LTE移动通信系统第10章LTE-A技术增强

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1、第10章LTE-A技术增强LTE-A中的载波聚合技术LTE-A中的中继技术LTE-A中的多点协作技术第10章LTE-A技术增强LTE-A中的载波聚合技术LTE-A中的中继技术LTE-A中的多点协作技术第10章LTE-A技术增强LTE-A中的载波聚合技术宽带移动通信的目标就是要达到铜线和光纤组成的有线网的通信能力，但是这受制于无线通信资源，在早期的移动通信系统中人们主要是利用时间和频谱资源，后来随着MIMO技术的出现，通过空间资源的利用使通信资源利用率又提升了一个台阶，但是随着MIMO天线数的增加，处理复杂度和终端体积也会上升，加上OFDM的抗多径性和高频谱

2、利用率，LTE的频谱利用性能已经接近给定带宽下的理论极限。LTE-A中的载波聚合技术载波聚合在其他通信系统比如EV-DO中已经使用。在LTE-A中，其引入的主要目的是为了解决未来通信系统宽带的需求。载波聚合的引入能够合并分散的频谱块，使得高效率的宽带移动通信系统的实现变为可能，载波聚合是LTE-Advanced的最重要技术之一。LTE-A中的载波聚合技术(1)对称载波聚合和非对称载波聚合由于LTE-A系统对上行和下行的传输速率和带宽需求不同，因此LTE-A载波聚合除了对称的聚合方式，还支持上下行非对称的聚合方式，即上下行聚合的载波数目可以不同。载波聚合的分

3、类对称载波聚合非对称载波聚合对称载波聚合和非对称载波聚合LTE-A中的载波聚合技术非对称聚合会引起混淆上下行成员载波之间对应关系的问题。此外，数据传输在传输之前需要调度信息，传输之后需要混合自动重传(HARQ)功能反馈，这些都需要上行和下行成员载波之间的对应关系。载波聚合的分类这种因为非对称聚合引起的上下行混淆主要是在FDD模式中。和FDD模式不一样的是，TDD通过上下行时隙配置，本身就可以实现非对称传输，其上下行的对应关系是通过时间来对应的。LTE-A中的载波聚合技术(2)连续载波聚合和非连续载波聚合与终端维持无线资源控制层连接的载波，称之为主载波，或者

4、称之为主小区；除主载波之外的载波，称之为辅载波或者辅小区。基于载波聚合技术的移动通信系统亦可称为载波聚合系统。载波聚合的分类根据聚合的成员载波在无线资源中的连续性及所在频带是否相同，可将载波聚合分为三种聚合场景：同一频带内的连续载波聚合，同一频带内的非连续载波聚合和不同频带内的载波聚合。LTE-A中的载波聚合技术①同一频带内的连续载波聚合在这种聚合方式中，所有载波单元在同一频带中，且载波单元之间没有间隔的存在。载波聚合的分类同一频带内连续载波聚合LTE-A中的载波聚合技术②同一频带内不连续的载波聚合在这种方式下，所有载波单元在同一频带内，但至少有两个载波单

5、元之间存在间隔。载波聚合的分类同一频带内非连续载波聚合LTE-A中的载波聚合技术③不同频带内的载波聚合这种方式的聚合的成员载波不在一个频带内。载波聚合的分类不同频带内载波聚合LTE-A中的载波聚合技术根据现在的频谱规划，4G的频谱资源是比较稀少的，其频谱里面有些带宽还不到100M，很难为一个移动通信网络提供连续的100MHz的带宽，因此非连续载波聚合在实际环境中显得更具有普遍的适用性。但是不可避免的是，在非连续载波聚合下需要多个射频链路才能发送和接收完整带宽的信号。除了给硬件实现带来困难以外，非连续载波聚合还会对一些链路和系统级算法带来影响。载波聚合的分类

6、LTE-A中的载波聚合技术在LTE-Advanced系统中，每个子载波对应一个独立的数据流，根据数据流被分配到不同成员载波上的位置，载波聚合的方式分为在MAC层聚合和在物理层聚合。载波聚合实现方式(1)MAC层聚合MAC层的载波聚合是指系统中成员载波的数据流在MAC层进行聚合。图10.5MAC层聚合LTE-A中的载波聚合技术(2)物理层聚合物理层聚合方式中，每个载波的物理层结构需要重新设计，可能会影响数据流到MAC层的时间。载波聚合实现方式物理层聚合LTE-A中的载波聚合技术载波聚合实现方式MAC层聚合在链路自适应和HARQ方面体现出了很好的性能，且与LT

7、E系统有后向兼容性，但频谱效率和调度增益没有很好的提升，总开销是单个载波的N倍，总开销在聚合前后没有变化。物理层聚合中额外频率的分集增益被边缘化了，编码增益只在很少的一些场景中才能体现其重要性，但HARQ重传在所有的载波上进行，减少了传输块个数和HARQ过程，大大减小了系统的开销。LTE-A中的载波聚合技术(1)独立控制信道设计每个载波上都有独立的控制信道与该载波上的数据信道相关联，且该载波上的数据信道对应的控制信道只在该载波上，信道中控制信息采用独立编码方式，只能控制对应载波上的数据流的传输。控制信道设计控制信道设计方案1(独立控制信道设计)LTE-A中

8、的载波聚合技术(2)联合控制信道设计控制信道横跨聚合后的全部频带，