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载波聚合标准化工作紧锣密鼓 网络速率提升指日可待

2016-01-27 03:34
黯影冰风
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  随着移动互联网的发展,用户对数据流量的需求越来越大,移动蜂窝网络的容量也随之扩大,而扩大容量最有效的方式之一就是增大带宽。4GLTE-A要求提供100MHz的1Gbit/s的峰值速率,由于无线频谱已经被2G/3G以及卫星等通信系统大量占用,很难找到100MHz带宽的整段频带,在此情况下,载波聚合技术应运而生。  

  载波聚合不断完善

  LTE的基础带宽最大支持20MHz,LTER10通过载波聚合最多5个上行或下行载波达到最大100MHz的传输带宽,以此提升峰值速率和吞吐量。载波聚合的系统架构如图1所示,每个无线承载只有一个PDCP(分组数据汇聚协议)和RLC(无线通信系统中的无线链路控制层协议),MAC层支持多个载波间动态的数据包调度,各载波上有独立的HARQ(混合自动重传请求),各载波上的传输块是相互独立的。  

  图1载波聚合的系统架构

  根据聚合的载波所在频带的不同,可分为带内聚合和带间聚合,由于带间聚合涉及到维护多个上行时钟提前等一系列问题,LTER10中FDDLTE支持下行带内载波聚合和带间载波聚合,上行仅支持带内载波聚合,不支持带间载波聚合;而LTER10中TD-LTE支持上下行的带内聚合,不支持带间聚合,并且聚合的载波要求有相同的时隙配比。

  LTER11引入了多个上行定时提前,因此可以支持带间聚合,并且支持不同时隙配比的TD-LTE载波聚合。考虑到未来LTE的部署中,FDDLTE和TD-LTE频谱的有效利用和联合使用变得越来越重要,LTER12对FDDLTE和TD-LTE的联合运营方案进行了研究,标准化了FDDLTE和TD-LTE载波聚合的方案。

  LTER13可聚合非授权频段

  LTER13更为完善,LTER13引入授权频段辅助接入(LAA)技术,通过将LTE载波部署在非授权频段,并与授权频段的主载波进行聚合,实现LTE系统在非授权频段的运营,使得载波聚合扩展到5GHz等非授权频段成为可能。除了现在LTE广泛应用的频段外,也可以在如3.5GHz等频段上聚合多个载波,所以扩展载波聚合架构支持更多载波聚合,可以让运营商有机会更有效地聚合可用的频谱资源,扩大网络容量。

  为了能够实现与IEEE802.11acwave2相似的带宽,LTER13扩展最多32个载波(包括授权载波和非授权载波)的聚合来实现最大640MHz带宽。

  上行控制信道受限问题需解决

  由于LTER10载波聚合中上行控制信道等信息只在主载波上发送,载波聚合数目增加会带来单个载波聚合终端上行PUCCH(物理上行链路控制信道)负载大小的增加,而且随着支持载波聚合终端数的增加,会进一步给主小区带来超高的上行负荷,从而极大影响终端的上行性能,对不具备载波聚合能力的终端影响尤为明显。

  以3GPP定义的载波聚合场景4为例,其主小区用作覆盖,而辅小区提供热点覆盖,优点是将所有与控制相关的信息放在主小区上,而数据流量可以卸载给SmallCell。虽然载波聚合的终端可以通过在宏小区和SmallCell之间变换主小区的方式,来解决上行控制信令过载的问题,但是无法体现用简单射频拉远方式部署SmallCell进行热点覆盖的优势。

  图2载波聚合场景4

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