深入探索5G終端射頻標準：CA的頻段組合與帶寬解析

我們接著來學習有關(guān)CA的頻譜發(fā)射的內(nèi)容。3GPPTS 38.521-1-i10 V18.1.0(2023-12)是目前R18的最新發(fā)布版本，這段時間將參考這一版本來學習。順便更正一下一起來學5G終端射頻標準（雜散發(fā)射-1）中的錯誤，3GPP TS?38521-1-i00應為V18.0.0版本。

先來復習一下我們前面學習過的章節(jié)后綴所代表的含義：

None   Single?Carrier
A      Carrier Aggregation (CA)
B      Dual-Connectivity (DC)
C      Supplement Uplink (SUL)
D      UL MIMO
E      V2X
F      Shared spectrum channel access
G      Tx Diversity (TxD)
I??    RedCap

已經(jīng)學習的6.5章節(jié)都是關(guān)于single carrier的頻譜發(fā)射內(nèi)容，根據(jù)上面的劃分6.5A則是代表CA部分的頻譜發(fā)射章節(jié)。在學習CA頻譜發(fā)射之前，我們必須先搞清楚CA可以使用的頻段和CA載波頻段的組合，以及CA帶寬的定義。

01

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CA的工作頻段組合

截至目前3GPP定義的5G NR FR1的工作頻段，從n1到n101，總共有53個。如下所列，前為UL頻率，后為DL頻率。

n1??1920?MHz?–?1980?MHz??2110?MHz?–?2170?MHz??FDD
n2  1850 MHz – 1910 MHz  1930 MHz – 1990 MHz  FDD
n3  1710 MHz – 1785 MHz  1805 MHz – 1880 MHz  FDD
n5  824 MHz – 849 MHz  869 MHz – 894 MHz  FDD
n7  2500 MHz – 2570 MHz  2620 MHz – 2690 MHz  FDD
n8  880 MHz – 915 MHz  925 MHz – 960 MHz  FDD
n12  699 MHz – 716 MHz  729 MHz – 746 MHz  FDD
n13  777 MHz – 787 MHz  746 MHz – 756 MHz  FDD
n14  788 MHz – 798 MHz  758 MHz – 768 MHz  FDD
n20  832 MHz – 862 MHz  791 MHz – 821 MHz  FDD
n24??1626.5?MHz?–?1660.5?MHz??1525?MHz?–?1559?MHz??FDD
n25  1850 MHz – 1915 MHz  1930 MHz – 1995 MHz  FDD
n26  814 MHz – 849 MHz  859 MHz – 894 MHz  FDD
n28  703 MHz – 748 MHz  758 MHz – 803 MHz  FDD
n29  N/A  717 MHz – 728 MHz  SDL
n30??2305?Mhz?–?2315?MHz??2350?MHz?–?2360?MHz??FDD
n34  2010 MHz – 2025 MHz  2010 MHz – 2025 MHz  TDD
n38??2570?MHz?–?2620?MHz??2570?MHz?–?2620?MHz??TDD
n39  1880 MHz – 1920 MHz  1880 MHz – 1920 MHz  TDD
n40  2300 MHz – 2400 MHz  2300 MHz – 2400 MHz  TDD
n41  2496 MHz – 2690 MHz  2496 MHz – 2690 MHz  TDD
n46??5150?MHz?–?5925?MHz??5150?MHz?–?5925?MHz??TDD
n47??5855?MHz?–?5925?MHz??5855?MHz?–?5925?MHz??TDD
n48  3550 MHz – 3700 MHz  3550 MHz – 3700 MHz  TDD
n50??1432?MHz?–?1517?MHz??1432?MHz?–?1517?MHz??TDD
n51  1427 MHz – 1432 MHz  1427 MHz – 1432 MHz  TDD
n53  2483.5 MHz – 2495 MHz  2483.5 MHz – 2495 MHz  TDD
n65??1920?MHz?–?2010?MHz??2110?MHz?–?2200?MHz??FDD
n66  1710 MHz – 1780 MHz  2110 MHz – 2200 MHz  FDD
n70  1695 MHz – 1710 MHz  1995 MHz – 2020 MHz  FDD
n71  663 MHz – 698 MHz  617 MHz – 652 MHz  FDD
n74  1427 MHz – 1470 MHz  1475 MHz – 1518 MHz  FDD
n75  N/A  1432 MHz – 1517 MHz  SDL
n76  N/A  1427 MHz – 1432 MHz  SDL
n77??3300?MHz?–?4200?MHz??3300?MHz?–?4200?MHz??TDD
n78  3300 MHz – 3800 MHz  3300 MHz – 3800 MHz  TDD
n79  4400 MHz – 5000 MHz  4400 MHz – 5000 MHz  TDD
n80  1710 MHz – 1785 MHz  N/A  SUL
n81  880 MHz – 915 MHz  N/A  SUL 
n82  832 MHz – 862 MHz  N/A  SUL 
n83  703 MHz – 748 MHz  N/A  SUL
n84  1920 MHz – 1980 MHz  N/A  SUL
n86  1710 MHz – 1780 MHz  N/A  SUL
n91??832?MHz?–?862?MHz??1427?MHz?–?1432?MHz??FDD
n92??832?MHz?–?862?MHz??1432?MHz?–?1517?MHz??FDD
n93??880?MHz?–?915?MHz??1427?MHz?–?1432?MHz??FDD
n94??880?MHz?–?915?MHz??1432?MHz?–?1517?MHz??FDD
n95??2010?MHz?–?2025?MHz??N/A??SUL
n96??5925?MHz?–?7125?MHz??5925?MHz?–?7125?MHz??TDD
n97??2300?MHz?–?2400?MHz??N/A??SUL
n99??1626.5?MHz?–?1660.5?MHz??N/A??SUL
n100  874.4 MHz – 880 MHz  919.4 MHz – 925 MHz  FDD
n101??1900?MHz?–?1910?MHz??1900?MHz?–?1910?MHz??TDD

那么CA的FR1工作頻段及其組合是如何定義的呢？需要從CA的三種分類去看：對于帶內(nèi)連續(xù)載波聚合（intra-band contiguous carrier aggregation），CA配置是一個支持CA帶寬類別的單個工作頻帶；對于帶內(nèi)非連續(xù)載波聚合（intra-band non-contiguous CA），CA配置是指支持兩個或多個子塊（sub-block）的單個工作頻帶，每個子塊支持一個CA帶寬類別；對于帶間載波聚合（Inter-band CA），CA配置是操作頻段的組合，每個頻段支持一個CA帶寬等級。

1. band內(nèi)的連續(xù)CA，定了以下可用頻段：

CA_n40
CA_n41
CA_n46
CA_n48
CA_n66
CA_n77
CA_n78
CA_n79

里面具體的組合又分為多種，我們挑選國內(nèi)band n41，n78和n79的band內(nèi)連續(xù)CA的組合及最大聚合帶寬如下表。注意下行CA和上行CA的配置是有區(qū)別的，CA之所以成為CA，是必須要有多于一個的聚合載波，但可以僅作用在下行而上行仍為單載波，也可以上下行都支持CA，使用相同或不同的配置。

在這張表里面，band號后面出現(xiàn)了B，C，D的后綴，例如n78D，又是什么意思呢？他們代表NR CA的帶寬等級，例如等級D代表帶寬大于200MHz，小于等于3×BWChannel,max的范圍。下面CA的帶寬再給出詳細的定義表格。

2. band內(nèi)非連續(xù)CA，可用頻段為：

CA_n2
CA_n48
CA_n66
CA_n71
CA_n77
CA_n78

?

?

里面具體的組合又分為多種，如下表。注意帶內(nèi)非連續(xù)CA，除了n77有上行CA配置，其他band還未有UL CA的定義。（2A）和（3A）中的2和3表示不連續(xù)載波的個數(shù)為2或者3。

3. band間CA，又分為2個band，3個band和4個band的組合情況。

2個band的組合定義如下，可以看出絕大多數(shù)的band間雙載波CA組合都是一個700MHz-3GHz的低頻段載波搭配一個3-5GHz的中頻段載波。但也有少數(shù)兩個載波均為中頻段，例如n78-n79組合。

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

具體的配置表格過于龐大，我們就來看一個上下行均有CA配置的n1-n78的例子：

3個band 的CA組合情況及舉例如下：

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個band的CA組合情況及舉例如下：

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

02

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CA的帶寬如何算

首先，對于最大發(fā)射帶寬配置（Maximum transmission bandwidth configuration）而言，intra-band帶內(nèi)不管是連續(xù)CA還是非連續(xù)CA，與單載波的要求無異；而對于inter-band CA，就是要分別考察每個組成載波（component carrier）的帶寬，每個組成載波與單載波的要求也是相同的。

其次，對于實際占用的CA的帶寬，計算方法如下：

1. intra-band連續(xù)CA，如下圖所示，聚合帶寬（aggregated channel bandwidth）BWChannel_CA定義為：BWChannel_CA = Fedge,high -Fedge,low (MHz)。這個很容易理解，由于載波都是連續(xù)的，直接最高點-最低點就是帶寬。

2.?intra-band非連續(xù)CA，如下圖所示，由于載波不連續(xù)，所以需要考察的是每個連續(xù)sub-block（這里我們翻譯成子塊）的帶寬，每個子塊的帶寬跟上面連續(xù)CA的計算方法一致。

此外，對于intra-band非連續(xù)CA，下表還規(guī)定了頻率分離等級 (Fs) 表示當雙PA 架構(gòu) IE 信令缺失，UE 在上行鏈路非連續(xù)帶內(nèi)操作中每個頻段組合可支持的最低分量載波下邊緣和最高分量載波上邊緣之間的最大頻率跨度。

下表定義的是支持兩個或多個子塊的單個工作頻帶intra-band非連續(xù)CA，每個子塊支持的載波聚合帶寬類別（NR CA bandwidth class）。不同帶寬class對應了參數(shù)：聚合帶寬，連續(xù)載波數(shù)和Fallback group（回退組：UE 必須能夠回退到回退組內(nèi)的低階 NR CA 帶寬類配置，但不強制要求 UE 能夠回退到屬于不同回退組的低階 NA CA 帶寬類配置）。

3. 對于帶間CA，載波聚合配置是多個工作頻段的組合，每個頻段也同樣支持上表中的一個載波聚合帶寬等級。

審核編輯：黃飛