载波聚合基本原理Word下载.docx

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2.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可以得到充分利用。

3.更好的用户体验：

通过下行载波聚合，CAUE相对非CAUE下行峰值速率可以提升100%（CAUE支持Category6的情况下）。

在实际商用网的多用户场景下，CAUE激活SCell（SecondaryCell）后可以更好利用空闲资源，提升整网非满负载时CAUE的吞吐量，给用户带来更好的体验。

2.3典型场景

协议定义场景

3GPPRelease10（TS36.300AnnexJ）定义了载波聚合的5种组网应用场景。

华为eNodeB对这5种场景的支持情况如表2-1所示。

表2-1载波聚合组网应用场景及华为eNodeB支持情况

载波聚合组网应用场景

华为eNodeB是否支持

备注

S1：

共站同覆盖

是

无

S2：

共站不同覆盖

S3：

共站补盲

否

S3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将使天馈系统大大复杂，未见明显增益，暂不支持。

S4：

共站不同覆盖+RRH（RemoteRadioHead）

S4是HetNet的应用场景（做载波聚合的HetNet需要宏微异频组网，且需要共站共框），暂不支持。

S5：

共站不同覆盖+直放站

S5是HetNet的应用场景，暂不支持。

在以下图示中，F1、F2指载波频率1、载波频率2。

目前协议明确规定载波聚合组网应用场景中，两个不同频率的载波是在同一个eNodeB内，即intra-eNodeB。

∙S1：

图2-2共站同覆盖

∙S2：

图2-3共站不同覆盖

∙S3：

图2-4共站补盲

∙S4：

共站不同覆盖+RRH

图2-5共站不同覆盖+RRH

∙S5：

图2-6共站不同覆盖+直放站

产品应用典型场景

普通小区支持载波聚合的场景，根据载波频段可分为：

∙同频段载波聚合

∙异频段载波聚合

2.4架构

载波聚合下行实现架构如图2-7所示。

由图中可知：

∙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（TransportBlock）以及独立的HARQ实体和重传进程。

图2-7CA下行处理架构

ROHC:

robustheadercompression

3技术描述

∙3.1载波聚合功能简介

∙3.2载波聚合业务流程

∙3.3载波聚合下的连接管理

∙3.4载波聚合下的移动性管理

∙3.5载波聚合下的调度

∙3.6载波聚合下的DRX控制

3.1载波聚合功能简介

表3-1载波聚合功能简介

特性ID

特性名称

功能简介

TDLAOFD-00100111

Intra-bandCarrierAggregationforDownlink2CCin30MHz

将同频带内的两个载波进行聚合，使一个CAUE在同频带的两个载波进行下行数据传输。

本特性可支持的最大总带宽为30MHz。

TDLAOFD-00100102

SupportforUECategory6

本特性支持eNodeB对CAT6终端（R10版本3GPP协议中定义）实行载波聚合。

应用本特性后，在2x2MIMO的情况下，一个CAT6终端可达到下行220Mbit/s的峰值速率。

TDLAOFD-00100201

CarrierAggregationforDownlink2CCin40MHz

本特性支持将频带内或频带间的两个载波进行聚合，使一个CAUE在两个载波进行下行数据传输。

本特性可支持的最大总带宽为40MHz。

TDLAOFD-070201

（仅用于MacroeNodeB）

CAforDownlink2CCFromMultipleCarriers

在部署多个载波的场景下，本特性支持根据UE的载波聚合能力来灵活地选取其中最优的两个载波进行载波聚合。

3.2载波聚合业务流程

如图3-1所示，载波聚合业务流程主要有以下四步：

1.eNodeB配置CA小区集，并配置CA特性相关的参数。

CA小区集是指在eNodeB上将若干小区配置到一个逻辑集合内，只有该集合内的小区才允许聚合。

2.CAUE在PCell（PrimaryCell）建立初始连接。

PCell是CAUE驻留的小区，即主服务小区。

3.若SCC的盲配置开关关闭，eNodeB将下发A4测量，并根据CAUE上报的测量结果来配置CAUE的SCell（Secondarycell）；

若SCC的盲配置开关打开，则eNodeB直接启动CAUE的SCell配置。

SCell是指在PCell上通过RRCConnectionReconfiguration消息配置给CAUE的辅小区，可以为CAUE提供更多的无线资源。

4.实时监测CAUE数据量，根据结果激活或去激活SCell。

图3-1载波聚合业务流程

3.2.1配置CA小区集

配置CA小区集：

1.增加CA小区集，CA小区集类型指示CAGROUP.CaGroupTypeInd选择“TDD”。

2.增加CA小区集小区，将聚合的载波所在的小区加入到CA小区集中。

目前CA小区集最多支持6个小区，小区可以是异频小区，也可以是同频小区。

3.2.2UE呼叫建立

相比非载波聚合场景，载波聚合场景下需要选择优先驻留的主小区，即支持PCC锚点选择功能，其他的呼叫流程与普通用户的呼叫流程相同，具体请参见《连接管理特性参数描述》。

如果eNodeB的PCC锚点开关打开，即EnodeBAlgoSwitch.CaAlgoSwitch的子开关“PccAnchorSwitch”设置为“ON”时，则当CAUE初始连接建立后，若不存在QCI=1的承载，eNodeB需要进行PCC锚点选择流程处理，否则无需处理。

PCC锚点选择流程如下：

eNodeB判断当前PCell的优先驻留主小区优先级CaGroupCell.PreferredPCellPriority在当前CA小区集中是否最高。

∙如果是最高或所有小区优先级相等，PCC锚点选择流程结束。

∙如果不是最高，那么搜索CA小区集中的其他小区，根据它们的优先驻留主小区优先级CaGroupCell.PreferredPCellPriority从高到低处理。

1.如果CAUE能力可支持该小区对应的频点，且UE支持异频切换，并且当前小区的主基带板不是LBBPc，那么下发对该小区的A4测量。

2.当eNodeB收到CAUE上报的该小区的A4测量报告时，eNodeB触发异频切换，使CAUE切换到该小区；

如果eNodeB未收到CAUE上报的该小区的A4测量报告或者切换失败，则停止该A4测量，同时对下一个低优先级的异频小区，做同样的处理。

3.如果未成功选择到其他的小区，则CAUE继续驻留到当前PCell，PCC锚点选择流程结束。

说明：

∙CA小区集中频点不同的小区建议配置不同的优先驻留小区优先级。

∙同频小区建议配置相同的优先驻留主小区优先级。

如果不相同，则eNodeB选择同频小区中优先驻留主小区优先级最高的小区进行优先驻留主小区流程处理。

∙优先驻留主小区流程仅针对初始接入，切换入和重同步不涉及。

3.2.3SCell配置

SCell的状态

CAUE的SCell有三种状态：

∙SCell配置未激活：

已配置为CAUE的SCell，但没有激活，不能做载波聚合。

∙SCell配置并激活：

已配置并激活为CAUE的SCell，可以做载波聚合。

∙SCell未配置：

未测量到CA小区集中有满足A4事件的CA小区集小区，不配置SCell。

SCell的配置流程

eNodeB遍历以当前接入小区为PCell的各个候选SCell的候选辅小区优先级CaGroupSCellCfg.SCellPriority，从高到低进行如下处理。

SCell的配置流程受eNodeB的SCC盲配置开关状态以及候选SCell的盲配置标记影响，具体为：

∙当SCC盲配置开关打开，即ENodeBAlgoSwitch.CaAlgoSwitch的子开关“SccBlindCfgSwitch”设为“ON”，且该候选SCell对应的辅小区盲配置标记CaGroupSCellCfg.SCellBlindCfgFlag为“TRUE（是）”时，eNodeB将进行基于盲配置的SCell配置流程。

∙当SCC盲配置开关关闭，即满足如下情况之一时，eNodeB将进行基于测量的SCell配置流程：

▪eNodeB的辅载波盲配置开关关闭，即ENodeBAlgoSwitch.CaAlgoSwitch的子开关“SccBlindCfgSwitch”设为“OFF”。

▪eNodeB的辅载波盲配置开关打开，即ENodeBAlgoSwitch.CaAlgoSwitch的子开关“SccBlindCfgSwitch”设为“ON”，但在eNodeB中以当前接入小区为PCell的候选SCell对应的辅小区盲配置标记CaGroupSCellCfg.SCellBlindCfgFlag都为“FALSE（否）”。

基于盲配置的SCell配置流程：

CAUE在小区内发起RRC连接（包括初始接入、重建、切换入），当SRB2（SignalingRadioBearer）和DRB（DataRadioBearer）建立后，eNodeB根据UE能力上报获知UE是否支持CA、支持载波聚合的频段。

直接尝试通过RRCConnectionReconfiguration将高优先级的小区配置为该CAUE的SCell。

如果具有相同候选辅小区优先级候选SCell有多个，则随机选择一个进行上述盲配尝试。

如果SCell盲配置成功，则辅小区配置流程结束，否则转向下一优先级的候选小区。

如果所有候选小区都遍历完成仍没有成功，则按基于测量的SCell配置流程配置SCell。

基于测量的SCell配置流程：

CAUE在小区内发起RRC连接（包括初始接入、重建、切换入），当建完SRB2（SignalingRadioBearer）和DRB（DataRadioBearer）建立后，eNodeB根据UE能力上报获知UE是否支持CA、支持载波聚合的频段以及是否需要启动Gap。

当EnodeBAlgoSwitch.CaAlgoSwitch的子开关“CaTrafficTriggerSwitch”打开时，若CAUE的业务量满足CAUE业务量触发的SCell激活所述的激活条件时，触发下述的配置辅小区流程；

当EnodeBAlgoSwitch.CaAlgoSwitch的子开关“CaTrafficTriggerSwitch”关闭时，不需要判断CAUE的业务量，直接触发下述的配置辅小区流程。

详细流程为：

1.eNodeB对CA小区集中的所有其他小区按照CaGroupSCellCfg.SCellPriority从高到低进行遍历，下发高优先级小区（不含优先级为0的小区）的A4测量（A4事件RSRP的触发门限等于PCell的CAMGTCFG.CarrAggrA4ThdRsrp与所要测量的候选辅小区的CaGroupSCellCfg.SCellA4Offset之和），并根据是否需要启动Gap做测量的能力来判决是否要配置测量Gap：

∙如果CAUE对当前异频邻区频点需要启动Gap：

当CAUE存在QCI=1的承载时，结束辅小区配置流程。

当CAUE不存在QCI=1的承载时，eNodeB配置测量Gap并下发测量控制（候选SCell的频点信息、频率偏置、测量带宽、测量参数等）。

∙如果CAUE对当前异频邻区频点不需要启动Gap，则eNodeB跳过测量Gap的配置，直接下发测量控制。

2.下发A4测量后启动测量定时器。

3.在测量定时器超时前：

∙没有收到A4测量报告，则下发次优先级小区的A4测量，并启动测量定时器，如此循环处理。

如果所有候选小区都先后下发了A4测量，都没有收到A4测量报告，则结束流程。

∙收到A4测量报告，eNodeB将这些小区按RSRP进行排序，通过RRCConnectionReconfiguration消息将RSRP值最大的小区配置为该CAUE的SCell。

当ENodeBAlgoSwitch.CaAlgoSwitch的子开关“SccA2RmvSwitch”打开时，eNodeB对通过A4测量配置成功的SCell下发A2测量（A2事件RSRP的触发门限等于PCell的CAMGTCFG.CarrAggrA2ThdRsrp与所要测量的SCell的CaGroupSCellCfg.SCellA2Offset之和）。

当ENodeBAlgoSwitch.CaAlgoSwitch的子开关“SccA2RmvSwitch”关闭时，eNodeB不下发A2测量。

对已经配置了的SCell，如果CAUE上报该SCell的A2测量报告，eNodeB在PCell上直接下发RRCConnectionReconfiguration消息将该SCell删除。

则该CAUE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。

这里不做赘述。

∙若CAMGTCFG.CarrAggrA4ThdRsrp与CaGroupSCellCfg.SCellA4Offset之和大于-43dBm，则实际生效的A4门限取-43dBm，若小于-140dBm，则取-140dBm。

若CAMGTCFG.CarrAggrA2ThdRsrp与CaGroupSCellCfg.SCellA2Offset之和大于-43dBm，则取-43dBm，若小于-140dBm，则实际生效的A2门限取-140dBm。

∙CA小区集中的同频小区建议配置相同的候选辅小区优先级。

如果不相同，则eNodeB选择同频小区中候选辅小区优先级最高的小区进行辅小区配置流程处理。

从eRAN8.0版本开始引入基于AMBR的载波聚合用户数控制流程，用于判断是否启动SCell配置流程。

详细流程如图3-2所示。

当UE初始接入、切换入、重建入小区并上报其CA能力后，eNodeB检查当前小区内的PCC用户数量是否已经达到配置门限CaMgtCfg.CellMaxPccNumber。

若已经达到该门限值，则不允许该UE进入SCell配置流程；

若未达到，则判断该UE的AMBR（AggregateMaximumBitRate）值是否高于配置门限值CaMgtCfg.CaAmbrThd。

若未高于该门限值，则不允许该UE进入SCell配置流程；

若高于配置门限值，则允许该UE进入SCell配置流程。

图3-2基于AMBR的载波聚合用户数控制流程

∙小区内的SCC用户数不统计入CaMgtCfg.CellMaxPccNumber。

∙对于已进入SCell配置状态的UE，若此时其AMBR值被降低到门限以下，eNodeB不会主动释放其SCell，而是等满足SCell删除条件时再删除SCell。

∙若最大PCC用户数门限值被修改，且低于小区内已进入配置SCell状态的PCC数，eNodeB不会主动删除CAUE的SCell。

基于A6事件的辅小区变更

当ENodeBAlgoSwitch.CaAlgoSwitch的子开关SccModA6Switch打开时，eNodeB在配置CAUE的SCell之后，如果CAGROUP中存在与该Scell同频的小区，eNodeB会通过RRCConnectionReconfiguration消息对CAUE配置SCC频点的A6测量（A6测量门限值等于PCell的CaMgtCfg.CarrAggrA6Offset）。

当eNodeB收到CAUE上报的A6测量事件报告时，根据上报小区的RSRP从高到低选择CAGROUP中的小区作为候选辅小区，通过RRCConnectionReconfiguration消息进行Scell的变更，如果变更失败就选下一优先级小区。

3.2.4业务量监控

CAUE业务量触发的SCell去激活

当CAUE每个承载都满足如下条件，则eNodeB将下发MACCE，去激活该CAUE的SCell：

∙RLC出口速率≤CaMgtCfg.DeactiveThroughputThd

∙RLC缓存<

CaMgtCfg.DeactiveBufferLenThd

根据是否打开载波管理开关CaMgtCfg.CarrierMgtSwitch，eNodeB对去激活Scell进行不同的处理：

∙如果打开开关，则eNodeB实时检测CAUE的下行数据量。

在CAUE数据量不大的情况下去激活SCell从而节省UE在SCell的盲检、收发数据的能耗，以及上行CSI（ChannelStateInformation）反馈。

∙如果关闭开关，CAUE数据量减小时不会去激活SCell。

如果载波管理开关CaMgtCfg.CarrierMgtSwitch打开，当ENodeBAlgoSwitch.CaAlgoSwitch的子开关CaTrafficTriggerSwitch打开时，eNodeB基于CAUE业务量触发的SCell去激活之后，也会立刻对CAUE下发RRC连接重配置信令删除CAUE的SCell。

CAUE业务量触发的SCell激活

当CAUE数据量大于一定门限时，则快速激活SCell，以提升CAUE的数据量吞吐能力。

1.当CAUE已配置SCell但未激活，满足如下条件则执行步骤2：

∙RLC缓存数据量>

max（RLC出口速率*CaMgtCfg.ActiveBufferDelayThd,CaMgtCfg.ActiveBufferLenThd）

∙RLC首包时延>

CaMgtCfg.ActiveBufferDelayThd

2.当EnodeBAlgoSwitch.CaAlgoSwitch的子开关GbrAmbrJudgeSwitch关闭时，直接尝试激活SCell；

当EnodeBAlgoSwitch.CaAlgoSwitch的子开关GbrAmbrJudgeSwitch打开时，则执行：

∙如果是GBR承载（此时业务已经在PCell（PrimaryCell）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SCell；

如果不满足则尝试激活SCell。

∙如果是nonGBR承载，需要判决当前是否已经达到了UE的AMBR，若已达到就不激活SCell，否则激活该SCell。

为了保持eNodeB和UE侧能够同步，在eNodeB下发MAC层激活信令之后的第x个子帧上，eNodeB和UE同时激活。

这个x由物理层协议来确定（x大于等于8）。

3.3载波聚合下的连接管理

载波聚合下的连接管理，有如下特点：

∙CAUE配置SCell后，UE和网络之间只有一条RRC连接，每个UE只分配一个C-RNTI。

∙CAUE在小区内发起RRC连接建立成功后，该小区就作为PCell，并提供NAS层消息，PCell对应的载波叫作主载波PCC（PrimaryComponentCarrier）。

∙RRC负责将SCell配置给UE。

SCell对应的载波叫作辅载波SCC（SecondaryComponentCarrier）。

∙PUCCH（PhysicalUplinkControlChannel）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CQI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（RadioLinkFailure），需要触发RRCReestablishment。

∙PCell的变更需要采用切换流程。

∙SCell的去激活、删除只能由eNodeB控制。

3.4载波聚合下的移动性管理

当PCell要变更时，需要通过RRCConnectionReconfiguration（IE：

mobilityControlInfo）流程进行切换。

SCell添加时，需要通过RRCConnectionReconfiguration（IE：

sCellToAddModList），SCell删除时，只需下发RRCConnectionReconfiguration（IE：

sCellToReleaseList）即可。

载波聚合下的测量控制

在载波聚合场景中，为了避免CAUE在信号质量不好的异频切换点附近仍进行CA而拉低网络的频谱效率，导致抬升网络的BLER，因此需遵循如下的测量门限设置原则：

∙eNodeB配置SCell的A4门限（CaMgtCfg.CarrAggrA4ThdRsrp+CaGroupSCellCfg.SCellA4Offset）需大于或等于异频切换时配置给UE的A4门限（通过参数InterFreqHoGroup.InterFreqHoA4ThdRsrp设置）。

∙eNodeB删除SCell的A2门限（CaMgtCfg.CarrAggrA2ThdRsrp+CaGroupSCellCfg.SCellA2Offset）需大于或等于异频切换时配置给UE的A2门限（通过参数InterFreqHoGroup.InterFreqHoA2ThdRsrp配置）。

当ENodeBAlgoSwitch.CaAlgoSwitch的子开关“HoWithSccCfgSwitch”打开时，eNodeB在下发给CAUE的切换相关的A3、A4、A5测量配置信令中包含