载波聚合基本原理

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Release 10（TR 36.913）阶段引入了CA（Carrier Aggregation，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。同时载波聚合可以提高离散频谱的利用率。

根据聚合载波所在的频带，载波聚合可以分为：

•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Scenario A与Scenario B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Scenario C所示。

图2-1同频带与不同频带的载波聚合情况

2.1 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），终端可以同时接入多个载波，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。

2.2 增益

载波聚合功能的增益如下：

1.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。

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，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。

2.3 典型场景

协议定义场景

3GPP Release 10（TS 36.300 AnnexJ）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

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：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+RRH

•S5：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

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（Transport Block）以及独立的HARQ实体和重传进程。

图2-7 CA下行处理架构

ROHC:robust header compression 3技术描述

3.1 载波聚合功能简介

表3-1载波聚合功能简介

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.CA UE在PCell（Primary Cell）建立初始连接。PCell是CA UE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CA UE

上报的测量结果来配置CA UE的SCell（Secondary cell）；若SCC

的盲配置开关打开，则eNodeB直接启动CA UE的SCell配置。SCell

是指在PCell上通过RRC Connection Reconfiguration消息配置给

CA UE的辅小区，可以为CA UE提供更多的无线资源。

4.实时监测CA UE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。

3.2.2 UE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CA UE初始连接建立