1、LTE的載波聚合技術人們對數(shù)據(jù)速率的要求越來越高，載波聚合(Carrier Aggregation , CA)成為運營商面向未來的必然選擇。什么是載波聚合？簡單一點說，就是把零碎的LTE頻段合并成一個“虛擬”的更寬的頻段，以提高數(shù)據(jù)速率。我們先來看看全球CA發(fā)展歷程。1) 2013年，韓國SK電信首次商用CA，其將800MHZ 頻段和1.8GHZ頻段 聚合為一個20MHZ頻段，以獲得下行峰值速率150Mbps 。LGU+ 一個月后跟 進。2) 2013年11月，英國運營商EE宣布完成inter-band 40 MHz載波聚合，理 論速率可達300Mpbs 。3) 2013年12月，澳大利亞運營

2、商 Optus首次完成在TD-LTE上載波聚合。緊隨其后，日本軟銀、香港 CSL、澳大利亞Telstra等也相繼部署或商用載波聚 合。剛開始，載波聚合部署僅限于 2載波。2014年，韓國SK電信、LGU+成功演示了 3載波聚合。隨著技術的不斷演進，相信未來還有更多 CC的載波聚合。當 然還包括TDD和FDD、LTE和WiFi之間的載波聚合。中國電信在 2014年9 月成功演示了 FDD和TDD的載波聚合，這也是載波聚合路上一個新的里程碑。為了說清楚載波聚合，我們首先來了解一下 LTE的頻段分配。H.TESnndLJpiInK HU1-) O|eirfi1lina A=nndE=3S rjm|i

3、wnliFB*- ( Dll OiMi FMtlrvfJ 4ec 口曰召 trwirifimnLJK rc0i wDu Bll MH【戸5- IrTWW 戸 UilL戸Ot Vnw 戸 Oi. nfiQihF1iQ1和HI疋IVI I IjeZ 1- I O h/HMa-1 70FOC52O 丁蠻民口 ZIIN130-1 ODO MHZFDOHi1i 了也右 1： irq o 禮InMMrT-EBOa Mlt-lz1 KSHiO MInFOO斗T1TTQ MIMar1 TS5MU塞sr i i q wt-iara-T no itmh?尸口口a卍全馬 lUit-isE加耳 rwi i tzizE

4、9T4M1Hh戸口亡IS*cih口 minu-4o fwiin-BT& R/IIn!9 5 IWIlNF= 口匚J7zsn211 丟Fvl PIje*11 疋3-&OO 2 INFOO弓fsMu HawIVt MjepNn y 屮王ucsaD MIn4 l_5 3總MUxWi Wi&if O 7 9 mukrii ifFDOIOtTIO MMIliTTCIM： II* 1-10 MiMje21 ZO MMliFROOK4NhV14479*v1InMMzi ro,&4日口 .自戸口口269S JMII* Ise7 1 M 1 lz2&7刊石 IVIklzFOO13rr? hA laci4i Ij

5、e聲4& IV1 lzF3C Ml Iz:戸口口1 &7&0 ZtAzZ04J M 1-1.2FhH MUi丁& IVfcHj尸口口1 &M. 000 iv e-dM-hes B-e rvDdFOOIBK 口 saurVEMjKuuu rvudIF DO-1 7TO-*工Z 1 U M 1 Ha*F3-* IMIfr 4zZ4C5 24*3.PODFO11 Q 4WII i030 IVI1 工OQ W匙0 FJ5. Wfl孔廠口FG1FI3O孚4疔 IVI INMI 運SflQ MH產RQO208 32 fv4M2AA 2 h在KB囁B21 1址fqCi21弔斗舛k.n*丼任寵qiMHiaEM

6、t 17力轉目宦口邸qPO.!EHMH1J=MMiprroo比3J*10 IMHZa400Mllz3S1 O MHZ35&O MM S尸口口N3ZCbOO IVlHs2020w 1h2 1 BO MHn2*200 MMzFEJON*47已咚口 &和 MWWlHMIzFVliH*zFOO2 &1 noo MHar1 QI &MHz100 WlMW OS &moN目811 ZHI3F-H科 9 2 Hz-RSR h/IHA呂3$ROON尹SOT MHI2MMXH吞N ZIIHn呂曰存 riHi1=00丘曰7CJZ3 WIN了4曰 2 IN與呂 hZIIHz&CS- MHZF=ODKJ/Ahr *

7、MM-ZZ2B MMz302 MS MHk231SffwH 12主自性C Mi乏S30 MHzFDa i5MHIMHar2 &F-EMMJEMIHK-ocasizs1-S2 5 H*403 iVH IfFob33F DOO WIM V1 533EOZIN1900 ZIN一pBNC M1MNTttzi 口32010 WINNONEfvtt 4z201 O HzNON尋 MMzTDO35i SO f4M z1 5J 1 OflVIMz1 O&O IWlIzHi 1 O MIWrte361 0 30 mhi nooMMar100 vwRkin nrw卜審疋TOD3F1 A I O1 00MM?min

8、 muzmumTOO0日250 IVIHzt?S2OZIN2S7-O MIz-M曰NO S卜2TOC39-fl 6 BO IMIM2-1 201BI&O Mmj：li2O IVliM 2TOO 口2 3DO IVinO IMHzTOO=400 IU1M2-3i&OJMlar3-4003BOOTOO*anaoo iviisezBQoMIN3100TOOd03 MIN00351工703 21 INSO3 ZINTOOrMOTE H 曰曰ria 尋扌左 HOI 日口ISi OTK 呈=f-p=- r Blc ri wtni uri CZ-b r r tor *口口廠=口口*口11 la- 匸口 nf

9、l口 bJ1uJL TPi*-* down Itrifc口 jj*廠皇iDnsjD woa-bit*J!*i renjiwill FiIrii*-*iJQMnhtoilwvCi!1 *0btMa(swtCBm qiji -of tnfe C flmoiT e乜oonnura14orb tn nt m au ppo-rciing tno Gonfl Qurapdi Picwn.載波聚合的分類載波聚合主要分為intra-band和inter-band 載波聚合，其中intra-band 載波聚合又分為連續(xù)(contiguous)和非連續(xù)(non-contiguous)。對于intra-band C

10、A (contiguous)中心頻點間隔要滿足 300kHz的整數(shù)倍，即Nx300 kHz 。對于intra-band 非連續(xù)載波聚合，該間隔為一個或多個GAP (s)N*300Hz訶-bn d(non-cantiguousBdnci!Barxl jLTE AdvoiKed3GPP關于載波聚合的定義下圖是3GPP關于載波聚合從Re-10到Re-12的定義歷程3GPP Release 11 LMAsslstMl Accets)* Four Downlink Ca DLlrt 巾-Band CortiU0ULDI tntrj-band non csntuDUG* 3 Dcunlinlt CA* T

11、wo Uplink CA (lnter*&ard& intra Bnd Nan Contiucus) -FDD* TOO* Cu$l Ccnnctiy；ty DL frter-5and Maximum 2 CK匚amer igregatn&n3GPP Rel-10 定義了 ba nds 1 (FDD) 和 band 40 (TDD)的 in tra-ba nd連續(xù)載 波，分別命名為CA_1C和CA_40C。同時還定義band1和5的inter-band 載 波聚合，命名為CA_1A-5ACarrier aggregation bands in 3GPP Rel-10Intnrband cson

12、tiguous CA (2DL/21JL):CA BandE-UTRA oporatina bandCA C -o卅20-Orange et alCW _5+ 12USGeilularGA 4-t24+ 12Cox Co mmuni cationCA 2*172+17ATXTCA 4-54+SATSTCA 517S-* 17AT&TCA 353*5SKTelccomCA 4-74+7Rogers AIrelessCA 3-2D3+20Vad afonEGA B-2QC+2QVadftinQGA V1S1+ ISWDI1 + 21NTT DOCOMOCA I1 IB11 + !flKDDICA

13、X83+&KJCA 2-2B24 29AT&TCA 4 4AT&TCABandE-JTH A operating bBrtiRequested byCA C 41 (2DU2ULJClca.-wite, CMCCc,c 3aB8 (2DU2UL)CMCCCA C 77 (2DU2UL)CtlC.CT relEnnrets：GA NC B2525(2buiUL)SprintCA NC B4141(2DLUL)CMCCIntra-band contiguous and DL noricoFitlgiJOUS CA:3GPP Rel-12包含了 TDD和FDD的載波聚合，同時還定義了支持上行 下行3

14、CC載波聚合等等。2CC和Ca htar-bandinlra-lwid contiguouB CA:、E4TTHA aptrvlHI hMFfiqu+iraiyS Q m3器劉庁兒S ir unppm.i .-J|.丹目晶CA C知 actjPLu-C4 C陽H R-icinECA CCUCC: JTTf-Sfi CtiCC4?js. Ht ：JLj廣 Catrier Aggatron bandBlr 3GPP Rel 12、Izfitii UL non-con:iguQ4JB CA:IniJBF lund TOO-FDD CA (EDiy -UL).Cairtef Mg幅號日Jkin Len

15、dls In 3QPP Rel-11 imlBrZnd 3DL CA (inuding 祈trabancl 飾”切僧鈔帆緇 CAJ嚴 Carrier Ag eqatkxi bands In 3GPP Ftel-12 irv:eN3na GA；CABtansIaUTO離 gprr欄Irg hv円旳利起byC*A 1 * 5：畝T勒4 +10itrlCA ?衛(wèi)譏2- 1?*T3wi*3 41430/ * iAl A.C A ? . .a 曲 + acAT*CA V.3r7J +J*7a!+7+TOnr8 g膽 QrhilsO t *#feCA-i720沖20比和-LA辛亠時丄* * *1心菇0 1

16、叮J 4 7 I 11Vwr-WtABikrtkCA 4-123er of contiguousCCNominalCLjard Band 曰W鈿只Nfie WO1引 BWg呦心 f, (NOTE 2)25 N隔頂拓10020.05 maBWnnefitibBWchffineiC?：)-C,5i fTc100 BWcrneirj：-.0.5 fiE300 N鳩啊 i 400For FurtherStudy FFSFFSF400lNg 500FF$FFSNOTE 1:j =2, 3, is the chan net bandwidth of an E-UTFIA oamponert carrrer

17、 according toTable 5.C-1 and f*= f forthe downlink with f th subcarner spacing while fi = 0 forth?Uplink15* P-1 1hGTE 2: a- = 0.16H.4 for BWsm旳二 1.4 NIHz whereas 亠=0.05 tor all other channel bandiAfldths.另外，對于帶內連續(xù)CA，PCell和SCell頻段相同，頻點間隔為300kHz整數(shù)倍，且滿足如下公式：Nominal clianncl ypacing =刊%nr (l嚴叫伽5-JB叫曲t：廠

18、占眄如兩-0.603 MHz明白了上面關于帶寬等級的定義，我們就很容易理解載波聚合的命名規(guī)則了。比如，以CA_1C為例，它表示在bandl上的intra-band 連續(xù)載波聚合，2個CC,帶寬等級為C,即最大200 RBs。ContiguousIntraband C AN on-coni igu ousInter band CAhon-contiguDusintraband CASupported CAbandwidth classSupported CAbandit dn classuer E-U7RA BandSuppo訕 CA bandwicWi cJa&s啊non玄Vicjs臨盼;nc

19、i G孔艸忖對應于帶寬等級為C,每CC的RB分配也可以是不同的組合，不過范圍在100-200 RBs 之間。E-JTRA CA conf juration 1Bandwidth combinatioi setE-UTRA CA Configure tion25RB+K0 RB(5 MHz + 20 MHe)50W+1Q0RB(1rTTiK)fie*Tt i flrrier |p, FRf tcinrseliondiii乂呵哎CJffiersur cktatecDndjry StfiMfirg CellCiMTipCHri-iit CarriertL| - J = 匸；IFPcell是UE與之通

20、信的主要小區(qū)，被定義為用來傳輸 RRC信令的小區(qū)，或者相 當于存在物理上行控制信道(PUCCH )的小區(qū)，這個信道在一個指定的 UE中 只能有一個。一個PCell始終在RRC_CONNECTED模式中處于活動狀態(tài)，同 時可能有一個或多個SCell處于活動狀態(tài)。其他的SCells僅可在連接建立后配 置為CONNECTED模式，以提供額外的無線資源。所有PCell和SCell統(tǒng)稱為服務小區(qū)。PCell和SCell以此為基礎的分量載波 分別為主分量載波(PCC)和輔助分量載波(SCC)。 一個PCell配有一個物理下行控制信道(PDCCH)和一個物理上行控制信道(PUCCH)。-測量和移動性過程基于

21、PCell-隨機接入過程在PCell上進行-PCell不可被去激活。 一個SCell可能配有一個物理下行控制信道(PDCCH)，也可能不，具體取決于UE功能。SCell絕沒有PUCCH。-SCell支持以MAC層為基礎的激活/去激活過程，以便UE節(jié)省電池電量。簡單地做個比較：還以上面的運輸做類比，PCell相當于主干道，主干道只有一條，不僅運輸貨物，還負責與接收端進行交流，根據(jù)接收端的能力( UE Capability )以及有多少貨物要發(fā)(負載)等告訴接收端要在哪幾條干道上收貨 以及這些干道的基本情況等(PCell負責RRC連接)。SCell相當于輔干道，只 負責運輸貨物。接收端需要告訴發(fā)貨

22、端自己的能力，比如能不能同時從多條干道接收貨物， 在每 條干道上一次能接收多少貨物等（UE Capability ）。發(fā)貨端（eNodeB ）才好 按照對端（UE）的能力調度發(fā)貨，否則接收端處理不過來也是白費！（這里只 是以下行為例，UE也可能為發(fā)貨端）。因為不同的干道還可能運輸另一批貨物（其它 UE的數(shù)據(jù)），不同的貨物需要區(qū) 分開，所以在不同的干道上傳輸?shù)耐慌浳铮▽儆谕粋€ UE）有一個相同的 標記（C-RNTI ）。跨載波調度跨載波調度是Release 10中為UE引入的可選功能，它可以在UE能力傳輸過 程中通過RRC激活。此功能的目的是減少使用了大型小區(qū)、小型小區(qū)和中繼的 異構網(wǎng)絡（

23、HetNet）方案中對載波聚合的干擾。跨載波調度僅用于在沒有PDCCH的SCell上調度資源。負責在跨載波調度上下文中提供調度信息的載波通過下行控制信息（DCI）中的載波指示符字段（CIF）指明。此調度也支持HetNet和不對稱配置。S) Crrier schduli nj;chdulin( (rant and rQLirc4 林J6 on thcrrr-CdnitT *胡心血 fPDCCH激活與去激活為了更好地管理配置了 CA的UE的電池消耗，LTE提供了 SCell的激活/去激活 機制（不支持PCell的激活/去激活）。當 SCell 激活時，UE 在該 CC 內 1）發(fā)送 SRS； 2）

24、上報 CQI/PMI/RI/PTI ； 3） 檢測用于該SCell和在該SCell上傳輸?shù)腜DCCH。當SCell去激活時，UE在該CC內1）不發(fā)送SRS； 2）不上報CQI/PMI/RI/PTI ；3 ）不傳輸上行數(shù)據(jù)（包含pen di ng的重傳數(shù)據(jù)）；4）不檢測用于該SCell和在該 SCell 上傳輸?shù)?PDCCH ； 5 ）可以用于 path-loss referenee for measureme nts for upli nk power con trol，但是測量的頻率降低，以便降低功率消耗。重配消息中不帶mobility控制信息時，新添加到serving cell的SCell

25、初始為“deactivated ”；而原本就在serving cell集合中SCell （未變化或重配置）， 不改變他們原有的激活狀態(tài)。重配消息中帶mobility 控制信息時（例如handover ），所有的SCell均為“deactivated ”態(tài)。UE 的激活 / 去激活機制基于 MAC control element和 deactivation timers 的結合。基于MAC CE的SCell激活/去激活操作是由eNodeB控制的，基于deactivation timer 的SCell激活/去激活操作是由UE控制。AC CE的格式：LCID為11011，見下圖:!卜一卜一一!1 1

26、1c6csc4c5rcTRFigure 6J.3.8-1: Activation/Deactivation MAC control elementBit設置為1，表示對應的SCell被激活；設置為0，表示對應的SCell被去激活每個SCell有一個deactivation timer，但是對應某個 UE的所有SCell，deactivation timer 是相同的，并通過 sCellDeactivationTimer字段配置（由eNodeB配置）。該值可以配置成“ infinity ”，即去使能基于timer的 deactivatio n 。當在deactivation timer指定的時間

27、內，UE沒有在某個CC上收到數(shù)據(jù)或PDCCH消息，則對應的SCell將去激活。這也是UE可以自動將某SCell去激 活的唯一情況。當UE在子幀n收到激活命令時，對應的操作將在 n+8子幀啟動。當UE在子幀n收到去激活命令或某個 SCell的deactivation timer 超時，除了CSI報告對應的操作（停止上報）在 n+8子幀完成外，其它操作必須在n+8子 幀內完成。SCell添加與刪除載波聚合新增SCell無法在RRC建立時立即激活。因此，RRC連接設置過程 中沒有針對SCell的配置。SCell通過RRC連接重新配置過程在服務小區(qū)集合中添加和刪除。請注意，由于LTE間切換視為RRC連

28、接重新配置，SCell “切換”受到支持。SCell添加與刪除，涉及A4、A2事件的具體原理和計算公式。SCell添力卩添加SCell的預置條件基站目前僅僅支持同一基站的小區(qū)作為 CA小區(qū)，即主輔小區(qū)必須屬于同一基站。UE接入或者切入后的服務小區(qū)即為 PCell,要將某小區(qū)配置為SCell需滿足如下 條件：1UE的CA能力及協(xié)議定義的頻段組合，支持 PCell與該小區(qū)之間進行CA ；2該小區(qū)與PCell互為鄰區(qū)；3該小區(qū)與PCell互為CA協(xié)同小區(qū)；兩種SCell添加方式1）附著或切入后基站主動為 UE添加SCell2）基站收到添加輔載波的 A4報告后為UE添加兩種添加方式都需滿足上述配置 S

29、Cell的3個預置條件，差別僅在鄰區(qū)關系，鄰 區(qū)關系在網(wǎng)管可配，若為“同覆蓋”或“鄰區(qū)包含本小區(qū)”則基站主動添加，其 它鄰區(qū)關系基站會在初始接入下發(fā)針對該鄰區(qū)所在頻點的A4測量，UE上報A4報告后，基站配置該鄰區(qū)為 UE的SCell。A4事件下發(fā)信令一 -reportConfigToAddModLit 卜” ri 二 1j t elern0k- repartConfigld = 2 repvrtConfig 爲t = 1a白“ u士r reportConfigEUTRA1-tOptFlagsI-” triggerTyueQ event汁 eve mid4 - eve ntM-a4 Thresh

30、 o泊t Hl= 16-uI- ttireshold_RSRP2= 6 0l * hysteresis = 0 1(meToTrIgger = 9 : TimeToTrigger. RDOt_me320 -1nggerQuantitv= 0 : ReportCorrfigEUTRA_trigger&uantty_R匚 ? reportQuanti1y= 0 :尺啟portConfigEL JArti-c iQiia nt-L. ro匚 士 -*y B, 1 匚 J J 1 I n1-r- mxRepQrtCells 二 1添加SCellRRC重配消息配置SCell :-rionCnttcalt

31、eriSion+ tOptFlags- noriCriticalExteniQn+- tOptFlgs卄 一 therCcnfle_r9-L nonCriticalExtension7)- tOptFlags卜$C$1IT0只引口7$0口機_門 0Present 0HsCellToAddModList_rl 0 尸總專Ent 二 1LnuriCritkatExlensiQnPresent- 0-g C el IT oAtlciM o d Li st_ r 10上蔦爲tOptFlagssCelllridex_r10 = 1Ic ellldentific3tion_r1 0physCelHd_r10 391 dl_Carri&rFreq_r1 0 = 36350radioResaurceConngCrnmonSGelLrl 0QcirrdioRourc&ConfgDeuicste-triggerTypeI L-1 -14