畅谈LTE载波聚合(中高级面试材料).docx

畅谈LTE载波聚合原理1、载波聚合思想载波聚合，即Carrier Aggregation）。无载波聚合情况：如两条道路，车流往同一方向，两条道路分别为5米宽，同一时间一条道路最多只能有一台车通过。因此两条道路同一时间可以有两台车通过。这两条道路上的车子不允许切换车道。如果今天其中一条道路A塞满了车，道路B却一辆车也没有，那么同一时间内可以通过的车辆就只有一台，道路A上的车子并不允许切换到道路B上去，所以只能继续塞在道路A。有载波聚合情况：载波聚合就是把两条道路合并在一起，让两条5米宽的道路合并成一条10米宽的道路，让原本两条道路上的车子可以自由的切换车道。那么同一时间点可以通过的车子数量就是稳定的2台了，没有道路会被空着而导致浪费。因此，当2个20M带宽的LTE频段资源使用载波聚合，意味着它们的资源利用率更高了。注：上面说的道路宽度就是频率带宽（Bandwidth),而道路就是载波（Carrier）。2、为什么要用载波聚合？2.1原因一提高峰值速率。LTE R8这种信号能使用的最大带宽是20MHz，最低1.4MHz。载波聚合将能使用的所有载波/信道绑在一起，用竟可能大的带宽达到更高的峰值速率。载波聚合可以使用连续的带宽和不连续的带宽，带宽灵活性很大。载波聚合中单个载波称为CC（component carrier），每个CC可以使用LTE R8规定的任何带宽 (1.4, 3, 5, 10, 15, 和 20 MHz)。香农定理是载波聚合的理论基础，香农定理告诉我们系统的峰值速率和系统带宽呈线性关系，所以最简单的获得更高峰值速率的办法就是增加带宽。在LTE中，没有定义更高的系统带宽去达到峰值速率的要求，而是采用了CA的方式前向兼容，可以从R8，R9平滑过渡到LTE-A。2.2 原因二让运营商在已有的不同带宽的系统中，提供一个统一的更高峰值速率的解决方案。例如运营商想要重耕2G、3G频率并使用4G技术，CA可以灵活的实现这一目标。2.3原因三在宏站中部署微站时管理频率资源的灵活性。微站是满足热点区域服务要求的重要手段，但是在宏站中部署微站有一个严峻的问题，就是控制信道的干扰问题，如PDCCH。通常的小区间干扰协调都是针对PDSCH的，但是宏站对微站PDCCH的干扰更为严重。CA可以很好的解决这个问题，将宏站和微站的PDCCH放在不同的CC上，数据传输可以智能合并不同频率的CA容量，如下图所示：图 : 跨载波调度3、几个基本概念Primary Cell（PCC）：主小区，是工作在主频带上的小区。UE在该小区进行初始连接建立过程，或开始连接重建立过程。在切换过程中该小区被指示为主小区。Secondary Cell（SCC）：辅小区，是工作在辅频带上的小区。一旦RRC连接建立，辅小区就可能被配置以提供额外的无线资源。Serving Cell：处于RRC_CONNECTED态的UE，如果没有配置CA，则只有一个Serving Cell，即PCell；如果配置了CA，则Serving Cell集合是由PCell和SCell组成。CC：Component Carrier；载波单元4、载波聚合的应用场景5、载波聚合的类型载波聚合主要分为intra-band 和 inter-band载波聚合，其中intra-band载波聚合又分为连续(contiguous)和非连续(non-contiguous)。注：协议规定，连续两个CC的载波间隔必须为300kHz的整数倍，以保证子载波的正交性；若非连续载波，没有要求。6、引入载波聚合后空口协议的变化引入载波聚合后空口协议的变化如下图所示：7载波聚合对网元的要求7.1 Evolved packet core (EPC)在MIMO 2x2 配置下，核心网需要能够支持单用户下行峰值速率300Mbps。7.2 eNodeBeNodeB要能够支持一个独立的RLC实体、每载波各自独立的MAC实体、以及LBBP板间通信。7.3 RRU/RFU根据3GPP 36.104 6.5.3要求：1）intra-band CA (contiguous)两频点采用不同RRU/RFU，同步时延需在130ns以下；2）intra-band CA (non-contiguous)两频点采用不用RRU/RFU，同步时延需在260ns以下；3）inter-band CA两频点采用不同RRU/RFU，同步时延需在1.3us以下。根据3GPP 36.808 5.7要求，intra-band CA (contiguous)中心频点间隔要满足300khz的整数倍：连续的20MHz+20MHz，中心频点间隔为19.8MHz；20MHz+10MHz，中心频点间隔为14.4MHz。计算公式如下：以某运营商为例，CA演示选用频段及频点为：1.8G：下行频率——1