5G CA频段组合与带宽的射频标准
5G CA频段组合与带宽的射频标准
5G载波聚合(CA)技术是实现高速无线通信的关键技术之一。本文详细介绍了5G CA频段组合与带宽的射频标准,包括带内连续载波聚合、带内非连续载波聚合和带间载波聚合的频段组合和带宽定义。对于从事5G技术研发和应用的读者来说,本文具有重要的参考价值。
CA的工作频段组合
截至目前3GPP定义的5G NR FR1的工作频段,从n1到n101,总共有53个。那么CA的FR1工作频段及其组合是如何定义的呢?需要从CA的三种分类去看:
- 带内连续载波聚合(intra-band contiguous carrier aggregation):CA配置是一个支持CA带宽类别的单个工作频带。
- 带内非连续载波聚合(intra-band non-contiguous CA):CA配置是指支持两个或多个子块(sub-block)的单个工作频带,每个子块支持一个CA带宽类别。
- 带间载波聚合(Inter-band CA):CA配置是操作频段的组合,每个频段支持一个CA带宽等级。
1. 带内连续CA
带内连续CA定义了以下可用频段:
- CA_n40
- CA_n41
- CA_n46
- CA_n48
- CA_n66
- CA_n77
- CA_n78
- CA_n79
其中,国内常用的band n41、n78和n79的带内连续CA组合及最大聚合带宽如下表所示。需要注意的是,下行CA和上行CA的配置是有区别的,CA之所以成为CA,是必须要有多于一个的聚合载波,但可以仅作用在下行而上行仍为单载波,也可以上下行都支持CA,使用相同或不同的配置。
在这张表里面,band号后面出现了B、C、D的后缀,例如n78D,又是什么意思呢?他们代表NR CA的带宽等级,例如等级D代表带宽大于200MHz,小于等于3×BWChannel,max的范围。
2. 带内非连续CA
带内非连续CA可用频段为:
- CA_n2
- CA_n48
- CA_n66
- CA_n71
- CA_n77
- CA_n78
带内非连续CA的组合如下表所示。需要注意的是,带内非连续CA,除了n77有上行CA配置,其他band还未有UL CA的定义。(2A)和(3A)中的2和3表示不连续载波的个数为2或者3。
3. 带间CA
带间CA又分为2个band、3个band和4个band的组合情况。
2个band的组合
2个band的组合定义如下,可以看出绝大多数的band间双载波CA组合都是一个700MHz-3GHz的低频段载波搭配一个3-5GHz的中频段载波。但也有少数两个载波均为中频段,例如n78-n79组合。
- CA_n1-n3
- CA_n1-n8
- CA_n1-n28
- CA_n1-n77
- CA_n1-n78
- CA_n1-n79
- CA_n2-n5
- CA_n2-n14
- CA_n2-n48
- CA_n2-n66
- CA_n2-n77
- CA_n3-n5
- CA_n3-n8
- CA_n3-n28
- CA_n3-n41
- CA_n3-n77
- CA_n3-n78
- CA_n5-n7
- CA_n5-n48
- CA_n5-n66
- CA_n5-n77
- CA_n5-n78
- CA_n7-n78
- CA_n8-n78
- CA_n14-n30
- CA_n14-n66
- CA_n14-n77
- CA_n20-n78
- CA_n24-n41
- CA_n24-n48
- CA_n24-n77
- CA_n25-n66
- CA_n25-n77
- CA_n25-n78
- CA_n25-n46
- CA_n26-n66
- CA_n26-n70
- CA_n28-n41
- CA_n28-n77
- CA_n28_n78
- CA_n28-n79
- CA_n29-n66
- CA_n29-n70
- CA_n29-n71
- CA_n39-n41
- CA_n41-n66
- CA_n41-n71
- CA_n41-n79
- CA_n46-n48
- CA_n46-n66
- CA_n48-n66
- CA_n48-n70
- CA_n48-n71
- CA_n48-n77
- CA_n66-n70
- CA_n66-n71
- CA_n66-n77
- CA_n66-n78
- CA_n70-n71
- CA_n71-n77
- CA_n77-n79
- CA_n78-n79
3个band的组合
3个band的CA组合情况及举例如下:
- CA_n1-n3-n28
- CA_n1-n3-n78
- CA_n1-n78-n79
- CA_n2-n5-n48
- CA_n2-n5-n77
- CA_n2-n48-n66
- CA_n2-n48-n77
- CA_n2-n66-n77
- CA_n3-n28-n41
- CA_n3-n28-n77
- CA_n3-n28-n78
- CA_n5-n48-n66
- CA_n5-n48-n77
- CA_n5-n66-n77
- CA_n25-n66-n77
- CA_n25-n66-n78
- CA_n26-n66-n70
- CA_n28-n41-n79
- CA_n29-n66-n70
- CA_n41-n66-n71
- CA_n48-n66-n70
- CA_n48-n66-n71
- CA_n48-n66-n77
- CA_n48-n70-n71
- CA_n66-n70-n71
4个band的组合
4个band的CA组合情况及举例如下:
- CA_n1-n3-n28-n78
- CA_n2-n5-n48-n66
- CA_n2-n5-n48-n77
- CA_n2-n5-n66-n77
- CA_n2-n48-n66-n77
- CA_n5-n48-n66-n77
CA的带宽如何算
对于最大发射带宽配置(Maximum transmission bandwidth configuration)而言,intra-band带内不管是连续CA还是非连续CA,与单载波的要求无异;而对于inter-band CA,就是要分别考察每个组成载波(component carrier)的带宽,每个组成载波与单载波的要求也是相同的。
对于实际占用的CA的带宽,计算方法如下:
intra-band连续CA:聚合带宽(aggregated channel bandwidth)BWChannel_CA定义为:BWChannel_CA = Fedge,high - Fedge,low (MHz)。这个很容易理解,由于载波都是连续的,直接最高点-最低点就是带宽。
intra-band非连续CA:由于载波不连续,所以需要考察的是每个连续sub-block(这里我们翻译成子块)的带宽,每个子块的带宽跟上面连续CA的计算方法一致。
此外,对于intra-band非连续CA,下表还规定了频率分离等级 (Fs) 表示当双PA 架构 IE 信令缺失,UE 在上行链路非连续带内操作中每个频段组合可支持的最低分量载波下边缘和最高分量载波上边缘之间的最大频率跨度。
下表定义的是支持两个或多个子块的单个工作频带intra-band非连续CA,每个子块支持的载波聚合带宽类别(NR CA bandwidth class)。不同带宽class对应了参数:聚合带宽,连续载波数和Fallback group(回退组:UE 必须能够回退到回退组内的低阶 NR CA 带宽类配置,但不强制要求 UE 能够回退到属于不同回退组的低阶 NA CA 带宽类配置)。
- 对于带间CA,载波聚合配置是多个工作频段的组合,每个频段也同样支持上表中的一个载波聚合带宽等级。