TD-LTE載波聚合技術對網絡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展TD-LTE通信系統帶寬，從而為用戶提供一個更高的數據傳輸速率，提升頻譜利用率。論文詳細地分析了影響TD-LTE網絡容量性能原因，闡述了載波聚合技術的概念和應用場景，進一步改進網絡吞吐量，具有重要的作用。

【關鍵詞】 TD-LTE 載波聚合 網絡容量 頻譜資源

一、引言

隨著4G移動通信的快速發展，中國移動TD-LTE網絡正在經歷跨越式發展，TD-LTE基站正在如火如荼的建設，覆蓋信號范圍也在大幅度提升[1]。

TD-LTE初期建設采用的頻段為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迅速下降，影響用戶的感知[3]。

因此，TD-LTE通信技術引入了載波聚合技術，其可以將相同或不同頻段的對多個LTE成員載波合并入一個信道，成倍的提高TD-LTE小區的峰值速率，進一步提升移動用戶的通信性能[4]。

二、載波聚合技術

TD-LTE技術的關鍵技術包括多種，比如正交頻分復用（OFDM）和多輸入多輸出（MIMO）等關鍵傳輸技術，能夠將高速數據流通過串并轉換，以子載波為單位分配頻率資源，按照不同的子載波數目，支持不同的系統帶寬，靈活實現系統通信。

載波聚合可以通過聯合調度和分配多個成員載波資源，使得TD-LTE終端設備接入多個載波，進一步提高上下行的傳輸速度，改善TD-LTE通信性能。

三、 TD-LTE網絡容量性能影響因素分析

TD-LTE通信網絡容量性能影響因素非常多，比如基站發射功率、頻帶資源分配方式和帶寬。目前TD-LTE移動通信系統可以支持的頻譜范圍分布于1.4MHz、3MHz、5MHZ、10MHz、15MHz和20MHz，系統帶寬配置可以靈活調整，峰值速率隨著系統帶寬的增長而提高。由于系統調度的營銷，帶寬資源嚴重影響TD-LTE網絡容量，系統帶寬越大，可以接入的用戶就越多，系統吞吐量就越大。帶寬配置與可用的空閑信道關系如表1所示。

四、 TD-LTE載波聚合提升網絡容量

載波聚合的核心功能是將多個連續的或離散的載波聚合在一起，形成一個帶寬更高的頻譜為用戶提供數據傳輸、語言通信服務。

載波聚合可以靈活的調節系統傳輸帶寬，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載波聚合的主要應用場景包括以下三個方面：

（1）TD-LTE頻帶內連續載波聚合。其可以將同頻帶內的兩個載波聚合在一起，可以使用戶在同頻帶的兩個連續的載波實現數據傳輸。連續聚合的成員載波的中心頻率間隔通常為300KHz的倍數，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頻帶內不連續載波聚合。目前，TD-LTE在運行時產生了頻譜碎片化現象，因此利用載波聚合技術可以將許多不連續的頻度進行聚合，實現同一用戶在頻度內不連續的頻譜上傳輸數據。

（3）TD-LTE頻帶外不連續載波聚合。該技術可以將不同頻帶的任意兩個或多個載波聚合，實現同一個用戶在不同頻帶的在播種實現數據傳輸。

五、 結束語

載波聚合可以使終端設備同時接入到多個頻譜資源，可以同時利用多個載波上的空閑信道提高傳輸速度，改進頻譜資源利用率，避免TD-LTE通信系統產生頻譜碎片，大幅度提升下行峰值速率，提升TD-LTE網絡滿負載時的吞吐量，給通信用戶更好的感知和體驗。

參 考 文 獻

[1] 周京勝. 基于用戶感知的TD-LTE網絡場景化擴容[J]. 電信快報：網絡與通信， 2015， 24（12）：28-31.

[2] 劉均. 雙載波聚合技術在TD-LTE網絡中的應用實例[J]. 信息通信， 2016， 24（3）：114-116.

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

[4] 郭寶， 周徐. TD-LTE系統D+F分層網容量優化與駐留策略分析[J]. 電信技術， 2015（12）：56-58.