LTE-A载波聚合技术（1）---载波聚合的技术特征、分类、仿真场景

1 技术特征

1.1 Carrier Aggregation概述

为了支持LTE-A达到100MHz的系统带宽的要求，3GPP在#53bis会议上提出了载波聚合。所谓载波聚合，就是LTE-A为了支持下行传输带宽超过20MHz聚合两个或者更多的成分载波（component carrier）。
终端根据其能力可以同时接受一个或者多个成分载波。
 一个接收容量超过20MHz的LTE-A终端能同时接收在多个成分载波上的传输；
 一个LTE Rel-8终端仅仅能接收单一成分载波的传输，并且是在该成分载波的结构和Rel-8的一样的情况下

1.2 载波聚合分类

根据所聚合载波的在频谱上的连续性可以分为，连续性载波聚合和非连续性载波聚合；按照LTE-A成分载波和Rel-8载波的兼容性可以分为，兼容性载波（Backwards compatible carrier）、非兼容性载波（Non-backwards compatible carrier）和扩展载波（Extension carrier）。
在载波聚合的情况下，上行带宽比下行带宽窄很多。要求在FDD和TDD中支持不对称的载波配置。

1.2.1 连续载波和不连续载波

NTT DOCOMO在#53会议上建议载波聚合包括连续和不连续的频谱分配。

使用连续载波可以简化eNB和UE的配置，并且在连续性频谱分配中，在整个系统带宽内保持相同的子载波间隔能使UE实现简单的RF接收和单一的FFT，如图：

除了连续的频谱，不连续的频谱被聚合，以此获得大的传输带宽。由于不连续频谱的使用，UE将有多个RF接收和多个FFT处理。

LTE-A虽然支持连续和非连续的频谱聚合，但是NTT DOCOMO建议优先考虑连续的频谱分配。

1.2.2 兼容载波和非兼容载波

兼容性载波：
 一个载波能让所有的LTE版本UE接入；
 能够作为单个载波操作或者是作为载波聚合的一部分；
 对于 FDD，兼容性载波在上下行总是成对出现
非兼容性载波：
 一个载波不能让早期的LTE版本UE接入，但是LTE-A UE能够接入；
 能够作为单个载波操作或者是作为载波聚合的一部分
在后续的提案中都认为所有载波都应该是兼容性的，同时不排除有非兼容的载波。

1.2.3 锚载波

锚载波（anchor carrier）是提供系统信息，同步和寻呼，允许UE同步、驻留、接入和在异构网络中提供可靠地控制覆盖的载波。非锚载波不携带这些信息，减少控制开销。
关于锚载波的兼容性，华为认为应该是兼容的；Qualcomm则将anchor carrier分为兼容和不兼容的，不兼容的anchor carrier用于 LTE-A专用。

1.2.4 Extension Carrier 和Segment

Carrier segment：定义为R8兼容载波的带宽扩展，允许一个CC上的任意资源块的聚合【R1-100491】can not be stand-alone，没有同步信号，SI或者是paging；单纯的数据扩展，在【R1-093119】【R1-094203】【R1-094386】【R1-100699】中给出例子，假如频域分配30RB的资源是由25个RB的兼容载波和一个额外的5RB组成，这5个RB只对LTE-A UE可见的，那么这5个RB定义为“segment”如图

扩展载波和载波分段的主要特征见表格 1、表格 2

两种载波的共同点：
 No PBCH/Release-8 SIB/Paging
 No PSS/SSS
 No PDCCH/PHICH/PCFICH, i.e. no control region
 No CRS
 Tied to a backwards compatible CC
 Measurements performed on the backwards compatible CC
两者的不同点见表格 3

Extension Carrier和Segment主要的区别是单个PDCCH资源分配、单个HARQ；连续的带宽需求和110RBs的最大联合带宽。

1.2.5 Component carrier set

RAN2已经决定在RRC连接后用专用信令配置或增加CC。
对于不对称的上下行聚合，RAN1定义了UE专用CC集合[9]，其集合大小可不一样。
 UE DL CC set：UE被调度下行接受PDSCH的CC集合，由专用信令配置
 UE UL CC set：UE被调度上行发送PUSCH的CC集合，由专用信令配置

1.2.6 CA仿真场景

3GPP RAN Working Groups提出的12种仿真场景：