1、I 课题编号: 2012B70 20122014年82月 中国通信标准化协会 E-UTRAN载波聚合(CA)技术研究 Study of Carrier Aggregation(CA)technology for E-UTRAN II 研 究 报 告 要 点 随着通信技术的不断发展、智能终端的普及和大量网络应用的出现,以数据业务为主的移动宽带通信成为未来移动通信发展的趋势。从应对未来数据业务高速发展的角度,特别是应对峰值速率需求和带宽需求的角度,需要通信系统提供更大的通信带宽。为了使用大带宽的同时可以后向兼容,E-UTRAN 将载波聚合技术作为首选方案。载波聚合将多个载波聚合为一个大的传输带宽,
2、同时后向兼容Rel.8/9系统。载波聚合技术是E-UTRAN的核心技术,是LTE-A达到4G移动通信峰值速率水平的必要条件。 在 3GPP E-UTRAN 载波聚合相关的工作中,研究结果比较分散,尚无统一的研究报告。将载波聚合技术对现有协议的影响进行综合统一的研究,有利于后续工作的进展。 本研究报告对3GPP R10和R11版本中所引入的载波聚合(CA)技术进行研究。研究内容如下:首先对载波聚合的原理与工作机制进行分析,讨论目前载波聚合技术的应用场景和基本工作原则;其次分析载波聚合技术对现有协议的影响;然后在此基础之上,分析部署载波聚合技术对现有LTE网络侧设备和终端设备的影响;最后探讨载波聚
3、合技术的下一步研究方向。 研究单位:中国联合网络通信集团有限公司、中国电信、工业和信息化部电信研究院、华为技术有限公司、中讯邮电咨询设计院有限公司、中国移动、中兴通讯股份有限公司、大唐电信科技产业集团、诺基亚西门子通信(上海)有限公司、南京熊猫通信有限公司、新邮通、上海晨思电子科技有限责任公司、联发博动科技(北京)有限公司、上海贝尔阿尔卡特、中国普天信息产业股份有限公司 项目参加人: 完成日期: III 目 次 目 次 . III E-UTRAN载波聚合(CA)技术研究 . 4 1 范围. 4 2 参考文献. 4 3 缩略语. 5 4 背景和简介. 6 5 原理与工作机制. 6 5.1 载波聚
4、合应用场景. 6 5.2 载波聚合基本原则. 8 6 标准化现状. 8 6.1 标准化原则. 8 6.2 对Rel.10协议的影响 10 6.3 对Rel.11协议的影响 58 7 对LTE网络的影响 67 8 未来研究方向 68 修订记录 72 4 E-UTRAN载波聚合(CA)技术研究 1 范围 本项目主要针对E-UTRAN载波聚合技术的应用场景、性能分析和实现方案。对载波聚合的应用方案和部署场景进行研究,对频段内载波聚合、频段间载波聚合的技术原理和对现有各层协议的影响进行研究,对LTE网络升级载波聚合技术的影响进行研究,分析载波聚合技术的技术演进方向。本项目主要侧重于技术研究,不涉及具体
5、频段。 2 参考文献 下列文件中的条款通过本研究课题的引用而成为本研究课题的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本研究课题,然而,鼓励根据本研究课题达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本研究课题。 1 3GPP TS 36.104 Base Station (BS) radio transmission and reception(Release 11) 2 3GPP TS 36.211 Physical Channels and Modulation(Release 11) 3 3GPP TS
6、 36.212 Multiplexing and channel coding(Release 11) 4 3GPP TS 36.213 Physical layer procedure(Release 11) 5 3GPP TS 36.300 Overall description(Release 11) 6 3GPP TS 36.302 Services provided by the physical layer(Release 11) 7 3GPP TS 36.306 User Equipment (UE) radio access capabilities(Release 11) 8
7、 3GPP TS 36.321 Medium Access Control (MAC) protocol(Release 11) 9 3GPP TS 36.322 Radio Link Control (RLC) protocol(Release 11) 10 3GPP TS 36.323 Packet Data Convergence Protocol (PDCP) (Release 11) 11 3GPP TS 36.331 Radio Resource Control (RRC) (Release 11) 12 3GPP TS 36.413 S1 Application Protocol
8、 (S1AP) (Release 11) 13 3GPP TS 36.423 X2 application protocol (X2AP) (Release 11) 14 3GPP TR 36.807 User Equipment (UE) radio transmission and reception 15 3GPP TR 36.808 Carrier Aggregation; Base Station (BS) radio transmission and reception 16 3GPP TR 36.823 Carrier aggregation enhancements; User
9、 Equipment (UE) and Base Station (BS) radio transmission and reception 17 3GPP TR 36.827 LTE Advanced carrier aggregation band 41 5 18 3GPP TR 36.830 LTE-Advanced Carrier Aggregation (CA) in band 38 19 3GPP TR 36.831 LTE-Advanced Carrier Aggregation (CA) in band 7 20 3GPP TR 36.850Inter-band carrier
10、 aggregation 3 缩略语 下列缩略语适用于本研究课题。 A-MPR Additional Maximum Power Reduction 额外最大功率下降 CA Carrier Aggregation 载波聚合 CC Component Carrier 基本载波、成分载波 CIF Carrier Indicator Field 载波指示域 CSI Channel State Information. 信道状态信息 DCI Downlink Control Information 下行控制信息 DRX Discontinuous Reception 非连续接收 MPR Maximum
11、 Power Reduction 最大功率下降 PDCCH Physical Downlink Control CHannel 物理下行控制信道 PDCP Packet Data Convergence Protocol 分组数据汇聚协议 PDSCH Physical Downlink Shared CHannel 物理下行共享信道 PHICH Physical HARQ Indicator CHannel 物理HARQ指示信道 PHR Power Headroom Report 功率上升空间 PMI Precoding Matrix Indicator 预编码矩阵指示 PUSCH Physi
12、cal Uplink Shared CHannel 物理上行共享信道 RLC Radio Link Control 无线链路控制 RRH RRH(Remote Radio Head 射频拉远头 TAG Timing Advance Group 时间提前量组 UCI Uplink Control Information 上行控制信息 6 4 背景和简介 满足峰值速率需求和带宽需求是E-UTRAN载波聚合(CA)的主要驱动力。随着通信技术的不断发展、智能终端的普及和大量网络应用的出现,以数据业务为主的移动宽带通信成为未来移动通信发展的趋势。从应对未来数据业务高速发展的角度,特别是应对峰值速率需求和
13、带宽需求的角度,需要通信系统提供更大的通信带宽。为了使用大带宽的同时可以后向兼容,E-UTRAN将载波聚合技术作为首选方案。载波聚合将多个载波聚合为一个大的传输带宽,同时后向兼容Rel.8/9系统。载波聚合技术是E-UTRAN的核心技术,是LTE-A达到4G移动通信峰值速率水平的必要条件。 在3GPP E-UTRAN载波聚合相关的工作中,研究结果比较分散,尚无统一的研究报告。将载波聚合技术对现有协议的影响进行综合统一的研究,有利于后续工作的进展。 中国用于移动通信的频谱分散于800MHz、900MHz、1800MHz、2100MHz、2400MHz、2600MHz。可以通过载波聚合技术将分散频
14、谱聚合为大的通信带宽,增加频谱应用的灵活性,提高频谱利用效率。 3GPP正在开展对载波聚合技术的研究工作。目前已经完成Rel.10阶段的研究,正在进行Rel.11阶段的研究。在Rel.10阶段,3GPP完成了频段内和频段间的下行载波聚合、频段内的上行载波聚合的标准化工作。在Rel.11阶段,3GPP将对频段间的上行载波聚合技术进行研究和标准化,并且会探讨可能的载波聚合技术优化方案。该研究课题目前尚无国内相关的国内或行业标准。 基于上述原因,我们对E-UTRAN载波聚合技术进行立项研究。 5 原理与工作机制 5.1 载波聚合应用场景 表1列出了一些载波聚合的应用场景。在Rel.10中,上行载波聚
15、合研究集中在支持频段内的载波聚合。(也就是场景#1,以及场景#2和#3在F1和F2在同一频段的情况)。对于下行在波聚合,Rel.10支持下表1中的所有场景。 表1 载波聚合应用场景(F2 F1) 7 # 描述 示例 1 F1 和F2 共站并覆盖区域重叠,并且F1和F2提供近似相同的覆盖。F1和F2都提供对移动性的支持。可能的场景是F1 和F2在相同的频段内,比如2GHz,800MHz等。对于F1和F2小区覆盖重叠的区域可以进行载波聚合。 2 F1 和F2 共站并覆盖区域重叠,但由于较大的路径损耗F2的覆盖区域较小。只有F1提供足够的覆盖,F2用来提高吞吐量。移动性基于F1覆盖。可能的场景是F1
16、 和F2在不同的频段,例如F1 = 800 MHz, 2 GHz and F2 = 3.5 GHz等。对于F1和F2小区覆盖重叠的区域可以进行载波聚合。 3 F1 和F2 共站,但是F2天线指向F1覆盖边界来提供小区边缘的吞吐量。F1提供足够的覆盖,但F2由于较大的路径损耗可能会有覆盖盲区。移动性基于F1覆盖。可能的场景是F1 和F2在不同的频段,例如F1 = 800 MHz, 2 GHz and F2 = 3.5 GHz。 同一个基站的F1和F2小区在覆盖重叠区域可以进行载波聚合。 4 F1提供宏小区覆盖,F2为RRH用来提高热点区域的吞吐量。移动性基于F1覆盖。可能的场景是F1 和F2在不
17、同的频段,例如F1 = 800 MHz, 2 GHz and F2 = 3.5 GHz。对于F2 RRH小区覆盖内8 可以进行载波聚合。 5 该场景和场景#2相似,频率选择性直放站用来提供额外的覆盖。同一个基站的F1和F2小区在覆盖重叠区域可以进行载波聚合。 当部署载波聚合时,在聚合的小区内采用相同的无线帧定时,系统帧号和TDD配置。 5.2 载波聚合基本原则 在载波聚合中,两个或多个载波可以聚合在一起来支持更大的发送带宽到100MHz。更具终端用户的能力,可以同时发射或接收一个或多个载波。 Rel.10的载波聚合终端可以在多个载波上同时接收和/或发射,每个载波对应一个服务小区 Rel.8/9
18、的终端只能在一个载波上接收和发射,也就是只有一个服务小区。 载波聚合支持连续和非连续的载波聚合,每个载波支持的最大110个资源块。 基站根据终端的能力配置聚合的载波数,可能配置上行和下行不同的带宽。 下行聚合的载波数目可以根据终端支持的下行载波聚合能力进行配置。 上行聚合的载波数目可以根据终端支持的上行载波聚合能力进行配置。 不允许配置的上行载波数目大于下行载波数目。 典型的TDD布署下,上行载波数目和带宽与下行相同。 对于同一基站的不同载波,覆盖区域可能会不同。进行聚合的载波后向兼容Rel.8/9。 6 标准化现状 6.1 标准化原则 考虑到后向兼容性、协议修改影响以及实施复杂度等因素,LT
19、E-A载波聚合技术在进行标准化时,遵循了以下两个原则: 后向兼容性:后向兼容性对于系统的平滑演进至关重要,可以使LTE-A在商用初期最大限度地利用LTE系统资源。LTE-A载波聚合技术对每个载波上的处理尽量与LTE相同,可以保证LTE用户终端可以顺利通过这些载波接入网络。 对协议影响最小:尽量使用简单的修改方案,以降低物理层的实现复杂度和代价。从用户面角度来看,多个载波应该只是由统一调度模块管理的几个数据传送通道,因此这些载波对于PDCP和RLC层都应该是透明的。 9 在LTE中,一个UE只使用一个载波,带宽可以选择1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15Mhz和20MHz。在LTE
20、-A中,一个UE支持最多同时使用5个载波,每个载波的带宽范围和LTE相同,即单个载波最大带宽为20MHz,以达到最高100MHz的带宽,如图1所示。为 FrequencySystem bandwidth, e.g., 100 MHzCC, e.g., 20 MHzUE capabilities 100-MHz case 40-MHz case 20-MHz case (Rel. 8 LTE) 图1 LTE-A中的载波聚合应用 LTE-A的载波聚合技术在每个载波上的处理尽量和LTE相同,每个载波所采用的帧结构参数与LTE(LTE Rel-8)中的相同,并允许把所有载波配置成与LTE标准兼容的载波
21、,即使若干载波被某些具有载波聚合能力的LTE-A终端聚合使用,LTE终端仍可以在其中一个载波上发送/接收数据。 从载波组合方式上,载波聚合可以分为三种情况:频带内连续载波聚合(Intra-Band, Contiguous),频带内非连续载波聚合(Intra-Band, Non-contiguous),和频带间非连续载波聚合(Inter-Band, Non-contiguous),如图2所示。各组合方式在射频要求上有不同,但是在信令面和用户面都将采用相同的解决方案。 10 图2 载波聚合三种情况的示意图 通过这样的设计,不仅能满足LTE-A系统在聚合带宽上的需求,而且可以很好地保持对LTE系统的
22、后向兼容性,便于支持各种带宽能力的终端,非常有利于LTE系统到LTE-A系统的平滑过渡。 6.2 对Rel.10协议的影响 6.2.1 Uu接口物理层的改动 6.2.1.1 PCFICH 1. 载波聚合PCFICH设计 对于Rel-10的聚合载波,每一个载波都是后向兼容载波,每个载波都有相应的控制信道,那么首要的问题就是控制信道所占的符号数如何确定,考虑到Rel 8的设计(调制、编码、映射等)能够满足要求,从后向兼容性及标准化的复杂度的角度来看,不需要引入新的PCFICH设计方式。因此,每个成员载波具有独立的控制区域大小,PCFICH信道重用Rel-8设计(调制、编码、映射)方式。 Carri
23、er 1 f Carrier 2 Carrier 3 Band 1 Aggregated Carrier 1 and Carrier 2 Carrier 1 f Carrier 2 Carrier 3 Band 1 Aggregated Carrier 1 and Carrier 3 Carrier 1 f Carrier 2 Band 2 Band 1 Carrier 1 in band 1 Aggregated with Carrier 2 in band 2 A B C 11 2. 被交叉调度Cell的PDSCH起始位置 由于被交叉调度载波的控制信道承载在其他载波的控制信道上,因此,需要
24、考虑如何确定该载波PDSCH的起始位置,即PCFICH的传输。在59bis次会议,很多公司认为在被调度的载波上读取PCFICH值,如果出现错误,可能引起比较严重的buffer corruption问题(R1-100239),因此在后续讨论中,排除了UE在被调度Cell上读取PCFICH的方案。对CFI标准化形成以下结论: - 在定义被交叉调度载波的PDSCH起始位置时,支持所有Rel-8 CFI值。 - 当UE接收被交叉调度的PDSCH时,被交叉载波调度Cell的PCFICH采用由RRC通知的一个值。 6.2.1.2 PHICH Rel-10 PHICH的设计完全遵照Rel-8,仍然沿用Rel
25、-8的物理层传输方案(包括正交码设计、调制、扰码序列、到RE的映射),PHICH资源依然由UL DMRS的循环移位以及PUSCH资源共同确定。 6.2.1.3 PDCCH 1. CIF 在控制信道设计方面,首先涉及的问题就是多个载波的PDCCH如何区分,在Rel-10中新定义了载波指示域CIF(carrier indicator field)的概念用以区分各个载波,该CIF固定在DCI信息的前面,由3bit组成(共8个状态),最大指示5个成员载波,PDCCH的架构仍然沿用Rel-8,采用与Rel-8相同的编码,相同的CCE资源映射。在CIF存在场景下,其配置为UE specific。也就是说C
26、IF值到Cell的映射对每个激活CIF的Cell而言是UE specific的,并且由RRC配置。 关于CIF的存在,Rel-10协议中规定,当DCI的CRC由P-RNTI、RA-RNTI 、TC-RNTI、SI-RNTI加扰时,DCI中不包含CIF。在公共搜索空间,DCI format 0/1A 的CRC由 C-RNTI/SPS C-RNTI加扰时也不包含CIF。在UE specific搜索空间,对于DCI format 0, 1, 1A, 1B, 1D, 2, 2A, 2B的交叉载波调度总是使用显式CIF。 2. PDSCH/PUSCH和PDCCH的连接 关于PDSCH/PUSCH与PDC
27、CH间的链接(linkage)方式采用了下述方案: 每个载波的PDSCH/PUSCH只能被一个DL 载波调度;即对每个载波的PDSCH/PUSCH,UE只在一个下行载波上监测PDCCH,如图3所示。 12 PDCCH CC PDSCH CCCC1CC2CC3 图3 PDSCH/PUSCH与PDCCH间的链接 3. 搜索空间设计 载波聚合中的本载波调度(same CC)机制完全与Rel-8相同,对于PDSCH/PUSCH由其他载波的PDCCH进行跨载波调度(cross CC)的情况,其搜索空间设计在Rel-10中做出了如下规定: 对于任何UE监测PDCCH的带CIF的DL载波,其CIF值为 CI
28、n 的PDSCH/PUSCH在聚合等级为 1,2,4,8L 的搜索空间 (), CILknS ,被定义成一个PDCCH候选集. 相应于搜索空间 ()LkS 的PDCCH候选的CCE由下式给出 ( ) ()(),mod/CILLknkCICCEkSLYmMnNLi=+ 其中 kY 根据TS 36.213定义, 0,1iL=L 且 ()0,1LmM=L 。 ()LM 为在给定搜索空间监测的PDCCH候选数。 CCE,kN 为在子帧k的控制区域的CCE总数。不同载波间的偏移与子帧号无关。在Rel-10中,对于任何 UE监测PDCCH的带CIF的下行载波,UE-specific搜索空间与Rel-8相同
29、,在每个UE-specific 搜索空间PDCCH候选数与Rel-8相同,即对聚合等级1, 2, 4, 8的候选数分别为6, 6, 2, 2。 4. 盲检测数量 在Rel-8中,单载波传输时,最大的盲检测数为44次。当Rel-10 CA时,由于引入上行MIMO,因此增加了额外的16个盲检测次数,这样对一个载波而言,需要盲检的最大次数为60次,当5个载波时,最大的盲监测次数为5*60=300次。过多的盲检测次数,不但增加了UE控制信道解码的误检概率,而且会引起UE功率的过大消耗。因此,在PDSCH/PUSCH与PDCCH链接设计时就考虑,盲检次数要随着聚合载波数线性增加。 在Rel-8中搜索空间
30、由公共搜索空间和UE-specific搜索空间构成,Rel-10通过限制UE公共搜索空间的范围以达到减少盲检测次数的目的,确定UE不在任何SCell上监测公共搜索空间。 对于单载波传输上行非MIMO情况,不引入额外的盲检测,即盲检测次数维持44次,即使Rel-10上行增加非连续传输的特性,也维持最大盲检次数为44次。在上行MIMO情况,设计新13 的传输模式,其DCI格式信息只在PDCCH的UE-specific搜索空间中传输,并不进行bit匹配到任何下行DCI格式。 5. 公共搜索空间与UE-specific 搜索空间重叠 由于交叉载波调度,如果公共搜索空间与UE-specific搜索空间重
31、叠,两种不同DCI格式(无CIF的DCI与带CIF的DCI)载荷相同时,并且由相同的C-RNTI/SPS C-RNTI CRC加扰,UE在盲检测解码时就会产生混淆。DCI格式的混淆可能引起UE不正确的处理PDSCH(引起软缓冲破坏)或错误的上行传输(引起不希望的上行干扰)。为了避免UE盲解码时的混淆,Rel-10协议规定如果无CIF的 CSS-DCI和带CIF的USS-DCI格式的PDCCH 候选具有相同的载荷,并且由C-RNTI扰码,有相同的开始CCE,UE将认为只有CSS-DCI被传输,没有USS-DCI。 6.2.1.4 PUCCH 在Rel-8中,FDD情况下,每个子帧在传输2个码字时
32、需要2bits的ACK/NACK,对于TDD上下行不对称时,多个下行子帧的A/N需要在一个上行子帧反馈,这时可以采用绑定、复用的反馈方法。在Rel-10中随着聚合载波数的增加,反馈量显著增加,原来的格式无法满足要求,因此需要上行设计具有更强反馈能力的PUCCH格式。 1. 载波聚合的A/N反馈量 在载波聚合场景,对一个UE而言,在没有PUSCH时,5个DL Cell的A/N将在PCell的PUCCH上反馈。对于FDD最大的A/N反馈载荷为10bits,对TDD,最大的A/N反馈载荷为20 bits。 2. PUCCH格式设计方案 在Rel-10,使用2个CC是最典型的场景,因此确定PUCCH格
33、式一个是用于反馈2CC的A/N (带信道选择format 1b),另一个是用于反馈全部CC的A/N (基于DFT-S-OFDM的format 3)。 PUCCH格式设计主要考虑的性能指标包括: - 覆盖 - 复用容量 - 链路性能(A/N BER,指定A/N错误检测概率下的要求的SNR) - 实现简单 在Rel-10中引入2种新的PUCCH格式:带信道选择的PUCCH format 1b和PUCCH format 3。高层配置使用哪一种PUCCH格式。对于Rel-10最多支持4个A/N bits的UEs,将使用带信道选择的PUCCH Format 1b。对于Rel-10支持大于4个A/N bi
34、ts的UE,将同时支持以上两种格式。 - 带信道选择的PUCCH format 1b 14 带信道选择的PUCCH format 1b应用于Rel-8 TDD,考虑到由于重叠状态引起的吞吐量性能降低,在Rel-10中新设计了映射表。 - 基于DFT-S-OFDM的format 3: 新的基于DFT-S-OFDM的PUCCH format如图4所示。图4中采用扩频因子(SF=5),多个A/N bits可以通过(32, O) RM编码,循环速率匹配到48个码bit。 图4 基于DFT-S-OFDM的PUCCH(SF=5, 其中w0, w1, , w4为spreading cover 这种方案可以在
35、ACK/NACK bits 载荷大小、检测性能和容量间达到较好的平衡。但是需要对资源分配进行设计,需要独立于format 1/1a/1b/2/2a/2b的频率位置,会在上行引入额外的开销。 3. 带信道选择 Format 1b - 映射表 带信道选择 Format 1b的映射表的设计目标是设计同时适用于TDD和FDD的映射表,对2,3,4bits场合分别设计一个具有嵌套结构的映射表,该映射表根据配置的Cell数和传输模式确定,并且以优化2Cell场景的性能为目标,映射表的设计准则如下(R1-105020): o 满足A/N性能要求的所需的SNR o 隐式Rel-8资源利用 o DL CC 重配
36、过程的模糊处理 15 o 单个的A/Nbit性能的均衡将被考虑 o 避免重叠状态 FDD的映射表见36.213中表10.1.2.2.1-3至10.1.2.2.1-5所示。 TDD的映射表见36.213中表10.1.3-5至10.1.3-7。 对Rel-10 TDD UE配置单载波的场景,也支持该映射表。 - TB块和serving Cell到HARQ-ACK排序 传输块和Serving Cell到HARQ-ACK(j)的映射见表2(36.213的Table 10.1.2.2.1-1) 表2 传输块和Serving Cell到HARQ-ACK(j)的映射 A HARQ-ACK(j) HARQ-A
37、CK(0) HARQ-ACK(1) HARQ-ACK(2) HARQ-ACK(3) 2 TB1 Primary cell TB1 Secondary cell NA NA 3 TB1 Serving cell1 TB2 Serving cell1 TB1 Serving cell2 NA 4 TB1 Primary cell TB2 Primary cell TB1 Secondary cell TB2 Secondary cell 对于绑定窗大小M 的情况,也就是说 0SK = 。 3. PUCCH功控 Rel-10中,PCC上PUCCH的功控公式为: () ( ) ( ) ( ) () P
38、UCCHCMAX,0_PUCCHF_PUCCHTxDmin, ,ccCQIHARQSRPiPPPLhnnnFFgi=+ +其中,参数 0_PUCCHP 和PL类似Rel-8中的定义。 ( )F_PUCCH F 由高层配置,不同的PUCCH 格式对应的 ( )F_PUCCH F 值都是相对于format 1a来说的,PUCCHformat 3以及带信道选择的PUCCHformat 1b的可配值见表5。 表5 PUCCHformat 3以及带信道选择的PUCCHformat 1b对应的 F_PUCCH ()F 值 F_PUCCH ()F 值(dB) PUCCH format 3 -1, 0, 1,
39、 2, 3, 4, 5, 6 带信道选择的PUCCHformat 1b 1, 2, 预留1, 预留2 关于 ( ),CQIHARQSRhnnn,PUCCH格式1/1a/1b/2/2a/2b仍然沿用R8的规定。对于配置了多个CC的带信道选择的PUCCH格式1b,Rel-10规定: ( ) ( ),12CQIHARQSRHARQhnnnn= 否则, 20 ( ),0CQIHARQSRhnnn= 对于PUCCH格式3,R10规定:若采用发送分集或承载的HARQ-ACK/SR的比特数超过11,则 ( ) ( ), 13CQIHARQSRHARQSRhnnnnn=+ 否则, ( ) ( ), 12CQI
40、HARQSRHARQSRhnnnnn=+ R10中,PUCCH引入发送分集技术以增强传输可靠性,那么在功控公式中需要增加参数 ( )TxD F 。对于所有支持发送分集的PUCCH格式, ( ) TxD 0, 2FdB 。 4. SRS R10中,SRS的功控公式为: ( ) ( ) SRS,cCMAX,cSRS_OFFSET,c10SRS,cO_PUSCH,cmin(),()10log()()()cccPiPiPmMPjjPLfia=+ 由于R10引入了CA并且对SRS做了增强,比如:支持多端口SRS、非周期SRS等,因此SRS功控与R8略有区别,R10规定:上行传输模式的改变不会重置功控累积
41、量;对于周期SRS和非周期SRS可以配置不同的PSRS_OFFSET,c。 5. 功率压缩 R10中,UE可能同时发送PUCCH以及多个CC的PUSCH,很难避免上行传输功率超出UE的最大发送功率。当总功率超过UE的最大发送功率时,就需要进行功率压缩。功率压缩按如下优先级: PUCCH 带UCI的PUSCH 不带UCI的PUSCH 对各个物理信道进行功率压缩,同优先级内的多个物理信道采用等比例压缩。 以同时发送PUCCH、带 UCI的PUSCH和不带UCI的PUSCH为例,功率压缩过程为:首先确定带UCI的PUSCH的发送功率 PUSCH, ()jPi: ( )( )PUSCH,PUSCH,C
42、MAXPUCCH ()min(),()()jjPi iPiPi= 然后对不带UCI的PUSCH进行功率压缩: ( )PUSCH,CMAXPUCCHPUSCH,()()()()()cjcjwi iPi iPi 对于所有不带UCI的PUSCH,使用相同的 ()wi,且0()1wi。 当多个CC的SRS发送功率和超过最大发送功率时,同样需要对SRS进行功率压缩: 21 )()()( ,SRS iPiPiw CMAXcc 其中, 1)(0 宽带CQI子带CQI的原则。 23 结论 1st (=Top) priority: Types 3, 5, 6, 2a 2nd priority: Types 2,
43、 2b, 2c, 4 3rd priority: Types 1, 1a 2. 周期CSI和非周期CSI 对相同或不同CC上的任何周期CSI和非周期CSI之间的冲突,周期CSI将被丢弃,与Rel-8相同。 对于周期CSI报告 在一个子帧内只上报一个DL CC的周期CQI/PMI/RI,其他DL CC的CQI/PMI/RI 被丢弃。 对于非周期CSI报告 非周期CSI触发允许在一个子帧中传输多个CSI报告。 可以从一个PDCCH中触发RRC配置的触发集中的多个CC的非周期CSI。由于在一个子帧中UCI只能在一个PUSCH上传输UCI,每子帧应该只允许一个UL授权包含一个正的非周期CSI触发,对于
44、一个子帧多个非周期CSI触发应该被视为一个错误情况。 因此,至少对于一个子帧中触发一个非周期 CSI 情况:当在一个上行授权中触发非周期CSI,映射在PUSCH的非周期CSI将被承载在包含非周期CSI触发上行授权指示的一个上行CC上,对于一个给定子帧,UE并不期望接受多于一个正的非周期CSI触发。 3. PUSCH上的UCI的编码 - 报告类型编码 v 在PUSCH上Type1a, 2a, 2b, 2c 报告将按照CQI/PMI编码。 v 在PUSCH传输中Type 5 报告将按照RI编码(即如果type 5报告在PUSCH上传输, RI和第一个PMI将按照RI进行联合编码 v Type6报告
45、将按照RI编码在PUSCH传输(即如果类型6在PUSCH上传输,PTI将按照RI进行编码) - CSI编码 在PUSCH传输的UCI的编码,对于 2 bits A/N (至少对于单DL CC), 重用Rel-8编码方案。对于 3-11bits RI 和 A/N, 重用Rel-8 RM PUSCH UCI 块编码,对于大于 11bits 的RI 和 A/N, 使用双RM。 v 对于非周期CSI报告: 24 对每成员载波可以报告3bits的RI。 RI bit间不使用绑定。 多个RI报告按照cell index的增序排列 对于 CQI/PMI 使用TBCC v 多个下行CC的CQI/PMI 联合编
46、码 v 使用的RE数基于CQI/PMI总的载荷计算 v CRC长度为8,重用Rel-8的生成多项式 多个CQI/PMI报告按照cell index的增序排列 4. 上行信号组合 - 如果UE在PCC上有一个PUSCH传输,那么任何UCI(不包括非周期CSI)都承载在PCC上。 除了非周期CSI,当PCC上的PUSCH可利用时,SPS、非自适应重传,较小的授权总在PCC上传输 - 如果PCell上没有PUSCH并且没有PUSCH被触发传输非周期CSI,任何PUSCH上的UCI将被承载在SCC上的一个PUSCH上,并且选择SCellIndex值最小的SCell的PUSCH上。 - 如果未配置PUC
47、CH + PUSCH 同时传输,并且至少有一个PUSCH传输,那么所有的UCI将在PUSCH上传输 - 如果未配置同时PUCCH和PUSCH同时传输,并且simultaneousAckNackAndCQI设为TRUE时 如果UE只在PCell接收, 采用Rel-8操作 否则,如果周期CSI和CA ACK/NACK传输 (PUCCH format 3 and format 1b with channel selection)冲突,并且没有PUSCH传输,丢弃周期CSI。 - 如果配置 PUCCH+PUSCH 同时传输(高层信令配置,并且是 UE-specific),并且至少有一个PUSCH 在给
48、定子帧,所有映射到PUSCH上的UCI将映射到一个CC上,与承载PUSCH CC的数量无关 当只有ACK (可能需要多个bit) n ACK在PUCCH上传输,数据在无UCI的PUSCH上传输 当只有周期CQI/PMI/RI 25 n 周期的CQI/PMI/RI在PUCCH上传输,数据在无UCI的PUSCH上传输 对于包括ACK/NACK和CSI的UCI传输 n CSI在PUSCH上传输,ACK/NACK(可能多bits)在PUCCH上传输(使用配置的PUCCH格式) 6.2.2 Uu接口层2的改动 R10对于层二的修改主要集中在MAC,3GPP协议对应只改动了TS36.321。本节R10标准
49、对层二的改动,除特别说明外,均指针对TS36.321 v10的修改。 6.2.2.1 缓冲区状态报告 在LTE R8/9中,BSR的触发和发送是UE粒度的,BSR根据触发方式可分为Regular、Periodic、Padding BSR,根据发送的BSR大小和发送时终端缓存的状态又可分为Long、Short和Truncated BSR。MAC协议中明确规定“在一个MAC PDU中至多只包括一个BSR”。 在多载波CA场景下,在同一TTI内可能调度多个上行载波,BSR在哪个载波上发送,是否需要在多个载波上都发送相同的BSR,是否存在不同类型的BSR在不同载波上发送的场景都需要进一步研究。 1. BSR发送 在多载波场景下,BSR触发后可能在某一时刻有多个MAC PDUs,UE有可能将多个BSRs复用至一个或多个载波的传输块中,但BSR反映的值都应该是所有MAC PDU复用完成后的buffer状态。若复用至多个载波,每个MAC PDU的BSR值都相同