頻帶聚合技術(shù)在LTE-Advanced系統中的應用
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方案3：如圖4[3]、圖5[3]所示，適當減少每個(gè)載波段的帶寬，減少其中子載波數目，并保證每個(gè)載波段的中心頻點(diǎn)是100 kHz的整數倍。新的帶寬需要在協(xié)議中定義，UE的復雜度和兼容性都需要被重新考慮。
兼容性方面：方案1中LTE遺留的UE只支持在中心載波段傳輸數據，而方案2和方案3支持在任意載波段傳輸數據。
LTE-Advanced UE的載波柵格：方案2和方案3可以直接使用LTE release 8的100 kHz載波柵格，而方案1需要對現有協(xié)議進(jìn)行修改。
保護帶寬：方案1和方案3的保護帶寬與LTE release 8相比沒(méi)有減少，而方案2的保護帶寬減少了。
方案2需要考慮在載波段之間新加入的子載波如何使用，只是一些空載波還是傳一些數據或者是信令。方案3因為每個(gè)載波段的帶寬不是20 MHz，所以需要考慮對載波段帶寬重新定義。綜合考慮上述3種方案，方案2和方案3應該被進(jìn)一步研究，選擇其中一個(gè)作為頻帶聚合的基本標準。
從運營(yíng)商的角度考慮，離散頻帶聚合更適合在實(shí)際網(wǎng)絡(luò )中使用。在現實(shí)網(wǎng)絡(luò )中，尋找足夠大的連續頻帶十分困難，并且如果將大量連續帶寬分配給個(gè)別用戶(hù)，網(wǎng)絡(luò )的公平性和有效性將被破壞?；诂F有2G、3G系統頻帶的使用情況，在未來(lái)的LTE-Advanced系統中： 一是運營(yíng)商希望復用其中一些離散的未使用頻帶;二是為LTE-Advanced分配的頻帶本身就離散在整個(gè)頻域，所以離散頻帶聚合技術(shù)顯得尤為重要[5]。
WRC07為L(cháng)TE-Advanced新分配的帶寬，不是很大且不連續，頻點(diǎn)相隔也較遠。因此，路徑損耗模型、多普勒頻移和功控算法需要重新檢驗。資源分配算法也需要根據頻譜衰落特性做出相應的調整。例如，因低頻段的傳播損耗較小，傳輸時(shí)能夠使用更高的調制編碼方式，所以較低的頻帶應聚合為優(yōu)先級較高或者有大量數據待傳的室外用戶(hù)服務(wù)，而頻率較高的頻帶聚合主要用于室內覆蓋和室外一般性覆蓋。
現有的功控算法主要基于估計的鏈路預算，而這些公式中很少考慮頻率對發(fā)射功率設置的影響。對于離散頻帶聚合，新的功控算法需要聯(lián)合考慮多個(gè)載波段上的衰落特性，設置LTE-Advanced系統上下行合適的發(fā)射功率。
2 載波聚合的研究現狀
2.1 MAC層和物理層接口
LTE-Advanced系統使用CA后，某個(gè)物理實(shí)體將數據進(jìn)行分流，并在不同的載波段上傳輸。
方案1：媒體訪(fǎng)問(wèn)控制(MAC)層完成數據流的聚合并分配到相應的載波段上。
方案2：物理層完成數據流的聚合并分配到相應的載波段上。
方案1中，不同的載波段傳輸等級有所不同，且采用不同的多輸入多輸出(MIMO) 模式和調制編碼方式;數據分流在MAC層完成，不會(huì )改變每個(gè)載波段現有的物理層設計、傳輸塊大小和軟緩存大小，并使得LTE的軟件和硬件設備可以在 LTE-Advanced系統中繼續使用;每個(gè)載波段的混合自動(dòng)重傳請求(HARQ)過(guò)程也是相互獨立的，確認/非確認(ACK/NACK)反饋流程和信道設置可以沿用LTE release 8的協(xié)議規定;MAC層和無(wú)線(xiàn)鏈路控制(RLC)層沒(méi)有受到影響，不會(huì )修改協(xié)議數據單元(PDU)的大小。
方案2中，所有載波段的傳輸等級相同，并使用相同的調制編碼方式;數據分流在物理層完成，并需要相應調整現有的物理層設計;協(xié)議和設備修改量大;多個(gè)載波段采用一個(gè)HARQ進(jìn)程，即所有載波段只有一個(gè)ACK/NACK;MAC層和RLC層會(huì )受到CA的影響，PDU會(huì )明顯超過(guò)LTE release 8定義的大小。
從應用前景和標準化的角度考慮，方案1有明顯的優(yōu)勢，因為載波段的頻點(diǎn)不同，衰落特性也不同;方案2采用一樣的調制編碼方式，勢必會(huì )造成一些傳輸特性比較好的頻帶資源浪費。在HARQ過(guò)程中，如果所有載波段采用一個(gè)HARQ進(jìn)程，那么所有載波段的傳輸正確性只能用一個(gè)ACK或NACK指示。如果一個(gè)載波段傳輸錯誤并反饋給了NACK，則所有的數據都要重發(fā)，這樣操作就會(huì )造成物理資源的大量浪費。綜上所述，方案1適合在LTE-Advanced系統中使用。
2.2 廣播信道配置
使用CA技術(shù)后，會(huì )存在多個(gè)載波段。廣播信道可以在每個(gè)載波段的中心頻點(diǎn)分別發(fā)射，也可以只在所有載波段的中心頻點(diǎn)發(fā)射一次。前者的兼容性好，LTE遺留的UE可以在任意載波段接入，但可能會(huì )造成信令開(kāi)銷(xiāo)大，資源浪費較多;后者兼容性差，LTE遺留的UE只能接入中心的載波段，或者在使用其它載波段前先跳頻到中心頻點(diǎn)獲取廣播信息。因為廣播信息在整個(gè)CA的帶寬內只傳輸了一次，所以信令開(kāi)銷(xiāo)小，資源利用率高。
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