2
www.rohde-schwarz.com/technology/LTE Intraband contiguous Intraband noncontiguous Interband Frequency band A Component Carrier (CC) Frequency band B Frequency band A Frequency band B Frequency band A Frequency band B Carrier aggregation of licensed and unlicensed spectra ….. ….. 20 MHz 20 MHz UE 787 756 777 746 Licensed band e.g. Band 13 DL Licensed band e.g. Band 13 UL 5765 5725 Unlicensed band e.g. 5 GHz initially as a supplemental DL 5.725 GHz 5.85 GHz 5.925 GHz 5.47 GHz 5.35 GHz 5.25 GHz 5.15 GHz UNII-1 UNII-2 UNII-2e UNII-3 UNII-4 (DSRC) f in MHz f in GHz 20 MHz 20 MHz 120 MHz could become available in US, Europe Requires dynamic frequency selection (DFS), UNII-2 20 MHz 20 MHz 20 MHz 20 MHz 20 MHz 20 MHz 20 MHz 20 MHz 20 MHz 20 MHz 10 MHz 10 MHz キャリアアグリゲーション (CA) は、3GPP Release 10 で標準化され、LTE-Advanced (LTE-A) として知られて いる機能のうち、最も必要とされた機能です。携帯端末 業界とネットワーク事業者から特に関心が高く、関連す る技術仕様の後続の Release で、CA 定義の連続進化に つながっています。スペクトラム資源をアグリゲートす る周波数バンドの組合せ数は、達成可能データレートと 同じく、常に進化しています。さらに高データレートを サポートするために、新たなデバイスカテゴリを必要と します。絶えず増大しているモバイルデータ消費量に対 して、世界的にサービスプロバイダは、スペクトラムの 保有増大の代案を期待しています。有望な解決策は、ア ンライセンススペクトラムに拡大する CA を使用するこ とです。将来の進化では、アグリゲートされるキャリア 数の増加につながる根本的変更が必要になります。本書 では、3GPP Release 10 ~ 13 にわたる CA の進化を 概説します。 ローデ·シュワルツのテストソリューションは、キャリ アアグリゲーション機能に沿って進化します。インフラ からチップセットやデバイスまでの試験、コンポーネン トテストからネットワーク最適化やベンチマークまで、 ローデ·シュワルツは、幅広い CA テストニーズにお応 えします。 キャリア アグリゲーションの進化 (3GPP Release 10 ~ 13) キャリア アグリゲーション モード (Rel. 10) と Rel. 11 拡張 LTE FDD/TDD 連携運用 (Rel. 12) 周波数バンド (4 DL/1 UL の例, Rel. 13) ライセンス アシスト アクセス (LAA) と 32 コンポーネント キャリアまで拡張 (Rel. 13) キャリアアグリゲーションのローデ・シュワルツのテストソリューション キャリアアグリゲーションのための UE カテゴリ の進化 (Rel. 10 ~ 12) スペクトラムが現地の規制機関によってオークションされると、FDD と TDD のスペ クトラムライセンスが典型的にバンドル販売されます。そのため、世界的にほとんど のサービスプロバイダは、ペア (paired) スペクトラム (FDD) とアンペア (unpaired) スペクトラム (TDD) のライセンスを保有しています。キャリアアグリゲーションでス ペクトラムをアグリゲートできることで、加入者にて絶えず増大しているモバイルデ ータ消費量のために、ネットワーク事業者は、FDD と TDD スペクトラムをアグリゲ ートできることをリクエストして、3GPP Release 12 に追加されました。 CA には 2 タイプあり、バンド間 (interband) とバンド 内 (intraband) があります。バンド内では、バンド内隣接 (contiguous) およびバンド内非隣接 (noncontiguous) の 2 つのサブモードがあり、アグリゲートされるコンポーネン トキャリア (CC) が、同じ周波数バンド内に存在します。非 隣接では、キャリアが一律配置ではありません。バンド間で は、アグリゲートされるキャリアが異なる周波数バンドに存 在します。初期の定義では、最大 5 キャリアであり、後方互 換性を保つために各 CC で最大 20 MHz 帯域幅でトータル 100 MHz 帯域幅でした。各 CC は、LTE に定義された 6 種 の帯域幅のいずれでも有することができます。したがって、 アグリゲートされるトータル帯域幅は、ネットワーク事業者 のスペクトラムの保有に高く依存します。最初の公表段階で は、典型的にアグリゲートされる 2 つの周波数バンドで、DL だけに CA を適用しました。CC の片方が低周波数バンド (2 GHz 以下) に、もう片方が高周波数バンドに存在します。次 のステップでは、DL 3 バンド CA と UL CA でした。第三段 階では、4 キャリアがアグリゲートされ、2 タイプのCAも併 用できるようになりました。これは、同一周波数バンド内に 隣接や非隣接の様式で展開されるキャリアで、CC が 2 以上 の周波数バンドに存在するものです。Release 11 では、マ ルチタイミングアドバンスグループなど、いくらかの CA 拡 張が定義されました。これらは、地理的に離れたプライマリ CC のアンテナによってサービスされるセルの CC を有効に します。TDD での CA でも、異なる周波数バンドで運用され るならば、異なる UL/DL コンフィグでの TDD CC 組合せを 可能にすることで、より柔軟性が向上します。 用語集 :: 3GPP = 3rd Generation Partnership Project, CA = Carrier Aggregation, CC = Component Carrier, DFS = Dynamic Fre- quency Selection, DL = Downlink, DSRC = Dedicated Short Range Communications, E2E = End-to-End, eNB = Enhanced NodeB, E-UTRA = Evolved Universal Terrestrial Radio Access, FDD = Frequency Division Duplex, IMT = International Mobile Telecommunications, IP = Internet Protocol, ISM = Industrial, Scientific and Medical, ITU = International Telecommunication Union, LAA = Licensed Assisted Access, LBT = Listen Before Talk, LTE = Long Term Evolution, MIMO = Multiple Input Multiple Out- put, MTC = Machine Type Communications, QAM = Quadrature Amplitude Modulation, TDD = Time Division Duplex, UE = User Equipment, UNII = Unlicensed National Information Infrastructure, UL = Uplink R&S ® CMW500 ワイドバンド無線機テスタ: チ ップセットやデバイステストに、End-to-End (E2E) アプリケーションや IP 解析を含むすべて のレイヤをテスト R&S ® SMW200A ベクトル信号発生器, R&S ® FSW シグナル・スペクトラム・アナ ライザ: インフラ, コンポーネンツ, UE テス トに R&S ® TSMA 自立型モバイル・ネットワーク・スキャナ, SwissQual QualiPoc Android ドライブテストソフトウェ ア: モバイルネットワークテストに 2015 年頭で、32 FDD と 11 TDD バンドが LTE 展開用に 指定されました。バンド間やバンド内隣接およびバンド内非 隣接で、どのバンド組み合わせの CA がスタンダードに追加 されるのかを、地域およびネットワーク事業者のスペクトラ ム保有にて決定されます。関連する 3GPP 仕様 TS 36.101 ですべてを概観できます。例として、DL では 4 コンポー ネントキャリアをアグリゲートし、UL では 1 キャリアだ けを保つ、バンド組み合わせ案を表にリストします。3GPP Release 13 で追加されることになっています。これらすべ ての周波数バンドは北米で使用されています。 Release 12 まで、すべての LTE ネットワークはライセンススペクトラムバンドを使用します。絶えず増大してい るキャパシティ需要に対して、世界的にネットワーク事業者は、可能なすべてのスペクトラムを利用しています。 主に 2.4 GHz と 5 GHz の ISM バンドのようなアンライセンススペクトラムが、検討されています。2.4 GHz バ ンドは、Bluetooth と Wi-Fi アクセスポイントでかなり混雑していますが、5 GHz ISM バンドはまだ十分に活用 されていません。その周波数バンドの特に上部の 500 MHz 以上の追加帯域幅では、世界的に、非常に低い規制要 件か、いくつかの地域で規制してないかです。現地の規制機関は、5 GHz バンドをフル活用するためにいくつか 調整しました。また、5 GHz Wi-Fi のように、他のシステムとの共存を確保するために、関連する Listen Before Talk (LBT) 機能を標準化する必要があります。3GPP Release 13 は、LAA の一部として LBT 機能を追加し、公 正なシェア原則に基づいた 5 GHz スペクトラムを利用するために、キャリアアグリゲーション機能を拡張しま す。 IMT-Advanced の ITU 要件を満たすために初めに定義した 5 コンポーネントキャリアでは、アンライセンススペ クトラムを使用しても、CA 拡張に十分ではありません。LTE-A スタンダードでは、関連する仕様にマイナ変更だ けで、8 キャリアまでのサポートを簡単に拡張できます。しかし、3GPP では、アンライセンススペクトラムの将 来実現可能で十分な総量について、32 コンポーネントキャリアまでの CA 拡張を議論する必要があります。 E-UTRA CA band E-UTRA band Uplink (UL) operating band in MHz Downlink (DL) operating band in MHz Duplex CA_2-2-12-30 2 1850 to 1910 1930 to 1990 FDD 12 699 to 716 729 to 746 30 2305 to 2315 2350 to 2360 CA_2-2-5-30 2 1850 to 1910 1930 to 1990 5 824 to 849 869 to 894 30 2305 to 2315 2350 to 2360 CA_2-2-29-30 2 1850 to 1910 1930 to 1990 29 N/A 717 to 728 30 2305 to 2315 2350 to 2360 CA_2-4-12-30 2 1850 to 1910 1930 to 1990 4 1710 to 1785 1805 to 1880 12 699 to 716 729 to 746 30 2305 to 2315 2350 to 2360 CA_2-5-12-30 2 1850 to 1910 1930 to 1990 5 824 to 849 869 to 894 12 699 to 716 729 to 746 30 2305 to 2315 2350 to 2360 CA_2-4-29-30 2 1850 to 1910 1930 to 1990 4 1710 to 1785 1805 to 1880 29 N/A 717 to 728 30 2305 to 2315 2350 to 2360 CA_25-41-41-41 25 1850 to 1915 1930 to 1995 41 2496 to 2690 2496 to 2690 TDD CA_41-41-41-41 41 2496 to 2690 2496 to 2690 TDD UE category Max. data rate in Mbps Min. number of DL CCs DL MIMO layer(s) Highest modu- lation scheme DL UL DL UL Rel. 8 1 ~10 ~5 1 1 64QAM 16QAM 2 ~50 ~25 2 3 ~100 ~50 4 ~150 5 ~300 ~75 4 64QAM Rel. 10 6 ~300 ~50 1 or 2 2 or 4 16QAM 7 ~300 ~100 8 ~3000 ~1500 5 8 64QAM Rel. 11 9 ~450 ~50 2 or 3 2 or 4 16QAM 10 ~100 11 ~600 ~50 2, 3 or 4 12 ~100 LTE Releases 8 ~ 11 では、 サポートする最大データレー トと MIMO サポートの観点 から総合能力を表現するため に、単一の UE カテゴリを 規定しました。単一のデバイ ス能力に部分的に言及してい ます。個々のデバイス能力の 詳細なサポートについて通知 するために、追加パラメータ のシグナリングが使用されま す。 Example of paired (FDD) and unpaired (TDD) spectrum aggregation UL DL UE f in MHz f in MHz FDD [e.g. Band 19] TDD [e.g. Band 42] eNB 3GPP Releases 12 以降では、DL および UL 能力を分離しました。DL および UL カ テゴリのさまざまな組み合わせが規定されました。特に DL および UL カテゴリ 0 で は、Machine Type Communications (MTC) のサポートが追加されています。後方 互換性を保つために、Release 12 の DL および UL カテゴリの組み合わせのいずれか をサポートするデバイスは、ネットワークに対応するレガシ UE カテゴリ (Releases 8 ~ 11) も信号で伝えます。Release 8 ~ Release 11 対応ネットワークが、Release 12 対応デバイスをサポートできるようになります。 Downlink Uplink DL cat. Rel.12 Max. data rate in Mbps DL MIMO layer(s) UL cat. Rel.12 Max. data rate in Mbps 64QAM support 0 ~1 1 0 ~1 no 6 ~300 2 or 4 3 ~50 7 5 ~75 yes 9 ~450 7 ~100 no 10 8 ~1500 yes 11 ~600 13 ~150 12 13 ~390 14 ~3900 8 UE DL cat. UE UL cat. Legacy UE categories 0 0 N/A 6 5 category 6, 4 7 13 category 7, 4 9 5 category 9, 6, 4 10 13 category 10, 7, 4 11 5 category 11, 9, 6, 4 12 13 category 12, 10, 7, 4 13 3 category 6, 4 13 5 category 6, 4 13 7 category 7, 4 13 13 category 7, 4 14 8 category 8, 5

キャリア アグリゲーションの進化 (3GPP Release 10 ~ 13) · SwissQual QualiPoc Android

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Page 1: キャリア アグリゲーションの進化 (3GPP Release 10 ~ 13) · SwissQual QualiPoc Android

www.rohde-schwarz.com/technology/LTE

Intraband contiguous

Intraband noncontiguous

Interband

Frequency band A

ComponentCarrier (CC)

Frequency band B

Frequency band A Frequency band B

Frequency band A Frequency band B

Carrier aggregation of licensed and unlicensed spectra

….. …..

20 MHz 20 MHz

UE

787 756777 746

Licensed bande.g. Band 13 DL

Licensed bande.g. Band 13 UL

57655725

Unlicensed bande.g. 5 GHz initially as a supplemental DL

5.725 GHz 5.85 GHz 5.925 GHz5.47 GHz5.35 GHz5.25 GHz5.15 GHz

UNII-1 UNII-2 UNII-2e UNII-3 UNII-4 (DSRC)

f in MHz

f in GHz

20 MHz 20 MHz

120 MHzcould becomeavailable inUS, Europe

Requires dynamicfrequency selection(DFS), UNII-2

20 MHz 20 MHz 20 MHz 20 MHz20 MHz20 MHz20 MHz20 MHz20 MHz20 MHz

10 MHz 10 MHz

キャリアアグリゲーション (CA) は、3GPP Release 10 で標準化され、LTE-Advanced (LTE-A) として知られている機能のうち、最も必要とされた機能です。携帯端末業界とネットワーク事業者から特に関心が高く、関連する技術仕様の後続の Release で、CA 定義の連続進化につながっています。スペクトラム資源をアグリゲートする周波数バンドの組合せ数は、達成可能データレートと同じく、常に進化しています。さらに高データレートをサポートするために、新たなデバイスカテゴリを必要とします。絶えず増大しているモバイルデータ消費量に対して、世界的にサービスプロバイダは、スペクトラムの保有増大の代案を期待しています。有望な解決策は、アンライセンススペクトラムに拡大する CA を使用することです。将来の進化では、アグリゲートされるキャリア数の増加につながる根本的変更が必要になります。本書では、3GPP Release 10 ~ 13 にわたる CA の進化を概説します。

ローデ·シュワルツのテストソリューションは、キャリアアグリゲーション機能に沿って進化します。インフラからチップセットやデバイスまでの試験、コンポーネントテストからネットワーク最適化やベンチマークまで、ローデ·シュワルツは、幅広い CA テストニーズにお応えします。

キャリア アグリゲーションの進化(3GPP Release 10 ~ 13)

キャリア アグリゲーション モード (Rel. 10) と Rel. 11 拡張 LTE FDD/TDD 連携運用 (Rel. 12)

周波数バンド (4 DL/1 UL の例, Rel. 13)

ライセンス アシスト アクセス (LAA) と 32 コンポーネントキャリアまで拡張 (Rel. 13)

キャリアアグリゲーションのローデ・シュワルツのテストソリューション

キャリアアグリゲーションのための UE カテゴリの進化 (Rel. 10 ~ 12)

スペクトラムが現地の規制機関によってオークションされると、FDD と TDD のスペクトラムライセンスが典型的にバンドル販売されます。そのため、世界的にほとんどのサービスプロバイダは、ペア (paired) スペクトラム (FDD) とアンペア (unpaired) スペクトラム (TDD) のライセンスを保有しています。キャリアアグリゲーションでスペクトラムをアグリゲートできることで、加入者にて絶えず増大しているモバイルデータ消費量のために、ネットワーク事業者は、FDD と TDD スペクトラムをアグリゲートできることをリクエストして、3GPP Release 12 に追加されました。

CA には 2 タイプあり、バンド間 (interband) とバンド内 (intraband) があります。バンド内では、バンド内隣接 (contiguous) およびバンド内非隣接 (noncontiguous) の 2 つのサブモードがあり、アグリゲートされるコンポーネントキャリア (CC) が、同じ周波数バンド内に存在します。非隣接では、キャリアが一律配置ではありません。バンド間では、アグリゲートされるキャリアが異なる周波数バンドに存在します。初期の定義では、最大 5 キャリアであり、後方互換性を保つために各 CC で最大 20 MHz 帯域幅でトータル 100 MHz 帯域幅でした。各 CC は、LTE に定義された 6 種の帯域幅のいずれでも有することができます。したがって、アグリゲートされるトータル帯域幅は、ネットワーク事業者のスペクトラムの保有に高く依存します。最初の公表段階では、典型的にアグリゲートされる 2 つの周波数バンドで、DL だけに CA を適用しました。CC の片方が低周波数バンド (2 GHz 以下) に、もう片方が高周波数バンドに存在します。次のステップでは、DL 3 バンド CA と UL CA でした。第三段階では、4 キャリアがアグリゲートされ、2 タイプのCAも併用できるようになりました。これは、同一周波数バンド内に隣接や非隣接の様式で展開されるキャリアで、CC が 2 以上の周波数バンドに存在するものです。Release 11 では、マルチタイミングアドバンスグループなど、いくらかの CA 拡張が定義されました。これらは、地理的に離れたプライマリ CC のアンテナによってサービスされるセルの CC を有効にします。TDD での CA でも、異なる周波数バンドで運用されるならば、異なる UL/DL コンフィグでの TDD CC 組合せを可能にすることで、より柔軟性が向上します。

用語集 ::3GPP = 3rd Generation Partnership Project, CA = Carrier Aggregation, CC =  Component Carrier, DFS = Dynamic Fre-quency Selection, DL = Downlink, DSRC = Dedicated Short Range Communications, E2E = End-to-End, eNB = Enhanced NodeB, E-UTRA = Evolved Universal Terrestrial Radio Access, FDD =  Frequency Division Duplex, IMT = International Mobile Telecommunications, IP = Internet Protocol, ISM = Industrial, Scientifi c and Medical, ITU = International Telecommunication Union, LAA = Licensed Assisted Access, LBT = Listen Before Talk, LTE = Long Term Evolution, MIMO = Multiple Input Multiple Out-put, MTC = Machine Type Communications, QAM = Quadrature Amplitude Modulation, TDD = Time Division Duplex, UE = User Equipment, UNII = Unlicensed National Information Infrastructure, UL = Uplink

R&S®CMW500 ワイドバンド無線機テスタ: チップセットやデバイステストに、End-to-End (E2E) アプリケーションや IP 解析を含むすべてのレイヤをテスト

R&S®SMW200A ベクトル信号発生器, R&S®FSW シグナル・スペクトラム・アナライザ: インフラ, コンポーネンツ, UE テストに

R&S®TSMA 自立型モバイル・ネットワーク・スキャナ, SwissQual QualiPoc Android ドライブテストソフトウェア: モバイルネットワークテストに

2015 年頭で、32 FDD と 11 TDD バンドが LTE 展開用に指定されました。バンド間やバンド内隣接およびバンド内非隣接で、どのバンド組み合わせの CA がスタンダードに追加されるのかを、地域およびネットワーク事業者のスペクトラム保有にて決定されます。関連する 3GPP 仕様 TS 36.101 ですべてを概観できます。例として、DL では 4 コンポーネントキャリアをアグリゲートし、UL では 1 キャリアだけを保つ、バンド組み合わせ案を表にリストします。3GPP Release 13 で追加されることになっています。これらすべての周波数バンドは北米で使用されています。

Release 12 まで、すべての LTE ネットワークはライセンススペクトラムバンドを使用します。絶えず増大しているキャパシティ需要に対して、世界的にネットワーク事業者は、可能なすべてのスペクトラムを利用しています。主に 2.4 GHz と 5 GHz の ISM バンドのようなアンライセンススペクトラムが、検討されています。2.4 GHz バンドは、Bluetooth と Wi-Fi アクセスポイントでかなり混雑していますが、5 GHz ISM バンドはまだ十分に活用されていません。その周波数バンドの特に上部の 500 MHz 以上の追加帯域幅では、世界的に、非常に低い規制要件か、いくつかの地域で規制してないかです。現地の規制機関は、5 GHz バンドをフル活用するためにいくつか調整しました。また、5 GHz Wi-Fi のように、他のシステムとの共存を確保するために、関連する Listen Before Talk (LBT) 機能を標準化する必要があります。3GPP Release 13 は、LAA の一部として LBT 機能を追加し、公正なシェア原則に基づいた 5 GHz スペクトラムを利用するために、キャリアアグリゲーション機能を拡張します。

IMT-Advanced の ITU 要件を満たすために初めに定義した 5 コンポーネントキャリアでは、アンライセンススペクトラムを使用しても、CA 拡張に十分ではありません。LTE-A スタンダードでは、関連する仕様にマイナ変更だけで、8 キャリアまでのサポートを簡単に拡張できます。しかし、3GPP では、アンライセンススペクトラムの将来実現可能で十分な総量について、32 コンポーネントキャリアまでの CA 拡張を議論する必要があります。

E-UTRA CA band

E-UTRA band

Uplink (UL) operating band in MHz

Downlink (DL) operating bandin MHz

Duplex

CA_2-2-12-30

2 1850 to 1910 1930 to 1990

FDD

12 699 to 716 729 to 746

30 2305 to 2315 2350 to 2360

CA_2-2-5-30

2 1850 to 1910 1930 to 1990

5 824 to 849 869 to 894

30 2305 to 2315 2350 to 2360

CA_2-2-29-30

2 1850 to 1910 1930 to 1990

29 N/A 717 to 728

30 2305 to 2315 2350 to 2360

CA_2-4-12-30

2 1850 to 1910 1930 to 1990

4 1710 to 1785 1805 to 1880

12 699 to 716 729 to 746

30 2305 to 2315 2350 to 2360

CA_2-5-12-30

2 1850 to 1910 1930 to 1990

5 824 to 849 869 to 894

12 699 to 716 729 to 746

30 2305 to 2315 2350 to 2360

CA_2-4-29-30

2 1850 to 1910 1930 to 1990

4 1710 to 1785 1805 to 1880

29 N/A 717 to 728

30 2305 to 2315 2350 to 2360

CA_25-41-41-4125 1850 to 1915 1930 to 1995

41 2496 to 2690 2496 to 2690 TDD

CA_41-41-41-41 41 2496 to 2690 2496 to 2690 TDD

UE category

Max. data rate in Mbps

Min. number of DL CCs

DL MIMO layer(s)

Highest modu-lation scheme

DL UL DL UL

Rel. 8

1 ~10 ~5

1

1

64QAM

16QAM2 ~50 ~25

23 ~100~50

4 ~150

5 ~300 ~75 4 64QAM

Rel. 10

6 ~300 ~501 or 2 2 or 4 16QAM

7 ~300 ~100

8 ~3000 ~1500 5 8 64QAM

Rel. 11

9~450

~502 or 3

2 or 4 16QAM10 ~100

11~600

~502, 3 or 4

12 ~100

LTE Releases 8 ~ 11 では、サポートする最大データレートと MIMO サポートの観点から総合能力を表現するために、単一の UE カテゴリを規定しました。単一のデバイス能力に部分的に言及しています。個々のデバイス能力の詳細なサポートについて通知するために、追加パラメータのシグナリングが使用されます。

Example of paired (FDD) and unpaired (TDD) spectrum aggregation

UL DL

UE

f in MHz f in MHz

FDD[e.g. Band 19]

TDD[e.g. Band 42]

eNB

3GPP Releases 12 以降では、DL および UL 能力を分離しました。DL および UL カテゴリのさまざまな組み合わせが規定されました。特に DL および UL カテゴリ 0 では、Machine Type Communications (MTC) のサポートが追加されています。後方互換性を保つために、Release 12 の DL および UL カテゴリの組み合わせのいずれかをサポートするデバイスは、ネットワークに対応するレガシ UE カテゴリ (Releases 8 ~ 11) も信号で伝えます。Release 8 ~ Release 11 対応ネットワークが、Release 12 対応デバイスをサポートできるようになります。

Downlink Uplink

DL cat.Rel.12

Max. data rate in Mbps

DL MIMO layer(s)

UL cat.Rel.12

Max. data rate in Mbps

64QAM support

0 ~1 1 0 ~1no

6~300

2 or 4

3 ~50

7 5 ~75 yes

9~450

7 ~100 no

10 8 ~1500yes

11~600

13 ~150

12

13 ~390

14 ~3900 8

UE DL cat.

UE UL cat.

Legacy UE categories

0 0 N/A

6 5 category 6, 4

7 13 category 7, 4

9 5 category 9, 6, 4

10 13 category 10, 7, 4

11 5 category 11, 9, 6, 4

12 13 category 12, 10, 7, 4

13 3 category 6, 4

13 5 category 6, 4

13 7 category 7, 4

13 13 category 7, 4

14 8 category 8, 5

Evolution_Carrier_aggregation_po_jp.indd 1 22.06.2015 13:32:26

Page 2: キャリア アグリゲーションの進化 (3GPP Release 10 ~ 13) · SwissQual QualiPoc Android

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Hz

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g. B

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DL

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nsed

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13

UL

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a su

pple

men

tal D

L5.72

5 GH

z5.

85 G

Hz

5.92

5 GH

z5.

47 G

Hz

5.35

GH

z5.

25 G

Hz

5.15

GH

z

UN

II-1

UN

II-2

UN

II-2e

UN

II-3

UN

II-4

(DSR

C)

f in

MH

z

f in

GHz

20 M

Hz

20 M

Hz

120

MH

zco

uld

beco

me

avai

labl

e in

US,

Eur

ope

Requ

ires

dyna

mic

freq

uenc

y se

lect

ion

(DFS

), U

NII-

2

20 M

Hz

20 M

Hz

20 M

Hz

20 M

Hz

20 M

Hz

20 M

Hz

20 M

Hz

20 M

Hz

20 M

Hz

20 M

Hz

10 M

Hz

10 M

Hz

キャ

リア

アグ

リゲ

ーシ

ョン

(CA

) は

、3G

PP R

elea

se 1

0で

標準

化さ

れ、

LTE-

Adva

nced

(LT

E-A)

とし

て知

られ

てい

る機

能の

うち

、最

も必

要と

され

た機

能で

す。

携帯

端末

業界

とネ

ット

ワー

ク事

業者

から

特に

関心

が高

く、

関連

する

技術

仕様

の後

続の

Rel

ease

で、

CA 定

義の

連続

進化

につ

なが

って

いま

す。

スペ

クト

ラム

資源

をア

グリ

ゲー

トす

る周

波数

バン

ドの

組合

せ数

は、

達成

可能

デー

タレ

ート

と同

じく

、常

に進

化し

てい

ます

。さ

らに

高デ

ータ

レー

トを

サポ

ート

する

ため

に、

新た

なデ

バイ

スカ

テゴ

リを

必要

とし

ます

。絶

えず

増大

して

いる

モバ

イル

デー

タ消

費量

に対

して

、世

界的

にサ

ービ

スプ

ロバ

イダ

は、

スペ

クト

ラム

の保

有増

大の

代案

を期

待し

てい

ます

。有

望な

解決

策は

、ア

ンラ

イセ

ンス

スペ

クト

ラム

に拡

大す

る C

A を

使用

する

こと

です

。将

来の

進化

では

、ア

グリ

ゲー

トさ

れる

キャ

リア

数の

増加

につ

なが

る根

本的

変更

が必

要に

なり

ます

。本

書で

は、

3GPP

Rel

ease

10

~ 1

3 に

わた

る C

A の

進化

を概

説し

ます

ロー

デ·シ

ュワ

ルツ

のテ

スト

ソリ

ュー

ショ

ンは

、キ

ャリ

アア

グリ

ゲー

ショ

ン機

能に

沿っ

て進

化し

ます

。イ

ンフ

ラか

らチ

ップ

セッ

トや

デバ

イス

まで

の試

験、

コン

ポー

ネン

トテ

スト

から

ネッ

トワ

ーク

最適

化や

ベン

チマ

ーク

まで

、ロ

ーデ

·シュ

ワル

ツは

、幅

広い

CA

テス

トニ

ーズ

にお

応え

しま

す。

キャ

リア

アグ

リゲ

ーシ

ョン

の進

化(3

GPP

Rel

ease

10

~ 1

3)キ

ャリ

ア ア

グリ

ゲー

ショ

ン モ

ード

(Re

l. 10

) と

Rel

. 11

拡張

LTE

FDD

/TD

D 連

携運

用 (

Rel.

12)

周波

数バ

ンド

(4

DL/

1 U

L の

例,

Rel.

13)

ライ

セン

ス ア

シス

ト ア

クセ

ス (

LAA

) と

32

コン

ポー

ネン

トキ

ャリ

アま

で拡

張 (

Rel.

13)

キャ

リア

アグ

リゲ

ーシ

ョン

のロ

ーデ

・シ

ュワ

ルツ

のテ

スト

ソリ

ュー

ショ

キャ

リア

アグ

リゲ

ーシ

ョン

のた

めの

UE

カテ

ゴリ

の進

化 (

Rel.

10 ~

12)

スペ

クト

ラム

が現

地の

規制

機関

によ

って

オー

クシ

ョン

され

ると

、FD

D と

TD

D の

スペ

クト

ラム

ライ

セン

スが

典型

的に

バン

ドル

販売

され

ます

。そ

のた

め、

世界

的に

ほと

んど

のサ

ービ

スプ

ロバ

イダ

は、

ペア

(pa

ired)

スペ

クト

ラム

(FD

D)

とア

ンペ

ア (

unpa

ired)

スペ

クト

ラム

(TD

D)

のラ

イセ

ンス

を保

有し

てい

ます

。キ

ャリ

アア

グリ

ゲー

ショ

ンで

スペ

クト

ラム

をア

グリ

ゲー

トで

きる

こと

で、

加入

者に

て絶

えず

増大

して

いる

モバ

イル

デー

タ消

費量

のた

めに

、ネ

ット

ワー

ク事

業者

は、

FDD

と T

DD

スペ

クト

ラム

をア

グリ

ゲー

トで

きる

こと

をリ

クエ

スト

して

、3G

PP R

elea

se 1

2 に

追加

され

まし

た。

CA に

は 2

タイ

プあ

り、

バン

ド間

(in

terb

and)

とバ

ンド

内 (

intr

aban

d) が

あり

ます

。バ

ンド

内で

は、

バン

ド内

隣接

(c

ontig

uous

) お

よび

バン

ド内

非隣

接 (

nonc

ontig

uous

) の

2

つの

サブ

モー

ドが

あり

、ア

グリ

ゲー

トさ

れる

コン

ポー

ネン

トキ

ャリ

ア (

CC)

が、

同じ

周波

数バ

ンド

内に

存在

しま

す。

非隣

接で

は、

キャ

リア

が一

律配

置で

はあ

りま

せん

。バ

ンド

間で

は、

アグ

リゲ

ート

され

るキ

ャリ

アが

異な

る周

波数

バン

ドに

存在

しま

す。

初期

の定

義で

は、

最大

5 キ

ャリ

アで

あり

、後

方互

換性

を保

つた

めに

各 C

C で

最大

20

MH

z 帯

域幅

でト

ータ

ル10

0 M

Hz

帯域

幅で

した

。各

CC

は、

LTE

に定

義さ

れた

6 種

の帯

域幅

のい

ずれ

でも

有す

るこ

とが

でき

ます

。し

たが

って

、ア

グリ

ゲー

トさ

れる

トー

タル

帯域

幅は

、ネ

ット

ワー

ク事

業者

のス

ペク

トラ

ムの

保有

に高

く依

存し

ます

。最

初の

公表

段階

では

、典

型的

にア

グリ

ゲー

トさ

れる

2 つ

の周

波数

バン

ドで

、D

Lだ

けに

CA

を適

用し

まし

た。

CC の

片方

が低

周波

数バ

ンド

(2

GHz

以下

) に

、も

う片

方が

高周

波数

バン

ドに

存在

しま

す。

次の

ステ

ップ

では

、D

L 3

バン

ド C

A と

UL

CA で

した

。第

三段

階で

は、

4 キ

ャリ

アが

アグ

リゲ

ート

され

、2

タイ

プの

CAも

併用

でき

るよ

うに

なり

まし

た。

これ

は、

同一

周波

数バ

ンド

内に

隣接

や非

隣接

の様

式で

展開

され

るキ

ャリ

アで

、CC

が 2

以上

の周

波数

バン

ドに

存在

する

もの

です

。Re

leas

e 11

では

、マ

ルチ

タイ

ミン

グア

ドバ

ンス

グル

ープ

など

、い

くら

かの

CA

拡張

が定

義さ

れま

した

。こ

れら

は、

地理

的に

離れ

たプ

ライ

マリ

CC の

アン

テナ

によ

って

サー

ビス

され

るセ

ルの

CC

を有

効に

しま

す。

TDD

での

CA

でも

、異

なる

周波

数バ

ンド

で運

用さ

れる

なら

ば、

異な

る U

L/D

L コ

ンフ

ィグ

での

TD

D C

C 組

合せ

を可

能に

する

こと

で、

より

柔軟

性が

向上

しま

す。

用語

集 :

:3G

PP

 = 3

rd G

ener

atio

n Pa

rtne

rshi

p Pr

ojec

t, C

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 Car

rier

Aggr

egat

ion,

CC

 =  C

ompo

nent

Car

rier,

DFS

 = D

ynam

ic F

re-

quen

cy S

elec

tion,

DL =

 Dow

nlin

k, D

SR

C =

 Ded

icat

ed S

hort

Ra

nge

Com

mun

icat

ions

, E2E

= E

nd-t

o-En

d, e

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 = E

nhan

ced

Nod

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-UTR

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 Evo

lved

Uni

vers

al T

erre

stria

l Rad

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cces

s,

FDD

 =  F

requ

ency

Div

isio

n D

uple

x, IM

T =

 Inte

rnat

iona

l Mob

ile

Tele

com

mun

icat

ions

, IP

 = In

tern

et P

roto

col,

ISM

 = In

dust

rial,

Scie

ntifi

c an

d M

edic

al, I

TU

 = In

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nal T

elec

omm

unic

atio

n Un

ion,

LA

A =

 Lic

ense

d As

sist

ed A

cces

s, L

BT =

 Lis

ten

Befo

re T

alk,

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 Lon

g Te

rm E

volu

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MIM

O =

 Mul

tiple

Inp

ut M

ultip

le O

ut-

put,

MTC

 = M

achi

ne T

ype

Com

mun

icat

ions

, QA

M =

 Qua

drat

ure

Ampl

itude

Mod

ulat

ion,

TD

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 Tim

e D

ivis

ion

Dup

lex,

UE =

 Use

r Eq

uipm

ent,

UN

II =

 Unl

icen

sed

Nat

iona

l Inf

orm

atio

n In

frast

ruct

ure,

U

L =

 Upl

ink

R&S®

CMW

500

ワイ

ドバ

ンド

無線

機テ

スタ

: チ

ップ

セッ

トや

デバ

イス

テス

トに

、En

d-to

-End

(E

2E)

アプ

リケ

ーシ

ョン

や I

P 解

析を

含む

すべ

ての

レイ

ヤを

テス

R&S®

SMW

200A

ベク

トル

信号

発生

器,

R&S®

FSW

シグ

ナル

・ス

ペク

トラ

ム・

アナ

ライ

ザ:

イン

フラ

, コン

ポー

ネン

ツ, U

E テ

スト

R&S®

TSM

A 自

立型

モバ

イル

・ネ

ット

ワー

ク・

スキ

ャナ

, Sw

issQ

ual Q

ualiP

oc A

ndro

id ド

ライ

ブテ

スト

ソフ

トウ

ェア

: モ

バイ

ルネ

ット

ワー

クテ

スト

2015

年頭

で、

32 F

DD

と 1

1 TD

D バ

ンド

が L

TE 展

開用

に指

定さ

れま

した

。バ

ンド

間や

バン

ド内

隣接

およ

びバ

ンド

内非

隣接

で、

どの

バン

ド組

み合

わせ

の C

A が

スタ

ンダ

ード

に追

加さ

れる

のか

を、

地域

およ

びネ

ット

ワー

ク事

業者

のス

ペク

トラ

ム保

有に

て決

定さ

れま

す。

関連

する

3GP

P 仕

様 T

S 36

.101

です

べて

を概

観で

きま

す。

例と

して

、D

L で

は 4

コン

ポー

ネン

トキ

ャリ

アを

アグ

リゲ

ート

し、

UL で

は 1

キャ

リア

だけ

を保

つ、

バン

ド組

み合

わせ

案を

表に

リス

トし

ます

。3G

PPRe

leas

e 13

で追

加さ

れる

こと

にな

って

いま

す。

これ

らす

べて

の周

波数

バン

ドは

北米

で使

用さ

れて

いま

す。

Rele

ase

12 ま

で、

すべ

ての

LTE

ネッ

トワ

ーク

はラ

イセ

ンス

スペ

クト

ラム

バン

ドを

使用

しま

す。

絶え

ず増

大し

てい

るキ

ャパ

シテ

ィ需

要に

対し

て、

世界

的に

ネッ

トワ

ーク

事業

者は

、可

能な

すべ

ての

スペ

クト

ラム

を利

用し

てい

ます

。主

に 2

.4 G

Hz

と 5

GH

z の

ISM

バン

ドの

よう

なア

ンラ

イセ

ンス

スペ

クト

ラム

が、

検討

され

てい

ます

。2.

4 GH

z バ

ンド

は、

Blue

toot

h と

Wi-F

i アク

セス

ポイ

ント

でか

なり

混雑

して

いま

すが

、5

GHz

ISM

バン

ドは

まだ

十分

に活

用さ

れて

いま

せん

。そ

の周

波数

バン

ドの

特に

上部

の 5

00 M

Hz

以上

の追

加帯

域幅

では

、世

界的

に、

非常

に低

い規

制要

件か

、い

くつ

かの

地域

で規

制し

てな

いか

です

。現

地の

規制

機関

は、

5 GH

z バ

ンド

をフ

ル活

用す

るた

めに

いく

つか

調整

しま

した

。ま

た、

5 GH

z W

i-Fi の

よう

に、

他の

シス

テム

との

共存

を確

保す

るた

めに

、関

連す

る L

iste

n Be

fore

Talk

(LB

T) 機

能を

標準

化す

る必

要が

あり

ます

。3G

PP R

elea

se 1

3 は

、LA

A の

一部

とし

て L

BT 機

能を

追加

し、

公正

なシ

ェア

原則

に基

づい

た 5

GH

z ス

ペク

トラ

ムを

利用

する

ため

に、

キャ

リア

アグ

リゲ

ーシ

ョン

機能

を拡

張し

ます

IMT-

Adva

nced

の I

TU 要

件を

満た

すた

めに

初め

に定

義し

た 5

コン

ポー

ネン

トキ

ャリ

アで

は、

アン

ライ

セン

スス

ペク

トラ

ムを

使用

して

も、

CA 拡

張に

十分

では

あり

ませ

ん。

LTE-

A ス

タン

ダー

ドで

は、

関連

する

仕様

にマ

イナ

変更

だけ

で、

8 キ

ャリ

アま

での

サポ

ート

を簡

単に

拡張

でき

ます

。し

かし

、3G

PP で

は、

アン

ライ

セン

スス

ペク

トラ

ムの

将来

実現

可能

で十

分な

総量

につ

いて

、32

コン

ポー

ネン

トキ

ャリ

アま

での

CA

拡張

を議

論す

る必

要が

あり

ます

E-U

TR

AC

A b

and

E-U

TR

Ab

and

Up

link (

UL)

op

erat

ing

b

and

in

MH

z

Dow

nlin

k (

DL)

op

erat

ing

ban

din

MH

zD

up

lex

CA_2

-2-1

2-30

218

50 to

191

019

30 to

199

0

FDD

1269

9 to

716

729

to 7

46

3023

05 to

231

523

50 to

236

0

CA_2

-2-5

-30

218

50 to

191

019

30 to

199

0

582

4 to

849

869

to 8

94

3023

05 to

231

523

50 to

236

0

CA_2

-2-2

9-30

218

50 to

191

019

30 to

199

0

29N

/A71

7 to

728

3023

05 to

231

523

50 to

236

0

CA_2

-4-1

2-30

218

50 to

191

019

30 to

199

0

417

10 to

178

518

05 to

188

0

1269

9 to

716

729

to 7

46

3023

05 to

231

523

50 to

236

0

CA_2

-5-1

2-30

218

50 to

191

019

30 to

199

0

582

4 to

849

869

to 8

94

1269

9 to

716

729

to 7

46

3023

05 to

231

523

50 to

236

0

CA_2

-4-2

9-30

218

50 to

191

019

30 to

199

0

417

10 to

178

518

05 to

188

0

29N

/A71

7 to

728

3023

05 to

231

523

50 to

236

0

CA_2

5-41

-41-

4125

1850

to 1

915

1930

to 1

995

4124

96 to

269

024

96 to

269

0TD

D

CA_4

1-41

-41-

4141

2496

to 2

690

2496

to 2

690

TDD

UE

cate

gory

Max

. d

ata

rate

in

Mb

ps

Min

. n

um

ber

of

DL

CC

s

DL

MIM

O

laye

r(s)

Hig

hes

t m

od

u-

lati

on

sch

eme

DL

UL

DL

UL

Rel.

8

1~

10~

5

1

1

64Q

AM

16Q

AM2

~50

~25

23

~10

0~

504

~15

0

5~

300

~75

464

QAM

Rel.

10

6~

300

~50

1 or

22

or 4

16Q

AM7

~30

0~

100

8~

3000

~15

005

864

QAM

Rel.

11

9~

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