4G+关键技术-载波聚合培训

4G+关键技术-载波聚合培训泉州移动网规网优室李华木2目录载波聚合技术简介134载波聚合下的移动性管理优化载波聚合单站配置优化2CA外场测试结果3CA引入背景•近期联通和电信将迅速在1800MHz各部署2x20MHz的LTEFDD网络•短期我公司的单载波TD-LTE对LTEFDD不具竞争优势运营商间竞争的压力边缘用户速率仍需提升•边缘用户速率需要进一步提升，可改善用户体验和感受大容量下负载均衡性能需要进一步提升•为提升空口效率，需要提升小区间负载均衡性能•还需要兼顾负载均衡引起的用户切换次数增多的影响4CA技术原理载波聚合核心思想：支持载波聚合的终端在多个成员载波上同时进行数据收发LTEUELTEUE成员载波1(5MHz)成员载波2(10MHz)成员载波3(20MHz)LTE-AUELTE-AUELTE-AUELTE-AUE成员载波1(5MHz)成员载波2(10MHz)成员载波3(20MHz)LTEUELTELTE-A载波聚合载波聚合功能介绍更大带宽上进行调度可提升网络性能提升峰值速率提升小区吞吐量改善网络KPIs提升控制信道容量测试结果表明终端在3DL:1UL下峰值速率可以达到220Mbps更大带宽的频选调度可以提升10%小区吞吐量在不同成员载波上进行灵活调度可以提升负载均衡效率，改善空口资源利用率负载均衡性能的改善可以减少用户在不同小区间的切换次数运用PDCCH跨载波调度可以规避控制信道干扰5CA概览技术概览现网应用的载波聚合有：D1+D2、E1+E2、F+D为保证15KHz子载波正交性和100KHz的频率光栅，用于CA的两个频点间隔需要为300KHz的整数倍。分类目前华为设备支持相同子帧配置（SA1或SA2）的共站同覆盖或不同覆盖的下行2分量载波聚合，最大聚合带宽为40MHZ。应用关键词Primarycell（PCell）：UE初始接入的小区，负责UE的连接建立和重建等。Secondarycell（SCell）：Scell是在RRC重配时添加，用于提供额外的网络资源。ServingCell：处于RRC_CONNECTED的UE，如果没有配置CA，则只有一个Serving，即Pcell；如果配置了CA，则ServingCell是Pcell和Scell的集合。Pcell在连接建立时确定；Scell在CA初始安全激活流程后确定，在RRCCONNECTRECONFIG添加/释放。6目录载波聚合外场测试结果214载波聚合下的移动性管理优化载波聚合技术简介3载波聚合单站配置优化7单用户定点性能测试单用户性能移动性能小区吞吐量对存量终端影响数据分析大唐、华为、诺基亚测试达到峰值，其他区域好点吞吐量增益较低测试区域商用用户的影响荣耀6终端峰值速率受限（终端驱动问题）中兴核心网单用户速率限制在150M华为、中兴、爱立信、贝尔中、差点增益较高，大唐增益较低；诺基亚中点数据异常大唐采用TM3/8进行测试测试结果受到商用用户的一定影响初步结论载波聚合峰值速率可以达到200Mbps以上，提升TD-LTE技术竞争力整体上看载波聚合的单用户增益在80%以上，尤其是中差点增益更为明显，能显著提升边缘用户感受0%20%40%60%80%100%120%140%160%华为中兴爱立信大唐诺基亚贝尔好点中点差点8载波聚合对于R9终端的影响数据分析吞吐量差异开启载波聚合小区平均吞吐量（37.1Mbps）与关闭载波聚合小区吞吐量（35.7Mbps），差异不明显切换成功率：开启载波聚合后R9终端切换成功率为100%初步结论基站开启CA对R9终端无影响，吞吐量、移动性能均正常，CA功能可以兼容R9终端050100-3-113579111315171921232527Tputvs.SINRR9_CA_HO_Throughput(Mbit/s)R9_NoCA_HO_Throughput(Mbit/s)单用户性能移动性能小区吞吐量对存量终端影响中兴爱立信9载波聚合切换成功率及多天线性能测试数据分析开关载波聚合吞吐量差异开启载波聚合，终端吞吐量较关闭时增长明显切换成功率：在TM3和TM3/8下切换成功率均达到100%多天线性能增益：TM3/8的移动平均吞吐量比TM3提升约4-5%；初步结论切换性能符合预期，可以满足用户移动性需求TM3/8由于提升主小区吞吐量，因此小区平均吞吐量可以提升4-5%，后续通过支持上行CA或者基于码本的TM9，可以进一步提升小区吞吐量单用户性能移动性能小区吞吐量对存量终端影响10载波聚合小区吞吐量性能测试（D2载波聚合）数据分析载波聚合由于存在调度增益，在10用户平均分布的场景下小区平均吞吐量增益可以达到2%-18%载波聚合不同加扰模式增益的大小与以下因素有关：基站调度算法用户分布终端CQI上报方式如采用TM3/8自适应，由于单载波可以应用TM8，而辅载波无法使用TM8，因此小区平均吞吐量增益降低，在邻区加扰下性能甚至恶化单用户性能移动性能小区吞吐量对存量终端影响0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%空扰加扰级别一加扰级别二加扰级别三D2载波聚合(TM3）中兴爱立信大唐诺基亚贝尔-8.00%-6.00%-4.00%-2.00%0.00%2.00%4.00%6.00%8.00%10.00%12.00%空扰加扰级别二D2载波聚合(TM3/8）华为中兴诺基亚11载波聚合小区吞吐量性能测试（F+D载波聚合）数据分析F+D载波聚合由于信道差异性较大，在10用户平均分布的场景下小区平均吞吐量增益可以达到5%-13%如采用TM3/8自适应，由于单载波可以应用TM8，而辅载波无法使用TM8，因此小区平均吞吐量增益降低，在邻区加扰下性能增益更小0.00%2.00%4.00%6.00%8.00%10.00%12.00%14.00%16.00%空扰加扰级别一加扰级别二加扰级别三F+D载波聚合(TM3）华为中兴0.00%2.00%4.00%6.00%8.00%10.00%12.00%加扰级别一加扰级别二F+D载波聚合(TM3/8）华为中兴单用户性能移动性能小区吞吐量对存量终端影响12载波聚合小区吞吐量性能测试（引入R9终端）数据分析引入10部R9终端后，小区平均吞吐量增益降低主要原因：用户数增多后，频选调度增益较少，导致小区吞吐量增益下降0.00%2.00%4.00%6.00%8.00%10.00%12.00%14.00%16.00%空扰加扰级别二未引入R9用户引入R9用户单用户性能移动性能小区吞吐量对存量终端影响13载波聚合小区吞吐量性能测试总结有益于小区吞吐量的提升：由于终端在两个小区上进行联合调度，调度及频选增益更为明显，小区平均吞吐量性能可以提升5%-18%增强技术可以进一步提升载波聚合下的小区吞吐量：采用上行载波聚合或者基于码本的TM9，可以进一步提升辅小区平均吞吐量小区吞吐量增益随用户数的增多而下降单用户性能移动性能小区吞吐量对存量终端影响14目录载波聚合单站配置优化314载波聚合下的移动性管理优化载波聚合技术简介2CA外场测试结果15CA业务流程CAUE业务流程主要有以下三步：1、CAUE在PCell完成初始连接建立。2、根据CAUE上报的测量结果，eNodeB通过层3消息配置CAUE的SCell。3、实时监测CAUE数据量，eNodeB根据MACCE激活或去激活SCell。PCell负责与UE之间的RRC通信。Scell通过RRC重配添加，用于提供额外的无线资源。SCELL配置去激活SCELL激活SCELL16PCell选择流程-1PCell选择流程1直接下发CAA4配置2上报CAA4测量报告3配置SCell正常配置下PCell选择信令解析UE选择重选优先级高的小区驻留PccAnchorSwitch开关是否打开按锚定优先级下发测量控制UE选择该频点作为Pcell当前小区PCell优先级是否最高？是否满足异频切换？是否遍历所有小区异频切换到新小区否是是是是否否否终端发起业务17PCell选择流程-21直接下发异频A4配置异常配置下的PCell选择信令解析14切换后下发CAA4配置异常配置下的PCell选择信令解析22上报异频测量报告3异频切换5上报CAA4测量报告6配置SCell重选优先级与PCell优先级不一致会导致乒乓，不建议同时开启小区重选优先级和PCell优先级来选定主载波18SCell配置SCell配置流程网管配置信令分析有效Scell配置流程开始终端测量是否需要GAP下发测量控制启动定时器定时器超时前，是否收到A4测量报告是否存在QCI=1的承载？是否遍历所有Scell？不再配置Scell结束流程按照RSRP大小对SCell大小进行排序并配置寻找下一个优先级小区否是否是否是是否无效19SCELL配置&激活cellCarrAggrA4ThdRsrpCaTrafficTriggerSwitch0-105ON1-105ON2-105ON3-105ON4-105ON5-105ON川大望江校区开启CA特性站点配置参数：在此种参数配置情况下，CAUE完成附着后，在满足SCELLRSRP-105dBm后，就会为CAUE配置SCELL。SCell通过RRCConnectionReconfiguration消息配置。配置SCELL后，会通过MAC层消息完成激活。现网使用业务量激活。激活条件：RLC缓存数据量max(RLC出口速率*ActiveBufferDelayThd,ActiveBufferLenThd)RLC首包时延ActiveBufferDelayThdcellActiveBufferDelayThdActiveBufferLenThdCaTrariggerSwitch000ON100ON200ON300ON400ON500ON川大望江校区开启CA特性站点配置参数：业务量激活开关开启，且激活门限均为0，CAUE配置SCELL后，发起业务就激活SCELL，为CAUE提供更多的资源。20SCELL激活门限参数研究对于小说阅读、微信等业务，单载波足以满足需求。设置业务量激活门限为：ActiveBufferLenThd=30KB，ActiveBufferDelayThd=300ms，分别进行视频和小说阅读，在进行视频观看业务时，SCELL成功配置并激活；而进行小说阅读时，SCELL并未激活，CAUE保持单载波状态。21SCELL在以下两种情况下会删除：RSRPSCELL删除的A2门限根据业务量去激活SCELL后CellCarrAggrA2ThdRsrpCarrMgtSwitch0~5-109OFFSCELL去激活&删除去激活条件：RLC出口速率≤DeactiveThroughputThdRLC缓存DeactiveBufferLenThdcellDeactiveThroughputThdDeactiveBufferLenThdCarrMgtSwitch0~5101OFF问题分析：测试中SCELL状态频繁变化，经核查为业务量激活门限设置为0，UE起业务就激活SCELL，而此时业务缓存长度低于去激活门限，会立即触发基于业务量的SCELL去激活。因此业务量激活与去激活门限的设置需保持一定间隔，避免参数设置不当引起SCELL状态频繁变化。SCELL去激活门限参数测试及问题分析：22根据成都CA参数配置，目前CA策略为：易进难出。在现网为轻载状态下，可以使用这种配置，使CAUE用户获取更好的业务体验。当网络负荷增高时，可以通过对参数的适当调整，增加SCELL配置激活难度，使CAUE在进行微信或小说阅读等业务时保持单载波状态，这样既能够减少UE对SCELL的测量，减少终端耗电量，又能够减少CAUE对网络资源的占用。CA门限参数建议参数CarrAggrA4ThdRsrpCarrAggrA2ThdRsrpActiveBufferDelayThd（ms）ActiveBufferLenThd(KB)DeactiveThroughputThd