頻帶聚合技術(shù)在LTE-Advanced系統中的應用
加入技術(shù)交流群
2.3 上下行非對稱(chēng)CA
在現在的3GPP會(huì )議中，已達成共識：LTE-Advanced系統支持上下行非對稱(chēng)CA，即UE上下行聚合的載波段數目可以不同。例如：UE下行傳輸需要40 MHz的帶寬，并聚合兩個(gè)20 MHz的載波段;而上行傳輸則需要20 MHz帶寬，這時(shí)需考慮的是：采用一個(gè)20 MHz的載波段還是采用兩個(gè)10 MHz的載波段聚合。前者峰值速率高，峰均功率比(PAPR)低，控制信道開(kāi)銷(xiāo)小，分集增益更明顯[6]，所以LTE-Advanced支持上下行非對稱(chēng) CA系統增益明顯。
2.4 L1/L2控制信令傳輸
方案1：控制信令在所有基本載波塊上傳輸。能得到很好的分集增益，但需要定義信道控制指示映射到多個(gè)傳輸塊和新的物理下行控制信道(PDCCH) bit定義。
方案2：控制信令只在一個(gè)基本載波塊上傳輸。沒(méi)有分集效果，信道控制指示與LTE release 8定義相同。PDCCH bit定義需要做出相應修改，能夠傳輸多個(gè)基本載波塊上的控制信息。
方案3：控制信令在所有基本載波塊上傳輸。與方案1相同，每個(gè)基本載波塊上傳輸的控制信令只是控制本載波的，所以沒(méi)有分集效果。但是它的兼容性好，不需要修改LTE現有協(xié)議。
3.1切換控制
為了保持業(yè)務(wù)的連續性，LTE-Advanced UE在切換時(shí)要保持一致的數據速率。如果UE在本小區使用CA，那么切換到的目標小區仍然需要為此UE提供CA服務(wù)，這就涉及到大量信令交互，eNodeB需要足夠的頻譜資源調度UE切換。在選擇切換前，UE需要得到鄰小區多個(gè)載波段的資源信息，綜合考慮導頻信號強度和頻帶占用情況，選擇合適的小區進(jìn)行切換。鄰小區列表和鄰小區分配的載波段都要通過(guò)廣播或者專(zhuān)用信道通知UE，LTE release 8的關(guān)于切換的信令定義也要做出修改。與原來(lái)的單載波切換不同，CA里不同的載波段頻點(diǎn)不同，頻率衰落特性也會(huì )有所差別，因此覆蓋范圍也不相同，UE切換時(shí)不同載波段的切換時(shí)間也有先后，這時(shí)就會(huì )造成UE數據的多基站傳輸。
3.2 保護帶寬
在LTE-Advanced系統中，離散頻帶聚合的載波段頻點(diǎn)間隔較遠，所以無(wú)需考慮相互間干擾的問(wèn)題。但是在高速移動(dòng)的環(huán)境下，多普勒頻移會(huì )影響臨近頻帶的正交性，造成系統內干擾。因此連續頻帶聚合需要考慮在載波段間設計保護間隔(FA)，減少頻帶間干擾的影響。根據現有協(xié)議，為了抑制LTE系統的帶外輻射，需要傳輸帶寬的10%作為保護間隔，防止載波間干擾。利用MATLAB軟件搭建鏈路級仿真平臺，評估了有無(wú)頻帶保護間隔及不同調制方式下，多普勒頻移對系統誤比特率的影響。仿真考慮了3個(gè)連續載波段，每個(gè)載波段帶寬為18 MHz。無(wú)保護間隔時(shí)，3個(gè)載波段連續相接;有保護間隔時(shí)，每個(gè)載波段兩邊各設立1 MHz的保護帶寬，最后統計誤比特率只計入中間載波的性能。仿真平臺包括信號產(chǎn)生、信道編碼、交織、調制、逆快速傅里葉變換(IFFT)、信道產(chǎn)生及加性噪聲、FFT、檢測、解調、解交織、信道譯碼、信號判決模塊。具體仿真參數如表1所示。
由圖6看出，保護帶寬對系統的信噪比(SNR)-誤比特率(BER)曲線(xiàn)影響不大。只有在高信噪比時(shí)，沒(méi)有保護帶寬會(huì )造成誤比特率的輕微上升。這與 DoCoMo公司在加性白噪聲(AWGN)信道下的評估結論一致[7]。如果取消連續載波段之間的保護間隔對系統性能的影響不會(huì )很大。
4 結束語(yǔ)
頻帶聚合技術(shù)作為未來(lái)LTE-Advanced系統重要組成部分，重點(diǎn)解決了高速數據業(yè)務(wù)的傳輸問(wèn)題，并對LTE遺留的UE有較好的兼容性。連續頻帶聚合和離散頻帶聚合都應被支持，相對連續頻帶聚合，離散頻帶聚合更適合運營(yíng)商在實(shí)際系統中使用，但面臨更多的技術(shù)挑戰。引入CA后，還需考慮切換控制和載波帶寬等問(wèn)題，修改相應協(xié)議，以保證數據傳輸的有效性和可靠性。
評論