TD-LTE載波聚合技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量性能的提升研究

丁聰

【摘要】 載波聚合可以有效地解決TD-LTE的頻譜資源需求，利用一種非常靈活的方式擴(kuò)展TD-LTE通信系統(tǒng)帶寬，從而為用戶提供一個(gè)更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，提升頻譜利用率。論文詳細(xì)地分析了影響TD-LTE網(wǎng)絡(luò)容量性能原因，闡述了載波聚合技術(shù)的概念和應(yīng)用場(chǎng)景，進(jìn)一步改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)吞吐量，具有重要的作用。

【關(guān)鍵詞】 TD-LTE 載波聚合 網(wǎng)絡(luò)容量 頻譜資源

一、引言

隨著4G移動(dòng)通信的快速發(fā)展，中國(guó)移動(dòng)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)正在經(jīng)歷跨越式發(fā)展，TD-LTE基站正在如火如荼的建設(shè)，覆蓋信號(hào)范圍也在大幅度提升[1]。

TD-LTE初期建設(shè)采用的頻段為F頻段，頻段覆蓋范圍是1880MHz-1900MHz，帶寬為20MHz，下行理論速度范圍為100Mbit/s[2]。

同一小區(qū)下所有的用戶共享帶寬速率，隨著TD-LTE用戶的迅速增多，單用戶占用的帶寬將會(huì)迅速下降，影響用戶的感知[3]。

因此，TD-LTE通信技術(shù)引入了載波聚合技術(shù)，其可以將相同或不同頻段的對(duì)多個(gè)LTE成員載波合并入一個(gè)信道，成倍的提高TD-LTE小區(qū)的峰值速率，進(jìn)一步提升移動(dòng)用戶的通信性能[4]。

二、載波聚合技術(shù)

TD-LTE技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)包括多種，比如正交頻分復(fù)用（OFDM）和多輸入多輸出（MIMO）等關(guān)鍵傳輸技術(shù)，能夠?qū)⒏咚贁?shù)據(jù)流通過(guò)串并轉(zhuǎn)換，以子載波為單位分配頻率資源，按照不同的子載波數(shù)目，支持不同的系統(tǒng)帶寬，靈活實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)通信。

載波聚合可以通過(guò)聯(lián)合調(diào)度和分配多個(gè)成員載波資源，使得TD-LTE終端設(shè)備接入多個(gè)載波，進(jìn)一步提高上下行的傳輸速度，改善TD-LTE通信性能。

三、 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)容量性能影響因素分析

TD-LTE通信網(wǎng)絡(luò)容量性能影響因素非常多，比如基站發(fā)射功率、頻帶資源分配方式和帶寬。目前TD-LTE移動(dòng)通信系統(tǒng)可以支持的頻譜范圍分布于1.4MHz、3MHz、5MHZ、10MHz、15MHz和20MHz，系統(tǒng)帶寬配置可以靈活調(diào)整，峰值速率隨著系統(tǒng)帶寬的增長(zhǎng)而提高。由于系統(tǒng)調(diào)度的營(yíng)銷，帶寬資源嚴(yán)重影響TD-LTE網(wǎng)絡(luò)容量，系統(tǒng)帶寬越大，可以接入的用戶就越多，系統(tǒng)吞吐量就越大。帶寬配置與可用的空閑信道關(guān)系如表1所示。

四、 TD-LTE載波聚合提升網(wǎng)絡(luò)容量

載波聚合的核心功能是將多個(gè)連續(xù)的或離散的載波聚合在一起，形成一個(gè)帶寬更高的頻譜為用戶提供數(shù)據(jù)傳輸、語(yǔ)言通信服務(wù)。

載波聚合可以靈活的調(diào)節(jié)系統(tǒng)傳輸帶寬，支持單用戶100MHz的下行傳輸帶寬，可以滿足了LTE-A的帶寬需求，提高破碎頻譜資源的利用率，TD-LTE載波聚合的主要應(yīng)用場(chǎng)景包括以下三個(gè)方面：

（1）TD-LTE頻帶內(nèi)連續(xù)載波聚合。其可以將同頻帶內(nèi)的兩個(gè)載波聚合在一起，可以使用戶在同頻帶的兩個(gè)連續(xù)的載波實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。連續(xù)聚合的成員載波的中心頻率間隔通常為300KHz的倍數(shù)，成員載波的帶寬可以靈活的部署在1.4、3、5、10、15、20MHz。

（2）TD-LTE頻帶內(nèi)不連續(xù)載波聚合。目前，TD-LTE在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生了頻譜碎片化現(xiàn)象，因此利用載波聚合技術(shù)可以將許多不連續(xù)的頻度進(jìn)行聚合，實(shí)現(xiàn)同一用戶在頻度內(nèi)不連續(xù)的頻譜上傳輸數(shù)據(jù)。

（3）TD-LTE頻帶外不連續(xù)載波聚合。該技術(shù)可以將不同頻帶的任意兩個(gè)或多個(gè)載波聚合，實(shí)現(xiàn)同一個(gè)用戶在不同頻帶的在播種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

五、 結(jié)束語(yǔ)

載波聚合可以使終端設(shè)備同時(shí)接入到多個(gè)頻譜資源，可以同時(shí)利用多個(gè)載波上的空閑信道提高傳輸速度，改進(jìn)頻譜資源利用率，避免TD-LTE通信系統(tǒng)產(chǎn)生頻譜碎片，大幅度提升下行峰值速率，提升TD-LTE網(wǎng)絡(luò)滿負(fù)載時(shí)的吞吐量，給通信用戶更好的感知和體驗(yàn)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 周京勝. 基于用戶感知的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景化擴(kuò)容[J]. 電信快報(bào)：網(wǎng)絡(luò)與通信， 2015， 24（12）：28-31.

[2] 劉均. 雙載波聚合技術(shù)在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用實(shí)例[J]. 信息通信， 2016， 24（3）：114-116.

[3] 馬小平， 黃勝， 李素海. 載波聚合技術(shù)在TD-LTE系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 電信技術(shù)， 2015， 13（4）：42-45.

[4] 郭寶， 周徐. TD-LTE系統(tǒng)D+F分層網(wǎng)容量?jī)?yōu)化與駐留策略分析[J]. 電信技術(shù)， 2015（12）：56-58.