如何測試LTE-Advanced網絡中的載波聚合

針對LTE-Advanced，3GPP Release 10推出了幾項新功能來增強現有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，同時減小延時、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,僅靠大多數運營商可用的有限頻段內的單個載波是不可能實現的。因此，載波聚合將是滿足更寬有效帶寬(通常高達100MHz)的一個關鍵措施。這意味著需要將由連續或非連續頻譜組成的多個載波累加起來實現這些更寬的信道帶寬，進而實現更快的數據速率。

要想在網絡中實現載波聚合，運營商和基礎設施供應商需要在實際移動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盟射頻通信部門規定的時限內滿足或超過IMT-Advanced要求。IMT-Advanced的關鍵目標是：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平面延時最大值為50ms，U層延時小于或等于5ms。表1將這些目標與LTE Release 8和LTE-Advanced的指標進行了比較。

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。自組織組網和部署將成為LTE-A的主要部分，因為網絡復雜性使得人工優化難以實施。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渡。

另外，LTE-A需要與LTE共存，在基礎設施方面將是一個漸進式的發展，終端也會逐步做出更新。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，已經分配給LTE的大部分頻段(見表2(a)和(b))本身也不夠寬到提供LTE-A規定的100MHz帶寬。還有一個與傳統系統有關的問題，即有些帶寬已經被先于LTE Release 8發布的標準所占用。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，這就是眾所周知的載波聚合技術。

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到5個被稱為成員載波(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自相同頻段的成員載波(帶內載波聚合)或來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個成員載波實現。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)來說，上下行鏈路可能支持不對稱帶寬。對稱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，而不對稱工作時下行鏈路的成員載波數量要比上行鏈路多。在時分復用(TDD)中，上行鏈路和下行鏈路總是對稱的，因為它們共享相同的載波。進一步的考慮在于帶內對稱性，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。

圖2：帶內對稱性。

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