LTE-A中的載波聚合及其生產(chǎn)測(cè)試方案

引言

　　隨著移動(dòng)通信技術(shù)LTE（Long Term Evolution）的成熟，其在中國(guó)的普及速度越來越來，再加上資費(fèi)的不斷降低以及智能手機(jī)的功能越來越強(qiáng)大；人們對(duì)移動(dòng)終端的上網(wǎng)速度越來越高。于是LTE-Advance漸漸走入我們的視野，而其中一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)就是載波聚合 （Carrier Aggregation簡(jiǎn)稱CA）。 今天我們大家一起討論一下什么是載波聚合，以及我們?cè)趺磳?duì)其進(jìn)行測(cè)試。

　　什么是載波聚合

　　載波聚合，顧名思義就是把多個(gè)載波聚合在一起形成一個(gè)載波集合為一個(gè)終端（比如智能手機(jī)）服務(wù)，從而用于提高單個(gè)終端的上下行傳輸速率。其最大的優(yōu)勢(shì)就在于不改變之前物理層結(jié)構(gòu)，就可以大大提高單個(gè)終端的帶寬從而實(shí)現(xiàn)絕對(duì)速率的提升。LTE-Advanced就看中了載波聚合個(gè)這個(gè)特點(diǎn)，把其作為Release 10中的一項(xiàng)重要技術(shù)，主要通過改進(jìn)媒體介入層（MAC）及物理層協(xié)議，就把其最大信道帶寬從LTE本身的20MHz提升至LTE-A的100MHz，從而把數(shù)據(jù)速率提高至下行1Gbps/上行500Mbps；并實(shí)現(xiàn)后向兼容。

　　從Rel10開始，LTE-Advanced定義的載波聚合是基于R8/R9的載波，完全向后兼容，因此可R8/R9的終端的終端也完全可用于支持載波聚合的系統(tǒng)。對(duì)于聚合的大載波，其中的每個(gè)載波我們稱之為成分載波（Component Carrier，簡(jiǎn)稱CC）。每個(gè)成分載波的帶寬可以是LTE支持的帶寬中的任何一個(gè) （比如：1.4M、3M、5M、10M、15M、20M）。LTE-Advanced最多可以支持五個(gè)載波聚合在一起；這也就是LTE-Advanced最大信道帶寬是100M的原因。載波聚合既可以用于FDD系統(tǒng)，也可以應(yīng)用于TDD系統(tǒng)；而且上下行的成分載波（CC）可以配置的。通常情況下，F(xiàn)DD的上行CC的數(shù)量等于或小于下行CC；而TDD系統(tǒng)則由于上下行共用頻譜，其上下行CC的數(shù)量通常是一樣的。

　　載波聚合可以分為兩種，即連續(xù)成分載波聚合及非連續(xù)成分載波聚合。LTE-A在其基礎(chǔ)上，把其分為三類： 連續(xù)載波聚合、帶內(nèi)非連續(xù)載波聚合和帶外非連續(xù)載波聚合。而其中帶內(nèi)

　　圖一 不同類型的載波聚合

　　連續(xù)載波聚合是在技術(shù)上最容易的，但在實(shí)際場(chǎng)中由于頻譜資源的限制往往難以實(shí)現(xiàn)。因此非連續(xù)載波聚合則是相對(duì)靈活的選擇。為了區(qū)分不同手機(jī)的能力，規(guī)范中引了CA帶寬等級(jí)（CA Bandwidth）的概念，即不同的等級(jí)不僅可以支持的CC的數(shù)量是不一樣，而且每個(gè)CC中可以支持的最大資源塊（RB）也是不一樣的 ，即定義了每個(gè)CC中可以支持的最大帶寬（這個(gè)參數(shù)既是Aggregated Transmission Bandwidth Configuration，簡(jiǎn)稱為ATBC）。出于復(fù)雜性和實(shí)用性的考慮，目前規(guī)范中（Release12）明確定義的等級(jí)有下面三種：

　　l 等級(jí)A： ATBC≤ 100RB， CC最大為1

　　l 等級(jí)B： ATBC≤ 100RB， CC最大為2

　　l 等級(jí)C： 100《ATBC≤200， CC最大為2

　　這里我們也就清楚了，目前CC所支持的最大帶寬將是兩個(gè)CC聚合之后的40M。但是雖然還沒明確，規(guī)范已經(jīng)明確引入更高等級(jí)D/E/F，其將支持最多5個(gè)CC聚合之后的100帶寬。

　　載波聚合的測(cè)試

　　CA的引入對(duì)于LTE-A的速率提升帶來極大的挑戰(zhàn)，那它對(duì)測(cè)試的影響將是什么樣的？對(duì)于研發(fā)而言，由于CA帶來的MAC層及物理層協(xié)議帶來了一定的變化，因此研發(fā)部門將不得不對(duì)其進(jìn)行復(fù)雜的測(cè)試。那對(duì)于生產(chǎn)呢？ 我們知道CA在物理層和LTE本來就沒有什么變化，無非是載波增加了（帶內(nèi)或帶外），因此我們只要能夠通過測(cè)試保證被測(cè)件（手機(jī)等）在多載波時(shí)能夠正常工作既可以。所以在測(cè)試的過程中，我們只需要保證測(cè)試儀器能夠產(chǎn)生相應(yīng)的多載波信號(hào)（目前是兩個(gè)）即可對(duì)其測(cè)試；所以我們則需要有多個(gè)（目前是2個(gè)）信號(hào)源可以產(chǎn)生帶內(nèi)載波或帶間載波即可，這是則可完全模擬實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景（如下圖二）。

　　圖二 載波聚合的測(cè)試方案

　　相對(duì)于研發(fā)測(cè)試來講，CA對(duì)生產(chǎn)測(cè)試的影響變得很小；其主要原因就在于生產(chǎn)測(cè)試主要關(guān)注的是物理層指標(biāo)（射頻參數(shù)），而CA在物理層是沒什么變化的，深圳我們可以把其理解為簡(jiǎn)單的疊加。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　CA的引用可以使LTE平滑的過渡到LTE-A，大大提高用戶的上下行速率而同時(shí)從而提高用戶體驗(yàn)。在我們高喊Internet+的的時(shí)代，CA無意將把我們的移動(dòng)通信高速公路在上一個(gè)臺(tái)階，大大方便我們的生活。