LTE TDD 载波聚合特性介绍

依赖
• 支持inter-band CA需要两个RRU • 商用终端需要支持载波聚合
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7.0版本新增需求
多载波选择两载波聚合
对于频谱资源丰富的运营商，可能已经 部署了三/四个载波的LTE网络，考虑到商用 终端进展，需要根据UE能力，灵活选取其中 两个载波做CA，以提升用户体验，并增强 CA的特性价值。
当下行吞吐量大于激活SCC的吞吐量门限，则激活SCC； 当下行吞吐量小于去激活SCC的吞吐量门限，则去激活SCC；
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CA载波管理(4/4)
CA状态转移的典型场景 场景3：A2事件触发的SCC去配置
两种策略： 公平性调度：在计算调度优先级时，业务速率是CA UE在各 CC上的传输速率之和，CA UE的平均速率与其PCell上的同样 QCI业务的non CA UE基本相等。 r(t) = rcc1(t) + rcc2(t) 差异化调度：在计算调度优先级时，业务速率是CA UE在当 前CC上的传输速率， CA UE的速率等于各个CC上的non CA UE的平均速率之和 r1(t) = rcc1(t) r2(t) = rcc2(t)
CA状态转移的典型场景
场景1： A4事件触发的SCC配置 场景2：业务量触发的SCC激活/去激活 场景3：A2事件触发的SCC去配置

场景4：切换
注：
1) 2) 3) SCell的去激活、删除只能由eNodeB控制 SCell可以去激活，PCell不能。 PCell的变更需要采用切换流程。
RRC Connection Recfg Cmp (HO completed)
场景四: 切换过程
在CC_Configured状态，当UE上报切换测量报 告，在切换重配置消息中携带SCC删除信息，删 除掉SCC，切换完成后UE状态为 CC_Unconfigured。 切换完成后，再重新下发A4测量控制消息，重
在“CC_Configured”状态，当收到A2测量报告，网络侧删 除SCC，将状态设置为 “CC_Unconfigured”。
A2 Measurement
Y N CC Configured
Y
CC_Unconfigured
Keep in „CC Configured‟ status
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CA 应用场景
intra-band Inter-band 需要复杂的天馈系统
F1
F2
S1
S2
S3
S4, RRH scenario
S5, Repeater scenario 这两种场景，对于UL CA需要支持多TA技术
eRAN7.0版本支持场景1和场景2，其他场景后续版本支持。
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95% PRB usage
CA UE
Cell B @ Freq2
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Contents
1 CA 特性概述和增益 2 CA 概念和原理
3 CA 特性列表，配置和维护方法
4 CA 关键参数和性能指标
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预配置频点，实现PCC可配置可管理
1. 为满足运营商提出的将某个载波优先配为PCC，在eNB中增加PCC载波优先配置开关及PCC载波优先级项，允许运营 商预先将某个高优先级载波配置为PCC 。 2. 当UE初始接入网络并发起RRC连接，如果上报了CA能力，在完成RRC连接过程后，eNB发现当前接入的频点不是运 营商预设的高优先级PCC频点，则下发高优先级频点给CA UE进行测量，满足测量条件后向PCC频点切换；
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CA 移动性管理(2/3)
CA用户同频切换 • CA用户同频切换流程基本和非CA用户相同；
• 在重配置消息中包括Scell删除信息；
With IE „sCellToReleaseList‟ for SCell Remove
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CA 协议架构
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
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各个载波上MAC层的数据独立调度
每个载波维护各自独立的初传和HARQ重传进程
1） 仅Pcell有RRC链接(C-RNTI, NAS)； 2）PUCCH仅在Pcell上存在； 3）PCell出现RLF（Radio Link Failure），需要触发RRC Reestablishment。
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CA载波管理(3/4)
CA状态转移的典型场景 场景2：业务量触发的SCC激活/去激活
PDCCH PDSCH
SCC PCC
SCC
x>=8
eNoedB UE n n+x-4 n + x ms
PCC
ActivationDeactivation
通过MAC-CE，eNodeB可以激活/去激活SCC：
Y
N
的A4测量报告后，网络侧将UE状态设置为“CC_Configured”。
CC Configured 8ms later * SCC Activated Keep in „CC Unconfigured‟ status
* 协议规定，SCC不能在配置后立即激活，需要间隔至少8个子帧。
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载波聚合业务流程
1. 配置CA小区集，配置CA相关参数 2. CA UE选择一个小区接入，并完成业务 建立
对小区集的小区，下发A4测量控制消息 A4测量报告 使用RRC重配置消息向UE配置Scell
CA 增益

CA用户提供更好的QoS保证：服务高价值客户，获取更大的收益（高ARPU）； 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，以实现资源利用率最大化，避免整体资源 利用率的浪费； 更好的用户体验：通过下行载波聚合，CA UE相对非CA UE下行峰值速率可以提升100%（CA UE支持Category 6的情况
3. 向UE配置Scell
4. 根据业务量激活/去激活Scell
第一步：操作维护向eNB配置可以聚合的小区集，并配置CA特性相关的参数； 第二步：CA UE开始建立呼叫，并建立完成业务（同R8/R9终端相同）； 第三步：eNB根据小区集让UE对其他小区进行测量，根据测量结果，对于可以作为SCell的小区，向UE发送RRC重配置消息，将 该小区配置为UE的SCell。 第四步：eNB检测业务量，当业务量升高时，及时激活SCell，使得PCell和SCell共同进行数据传输，当业务量下降时，及时去激 活SCell，可以为UE省电。
SFN和小区合并场景支持载波聚合
1. 当CA UE的Scell为SFN或小区合并小区时，则CA UE在Scell上调度优先级低于普通用户，且将CA终端在SCC固定采 用联合调度，传输模式固定TM3或TM2（单天线时固定TM2）。
2. CA UE在Pcell上的调度和普通用户没有区别。
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下）。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。
90% PRB usage
With CA
95% PRB usage
Cell A @ Freq1
70% PRB usage
R8/9 UE
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CA 移动性管理(2/3)
CA用户异频切换 • CA用户异频切换基于A5时间，非CA 用户的异频切换基于A4事件。 • 在重配置消息中包括Scell删除信息；
CA UE reports Event A5
With IE „sCellToReleaseList‟ for SCC Remove
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CA 概述
描述
• 支持下行连续和不连续的两载波聚合，支持配比1，配比2的载波聚合； • 支持最大40M的载波聚合； • 载波聚合的两载波是两个独立的小区，每个小区可以接入R8/R9终端； • eRAN7.0版本载波聚合仅支持双流MIMO复用。
增益
• 提升资源利用率：通过载波聚合，提高资源利用率。 • 提高用户体验：通过下行载波聚合，CA UE相对非CA UE下行峰值速率可以提 升100%。
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CA载波管理 (2/4)
CA状态转移的典型场景
Service Established
Y
场景1: A4事件触发的SCC配置
业务建立完成后，网络侧下发SCC的A4测量控制消息，收到UE
A4 Measurement
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CA 移动性管理(1/3)
„CC_Configured‟ UE „CC_Unconfigured‟ UE
SCC de-configured together with RRC Connection Recfg (for HO)
RRC Connection Recfg (for HO)
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CA载波管理 (1/4)
CA UE共有三种状态
1. CC_Unconfigured： SCell未配置 2. CC_Configured_SCC_Deactivated：SCell配置未激活 3. CC_Configured_SCC_Activated：SCell配置并激活
Wait for traffic to trigger SCC activation A4 Measurement Y N Keep in „CC_Unconfigured‟ status
CC_Configured
新配置SCC。
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CA调度: CA级调度
CA级调度原理
步骤一： eNodeB将数据按照1:1比例分配到两个载波上，即使在两个载波带宽不同的场景也等比例分配数据到各个载 波上。 步骤二：根据每个TTI每个载波数据调度情况，调整两个载波数据分配比例。 Step2a：如果每个载波都能完成各自载波数据的调度，则重复步骤一； Step2b：如果某个载波不能调度完分配的数据，eNodeB在下个TTI，将剩余数据加上原数据按照1:1分配到两个载 波上。 Step 2a
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CA调度: 架构
CA用户调度：两级调度
CA Scheduler
• CA级调度
根据UE在各个CC上的CQI，将数据分配到各个CC 。
CC0 Scheduler
• CC级调度
eNodeB 分别计算各个载波的调度优先级
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PDCP RLC
MAC CC0
PHY CC0
CC1 Scheduler
MAC CC1
PHY CC2
CCn Scheduler
MAC CCn
PHY CCn
注： SFN和小区合并场景，由于联合调度资源比例限制，采用 公平性调度时，无法保证绝对公平。
LTE eRAN7.0 版本 载波聚合
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Contents
1 CA 特性概述和增益 2 CA 概念和原理
3 CA 特性列表，配置和维护方法
4 CA 关键参数和性能指标
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