 cell3 cell4 UE UE Pcell 提供UE的安全输入参数 ECGI PCI和EARFCN 提供UE的NAS移动性信息 TAI 同时配置有上下行载波 Scell 配置有一个下行载波 可选的可以配置一个上行载波 按照目前了解到的信息 终端普遍不支持上行的载波聚合 ServingCell 处于RRC CONNECTED态的UE 若没有配置CA 则只有一个ServingCell 即PCell 如果配置了CA 则ServingCell集合是由PCell和SCell组成 在CA下UE仅有一个RRC连接 PCC的变更仅能通过包含MobilityControlInfo的RRC重配信息通过重新发起RRC连接 从而完成PCC的变更 对于SCell的RLF不会触发RRC重建 仅当PCell发生RLF时才触发RRC重建 对于具有载波聚合能力的UE 其主小区的接入和RRC连接建立过程同非CA终端完全一样 不同的是对于具有CA能力的UE在主小区建立RRC连接后 系统侧会进一步根据覆盖情况 基于相关的测量报告为UE添加 删除或修改辅小区 辅小区 载波的添加 若服务小区与邻区的关系为 同覆盖 或 包含 时 则系统直接为UE添加辅小区 若服务小区与邻区的关系为 相邻 时 则通过A4事件为UE添加辅小区 当收到测量邻区的A4事件 则选择测量报告中与PCell小区为邻区的信号最强小区作为SCell小区 同时对这个SCell小区下发A2 A6测量配置 辅小区 载波的添加 通过A2事件删除辅小区当收到测量SCell的A2事件 则删除该SCell 并删除针对该SCell的A2 A6事件 并下发该小区和其它还没下A4测量邻区的A4测量 辅小区 载波的删除 辅小区 载波的删除 通过A6事件为UE进行同频辅小区的切换A6事件触发条件为邻区信号强度比当前SCC强offset offset为信号强度偏差 当收到测量SCell的A6事件 则删除触发A6事件报告的SCell小区 并选择测量报告中与PCell小区为邻区的信号最强小区作为新的SCell小区 同时对这个SCell小区下发相关的测量配置 辅小区 载波的修改 辅小区 载波的修改 载波间负荷调整 CA下主辅载波小区间负荷不均衡时 可以触发通过载波间协调调度 将Rel 10支持CA的UE的业务数据尽量调度在负荷轻的载波上 从而可以改善网络不均衡 并且可以减少通过切换方式进行负载均衡 载波聚合负荷均衡 GBR业务不能在主辅载波上共同调度 故CA下主辅载波负荷调整是针对GBR业务 周期性监测小区负荷是否超过门限目标载波选择选择进行资源回退或搬移的承载承载的回退 搬移 从协议定义来看 CAUE在PDCP和RLC层对载波聚合是透明的 在MAC层聚合各个载波的实体 因此MAC知道各个载波的所有调度活动 有了调度的灵活性 对于GBR 根据各个载波的负荷情况 可以独立在主载波或者副载波上调度 并保证业务的QoS 对于NGBR 为了实现CAUE和non CAUE的相对公平 实现差异化调度 有两个调度策略 公平调度 对CAUE在计算优先级时历史流量使用各个载波总的流量作为分母 在相同信道条件下 non CAUE虽然只占有一个载波的资源 但有相对较高的PF优先级 实现CAUE在流量和物理资源的占用上相对公平差异化调度 对于CAUE在计算优先级时历史流量使用各个载波的流量作为分母 在相同信道条件下 non CAUE和CAUE在该载波达到相对公平 但因为CAUE在两个载波同时调度 暂用两份资源 因此CAUE的流量远高于non CAUE 载波聚合下的调度 为了更好地管理CAUE的电池消耗 LTE提供了SCell的激活 去激活机制 PCC总是激活的 SCC默认是去激活的 当SCell激活时 UE在该辅载波内 发送SRS 上报CQI PMI RI 监测用于该SCell和在该Scell上传输的PDCCH 当SCell去激活时 UE在辅载波内不发送SRS 不上报CQI PMI RI 不传输上行数据 仅上行CA 不检测用于该SCell和在该SCell上阐述的PDCCH 辅载波激活去激活 辅载波激活 当UE业务及系统满足以下三个条件系统会在PCC上下发激活MACCE激活辅载波NGBR业务AMBR未满足或者GBR业务无法满足 当前主载波无法满足该UE的业务需求导致业务拥塞 主载波PRB利用率高于配置的主载波激活阈值且辅载波PRB利用率低于配置的辅载波激活阈值 小区级 辅载波去激活 满足如下任一条件 将会去激活辅载波主载波PRB利用率低于配置的主载波去激活阈值且辅载波PRB利用率低于配置的辅载波去激活阈值 基站将在PCC下发去激活MACCE去激活辅载波 此处有待商榷 当前用户辅载波的MCS低于某一阈值 TheMCSThresholdOfSCellDeActive 则SCC可通过PCC下发去激活MACCE来去激活 Deactivate 包括自己 配置辅载波隐式去激活定时器 deactivationtimer 不为Infinity UE在该辅载波配置的去激活定时器时间内没有收到数据或者PDCCH消息 则UE会自动去激活辅载波 后台未找到该参数 辅载波激活去激活 目录 载波聚合引入载波聚合原理介绍载波聚合切换流程简介载波聚合功能配置载波聚合的优化 UE接入CA小区 当主载波满足A3事件后触发切换 在切换过程中先删掉辅载波 然后源主载波切换到目标主载波 切换后根据配置的方式不同增加辅载波 增加辅载波的方式有基于测量增加和盲增加两种 站内切换大概流程图如图 以基于测量的辅载波添加为例 站内基于无测量增加辅载波步骤流程和 基于测量后增加目标侧辅载波 相比少了步骤 6 其他步骤相同PSS有无可能向SCC做切换 PCC做站内切换 站内切换流程图 PCC做站间S1切换 站间S1切换大概流程图如示 以基于测量的辅载波添加为例 站间基于S1无测量增加辅载波步骤流程基本和 基于测量后增加目标侧辅载波 相比少了步骤 10 其他步骤相同 站间S1切换大概流程图 PCC做站间X2切换 站间X2切换大概流程图如示 以基于测量的辅载波添加为例 站间基于X2无测量增加辅载波步骤流程基本和 基于测量后增加目标侧辅载波 相比少了步骤 8 其他步骤相同 站间X2切换大概流程 SCC之间的切换 其实对应就是前文提到的SCELL修改 1 终端在建立了SCELL之后 系统就会下发针对这个SCELL的A6测量配置2 如果有符合条件的A6MR上来 系统就直接去除原有SCELL 替换为新的SCELL3 针对这个新的SCELL 重新下发A6测量配置 疑问 1 A6测量配置是否只针对同频 YES SCC向其余小区的切换 可能的场景 1 SCC向其余站点的同频 异频切换发MR2 SCC向站内同频邻区发出MR 50号测量配置 目标可能是SCC范围内 也有可能是SCC范围外3 SCC向站内异频邻区发出MR 70号测量配置 目标可能是SCC范围内 SCC范围外 PSS外场未严谨验证 但是基于研发的描述 应该不会发起切换 目录 载波聚合引入载波聚合原理介绍载波聚合切换流程简介载波聚合功能配置载波聚合的优化 1 仅支持站内基带处理板内或板间的下行两载波聚合 不支持跨BBU机框的载波聚合 在V3 20 50 XX系列版本 BPL0单板不支持CA 载波聚合配置要求 4 终端在核心网开户要求AMBR下行大于300Mbit s 上行大于100Mbit s 3 传输带宽满足eNodeB吞吐量要求 2 跨单板需要增加CR0单板和X2 IP配置 1 通过邻区调整工具将两个小区配置成邻区 CA网管配置 2 在配置管理的制式特色功能中找到小区协同管理 3 在小区协同管理中勾上测试CA的基站 然后点击右边查询按钮 载波聚合数据配置过程 4 勾选其中一个小区 在点击组合按钮 会弹出邻区列表框 协同关系类型选择为DL CA 然后勾选邻区 点击确定按钮 5 在LTE邻接关系中将两个做为CA小区的邻区关系根据实际情况配置 A 邻区关系选择为同覆盖或者被邻区包含B 邻区关系选择为相邻 载波聚合数据配置过程 在小区协同管理中勾上测试CA的基站 然后点击右边查询按钮 勾选其中一个小区 在点击分离按钮 去掉小区前面的勾选 之后同步即可 载波聚合配置删除 载波聚合的KPI介绍 参数配置原则 CA载波间负荷调整载波间负荷调整开关 参数配置简介 CA载波间负荷调整启动门限 主载波激活门限 辅载波激活门限 主载波去激活门限 辅载波去激活门限 辅载波去激活MCS门限 PUCCH1b资源 增加SCell的A4事件 删除SCell的A2事件 表示CA小区支持多少个 可使用两载波的UE 应根据系统支持的用户的数量配置 若该参数配置的越大 则PUCCH占用的RB数就会越多 对系统的流量造成影响 若该参数取值为0 则无法启用CA业务 载波聚合的添加辅载波为A4事件 要求的是辅载波信号质量高于门限值 当前用户辅载波的MCS低于某一阈值 TheMCSThresholdOfSCellDeActive 则SCC可通过PCC下发去激活MACCE来去激活 Deactivate 包括自己 主载波PRB利用率高于配置的主载波激活阈值且辅载波PRB利用率低于配置的辅载波激活阈值 激活辅载波条件之一 主载波PRB利用率低于配置的主载波去激活阈值且辅载波PRB利用率低于配置的辅载波去激活阈值 基站将在PCC下发去激活MACCE去激活辅载波 删除辅载波门限 CA载波间负荷调整启动门限 定义什么时候启动负荷调整 CA功能属于LTE A内容 因此终端需要支持3GPPRel 10协议的CA功能 可通过查看uecapabilityinformation信息查看UE是否支持CA CA终端要求 UeCapabliltyInformation中的supportbandcombination R10信元来查看终端是否支持CA的载波信息 supportbandcombination R10信元包含15个子信元 以此elem 0 为例 可以看出该终端支持band1为主载波 band3为辅载波的CA组合 其他信元含义以此类推 注意 使用UDAV3 20 50 20P03 低版本无法显示此信息 辅载波添加 通过观察小区信令跟踪中的重配信令确认CA有没有使能 UE接入后的重配信令中的ScellToAddModeList r10信元有1个子信元 其显示PCI 167 小区1 辅载波已经被添加 在QXDMDLThroughputandBLER界面下读取下行流量 PCELL