LTE-A中的载波聚合及其生产测试方案

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。