LTE-A中的載波聚合及其生產測試方案

　　隨著移動通信技術LTE（Long Term Evolution）的成熟，其在中國的普及速度越來越來，再加上資費的不斷降低以及智能手機的功能越來越強大；人們對移動終端的上網速度越來越高。于是LTE-Advance漸漸走入我們的視野，而其中一個關鍵技術就是載波聚合 （Carrier Aggregation簡稱CA）。 今天我們大家一起討論一下什么是載波聚合，以及我們怎么對其進行測試。

　　什么是載波聚合

　　載波聚合，顧名思義就是把多個載波聚合在一起形成一個載波集合為一個終端（比如智能手機）服務，從而用于提高單個終端的上下行傳輸速率。其最大的優勢就在于不改變之前物理層結構，就可以大大提高單個終端的帶寬從而實現絕對速率的提升。LTE-Advanced就看中了載波聚合個這個特點，把其作為Release 10中的一項重要技術，主要通過改進媒體介入層（MAC）及物理層協議，就把其最大信道帶寬從LTE本身的20MHz提升至LTE-A的100MHz，從而把數據速率提高至下行1Gbps/上行500Mbps；并實現后向兼容。

　　從Rel10開始，LTE-Advanced定義的載波聚合是基于R8/R9的載波，完全向后兼容，因此可R8/R9的終端的終端也完全可用于支持載波聚合的系統。對于聚合的大載波，其中的每個載波我們稱之為成分載波（Component Carrier，簡稱CC）。每個成分載波的帶寬可以是LTE支持的帶寬中的任何一個 （比如：1.4M、3M、5M、10M、15M、20M）。LTE-Advanced最多可以支持五個載波聚合在一起；這也就是LTE-Advanced最大信道帶寬是100M的原因。載波聚合既可以用于FDD系統，也可以應用于TDD系統；而且上下行的成分載波（CC）可以配置的。通常情況下，FDD的上行CC的數量等于或小于下行CC；而TDD系統則由于上下行共用頻譜，其上下行CC的數量通常是一樣的。

　　載波聚合可以分為兩種，即連續成分載波聚合及非連續成分載波聚合。LTE-A在其基礎上，把其分為三類： 連續載波聚合、帶內非連續載波聚合和帶外非連續載波聚合。而其中帶內

　　圖一 不同類型的載波聚合

　　連續載波聚合是在技術上最容易的，但在實際場中由于頻譜資源的限制往往難以實現。因此非連續載波聚合則是相對靈活的選擇。為了區分不同手機的能力，規范中引了CA帶寬等級（CA Bandwidth）的概念，即不同的等級不僅可以支持的CC的數量是不一樣，而且每個CC中可以支持的最大資源塊（RB）也是不一樣的 ，即定義了每個CC中可以支持的最大帶寬（這個參數既是Aggregated Transmission Bandwidth Configuration，簡稱為ATBC）。出于復雜性和實用性的考慮，目前規范中（Release12）明確定義的等級有下面三種：

　　l 等級A： ATBC≤ 100RB， CC最大為1

　　l 等級B： ATBC≤ 100RB， CC最大為2

　　l 等級C： 100《ATBC≤200， CC最大為2

　　這里我們也就清楚了，目前CC所支持的最大帶寬將是兩個CC聚合之后的40M。但是雖然還沒明確，規范已經明確引入更高等級D/E/F，其將支持最多5個CC聚合之后的100帶寬。

　　載波聚合的測試

　　CA的引入對于LTE-A的速率提升帶來極大的挑戰，那它對測試的影響將是什么樣的？對于研發而言，由于CA帶來的MAC層及物理層協議帶來了一定的變化，因此研發部門將不得不對其進行復雜的測試。那對于生產呢？ 我們知道CA在物理層和LTE本來就沒有什么變化，無非是載波增加了（帶內或帶外），因此我們只要能夠通過測試保證被測件（手機等）在多載波時能夠正常工作既可以。所以在測試的過程中，我們只需要保證測試儀器能夠產生相應的多載波信號（目前是兩個）即可對其測試；所以我們則需要有多個（目前是2個）信號源可以產生帶內載波或帶間載波即可，這是則可完全模擬實際應用場景（如下圖二）。

　　圖二 載波聚合的測試方案

　　相對于研發測試來講，CA對生產測試的影響變得很小；其主要原因就在于生產測試主要關注的是物理層指標（射頻參數），而CA在物理層是沒什么變化的，深圳我們可以把其理解為簡單的疊加。

　　結束語

　　CA的引用可以使LTE平滑的過渡到LTE-A，大大提高用戶的上下行速率而同時從而提高用戶體驗。在我們高喊Internet+的的時代，CA無意將把我們的移動通信高速公路在上一個臺階，大大方便我們的生活。