載波聚合是LTE-A中的關鍵技術。
為了滿足單用戶峰值速率和系統容量提升的要求，一種最直接的辦法就是增加系統傳輸頻寬。因此LTE-Advanced系統引入一項增加傳輸頻寬的技術，也就是CA（Carrier Aggregation，載波聚合）。
基本介紹
- 中文名：載波聚合
- 外文名：carrier aggregation
- 套用學科：通信
- 領域：信息科學
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簡介
CA技術可以將2～5個LTE成員載波（ComponentCarrier，CC）聚合在一起，實現最大100MHz的傳輸頻寬，有效提高了上下行傳輸速率，如下圖所示。終端根據自己的能力大小決定最多可以同時利用幾個載波進行上下行傳輸。
圖12-1 載波聚合功能功能
CA功能可以支持連續或非連續載波聚合，每個載波最大可以使用的資源是110個RB。每個用戶在每個載波上使用獨立的HARQ實體，每個傳輸塊只能映射到特定的一個載波上。每個載波上面的PDCCH信道相互獨立，可以重用R8版本的設計，使用每個載波的PDCCH為每個載波的PDSCH和PUSCH信道分配資源。也可以使用CIF域利用一個載波上的PDCCH信道調度多個載波的上下行資源分配。
全球不同區域的運營商會有不同的LTE頻譜分配，因此也就有不同的載波聚合的頻段組合需求。在3GPPRAN4小組中有非常多的載波聚合頻段組合正在討論，主要是確定為滿足不同CA頻段組合工作時基站和終端需要達到的射頻指標。
LTE-A
3GPPR8/R9版本LTE技術的標準化工作早已完成，版本已經非常穩定。從2009年開始，LTE技術正式進入了商用階段。為了適應寬頻移動通信的飛速發展，ITU提出了IMT-Advanced系統的概念，可以為用戶在高速移動狀態下提供100Mbit/s和低速移動狀態下提供1Gbit/s的峰值速率，同IMT-2000系統相比性能大幅提升，IMT-Advanced系統也就是所謂的4G系統。ITU隨後向全球徵集4G的候選方案。3GPP於2009年正式開始了一項研究工作，提出了LTE技術的增強版本R10LTE，也就是所謂的LTE-Advanced技術，通過自評估研究過程，最終於2009年9月向ITU提交了LTE-Advanced技術的自評估報告，希望該技術可以正式成為IMT-Advanced的候選技術。通過ITU的評估工作，LTE-Advanced技術正式成為4G技術的標準之一。
為滿足ITU的要求，LTE-Advanced系統引入了較多的增強技術，使性能指標得到了大幅提升。
LTE
LTE概念
LTE（LongTermEvolution，長期演進)，又稱E-UTRA/E-UTRAN，和3GPP2UMB合稱E3G（Evolved3G）
LTE是由3GPP（The3rdGenerationPartnershipProject，第三代合作夥伴計畫）組織制定的UMTS（UniversalMobileTelecommunicationsSystem，通用移動通信系統）技術標準的長期演進，於2004年12月在3GPP多倫多TSGRAN#26會議上正式立項並啟動。LTE系統引入了OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交頻分復用）和MIMO（Multi-Input&Multi-Output，多輸入多輸出）等關鍵傳輸技術，顯著增加了頻譜效率和數據傳輸速率（20M頻寬2X2MIMO在64QAM情況下，理論下行最大傳輸速率為201Mbps，除去信令開銷後大概為140Mbps，但根據實際組網以及終端能力限制，一般認為下行峰值速率為100Mbps，上行為50Mbps），並支持多種頻寬分配：1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz等，且支持全球主流2G/3G頻段和一些新增頻段，因而頻譜分配更加靈活，系統容量和覆蓋也顯著提升。LTE系統網路架構更加扁平化簡單化，減少了網路節點和系統複雜度，從而減小了系統時延，也降低了網路部署和維護成本。LTE系統支持與其他3GPP系統互操作。LTE系統有兩種制式：FDD-LTE和TDD-LTE，即頻分雙工LTE系統和時分雙工LTE系統，二者技術的主要區別在於空中接口的物理層上（像幀結構、時分設計、同步等）。FDD-LTE系統空口上下行傳輸採用一對對稱的頻段接收和傳送數據，而TDD-LTE系統上下行則使用相同的頻段在不同的時隙上傳輸，相對於FDD雙工方式，TDD有著較高的頻譜利用率。
LTE/EPC的網路架構如圖2所示。
圖2 3GPP接入的非漫遊架構LTE系統結構
LTE採用由eNB構成的單層結構，這種結構有利於簡化網路和減小延遲，實現低時延、低複雜度和低成本的要求。與3G接入網相比，LTE減少了RNC節點。名義上LTE是對3G的演進，但事實上它對3GPP的整個體系架構作了革命性的改變，逐步趨近於典型的IP寬頻網路結構。
LTE的架構也叫E-UTRAN架構，如圖3所示。E-UTRAN主要由eNB構成。同UTRAN網路相比，eNB不僅具有NodeB的功能，還能完成RNC的大部分功能，包括物理層、MAC層、RRC、調度、接入控制、承載控制、接入移動性管理和Inter-cellRRM等。eNodeB和eNodeB之間採用X2接口方式直接互連，eNB通過S1接口連線到EPC。具體地講，eNB通過S1-MME連線到MME，通過S1-U連線到S-GW。S1接口支持MME/S-GW和eNB之間的多對多連線，即一個eNB可以和多個MME/S-GW連線，多個eNB也可以同時連線到同一個MME/S-GW。
圖3 LTE整體結構