引言
随着移动通信技术lte(long term evolution)的成熟,其在中国的普及速度越来越来,再加上资费的不断降低以及智能手机的功能越来越强大;人们对移动终端的上网速度越来越高。于是lte-advance渐渐走入我们的视野,而其中一个关键技术就是载波聚合 (carrier aggregation简称ca)。 今天我们大家一起讨论一下什么是载波聚合,以及我们怎么对其进行测试。
什么是载波聚合
载波聚合,顾名思义就是把多个载波聚合在一起形成一个载波集合为一个终端(比如智能手机)服务,从而用于提高单个终端的上下行传输速率。其最大的优势就在于不改变之前物理层结构,就可以大大提高单个终端的带宽从而实现绝对速率的提升。lte-advanced就看中了载波聚合个这个特点,把其作为release 10中的一项重要技术,主要通过改进媒体介入层(mac)及物理层协议,就把其最大信道带宽从lte本身的20mhz提升至lte-a的100mhz,从而把数据速率提高至下行1gbps/上行500mbps;并实现后向兼容。
从rel10开始,lte-advanced定义的载波聚合是基于r8/r9的载波,完全向后兼容,因此可r8/r9的终端的终端也完全可用于支持载波聚合的系统。对于聚合的大载波,其中的每个载波我们称之为成分载波(component carrier,简称cc)。每个成分载波的带宽可以是lte支持的带宽中的任何一个 (比如:1.4m、3m、5m、10m、15m、20m)。lte-advanced最多可以支持五个载波聚合在一起;这也就是lte-advanced最大信道带宽是100m的原因。载波聚合既可以用于fdd系统,也可以应用于tdd系统;而且上下行的成分载波(cc)可以配置的。通常情况下,fdd的上行cc的数量等于或小于下行cc;而tdd系统则由于上下行共用频谱,其上下行cc的数量通常是一样的。
载波聚合可以分为两种,即连续成分载波聚合及非连续成分载波聚合。lte-a在其基础上,把其分为三类: 连续载波聚合、带内非连续载波聚合和带外非连续载波聚合。而其中带内
图一 不同类型的载波聚合
连续载波聚合是在技术上最容易的,但在实际场中由于频谱资源的限制往往难以实现。因此非连续载波聚合则是相对灵活的选择。为了区分不同手机的能力,规范中引了ca带宽等级(ca bandwidth)的概念,即不同的等级不仅可以支持的cc的数量是不一样,而且每个cc中可以支持的最大资源块(rb)也是不一样的 ,即定义了每个cc中可以支持的最大带宽(这个参数既是aggregated transmission bandwidth configuration,简称为atbc)。出于复杂性和实用性的考虑,目前规范中(release12)明确定义的等级有下面三种:
l 等级a: atbc≤ 100rb, cc最大为1
l 等级b: atbc≤ 100rb, cc最大为2
l 等级c: 100《atbc≤200, cc最大为2
这里我们也就清楚了,目前cc所支持的最大带宽将是两个cc聚合之后的40m。但是虽然还没明确,规范已经明确引入更高等级d/e/f,其将支持最多5个cc聚合之后的100带宽。
载波聚合的测试
ca的引入对于lte-a的速率提升带来极大的挑战,那它对测试的影响将是什么样的?对于研发而言,由于ca带来的mac层及物理层协议带来了一定的变化,因此研发部门将不得不对其进行复杂的测试。那对于生产呢? 我们知道ca在物理层和lte本来就没有什么变化,无非是载波增加了(带内或带外),因此我们只要能够通过测试保证被测件(手机等)在多载波时能够正常工作既可以。所以在测试的过程中,我们只需要保证测试仪器能够产生相应的多载波信号(目前是两个)即可对其测试;所以我们则需要有多个(目前是2个)信号源可以产生带内载波或带间载波即可,这是则可完全模拟实际应用场景(如下图二)。
图二 载波聚合的测试方案
相对于研发测试来讲,ca对生产测试的影响变得很小;其主要原因就在于生产测试主要关注的是物理层指标(射频参数),而ca在物理层是没什么变化的,深圳我们可以把其理解为简单的叠加。
结束语
ca的引用可以使lte平滑的过渡到lte-a,大大提高用户的上下行速率而同时从而提高用户体验。在我们高喊internet+的的时代,ca无意将把我们的移动通信高速公路在上一个台阶,大大方便我们的生活。
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——本文选自5月份《测试测量特刊》
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