文章目录

CA基本概念
1. CA分类
2. Pcell、Scell以及Serving Cell
- Pcell（Primary Cell）
- Scell（Secondary Cell）
3. Pcell、Scell部署场景
- 场景1
- 场景2
- 场景3
- 场景4
4. CA的协议控制
- 4.1 Camping/Connetion Establishment:
- 4.2 CC Management/SCell Addition/Release:
- 4.3 Handover/Measurements：
- 4.4 SCell激活

CA基本概念

CA也就是我们中文所说的载波聚合，同时支持多个LTE的载波，这样就能达到更高的传输速率，来满足用户对于速率的要求。

1. CA分类

CA分为上下CA和下行CA，下图例举下行CA，上行CA类似

DL CA分类

带间（Inter）CA，当两个或者多个不同的载波在不同的频段的时候，既不同Band的组合：4A2A，Band4和Band2的组合，显然不连续
带内（Intra）CA，当两个或者多个在相同频段的时候，既相同Band的组合
- 带内连续
  同Band的情况下，大多数都是连续的：41C，41E
  此时也会被称为Single Rx (SRx)
  比如在网络配置上两个连续的Band1：
  
  § CC0: LTE B1 ch200 20 MHz
  § CC1: LTE B1 ch398 20 MHz
  
  在硬件配置上，会被看成更大带宽和不同频段的单个的Band1：
  
  § CC0: LTE B1 ch299 40 MHz
- 带内不连续
  有一个指标：Nominal channel spacing（标称通道间距）
  10M+10M和20M+20M的标准通道间距分别是9.9MHZ和19.8HZ。

Class A: ATBC ≤ 100, 频段内最大连续的载波数量 CC = 1
Class B: ATBC ≤ 100, 频段内最大连续的载波数量 CC = 2
Class C: 100 < ATBC ≤ 200, 频段内最大连续的载波数量 CC = 2
Class D：200<ATBC ≤ 300，频段内最大连续的载波数量 CC = 3
Class E：300<ATBC ≤ 400，ForFurther Study(FFS)
Class F：400<ATBC ≤ 500，FFS

ATBC除以5得到带宽，例如
Class C的带宽取值范围是20MHz to 40MHz

2. Pcell、Scell以及Serving Cell

每个CC对应的都具有独立的Cell。配置CA的UE一个Pcell最多和4个Scell相连。而Ue的Pcell和Scell组成了该UE所有Serving Scell集合。

Pcell（Primary Cell）

主小区：是UE进行初始连接建立的小区，或进行RRC连接重建的小区，或是在handover过程中指定的主小区。PCell负责与UE之间的RRC 通信。PCell对应的载波单元称为 PCC（Primary Component Carrier）。其中，PCell的下行载波称为DL PCC， PCell的上行载波称为UL PCC。

PCell 是在连接建立（connection establishment）时确定的。SCell 是在初始安全激活流程（initial security activation procedure）之后，通过 RRC 连接重配置消息 RRCConnectionReconfiguration 添加/修改/释放的。

对于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对映的上行PCC（仅针对FDD）。
而TDD是没有这些信息的。

Scell（Secondary Cell）

辅小区：是在 RRC 重配置时添加的，用于提供额外的无线资源，SCell 与 UE 之间不存在任何 RRC 通信。SCell 对应的载波单元称为 SCC（Secondary Component Carrier）。其中， SCell 的下行载波称为 DL SCC，SCell 的上行载波称为 UL SCC。

3. Pcell、Scell部署场景

场景1

CC都在同样的频率的band上或者不同band但是彼此靠近。
两个 CC 在频域中位于相同频带或彼此靠近的不同频带上的典型场景； CC1 和 CC2 并置放置并覆盖，从而提供几乎相同的覆盖范围。

例如，假设在A点处，选择小区 ID 1 作为 PCell，并通过 PCell 添加小区 ID 2 作为 SCell。当UE 移至 B 点时，它将经历一个切换（HandOver）过程，在此过程中，目标 PCell 成为小区ID 4。
可以假设 eNB 决定在切换过程中不添加任何 SCell，并且在点 C 将小区ID 3 添加为 SCell。

场景2

频带间载波聚合（intra-CA），CC 在彼此远离的不同频带上

运营商具有不同频带的带宽，并且CC1 和 CC2 被部署为位于同一位置并重叠的 CC。但是，CC2 在较高的频带上，因此由于较大的路径损耗而具有较小的覆盖范围。 CC1 提供足够的覆盖范围，而 CC2 用于提高吞吐量。
在这种情况下有两种方案：

方案 1 –网络选择较低频率的 CC 作为 PCC
方案 2 –网络选择频率较高的 CC 作为 PCC，即会有更多HandOver操作

场景3

通过载波聚合降低小区边缘效应。
载波聚合可用于增加小区边缘的吞吐量（例如，CC1和CC2并置，但CC2天线指向 CC1的小区边界）。

如果载波频率不同，例如 CC1 在较低频段上，则较低频率的载波（CC1）提供足够的覆盖范围，而 CC2 可能覆盖孔洞。理想地，移动性切换基于 CC1 覆盖，并且期望在覆盖重叠的地方聚集同一 eNB 的 CC1 和 CC2 小区。

场景4

带有远程无线电头端（RRH）的载波聚合。

通过使用 RRH，可以使用载波聚合来提高网络的容量。例如，CC1 提供宏覆盖，而在 CC2 上，RRH 用于提高热点的吞吐量。移动基于CC1 覆盖范围执行。

RHH是一个依赖实体，没有 eNB 就无法实现。这样，在部署场景中，UE 的 PCell 和 SCell 都来自同一 eNB。

4. CA的协议控制

载波聚合不会影响 RLC / PDCP / NAS 程序和协议。载波聚合强制性要求会影响 RRC， MAC 和 PHY 层程序。
在 Rel 10 LTE 网络中，每个 CC 都是向后兼容的。由于载波聚合，预占，注册或空闲模式过程（IMP）不会发生变化。本质上，在 RRC 空闲模式下没有针对UE 的载波聚合。
只有属于同一 eNB 的 CC 才可以在 RRC 连接模式下聚合；这些CC 被假定为已同步， UE 的延迟差高达 31.3μs。
在建立 RRC 连接时，具有 RRC 连接的服务小区被假定为 PCell。已配置用于载波聚合的 UE 连接到一个 PCell 和最多四个 SCell。

4.1 Camping/Connetion Establishment:

PCell 在安全性，上层系统信息和某些下层功能方面起着至关重要的作用，因为它与 UE 具有唯一的 RRC 连接。
SCell 可以在建立连接后配置，为了提供其他无线电资源，并且可以通过 MAC信令激活/停用。
UE 和 PCell 之间应该只有一个 RRC 连接，即，UE和 SCell 之间没有建立信令无线承载（SRB）。
在 PCell 及其所有配置的 SCell 中，UE 的身份（C-RNTI）相同。
PCell 和为UE 配置的所有 SCell 均已同步。
帧定时，SFN 和 TDD-Config 在可以聚合的单元之间对齐。

4.2 CC Management/SCell Addition/Release:

RRC 层负责更改 PCell 以及 SCell 的添加，修改和发布。
UE 仅对Pcell运行Si的获取以及对Pcell遥控流程控制。
对于 SCell，eUTRAN 在添加 SCell 时通过专用信令提供与 RRC_CONNECTED 中的操作相关的所有 SI。
可以使用 RRCConnectionReconfiguration 消息通过网络添加，发布或修改 SCell，并带有或不带有移动性控制信息。

4.3 Handover/Measurements：

流动性管理（HandOver）
- PCell 只能通过网络控制的切换来更改。
- 没有针对 SCell 的切换。
- HandOver是带有移动性控制信息的 RRCConnectionReconfiguration 消息。
测量报告（Measurements）
- Rel8 的测量事件适用于配置了载波聚合的UE。
- 每个测量 ID 最多有一个服务小区（PCell 或 SCell）。
- 新的测量事件 A6 被定义为“相对于 SCell，频率内变得比偏移更好。”
- Rel10中针对载波聚合修改了一些测量事件的定义。

4.4 SCell激活

SCell 激活和停用

可以通过 MAC 控制元素激活/禁用 SCell。
UE 为每个已配置的 SCell 维护一个 SCellDeactivationTimer 计时器，并在到期时停用关联的 SCell。
如果在子帧 n 中接收到激活 SCell 的 MAC 控制元素，则 SCell 必须准备好在子帧 n + 8 中进行操作。从该子帧，UE 将监视与新激活的 SCell 相对应的 PDCCH。 SRS 传输也从该子帧开始。
如果 MAC 控制元素在子帧 n 中停用了 SCell，则所有 SRS 传输都应在子帧 n + 8 中停止。
当发生包括移动性控制信息（即HandOver）的 RRC 重新配置时，所有 SCell 均应停用。

SCell的激活和去激活流程

(5条消息) CA（载波聚合）