LTEA的载波聚合技术课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2014/5/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2014/5/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2014/5/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2014/5/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2014/5/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2014/5/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2014/5/24,#,LTE-A,的载波聚合,技术,LTE-A的载波聚合技术,1,LTE-A,的,背景介绍,LTE-A,是,LTE-Advanced,的简称,是,LTE,技术的后续演进,。,LTE,俗称,3.9G,，这说明,LTE,的技术指标已经与,4G,非常接近了。,LTE,与,4G,相比较，除最大带宽、上行峰值速率两个指标略低于,4G,要求外，其他技术指标都已经达到了,4G,标准的要求。而将,LTE,正式带入,4G,的,LTE-A,的技术整体设计则远超过了,4G,的最小需求。在,2008,年,6,月，,3GPP,完成了,LTE-A,的技术需求报告，提出了,LTE-A,的最小需求：下行峰值速率,1Gbps,，上行峰值速率,500Mbps,，上下行峰值频谱利用率分别达到,15Mbps/Hz,和,30Mbps/Hz,。这些参数已经远高于,ITU,的最小技术需求指标，具有明显的,优势,。,LTE-A的背景介绍LTE-A是LTE-Advanced的简,2,LTE-A,的背景介绍,LTE-A,的,演进,LTE-Advanced,与,4G,进程相互协同。,2008,年,3,月,ITU-R,发出通函，向各成员征集,4G,候选技术提案，正式启动了,4G,标准化工作。在去年,7,月初结束的,ITU-RWP5D,的迪拜会议上，,ITU,确定了,4G,最小需求，包括小区频谱效率、峰值频谱效率、频谱带宽等,8,个技术指标，这将成为衡量一个候选技术是否能成为,4G,技术的关键指标。,而,3GPP,将以独立成员的身份向,ITU,提交面向,4G,技术的,LTE-Advanced(LTE-A),。从,2008,年,3,月开始，,3GPP,就展开了面向,4G,的研究工作，并制定了详尽的时间表，与,ITU,的时间流程紧密契合。在,ITU-RWP5D,的时间表中有两个关键的时间点：在,2009,年,10,月,WP5D,第,6,次会议结束,4G,候选技术方案的征集，,2010,年,10,月,WP5D,第,9,次会议确定,4G,技术框架和主要技术特性，确定,4G,技术方案。围绕这两个时间点，,3GPP,对其工作进行了部署，已经于,2008,年,9,月向,ITU-RWP5D,提交了,LTE-A,的最初版本，并计划分别于,2009,年,5,月和,2009,年,9,月提交完整版和最终版。,10,月,14,日至,21,日，国际电信联盟在德国德累斯顿举行,ITU-R WP5D,工作组第,6,次会议，,LTE-Advanced,入围，包含,TDD,和,FDD,两种制式。,国际电信联盟,(ITU),预计于,2010,年,10,月在中国举行的会议上确定,4G(IMT-Advanced),国际标准。,LTE-A的背景介绍LTE-A的演进,3,LTE-A,的背景介绍,3GPP,L,ong,T,erm,E,volution is 3GPPs answer to WIMAX on the evolution path to 4G,WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access),即全球微波互联接入。,WiMAX,也叫,80216,无线城域网,或,802.16,。,WiMAX,是一项新兴的,宽带无线接入技术,，能提供面向互联网的高速连接，数据传输距离最远可达,50km,。,LTE-A的背景介绍3GPP Long Term Evolu,4,LTE-A,的背景介绍,LTE-A is 3GPPs candidate for IMT-A,LTE-A expands LTE to fulfill ITU requirements for IMT-A,LTE-A的背景介绍LTE-A is 3GPPs cand,5,LTE-A,的背景介绍,技术参数：,带宽：,100MHz,峰值速率：下行,1Gbps,，上行,500Mbps,峰值频谱效率：下行,30Mbps/Hz,，上行,15Mbps/Hz,针对室内环境进行优化,有效支持新,频段,和大带宽应用,峰值速率大幅提高，频谱效率有限改进,LTE-A的背景介绍技术参数：,6,LTE-A,的背景介绍,LTE-A,主要,技术特征,为了满足,IMT-Advanced(4G),的各种需求指标，,3GPP,针对,LTE-Advanced(LTE-A),提出了几个关键技术，包括载波聚合、协作多点发送和接收、接力传输、多天线增强等,。,多点协作,多点协作分为多点协调调度和多点联合处理两大类，分别适用于不同的应用场景，互相之间不能完全取代。多点协调调度的研究主要是集中在和多天线波束赋形相结合的解决方案上。,在,3GPP,最近针对,ITU,的初步评估中，多点协作技术是唯一能在基站四天线配置条件下满足所有场景的需求指标的技术，并同时明显改进上行和下行的系统性能，因此多点协调的标准化进度成为,3GPP,提交的,4G,候选方案和面向,ITU,评估的重中之重。,LTE-A的背景介绍LTE-A主要技术特征,7,LTE-A,的背景介绍,接力传输,未来移动通信系统在传统的蜂窝网的基础上需要对城市热点地区容量优化，并且在需要扩展盲区、地铁及农村的覆盖。,目前在,3GPP,的标准化工作集中在低功率可以部署在电线杆或者外墙上的带内回程的接力传输上，其体积小重量轻，易于选址。一般来说，带内回程的接力传输相比传统的微波回程的接力传输性能要低，但带内回程不需要,LTE,频谱之外的回程频段而进一步节省费用，因此二者各自有其市场需求和应用场景,。,LTE-A的背景介绍接力传输未来移动通信系统在传统的蜂,8,LTE-A,的背景介绍,多天线增强,鉴于日益珍贵的频率资源，多天线技术由于通过扩展空间的传输维度而成倍地提高信道容量而被多种标准广泛采纳。,受限于发射天线高度对信道的影响，,LTE-A,系统上行和下行多天线增强的重点有所区别。在,LTE,系统的多种下行多天线模式基础上，,LTE-A,要求支持的下行最高多天线配置规格为,8x8,，同时多用户空分复用的增强被认为是标准化的重点。,LTE-A,相对于,LTE,系统的上行增强主要集中在如何利用终端的多个功率放大器，利用上行发射分集来增强覆盖，上行空间复用来提高上行峰值速率等。,LTE-A的背景介绍多天线增强鉴于日益珍贵的频率资源，,9,载波聚合技术概述,载波聚合技术将多个,LTE,载波扩展成,LTE-A,系统,的传输载波。并且,LTE,系统的用户终端和,LTE-A,系统,的用户终端均可以使用“,LTE,载波单元”进行通信,。,LTE-,A,系统的潜在应用频段包括,450MHz,470MHz,、,698MHz,862MHz,、,790MHz,862MHz,、,2.3GHz,2.4GHz,、,3.4GHz,3.6GHz,。因此，频谱聚合要求,可以在,多个频点上跨频带进行聚合。可以看出，,LTE-A,系统,部署大量频段集中在,3.4GHz,以上的较高频段，,有可能,是,1,个多频段层叠无线接入系统。空中接口,技术的,框架就是由宽带宽、非连续频谱分布和灵活频谱,的使用决定,的。,载波聚合技术概述载波聚合技术将多个LTE载波扩展成LTE-,10,载波聚合技术概述,载波聚合方式,按照频谱的连续性，载波聚合可以分为连续载波聚合与非连续载波聚合。按照系统支持业务的对称关系，分为对称载波聚合与非对称载波聚合。图,1,示意了连续载波聚合方式与非连续载波聚合方式。,5,个连续的,20MHz,频带聚合成一个,100MHz,带宽，两个不连续的,20MHz,频带聚合成一个,40MHz,的带宽。,图,1,连续载波聚合与非连续载波聚合示意图,载波聚合技术概述载波聚合方式,11,载波聚合技术概述,LTE,系统和,LTE-A,系统支持不对称业务（,UL,与,DL,数量不同）时的载波聚合为非对称载波聚合。图,2,示意了,LTE-A,系统的上行链路和下行链路要聚合不同带宽“,LTE,载波单元”。例如,：,UE,下行传输需要,40 MHz,的带宽，系统聚合两个,20 MHz,的载波；而上行传输只需要,20 MHz,带宽，这时可以采用一个,20 MHz,的载波，因为峰值速率高，峰均功率比,(PAPR),低，控制信道开销小，分集增益更明显。,图,2,非对称,DL/UL,载波聚合参考模型,载波聚合技术概述LTE系统和LTE-A系统支持不对称业务（,12,载波聚合技术概述,CA,（,Carrier,Aggregation,）的,技术,原理,LTE-A(Rel10,版本及其以后版本,),支持连续载波聚合和,频带内,的非连续载波聚合，以及频带间的非连续载波聚合，可以,支持,最大,100MHz,带宽的载波聚合。为了在,LTE-A,商用初期,能够有效,地利用系统和终端，同时为了保证,LTE,后向兼容的必备,技术,，,LTE-A,通过聚合多个,LTE,后向兼容的载波，最大可以,支持到,100MHz,的带宽。,LTE,系统的终端，可以正常的接入其中,的一个,载波，而支持,LTE-A,系统的终端，既可以接收多个载波的,服务,，也可以正常地接入,LTE,系统。,CA,基站可以将多个数量的载波成分,(CC,；最多,5,个；每个,最多,20MHz,；频率可以连续，也可以不连续,),聚集,起来，为,终端提供,服务。与终端维持,RRC,连接的载波，称之为主载波,(PCC),，或者,称之为主小区,(Pcell),；除主载波之外的载波，称之为辅,载波,(,SCC),或者辅小区,(Scell),。,载波聚合技术概述CA（CarrierAggregation,13,载波聚合技术概述,CA,研究的情况可分为：,同频带：连续载波聚合,(Intra-Band,，,Contiguous),，非连,续载波聚合,(Intra-Band,，,Non-contiguous),；,异频带：非连续载波聚合,(Inter-Band,，,Non-Contiguous),目前,，载波聚合的研究重点包括连续载波的频谱利用率,，上,下行非对称的载波聚合的控制信道的设计等等,载波聚合技术概述CA研究的情况可分为：,14,载波聚合技术,概述,CA,关键,技术,CA,的典型应用,表,1,是,CA,的典型应用。,无论,是,inter-band,或,intra-band,，,Rel-10,的,信令需要,支持最大,下行,5,个载波,，,上行,5,个载波的配置。,FDD,下行，,Rel10,需要支持,inter-band,和,intra-band,的,载波,CA,；,Rel10,需要,支持,应用,(,表,1)4,和,5,，即不同频带的载波接收,时可以,不同。,FDD,上行，支持,intra-band,的,CA,，上行应用,4,和,5,载波,聚合在,Rel11,中支持。,TDD,，支持,intra-band,的,CA,，上行应用,4,和,5,载波聚合,在,Rel11,中支持。,载波聚合技术概述CA关键技术CA的典型应用,15,载波聚合技术概述,CA,关键技术,L2/3,协议,架构,CA,不影响控制面,L3,协议的架构，用户面,L2,协议架构，,如图,1,所示。载波聚合对,RLC/PDCP,透明，每个