2020年载波聚合基本原理.doc

为了提供更高的业务速率,3GPP在LTE-Advanced阶段提出了下行1Gbps的速率要求。同时,受限于无线频谱资源紧缺等因素,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LTE-Advanced对带宽的需求。因此,3GPP在Release10(TR)阶段引入了CA(CarrierAggregation,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。同时载波聚合能够提高离散频谱的利用率。根据聚合载波所在的频带,载波聚合能够分为:频带内载波聚合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,如图2-1中ScenarioA与ScenarioB所示。频带间载波聚合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。如图2-1中ScenarioC所示。图2-1同频带与不同频带的载波聚合情况定义增益典型场景架构定义载波聚合就是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),终端能够同时接入多个载波,并同时在多个载波上进行下行数据传输,终端的数据传输速率得到提高,获得更好的用户感知。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,CAUE能够同时利用两载波上的空闲RB(ResourceBlock),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能够得到充分利用。更好的用户体验:通过下行载波聚合,CAUE相对非CAUE下行峰值速率能够提升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)后能够更好利用空闲资源,提升整网非满负载时CAUE的吞吐量,给用户带来更好的体验。典型场景协议定义场景3GPPRelease10(TSAnnexJ)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:共站不同覆盖是无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)的应用场景(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+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。当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:共站同覆盖图2-2共站同覆盖S2:共站不同覆盖图2-3共站不同覆盖S3:共站补盲图2-4共站补盲S4:共站不同覆盖+RRH图2-5共站不同覆盖+RRHS5:共站不同覆盖+直放站图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:pression3技术描述载波聚合功能简介载波聚合业务流程载波聚合下的连接管理载波聚合下的移动性管理载波聚合下的调度载波聚合下的DRX控制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-00100111Intra-in30MHz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。特性ID特性名称功能简介TDLAOFD-00100102SupportforUECategory6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-in40MHz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)FromMultipleCarriers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