[转] LTE载波聚合CA的优化 //LTE CA 学习笔记

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CACarrier Aggregation,载波聚合)为3GPPRelease 10TR 36.913)阶段引入,是将多个连续或非连续的载波聚合成更大的带宽,以便当整网资源未全部占用时,可大幅提升整网资源利用率,改善用户峰值速率体验;同时载波聚合可以提高离散频谱的利用率。

近期,通过对TCA实验片区133160宏站(D1+D2)和酒店室分143348(E1+E2)进行实地勘察、测试,对CA信令流程以及涉及参数、门限在室分宏站方面的差异进行了总结分析,具体如下:

1CA软硬件结构变化

硬件变化

通过对133160宏站(D1+D2)机房内勘察,CA后硬件以及覆盖变化如下:

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可见,D1+D2进行CA情况下,在单D1情况下机框内2号槽位新增了一块LBBPd4单板,共用原UMPT主控板、RRU以及天馈系统,为共站同覆盖模式,硬件变动较小。

软件变化

目前,华为eRAN7.0支持CA,下行最多支持两个载波聚合(最大40MHZ),仍为2×2 MIMO,上行不支持CA,因此,eNodeB软件版本需升级至eRAN7.0及以上。

通过LST ENODEBALGOSWITCH指令可以看出,TCA算法对宏站打开PDCCH交叠搜索空间开关、切换时配置辅载波开关、CA业务触发开关;对室分除上述三个开关外,还打开基于A2删除辅载波开关和GbrAmbr判断开关,当辅载波电平低于A2门限时,可删除辅载波。

2CA信令流程分析

目前,cat6终端支持CA,市面上已知终端为华为Mate7手机,本次测试采用Mate7+probe3.14进行。

CA业务流程如下(包括切换):

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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;

133160宏站(D1+D2CA小区集配置如下:

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http://img.mp.sohu.com/upload/20170614/73d20cd746b84e1c940e5594b244cdff.png

可见,CA小区012分别对应本地小区(03)、(14)、(25),均为TDD相同子帧配比。

  1. CA UEPCell Primary Cell)建立完成初始连接建立。 PCellCA UE驻留的小区,即主服务小区;
  2. 根据CA UE上报的测量结果, eNodeB配置CA UESCell Secondary cell)。 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;
  3. 实时监测CA UE数据量,根据结果激活或去激活Scell(基于A2删除辅载波开关打开时);
  4. PCELL电平降低到一定门限时,触发A2事件,进行切换判决;
  5. CA UE已配置了 SCell,则下发A5测量事件(该事件相关参数所属的MOInterFreqHoGroup);若未配置SCell,则下发A4测量事件(该事件相关参数所属的MO(InterFreqHoGroup)

对应信令流程如下:

attach建立

UE能力上报时,可看出是否为具备CA能力终端,进而为系统是否下发CA相关测量控制及切换(信令上主要体现为RRC Connection Reconfiguration)提供判断依据。

华为MATE7开启CA功能后终端能力上报信息如下:

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下发RRC Connection Reconfiguration消息,主要携带同频A3、异频A1/A2(亦为CA系统间切换、PcellSCell切换时异频A2事件)、异系统A1/A2、盲A2事件的门限值及相关迟滞、测量间隔、上报小区个数等参数。该条信令与非CA场景下发内容相同,但该站A1/A2门限值间隔较普通非CA基站较小,具体信令截图如下:

http://img.mp.sohu.com/upload/20170614/33a3dd0e0db24ab5b50fd1c326a3c035_th.png

可以看出,异频切换A1/A2门限为-91/-92dbm,间隔仅为1db(普通小区为5db),即使加上偏置(2db),测量区间也仅为3db,远小于普通小区下的7db,极易发生乒乓切换;异系统A1/A2门限为-115/120dbm,起测门限略高于普通小区(-100dbm),判决门限相同。

下发RRC Connection Reconfiguration消息,下发A4配置,用来通知UEGAP,并对辅载波进行测量。

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满足A4事件时,UE上报Meas Report,包含对辅小区的测量信息。

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下发RRC Connection Reconfiguration消息,包含辅载波配置信息,告诉UE配置辅载波。

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下发RRC Connection Reconfiguration消息,停止A4 GAP,室分站点143348(E1+E2)还下发删除ScellA2配置。

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路测时,随着Pcell电平下降,达到A2触发门限后,UE测量上报A2事件。

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下发RRC Connection Reconfiguration消息,携带切换配置,若UE配置Scell,则下发A5相关判决门限;否则,下发A4相关判决门限。测试中UE已配置Scell,故下发A5配置信息。

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UE进行测量,当满足A5门限时,上报A5事件。

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下发RRC Connection Reconfiguration消息,进行切换。

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通过上述流程分析,可对CA主要涉及切换、配置/删除辅载波门限总结如下:

门限1

门限2

门限3

门限4

门限5

门限6

CA A2事件RSRP的触发门限(毫瓦分贝)

CA A4事件RSRP的触发门限(毫瓦分贝)

主小区A4事件的RSRP触发门限(毫瓦分贝)

异频切换A1触发门限(毫瓦分贝)

异频切换A2触发门限(毫瓦分贝)

配置SCELLA5切换门限

-109

-105

-105

-91

-92

-108

门限1用于删除Scell时判决门限,即Scell电平需小于-109dbm;(目前策略中门限1仅室分起作用)

门限2用于载波聚合时,配置Scell门限,即Scell电平需大于-105dbm

门限3用于上报门限5后,未配置Scell时,异频切换门限;

门限45为异频切换起测(门限5)、停止(门限4)门限;

门限6用于上报上报门限5后,配置Scell时,异频切换门限,判决时需联合门限5使用;

建议与总结:

  1. CA小区配置异频切换A1A2触发门限区间过窄,仅为1db,加上偏移量也仅为3db,远小于普通小区的8db区间,对于R8/R9终端以及CA UECA时切换易造成频繁切换隐患,建议增大A1A2触发门限区间。
  2. 激活(配置)Scell门限为-105dbm,配置Scell时异频切换(包括PcellScell间切换、CA系统间切换),邻小区门限为-108dbm,区间仅为3dbm,如果邻小区为Scell情况下,会造成PcellScell间来回乒乓切换,建议增大两者间隔避免乒乓隐患。

 

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