如何測試LTE-Advanced網(wǎng)絡(luò )中的載波聚合

針對LTE-Advanced，3GPP Release 10推出了幾項新功能來(lái)增強現有LTE標準，這些功能旨在將峰值下行鏈路數據速率提升到1Gbps以上，同時(shí)減小延時(shí)、提高頻譜效率。此外，還設定了達到最大可能的小區邊緣用戶(hù)吞吐量目標。

如果要達到高數據速率目標，LTE-Advanced要求信道帶寬比LTE目前規定的20MHz寬得多,僅靠大多數運營(yíng)商可用的有限頻段內的單個(gè)載波是不可能實(shí)現的。因此，載波聚合將是滿(mǎn)足更寬有效帶寬(通常高達100MHz)的一個(gè)關(guān)鍵措施。這意味著(zhù)需要將由連續或非連續頻譜組成的多個(gè)載波累加起來(lái)實(shí)現這些更寬的信道帶寬，進(jìn)而實(shí)現更快的數據速率。

要想在網(wǎng)絡(luò )中實(shí)現載波聚合，運營(yíng)商和基礎設施供應商需要在實(shí)際移動(dòng)終端設備推出之前就能用上具有載波聚合功能的測試移動(dòng)終端。

向LTE-Advanced的演變

針對LTE-Advanced的3GPP計劃宗旨是在國際電信聯(lián)盟射頻通信部門(mén)規定的時(shí)限內滿(mǎn)足或超過(guò)IMT-Advanced要求。IMT-Advanced的關(guān)鍵目標是：100MHz帶寬，1Gbps下行鏈路數據速率，500Mbps上行鏈路數據速率，下行和上行分別采用8x8 MIMO和4x4 MIMO。C平面延時(shí)最大值為50ms，U層延時(shí)小于或等于5ms。表1將這些目標與LTE Release 8和LTE-Advanced的指標進(jìn)行了比較。

表1：3GPP LTE-Advanced指標與LTE Release 8及IMT-Advanced目標的比較。

LTE-Advanced標準將提供比Release 8 LTE更高的平均頻譜效率和小區邊緣用戶(hù)吞吐量，并且由于新分配的頻段而具有更大的頻譜靈活性。自組織組網(wǎng)和部署將成為L(cháng)TE-A的主要部分，因為網(wǎng)絡(luò )復雜性使得人工優(yōu)化難以實(shí)施。值得注意的是，在干預期內從LTE(Release 8)到LTE-A將是一種平滑而且低成本的過(guò)渡。

另外，LTE-A需要與LTE共存，在基礎設施方面將是一個(gè)漸進(jìn)式的發(fā)展，終端也會(huì )逐步做出更新。功能同樣需要是可擴展的


帶寬

由于頻譜已經(jīng)非常擁擠，因此管理機構很難在連續頻譜部分分配出100MHz帶寬。同樣，已經(jīng)分配給LTE的大部分頻段(見(jiàn)表2(a)和(b))本身也不夠寬到提供LTE-A規定的100MHz帶寬。還有一個(gè)與傳統系統有關(guān)的問(wèn)題，即有些帶寬已經(jīng)被先于LTE Release 8發(fā)布的標準所占用。因此有必要以眾多規范方式中的一種將可用頻段組合起來(lái)，這就是眾所周知的載波聚合技術(shù)。

表2(a) LTE FDD的頻段分配；

表2(b) LTE TDD的頻段分配。

載波聚合是為了取得更寬帶寬傳輸而進(jìn)行靈活頻譜分配的一種手段。高達100MHz的完整系統帶寬可能由兩個(gè)到5個(gè)被稱(chēng)為成員載波(CC)的基本頻率塊組成。至少一些成員載波后向兼容Release 8 LTE，而聚合后的帶寬可能由來(lái)自相同頻段的成員載波(帶內載波聚合)或來(lái)自不同頻段的成員載波(帶外載波聚合)組成。LTE-A的帶內載波聚合支持連續和非連續頻譜。圖1給出了一些例子。

圖1：載波聚合例子。

圖1中的第一張圖顯示了連續帶內載波聚合的情況，其中100MHz帶寬由聚合相鄰頻段的5個(gè)成員載波實(shí)現。第二張圖顯示了非連續帶內載波聚合情況。從圖中可以看出，在成員載波之間存在分段的帶寬。最后一張圖展示的是帶外載波聚合：帶外載波聚合明顯是非連續的，因為在成員載波之間存在分段的帶寬。

對于頻分復用(FDD)來(lái)說(shuō)，上下行鏈路可能支持不對稱(chēng)帶寬。對稱(chēng)工作的定義是下行鏈路和上行鏈路具有相同數量的成員載波，而不對稱(chēng)工作時(shí)下行鏈路的成員載波數量要比上行鏈路多。在時(shí)分復用(TDD)中，上行鏈路和下行鏈路總是對稱(chēng)的，因為它們共享相同的載波。進(jìn)一步的考慮在于帶內對稱(chēng)性，如圖2所示，這與聚合后的載波是否在聚合帶寬上形成鏡像有關(guān)。

圖2：帶內對稱(chēng)性。

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