载波聚合

LTE-A中的技术

载波聚合是LTE-A中的关键技术。

简介

CA技术可以将2～5个LTE成员载波（ComponentCarrier，CC）聚合在一起，实现最大100MHz的传输带宽，有效提高了上下行传输速率，如图12-1所示。终端根据自己的能力大小决定最多可以同时利用几个载波进行上下行传输。

功能

CA功能可以支持连续或非连续载波聚合，每个载波最大可以使用的资源是110个RB。每个用户在每个载波上使用独立的HARQ实体，每个传输块只能映射到特定的一个载波上。每个载波上面的PDCCH信道相互独立，可以重用R8版本的设计，使用每个载波的PDCCH为每个载波的PDSCH和PUSCH信道分配资源。也可以使用CIF域利用一个载波上的PDCCH信道调度多个载波的上下行资源分配。

全球不同区域的运营商会有不同的LTE频谱分配，因此也就有不同的载波聚合的频段组合需求。在3GPPRAN4小组中有非常多的载波聚合频段组合正在讨论，主要是确定为满足不同CA频段组合工作时基站和终端需要达到的射频指标。

LTE-A

3GPPR8/R9版本LTE技术的标准化工作早已完成，版本已经非常稳定。从2009年开始，LTE技术正式进入了商用阶段。为了适应宽带移动通信的飞速发展，ITU提出了IMT-Advanced系统的概念，可以为用户在高速移动状态下提供100Mbit/s和低速移动状态下提供1Gbit/s的峰值速率，同IMT-2000系统相比性能大幅提升，IMT-Advanced系统也就是所谓的4G系统。ITU随后向全球征集4G的候选方案。3GPP于2009年正式开始了一项研究工作，提出了LTE技术的增强版本R10LTE，也就是所谓的LTE-Advanced技术，通过自评估研究过程，最终于2009年9月向ITU提交了LTE-Advanced技术的自评估报告，希望该技术可以正式成为IMT-Advanced的候选技术。通过ITU的评估工作，LTE-Advanced技术正式成为4G技术的标准之一。

为满足ITU的要求，LTE-Advanced系统引入了较多的增强技术，使性能指标得到了大幅提升。

LTE

LTE概念

LTE（LongTermEvolution，长期演进），又称E-UTRA/E-UTRAN，和3GPP2UMB合称E3G（Evolved3G）

LTE是由3GPP（The3rdGenerationPartnershipProject，第三代合作伙伴计划）组织制定的UMTS（UniversalMobileTelecommunicationsSystem，通用移动通信系统）技术标准的长期演进，于2004年12月在3GPP多伦多TSGRAN#26会议上正式立项并启动。LTE系统引入了OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交频分复用）和MIMO（Multi-Input&Multi-Output，多输入多输出）等关键传输技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率（20M带宽2X2MIMO在64QAM情况下，理论下行最大传输速率为201Mbps，除去信令开销后大概为140Mbps，但根据实际组网以及终端能力限制，一般认为下行峰值速率为100Mbps，上行为50Mbps），并支持多种带宽分配：1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz等，且支持全球主流2G/3G频段和一些新增频段，因而频谱分配更加灵活，系统容量和覆盖也显著提升。LTE系统网络架构更加扁平化简单化，减少了网络节点和系统复杂度，从而减小了系统时延，也降低了网络部署和维护成本。LTE系统支持与其他3GPP系统互操作。LTE系统有两种制式：FDD-LTE和TDD-LTE，即频分双工LTE系统和时分双工LTE系统，二者技术的主要区别在于空中接口的物理层上（像帧结构、时分设计、同步等）。FDD-LTE系统空口上下行传输采用一对对称的频段接收和发送数据，而TDD-LTE系统上下行则使用相同的频段在不同的时隙上传输，相对于FDD双工方式，TDD有着较高的频谱利用率。

LTE/EPC的网络架构如图2所示。

LTE系统结构

LTE采用由eNB构成的单层结构，这种结构有利于简化网络和减小延迟，实现低时延、低复杂度和低成本的要求。与3G接入网相比，LTE减少了RNC节点。名义上LTE是对3G的演进，但事实上它对3GPP的整个体系架构作了革命性的改变，逐步趋近于典型的IP宽带网络结构。

LTE的架构也叫E-UTRAN架构，如图3所示。E-UTRAN主要由eNB构成。同UTRAN网络相比，eNB不仅具有NodeB的功能，还能完成RNC的大部分功能，包括物理层、MAC层、RRC、调度、接入控制、承载控制、接入移动性管理和Inter-cellRRM等。eNodeB和eNodeB之间采用X2接口方式直接互连，eNB通过S1接口连接到EPC。具体地讲，eNB通过S1-MME连接到MME，通过S1-U连接到S-GW。S1接口支持MME/S-GW和eNB之间的多对多连接，即一个eNB可以和多个MME/S-GW连接，多个eNB也可以同时连接到同一个MME/S-GW。

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