CA基本概念

CA也就是我們中文所說的載波聚合，同時支持多個LTE的載波，這樣就能達到更高的傳輸速率，來滿足用戶對于速率的要求 。

1. CA分類

CA分為上下CA和下行CA，下圖例舉下行CA，上行CA類似

• 帶間（Inter）CA，當兩個或者多個不同的載波在不同的頻段的時候，既不同Band的組合：4A2A，Band4和Band2的組合，顯然不連續(xù)
• 帶內（Intra）CA，當兩個或者多個在相同頻段的時候，既相同Band的組合

  • 帶內連續(xù)
    同Band的情況下，大多數(shù)都是連續(xù)的：41C，41E
    此時也會被稱為Single Rx (SRx)
    比如在網(wǎng)絡配置上兩個連續(xù)的Band1：

    § CC0: LTE B1 ch200 20 MHz
    § CC1: LTE B1 ch398 20 MHz

    在硬件配置上，會被看成更大帶寬和不同頻段的單個的Band1：

    § CC0: LTE B1 ch299 40 MHz

  • 帶內不連續(xù)
    有一個指標：Nominal channel spacing（標稱通道間距）
    10M+10M和20M+20M的標準通道間距分別是9.9MHZ和19.8HZ。

Class A:  ATBC ≤ 100, 頻段內最大連續(xù)的載波數(shù)量 CC = 1
Class B:  ATBC ≤ 100, 頻段內最大連續(xù)的載波數(shù)量 CC = 2
Class C: 100 < ATBC ≤ 200, 頻段內最大連續(xù)的載波數(shù)量 CC = 2
Class D：200<ATBC ≤ 300，頻段內最大連續(xù)的載波數(shù)量 CC = 3
Class E：300<ATBC ≤ 400，F(xiàn)orFurther Study(FFS)
Class F：400<ATBC ≤ 500，F(xiàn)FS

ATBC除以5得到帶寬，例如
Class C的帶寬取值范圍是20MHz to 40MHz

2. Pcell、Scell以及Serving Cell

每個CC對應的都具有獨立的Cell。配置CA的UE一個Pcell最多和4個Scell相 連。而Ue的Pcell和Scell組成了該UE所有Serving Scell集合。

Pcell（Primary Cell）

主小區(qū)： 是UE進行初始連接建立的小區(qū)，或進行RRC連接重建的小區(qū)，或是在handover過 程中指定的主小區(qū)。PCell負責與UE之間的RRC 通信。PCell對應的載波單元稱為 PCC（Primary Component Carrier）。其中，PCell的下行載波稱為DL PCC， PCell的上行載波稱為UL PCC。

PCell 是在連接建立（connection establishment）時確定的。SCell 是在初始安全激活流 程（initial security activation procedure）之后，通過 RRC 連接重配置消息 RRCConnectionReconfiguration 添加/修改/釋放的。

對于Pcell的初始信息，可以在SIB2中的ul-CarrierFreq和ul-Bandwidth字段中看 到，可以指定下行Pcell對映的上行PCC（僅針對FDD） 。
而TDD是沒有這些信息的 。

Scell（Secondary Cell）

輔小區(qū)： 是在 RRC 重配置時添加的，用于提供額外的無線資源，SCell 與 UE 之間不存在任何 RRC 通信。SCell 對應的載波單元稱為 SCC（Secondary Component Carrier）。其中， SCell 的下行載波稱為 DL SCC，SCell 的上行載波稱為 UL SCC。

3. Pcell、Scell部署場景

場景1

CC都在同樣的頻率的band上或者不同band但是彼此靠近。
兩個 CC 在頻域中位于相同頻帶或彼此靠近的不同頻帶上的典型場景； CC1 和 CC2 并 置放置并覆蓋，從而提供幾乎相同的覆蓋范圍。

例如，假設在A點處，選擇小區(qū) ID 1 作為 PCell，并通過 PCell 添加小區(qū) ID 2 作為 SCell。 當UE 移至 B 點時，它將經(jīng)歷一個切換（HandOver）過程，在此過程中，目 標 PCell 成為小區(qū)ID 4。
可以假設 eNB 決定在切換過程中不添加任何 SCell，并且在點 C 將小區(qū)ID 3 添加為 SCell。

場景2

頻帶間載波聚合（intra-CA），CC 在彼此遠離的不同頻帶上

運營商具有不同頻帶的帶寬，并且CC1 和 CC2 被部署為位于同一位置并重疊的 CC。 但是，CC2 在較高的頻帶上，因此由于較大的路徑損耗而具有較小的覆蓋范圍。 CC1 提供足夠的覆蓋范圍，而 CC2 用于提高吞吐量。
在這種情況下有兩種方案：

• 方案 1 –網(wǎng)絡選擇較低頻率的 CC 作為 PCC
• 方案 2 –網(wǎng)絡選擇頻率較高的 CC 作為 PCC，即會有更多HandOver操作

場景3

通過載波聚合降低小區(qū)邊緣效應 。
載波聚合可用于增加小區(qū)邊緣的吞吐量（例如，CC1和CC2并置，但CC2天線指向 CC1的小區(qū)邊界）。

如果載波頻率不同，例如 CC1 在較低頻段上，則較低頻率的載波（CC1）提供足夠的覆 蓋范圍，而 CC2 可能覆蓋孔洞。 理想地，移動性切換基于 CC1 覆蓋，并且期望在覆蓋 重疊的地方聚集同一 eNB 的 CC1 和 CC2 小區(qū)。

場景4

帶有遠程無線電頭端（RRH）的載波聚合。

通過使用 RRH，可以使用載波聚合來提高網(wǎng)絡的容量。 例如，CC1 提供宏覆蓋，而在 CC2 上，RRH 用于提高熱點的吞吐量。 移動基于CC1 覆 蓋范圍執(zhí)行。

RHH是一個依賴實體，沒有 eNB 就無法實現(xiàn)。 這樣，在部署場景中，UE 的 PCell 和 SCell 都來自同一 eNB。

4. CA的協(xié)議控制

• 載波聚合不會影響 RLC / PDCP / NAS 程序和協(xié)議。 載波聚合強制性要求會影響 RRC， MAC 和 PHY 層程序。
• 在 Rel 10 LTE 網(wǎng)絡中，每個 CC 都是向后兼容的。 由于載波聚合，預占，注冊或空閑 模式過程（IMP）不會發(fā)生變化。 本質上，在 RRC 空閑模式下沒有針對UE 的載波聚合。
• 只有屬于同一 eNB 的 CC 才可以在 RRC 連接模式下聚合； 這些CC 被假定為已同步， UE 的延遲差高達 31.3μs。
• 在建立 RRC 連接時，具有 RRC 連接的服務小區(qū)被假定為 PCell。 已配置用于載波聚合 的 UE 連接到一個 PCell 和最多四個 SCell。

4.1 Camping/Connetion Establishment:

• PCell 在安全性，上層系統(tǒng)信息和某些下層功能方面起著至關重要的作用，因為它與 UE 具有唯一的 RRC 連接。
• SCell 可以在建立連接后配置，為了提供其他無線電資源，并且可以通過 MAC信令激活/停 用。
• UE 和 PCell 之間應該只有一個 RRC 連接，即，UE和 SCell 之間沒有建立信令無線承載 （SRB）。
• 在 PCell 及其所有配置的 SCell 中，UE 的身份（C-RNTI）相同。
• PCell 和為UE 配置的所有 SCell 均已同步。
• 幀定時，SFN 和 TDD-Config 在可以聚合的單元之間對齊。

4.2 CC Management/SCell Addition/Release:

• RRC 層負責更改 PCell 以及 SCell 的添加，修改和發(fā)布。
• UE 僅對Pcell運行Si的獲取以及對Pcell遙控流程控制。
• 對于 SCell，eUTRAN 在添加 SCell 時通過專用信令提供與 RRC_CONNECTED 中的操作相關的所有 SI。
• 可以使用 RRCConnectionReconfiguration 消息通過網(wǎng)絡添加，發(fā)布或修改 SCell，并帶有或不帶有移動性控制信息。

4.3 Handover/Measurements：

• 流動性管理（HandOver）

  • PCell 只能通過網(wǎng)絡控制的切換來更改。
  • 沒有針對 SCell 的切換。
  • HandOver是帶有移動性控制信息的 RRCConnectionReconfiguration 消息。

• 測量報告（Measurements）

  • Rel8 的測量事件適用于配置了載波聚合的UE。
  • 每個測量 ID 最多有一個服務小區(qū)（PCell 或 SCell）。
  • 新的測量事件 A6 被定義為“相對于 SCell，頻率內變得比偏移更好?！?/li>
  • Rel10中針對載波聚合修改了一些測量事件的定義。

4.4 SCell激活

SCell 激活和停用

• 可以通過 MAC 控制元素激活/禁用 SCell。
• UE 為每個已配置的 SCell 維護一個 SCellDeactivationTimer 計時器，并在到期時停用關聯(lián)的 SCell。
• 如果在子幀 n 中接收到激活 SCell 的 MAC 控制元素，則 SCell 必須準備好在子幀 n + 8 中進行操作。 從該子幀，UE 將監(jiān)視與新激活的 SCell 相對應的 PDCCH。 SRS 傳輸也從該子幀開始。
• 如果 MAC 控制元素在子幀 n 中停用了 SCell，則所有 SRS 傳輸都應在子幀 n + 8 中停 止。
• 當發(fā)生包括移動性控制信息（即HandOver）的 RRC 重新配置時，所有 SCell 均應停用。

SCell的激活和去激活流程