载波聚合CA特性开局指导书V100021019.docx

载波聚合CA特性开局指导书V100021019.docx

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载波聚合CA特性开局指导书V100021019

载波聚合（CA）特性开局指导书

项目名称：

LTE解决方案测试

文档编号：

软件版本：

V6.00.10.51.05

资料版本：

V1.00.02

作者：

张振华

版权所有

大唐移动通信设备有限公司

本资料及其包含的所有内容为大唐移动通信设备有限公司（大唐移动）所有,受中国法律及适用之国际公约中有关著作权法律的保护。

未经大唐移动书面授权，任何人不得以任何形式复制、传播、散布、改动或以其它方式使用本资料的部分或全部内容，违者将被依法追究责任。

文档更新记录

日期

更新人

版本

备注

2015-07-10

张振华

V1.00.00

编写初稿

2015-07-17

张振华

V1.00.01

根据意见修改格式

2015-10-19

张振华

V1.00.02

增加200M峰值以及D+F下行CA聚合，更新参数配置。

目录

目录1

1引言2

1.1编写目的2

1.2预期读者和阅读建议2

1.3参考资料2

1.4缩写术语2

2载波聚合特性简介3

2.1技术背景及方案原理3

2.2交付目标及推广建议4

2.2.1交付目标4

2.2.2受限列表以及遗留问题6

2.2.3推广建议7

3CA测试方案部署指导7

3.1CA特性方案部署方法8

3.1.1CA测试环境改造8

3.1.1.1改造场景说明8

3.1.1.2硬件改造（使用BPOH板卡）8

3.1.1.3硬件改造（使用BPOG板卡）10

3.1.1.4传输改造11

3.1.1.5软件升级13

3.1.1.6网络布配及小区参数配置13

3.1.1.7参数配置27

3.1.2CA特性实验室测试情况30

3.1.3测试结果分析31

3.1.3.1测试数据分析31

3.1.3.2终端CA支持情况分析31

4常见案例总结33

4.1修改CA成员载波中心频点之后终端接入无法配置辅载波33

4.2CA终端接入之后辅载波速率只有主载波的一半33

1引言

1.1编写目的

应中移动要求，商用开启载波聚合特性，整个测试方案分为两个阶段：

第一个阶段完成CA测试环境改造以及基本功能和业务的验证；第二个阶段根据运营商的测试规范进行较为详细的测试。

本手册用于指导CA开通和部署。

1.2预期读者和阅读建议

测试人员、研发人员、项目经理、产品经理，客服，技术支持

1.3参考资料

《TD-LTE-A40Mhz载波聚合特性实现报告_V1.50.50》

《6.00.10.20版本特性交付目标-20150602》

《载波聚合（CA）开通部署指导手册-外场专项团队版》

《LTE基站传输带宽配置说明》

1.4缩写术语

表11缩略语

缩写

英文释义

中文释义

CA

Carrier Aggregation

载波聚合

PCell

Primary Cell

主小区

SCell

Secondary Cell

辅小区

CC

Component Carrier

载波单元

CSI

ChannelStatusInformation

信道状态信息

DCI

DownlinkControlInformation

下行控制信息

SRS

SoundingReferenceSignal

探测参考信号

CFI

ControlFormatIndicator

控制格式指示

CIF

CarrierIndicatorField

载波指示域

CQI

ChannelQualityIndicator

信道质量指示

C-RNTI

Cell-RadioNetworkTemporaryIdentifier

小区无线网络临时标识

DCI

DownlinkControlInformation

下行控制信息

DRB

DataRadioBearer

数据无线承载

HARQ

HybridARQ

缓和自动重传请求

LTE-A

LTE-Advanced

高级长期演进

PCC

PrimaryComponentCarrier

主载波

PHR

PowerHeadroomReport

功率余量上报

PMI

PrecodingMatrixIndicator

预编码矩阵指示

RA

RandomAccess

随机接入

RLF

RadioLinkFailure

无线链路失败

SCC

SecondaryComponentCarrier

辅载波

SFN

SystemFrameNumber

系统帧号

SIB

SystemInformationBlock

系统信息块

SR

SchedulingRequest

调度请求

SRB

SignalRadioBearer

信令无线承载

SRS

SoundingReferenceSymbol

探测参考信号

TA

TimingAdvance

定时提前

TB

TransportBlock

传输块

TPC

TransmissionPowerControl

传输功率控制

2载波聚合特性简介

2.1技术背景及方案原理

LTE-A要在低移动性下峰值速率达到1Gbit/s，上行500Mbit/s，高移动性下峰值速率达到100Mbit/s。

那么在频谱利用率无法显著提高的情况下，为了支持这样的峰值速率，第一个条件是需要更大的带宽，所以LTE-A支持最大100MHz的带宽；第二个条件：

LTE-A的终端能够同时接收多个载波的传输，支持的带宽大于20MHz。

由于频谱资源短缺，很难找到一段很大的带宽共LTE-A使用，载波聚合技术可以将多个不同的频段进行整合使用，能够灵活的从连续或非连续的频谱将带宽扩展到LTE-A要求的100MHz。

在聚合后的载波上，LTE终端可以接入其中的一个载波单元上，而LTE-A终端可以同时接入多个载波单元，这样不仅满足了LTE和LTE-A的频谱兼容性需求，并且能减小比特开销，完成超过1Gbps的峰值速率的要求。

比较其他方法，载波聚合不需要对LTE物理层进行大得改动，提高了对现有系统的再利用。

载波聚合分为连续载波聚合和非连续载波聚合。

载波聚合可以在连续频谱上实现，为了更好的利用独立分布的频谱碎片，载波聚合也可以在非连续频谱上实现，离散多频带的整合主要是为了将分配给运营商的多个较小的离散频带联合起来，当作一个较宽的频带使用，通过统一的基带处理实现离散频带的同时传输。

2.2交付目标及推广建议

2.2.1交付目标

1、单用户峰值速率：

极好点的用户峰值速率是非CA场景下的2倍，具体指标如下：

测试场景

Cell1

Cell2

CFI

峰值速率

（UDP）

FTP速率

测试允许范围

备注

20M+20M

（D1+D2/E1+E1）

1U3D@10:

2:

2

1U3D@10:

2:

2

1

223Mbps

200Mbps

±1%

3

190Mbps

190Mbps

±1%

20M+20M

（E1+E1）

1U3D@12:

1:

1

1U3D@12:

1:

1

1

223Mbps

200Mbps

±1%

3

190Mbps

190Mbps

±1%

20M+20M

（D+F）

D：

1U3D@10:

2:

2

F：

1U3D@9:

3:

2

1

220Mbps

200Mbps

±1%

按照不截短配置

3

186Mbps

186Mbps

±1%

1

208Mbps

200Mbps

±1%

按照截短6us，特殊子帧MCS最高等级配置为11

3

176Mbps

176Mbps

±1%

20M+20M

（D+F）

D：

1U3D@10:

2:

2

F：

1U3D@3:

9:

2

1

202Mbps

200Mbps

±1%

3

170Mbps

170Mbps

±1%

说明：

（1）因为外场F频段都是932截短场景，因此932截短作为商用需求进行测试，932不截短作为测试需求进行测试。

（2）由于现网中没有662的配置，因此暂不列入考虑662.

（3）D+F的场景在V6.00.10.20.50版本支持

实验室测试值

测试场景

Cell1

Cell2

CFI

峰值速率

FTP速率

测试允许范围

备注

（UDP）

20M+20M

1U3D@10:

2:

2

1U3D@10:

2:

2

1

223Mbps

216.4Mbps

±1%

（D1+D2/E1+E1）

3

190Mbps

189.2Mbps

±1%

20M+20M

1U3D@12:

1:

1

1U3D@12:

1:

1

1

223Mbps

219.1Mbps

±1%

（E1+E1）

3

190Mbps

189Mbps

±1%

20M+20M

D：

1U3D@10:

2:

2

F：

1U3D@9:

3:

2

1

220Mbps

199.6Mbps

±1%

按照不截短配置

（D+F）

3

186Mbps

187.9Mbps

±1%

1

207Mbps

197.7Mbps

±1%

按照截短6us，特殊子帧MCS最高等级配置为11

3

176Mbps

176.6Mbps

±1%

20M+20M

D：

1U3D@10:

2:

2

F：

1U3D@3:

9:

2

1

200Mbps

199.1Mbps

±1%

（D+F）

3

170Mbps

169Mbps

±1%

2、用户数

V6.00.10.20版本最多同时支持36个CA用户，即支持36个具备载波聚合能力的UE配置并激活辅载波。

3、用户定点速率

在参与聚合的2个小区（小区A和B）的负荷不变的情况下，用户聚合后的定点速率与非聚合场景下该用户在小区A该点速率+非聚合场景下该用户在小区B的该点速率之和如下：

极好点/好点：

误差在5%～10%。

中差点：

误差20~30%。

（场景：

终端不支持上行CA，且不支持TM9或者基站不开启码本的TM9，则辅载波不做TM8，对聚合后的性能会有影响）

4、移动平均吞吐量

对于20M+20M的CA场景，单用户拉网移动情况下平均吞吐量相比于不做载波聚合时提升幅度不低于50%。

说明：

上述指标需在开启DRX状态下进行。

5、KPI指标

用户进行CA时，所有的信令过程均在PCell进行，因此相比于不开启CA功能，小区的接通率、掉线率和切换成功率等KPI指标基本不受影响。

支持新增的CA性能统计项（如CA激活用户数、本小区借用Scell的PDSCHPRB总数、被PCell借用的PDSCHPRB总数等，具体参见性能统计规范《eNB网元统计数据需求规范-PM（V2.5.0）》）

6、多用户定点吞吐量性能

假设20个CA用户接入（接入到相同的小区，按照极好、好、中、差点比例按照1：

2：

4：

3），每个用户进行下行UDP，对于20M+20M的载波聚合，在辅载波都激活的场景下，用户总吞吐量提升幅度不低于70%。

（由于中差点辅载波不做TM8，因此对聚合后的性能会有影响）。

2.2.2受限列表以及遗留问题

V6.00.10.51.05版本的限制列表如下：

●开启载波聚合进行峰速测试会导致DSPCore4的CPU负荷升高

●不支持跨站的载波聚合

●不支持上行载波聚合

●不支持频段内非连续载波聚合

●不支持F频段20+10M的聚合

●对于D+F频段的载波聚合，只支持演示功能（V6.00.10.20.50版本支持），且主要针对以下两款终端：

（1）终端类型为B38+B41终端，且支持D+F的CA，目前仅支持高通终端；

（2）终端类型为B41终端，且支持D+F的CA

●如果要进行跨板CA，必须选择BPOH板卡，BPOG板卡不支持跨板CA

●不支持载波聚合开关的动态修改，即开启和关闭CA功能需要去激活小区

●不支持CA小区配置不同的时隙配置（但可以配置为不同的特殊子帧格式）

●不支持交叉覆盖的组网场景，即协议定义的场景3，版本主要考虑同覆盖（场景1）和共覆盖（场景2）的场景

●不支持下行CA和VoLTE同时开启，即对于VoLTE用户，不支持同时开启CA功能

●由于CA用户的辅载波CQI是占用主载波的资源，因此CA用户占用的是2份资源。

在计算小区最大接入用户数时，需要考虑这个约束条件。

比如参数配置是支持384用户的，如果接入了36个CA用户，并且也配置了辅载波，则还可以接入的R9用户数为384-36*2=312个

●网络如果有TDS和TDL共模的场景，则在进行F+D的CA时，D和F都需要进行帧头偏移，同时为了减小对其他单层网的D频段干扰，建议如果存在上述场景，将非CA的D频段小区（如果与CA场景D频段小区同频）也进行帧头偏移

●对于上下行拉网的场景，两个用户的FTP业务，由于下行FTP速率提高会增加上行反馈包，因此按照不开CA拉网35Mbps，开CA拉网增益50%，同时FTP反馈包按照3%的比例预估，上行拉网速率预计减小500kbps左右。

2.2.3推广建议

因为特性此次商用交付D1+D2，E1+E2，演示交付D+F，且仍然存在CA峰值业务时DSPcore4的CPU负荷增高的问题，不建议在商用网络大规模开启载波聚合功能，可以根据移动需求开启，不建议全网开启。

小规模验证过程中需要进行环境改造，可能会对现网当前业务造成一定的影响，需事先与客户沟通清楚，阐明启动测试需做的工作以及对现网的影响。

3CA测试方案部署指导

3.1CA特性方案部署方法

3.1.1CA测试环境改造

在进行CA特性部署之前需要对测试环境进行必要的改造，本节内容将详细介绍如何从非CA的场景改造成CA场景。

3.1.1.1改造场景说明

根据TD-LTE产品的支持情况以及外场测试情况，为了便于清晰地描述改造过程，可以将载波聚合的场景进行一下划分，按聚合的频段划分，可以分为：

ØD1+D2频段内载波聚合；

ØE1+E2频段内载波聚合；

ØD+F跨频段载波聚合。

按照聚合带宽可以分为：

Ø20M+20M载波聚合；

Ø20M+10M载波聚合。

3.1.1.2硬件改造（使用BPOH板卡）

如果要支持CA，现网网络规划需要从原来的S111站型改造成S222站型，对于硬件上的改动比较大，主要是基带板必须改造成双BPOH基带板卡配置，对于改造前基带板是BPOG的站点，除了需要增加一块BPOH板卡之外，还需要将原来的BPOG更换成BPOH。

以现网的宏站为例说明在改造之前BBU机房的板卡配置情况，下图是某地市D+F频段混合组网场景下的BBU机房板卡配置示意图：

下面通过实际举例来说明各种场景硬件改造过程，为后续CA环境改造提供参考。

Ø【D1+D2频段内载波聚合改造方案】

D+D的改造方案不用动F频段的双模站，只需要对D频段的TDL单模站进行改造即可。

图示：

改造前图示：

改造后

1.基带板调整：

现网4槽位使用的BPOG板卡更换为BPOH板卡，并增加一块BPOH板卡；

2.RRU调整：

调整RRU的光纤连接方式，具体连接方式如上述改造后的示意图；

3.网元布配调整：

因为改造后小区数目增加了一倍但是没有新增RRU，所以需要对现有网络布配进行调整，每个RRU需要建立两个20M小区，在对RRU进行布配的时候注意选择共享小区；

4.其它注意事项：

在改造过程中，请不要对原有F频段站（双模站）进行任何操作，保持现状即可，同时站点做改造前现有的参数、配置进行备份保留；

Ø【E1+E2频段内载波聚合改造方案】

硬件改造方案与D1+D2基本一样，在这里不再赘述。

Ø【D+F跨频段载波聚合改造方案】

图示改造前图示改造后

根据现网实际情况，F频段站点一般是双模，改造之前TDL侧F频段RRU同时也是TDS侧的RRU，改造过程中要注意尽量减少对TDS侧的影响。

1.基带板调整：

更换现有双模站点上BPOG为BPOH板卡，同时6槽位增加BPOH板卡，原有TDS基带板保持不变；同时，共站的D频段单模站点的RRU接入到双模机框6槽位的BPOH板卡上并进行布配调整（注意：

如果6/7槽位均被TDS基带板占用可以将其移到2/3槽位，然后再将BPOH板卡插在6/7槽位上并接入D频段的RRU）；

2.RRU调整：

F频段RRU现网如果不是348FA，需要更换为348FA，光模块需要更换为支持10GE光模块（因为与TDS共IR口传输，带宽需求大于D1+D2场景），光纤参考图示连接；

3.共址站点的D频段3个扇区天线需要参考F频段3个扇区天线调整方位角和下倾角，尽量保证D和F共覆盖满足测试需求；

4.基带板卡做了调整，因为是双模站，除了对LTE侧的网规进行更新之外，TDS侧的网规也需要重新做，使网规与实际硬件配置一致即可；

5.修改全网D频段基站“单模RRU帧头偏移值”与F频段一致；

6.D+FCA配置异频载波信息表时，要保证D频段优先级高于F频段；

7.由于D+F覆盖范围不一致，为保证切换连续性，互为CA的D+F需配置邻小区关系；

8.其它操作：

在改造后的双模站小区正常之后，需要将原有D频段单模TDL基站下电或者对小区进行去激活操作，同时备份改动前的相关参数，如天线信息、配置文件等备用。

3.1.1.3硬件改造（使用BPOG板卡）

Ø【D1+D2频段内载波聚合改造方案规划】

D+D的改造方案不用动F频段的双模站，只需要对D频段的TDL单模站进行改造即可。

图3-35改造前图3-36改造后

1.基带板调整：

使用三块BPOG板卡分别插在4、5、6槽（此种方式只可支持板内调度，即只支持建立在同一块BPOG的DSP核上的，同一个RRU的两个20M小区进行载波聚合）；

2.RRU调整：

调整RRU的光纤连接方式，此处使用了2个338D，1个348D，具体连接型号可根据资源情况适当调整；

3.网元布配调整：

因为改造后小区数目增加了一倍但是没有新增RRU，所以需要对现有网络布配进行调整，每个RRU需要建立两个20M小区，在对RRU进行布配的时候注意选择共享小区。

Ø【D1+D2频段内载波聚合改造方案实现】

图3-37BPOG*3基站板卡/光纤实接图

3.1.1.4传输改造

【LTE基站业务带宽分析】

基站小区理论峰值速率计算公式（单位：

Mbps）如下：

（TBS*（N子帧数+P特殊子帧））*N流数/5ms

其中：

TBS：

传输块大小，根据3GPPTS36.213协议查表取值，与调制编码方式、占用物理资源块数目等有关；

N子帧数：

根据上下行子帧配比取值；

P特殊子帧：

特殊子帧配置为10:

2:

2时，下行传输时，特殊子帧中Dwpts传送的数据块大小约为正常子帧的0.75倍，取值0.75；特殊子帧配置为3:

9:

2时，dwpts不传输数据，等效下行子帧取值0；

上行传输时，特殊子帧不传输数据，取值0；

N流数：

下行双流，取值为2，上行单流，取值为1;

按以上计算原理，汇总不同配置下的基站小区峰速带宽，如下表所示：

小区峰值业务速率（单位：

Mbps）

时隙配置

5M

10M

15M

20M

2U2D,10:

2:

2

36.7

51.38

66.07

82.3

1U3D,10:

2:

2

44.03

66.06

88.09

112.47

1U3D,3:

9:

2

22.0

44.04

66.07

90.45

【LTE基站传输带宽分析】

基站传输带宽需求包括S1接口信令、业务、OM，X2接口信令/业务。

传输带宽配置说明

带宽需求项

取值

范围

备注

S1接口业务

业务带宽*1.05

小区级

包头开销按5%

X2接口信令/业务

业务带宽*0.05*1.05

小区级

X2流量按S1流量的5%预留

S1接口信令

3

整站级

OM

5Mbps

整站级

整站带宽计算公式

业务带宽*小区数*1.05*1.05+5

【不同场景传输带宽需求】

Ø业务带宽规划时按照max（小区平均速率*n，峰值速率），即保证站点各小区同时达到平均速率，同时能保证一个小区做峰值。

因为峰值速率一般是在峰值测试时达到的，此时其它小区可以不做业务。

Ø外场都是20M小区配置，因此下面只分析20M小区，10M/5M小区的情况同理可计算获得。

时隙配置按照带宽需求最大的1U3D，10:

2:

2配置考虑。

Ø这里的传输带宽需求为传输配置的CIR，即保证带宽。

因为对应空口的峰值业务要求，传输上也需有保证带宽，否则在做峰值业务时传输丢包，空口业务速率上不去。

站点业务速率

场景

小区数

小区平均速率

站点平均速率

小区峰值速率

站点业务带宽

室内O1

1

67.482

67.482

112.47

67.482

室内O1（演示）

1

67.482

67.482

112.47

112.47

室内O2

2

67.482

134.964

112.47

134.964

室外S111

3

44.988

134.964

112.47

134.964

室外S222

6

44.988

269.928

112.47

269.928

传输带宽配置

室内O1

室内O1（演示）

室内O2

室外S111

室外S222

S1接口业务

（站点业务带宽）

67.482

112.47

134.964

134.964

269.928

X2接口信令/业务

3.3741

5.6235

6.7482

6.7482

13.496

S1接口信令

3

3

3

3

3

OM

5

5

5

5

5

整站传输带宽

82.39891

131.9982

156.7978

156.7978

305.59

整站传输带宽配置（取整配置CIR）

90

140

160

160

310

3.1.1.5软件升级

将需要部署CA特性的片区所有基站通过OMC同一升级到指定的支持CA功能的版本，之后统一拉齐参数，具体的升级流程请查阅相关指导手册，在这里不再赘述。

3.1.1.6网络布配及小区参数配置

1．网络规划（请使用LMT工具）

首先查询射频单元拓扑，核实实际接入的RRU型号，路径：

“物理设备-〉射频单元拓扑”：

核实无误后进行网络规划，在基站名称上单击左键，路径：

“专用功能-〉网络规划”如图所示：

进入网络规划界面，此处以338DRRU为例进行操作；将左侧对应通道数的RRU模块（此处对应338D的为粉红色模块）拖到右侧编辑区域，在“选择RRU类型和工作模式”对话框中选择“TDRU338D（大唐）”，模式“负荷分担”；

向右侧区域拖入对应8通道天线，单击确定；

选定好RRU和天线后，连接对应端口，如图：

接下来进行小区的网络规划