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5G CA和SUL(5g物联网)

baijin 2024-10-08 00:26:15 博客文章 4 ℃ 0 评论

在R15中,协议针对载波聚合(CA:Carrier Aggregation)没有太多的定义,上行压根就不能支持载波聚合,下行也只能支持2个TDD载波聚合。而在R16中,增加了4个FDD频段,支持3个载波CA,上行也可以载波聚合了。

与LTE类似,5G也分同频CA和异频CA,先看下R16支持那些band的CA。

也就是说中移的n41内160Mhz可以进行载波聚合,电联的共200Mhz也能进行载波聚合。

异band分2载波和3载波聚合,可聚合的组合比较多,这里提取了国内常用band组合。


也就是说国内的主流band之间都能进行CA。

下表是4band之间聚合(未删减)。4载波聚合没有中移的你41频段。


不过网络是支持CA了,终端呢?

目前NSA网络下,支持CA的终端有P40和三星的S20系列,苹果12也支持。在SA组网下,目前暂无终端支持,都是用CPE进行测试,2F+2T的组合下,下行速率可达4.5Gbps。

CA功能需要在后台网管进行配置,主要是针对Scell进行管理。SCell有两种配置方式:


下行CA的前提之一是gNB获取UE在PCC和SCC上的CSI-RS波束方向,在非对称CA场景下,部分SCC不会建立上行链路,因此gNB无法根据上下链路获取UE在SCC上的波束方向,导致SCC无法使用。SCell和PCell共射频模块部署时,SCC和PCC上的CSI-RS波束方向相同,gNB可通过借用PCC上的CSI-RS波束方向避免该问题,频段内CA就属于这种情况,但频段间CA,SCell和PCell一般不共射频模块,无法使用PCC上的波束方向。


CA可以提升速率,SUL(Supplementary Ullink)也可以提升速率,而且还能增强上行覆盖。

协议规定,UE可以在case1和case2之间切换。


也就是说,由于5G是上行受限系统,在上行覆盖不佳的区域,可以借助低频覆盖好的优势,在TDD模式下,发送上行的时隙中使用SUL频段进行业务传输。


而在R15中,SUL和NUL之间的切换属于硬切换,会导致速率掉坑现象,R16中,SUL时隙提前Xus建立信令连接,使切换更平稳。


承载SUL载波信息的消息如下(SA组网):

  1. 空闲态接入时,通过SIB1(System Information Block 1)承载。

2. 连接态接入时,通过RRCReconfiguration消息承载。

下行链路承载在NUL载波,上行链路承载在SUL载波。由于NUL的子载波间隔为30kHz,SUL载波的子载波间隔为15kHz,NUL载波与SUL载波的时隙数量比例是2:1,因此调度时需要考虑不同时序的调度。


NR引入了灵活的调度机制,协议引入k1和k2,以保证gNodeB和UE间的调度时序不错乱,其中,k1用于确定下行数传的HARQ时序,k2用于确定上行调度时序,k1和k2基于算法自动计算得到。gNodeB通过DCI(Downlink Control Information)消息将k1和k2参数下发给UE。

在SUL场景下,下行数传的ACK/NACK反馈时序为N+k1。当UE在C-Band时隙N收到下行数据时,会在C-Band时隙N+k1对应的Sub-3G上行子帧反馈ACK/NAC。

在SUL中,网络侧通过C-Band调度指示UE在SUL上调度的资源,调度时序为N+k2。当UE在C-Band时隙N收到包含上行调度的DCI(downlink control information)时,会在C-Band时隙N+k2对应的Sub-3G上行时隙发送上行数据。


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