载波聚合成为4G速度竞赛的“神兵利器”

随着通信技术的不断发展、智能终端的普及和大量网络应用的出现,以数据业务为主的移动宽带通信成为未来移动通信发展的趋势.从应对未来数据业务高速发展的角度,特别是应对峰值速率和带宽需求的角度看,通信系统需要提供更大的通信带宽.为了使用大带宽的同时可以后向兼容,E-UTRAN将载波聚合技术作为首选方案.载波聚合将多个载波聚合为一个大的传输带宽,同时后向兼容R8/R9系统.载波聚合技术是E-UTRAN的核心技术,是LTE-A达到4G移动通信峰值速率水平的必要条件.     

载波聚合将成LTE部署“新常态”

载波聚合技术不断发展演进,一方面聚合带宽与峰值速率不断提升;另一方面,不断扩展自己的聚合范围,从而实现不同种类载波间的聚合。载波聚合是目前LTE-A系统的标志性技术,通过将多个LTE载波聚合捆绑,能为用户提供更大的带宽和更高的数据速率,可以显著改善用户体验。在网络侧,载波聚合可以整合多段不连续的频谱资源,提高资源使用效率。目前国际领先运营商都在加快LTE载波聚合的部署,载波聚合技术已经成为其进行4G速度竞赛的有力武器。     

LTE-Advanced系统中载波聚合技术性能研究

分析了载波聚合技术下的系统调度结构及调度算法。通过理论分析结合系统级动态仿真的方法,对载波聚合技术的性能进行了研究,从聚合载波的带宽大小、收发端天线配置以及应用业务模型等多个角度对LTE-A系统中载波聚合技术性能进行了分析和比较。     

基于带宽压缩的载波聚合技术

针对当前射频频谱资源日益紧张、大带宽连续频谱稀缺的问题,提出了一种基于带宽压缩的载波聚合方案。在OFDM载波聚合技术的基础上,利用改进的非正交高效频谱频分复用调制技术结合载波聚合的方法,以提高通信系统的频谱利用率为目的。理论分析和仿真结果表明,在给定带宽的情况下基于带宽压缩的载波聚合技术可以聚合尽可能多的载波单元,并且是以尽可能小的误码率损失获得较高的频谱效率。     

LTE中载波聚合研究

载波聚合作为一项新型技术,在LTE中的应用,不仅能够满足LTE运行的大带宽需求,还能够提高传输质量和效率.本文将简单了解载波聚合技术,然后分析和研究LTE中载波聚合的应用,最后阐述其未来发展趋势.     

浅谈某通信运营商CA建设方案

随着无线通信技术的发展,用户对数据速率的要求越来越高,然而受限于通信发展历史及无线频谱资源紧缺等因素,运营商拥有的频谱资源往往都是非连续的,每个单一频段都难以满足用户LTE-Advanced对带宽的需求,为此,3GPP组织提出了载波聚合(CA:Carrier Aggregation)技术.本文从具体工程实践出发,结合某通信运营商载波聚合具体工程实际情况,阐述载波聚合的实施方案.     

WiMAX系统的载波聚合技术

采用正交频分复用技术的WiMAX系统,能够显著提高频谱利用率。为了支持更高的数据速率,需要扩展传输带宽。载波聚合技术通过将多个成员载波连接在一起,能够提供更大的传输带宽。本文针对230 MHz的WiMAX系统,在对频谱使用情况进行测试的基础上,采用连续载波聚合方法,扩展传输带宽。相比离散载波聚合方法,连续载波聚合方法具有更低的系统复杂度,便于实际应用。     

无线系统载波聚合下资源调度研究

由于LTE系统中最大只能使用20MHZ带宽的限制,3GPP在Release10中提出使用载波聚合技术(CA),允许将多个不同频段或相同频段的载波聚合在一起,将带宽扩展。文章针对LTE-A系统载波聚合下资源调度进行研究,首先分析研究了联合载波调度和独立载波调度的优缺点,最后在搭建的LTE-A系统仿真平台上对两种算法进行验证。结果表明,采用联合载波调度比独立载波调度在提高系统平均吞吐量方面更具有优势。     

认知无线电传感器网络CSMA协议中主用户和次用户的性能分析

针对认知无线电传感器网络(C RSN)中物理层特性高度可变带来的性能不确定性,在CRSN中定义了两种基础性能指标(带宽和时延),并分析了基于载波侦听多路访问(CSMA)的介质访问控制协议的性能.首先,在给定的主用户(PU)业务模型下利用CSMA算法估计单个次级用户(SU)的潜在带宽;然后,推导在不同业务信道同时传输多个SU的聚合带宽;最后,利用优先级队列模型M/G/C估计介质访问中的时延.性能分析表明,通过使用分布式信道协作结合CSMA的并发传输,聚合带宽可增加5倍,利用不同业务信道同时传输明显降低了分组时延.     

载波聚合技术在LTE-Advance中应用

介绍了LTE-Advance系统中载波聚合的关键技术,载波聚合技术下载波带宽的设计,多个子载波的聚合方式,传输数据流的聚合方式等,总结载波聚合技术面临的挑战和应用前景。     

LTE-A载波聚合下的载波切换分析

多载波聚合技术是LTE-A(LTE-advanced)系统的一个关键技术,它能解决LTE-A系统对带宽资源的需求.由于不同频带的信号传输功率、覆盖范围不尽相同,使得终端在小区间的切换成为难点.本文在LTE切换流程的基础上分析了LTE-A载波聚合环境下的载波切换场景、小区内及小区间的载波切换流程,为了减少多载波切换的失败率,提出了同时向多个符合条件的相邻小区发出切换请求并选择其中最佳小区进行切换的改进思路,同时针对多目标eNB切换方式设计了两种多载波切换方法.     

Carrier aggregation for LTE-advanced mobile communication systems

In order to achieve up to 1 Gb/s peak data rate in future IMT-Advanced mobile systems, carrier aggregation technology is introduced by the 3GPP to support very-high-data-rate transmissions over wide frequency bandwidths (e.g., up to 100 MHz) in its new LTE-Advanced standards. This article first gives a brief review of continuous and non-continuous CA techniques, followed by two data aggregation schemes in physical and medium access control layers. Some technical challenges for implementing CA technique in LTE-Advanced systems, with the requirements of backward compatibility to LTE systems, are highlighted and discussed. Possible technical solutions for the asymmetric CA problem, control signaling design, handover control, and guard band setting are reviewed. Simulation results show Doppler frequency shift has only limited impact on data transmission performance over wide frequency bands in a high-speed mobile environment when the component carriers are time synchronized. The frequency aliasing will generate much more interference between adjacent component carriers and therefore greatly degrades the bit error rate performance of downlink data transmissions.     

LTE-Advanced系统与S-band雷达共享频谱的载波聚合资源分配

频谱共享可以缓解频谱资源有限以及已分配的频谱资源利用率非常低的压力,而且载波聚合技术可以应用于频谱共享场景中。针对以上问题,首先,提出一个具体的MIMO雷达与LTE-Advanced蜂窝系统之间的频谱共享场景,利用载波聚合技术实现两载波聚合;其次,由于不同的用户设备运行的应用程序不尽相同导致其所需带宽也不尽相同,于是,提出基于用户应用类型的资源分配最优算法,给予实时应用用户优先权;最后,通过MATLAB仿真平台对此算法的性能进行仿真和验证。仿真结果表明,载波聚合可以提供更大的带宽从而提高用户设备的数据传输速率,资源分配最优算法可以保证用户的最小服务质量。     

A self-calibration scheme for extended frequency-band-decomposition sigma-delta ADC

Frequency-band-decomposition (FBD) is a good candidate to be used to increase the bandwidths of ADC converters based on sigma-delta modulators for software and cognitive radio applications where we need to convert wide bandwidths. Each modulator processes a part of the band of the input signal which is then passed through a digital filter. In the case of large mismatches in the analog modulators, a new solution, called extended frequency-band-decomposition (EFBD) can be used. As an example, this solution can allow for a 4% error in the central frequencies without significant degradation of its performance when the digital processing part is paired with the analog modulators. A calibration of the digital part is thus required to reach these theoretical performances. This paper will focus on a self-calibration algorithm for an EFBD. The algorithm helps minimize the quantization noise of the EFBD and helps to flatten the signal transfer function.     

LTE-Advanced载波聚合资源调度算法研究

LTE-Advanced(以下简称LTE-A)作为3GPP LTE技术标准的增强版本,它能够提供更大的系统带宽,可获得更高的峰值数据速率和用户频谱效率。为了支持更多的用户业务,也为了满足IMT-Advanced的性能要求,LTE-A提出了载波聚合（CA）技术,即对若干个带宽满足一定要求的载波进行聚合形成100 M传输带宽,从而可以实现上行500 Mbit/s、下行1 Gbit/s的峰值数据速率。相比于单载波系统,引入载波聚合技术的LTE-A系统属于多载波系统,其资源调度更为复杂,如何分配多个载波下的物理资源成了急需解决的问题。因此,基于LTE-A载波聚合的系统架构和关键技术,介绍了LTE-A载波聚合的资源调度模型;针对目前存在的LTE-A载波聚合资源调度算法,详细分析了每一种算法的优缺点,并做出了总结。     

下一代无线电技术与广播电视发展的探讨

本文叙述了下一代无线电技术对广播电视技术发展的影响。空时无线电、感知无线电、IPCN、无线电资源管理将成为下一代无线电发展的主要方向,以完成无线电资源的挖掘和更有效的配置,实现技术系统和业务系统的贯通与整合。广播电视将作为顶层业务和技术系统出现在下一代无线电中。     

载波聚合技术在4G+网络中的应用研究

针对4G用户的快速增长以及4G网络规模的持续扩大,2016年国内三大运营商将大规模升级LTE网络至4G+,即在原有4G网络的基础上利用载波聚合技术.介绍了载波聚合技术的背景及功能,对载波聚合技术的频谱聚合方式、载波管理以及载波聚合部署方案进行了简要介绍.结合国内运营商现有频谱资源,探讨了国内三大运营商载波聚合频谱组合方式,最后针对中国联通的现有频谱资源,给出了中国联通载波聚合部署的方案建议,为即将升级的4G+网络建设提供一些参考.     

Cooperative Communications for Cognitive Radio Networks

Cognitive radio is an exciting emerging technology that has the potential of dealing with the stringent requirement and scarcity of the radio spectrum. Such revolutionary and transforming technology represents a paradigm shift in the design of wireless systems, as it will allow the agile and efficient utilization of the radio spectrum by offering distributed terminals or radio cells the ability of radio sensing, self-adaptation, and dynamic spectrum sharing. Cooperative communications and networking is another new communication technology paradigm that allows distributed terminals in a wireless network to collaborate through some distributed transmission or signal processing so as to realize a new form of space diversity to combat the detrimental effects of fading channels. In this paper, we consider the application of these technologies to spectrum sensing and spectrum sharing. One of the most important challenges for cognitive radio systems is to identify the presence of primary (licensed) users over a wide range of spectrum at a particular time and specific geographic location. We consider the use of cooperative spectrum sensing in cognitive radio systems to enhance the reliability of detecting primary users. We shall describe spectrum sensing for cognitive radios and propose robust cooperative spectrum sensing techniques for a practical framework employing cognitive radios. We also investigate cooperative communications for spectrum sharing in a cognitive wireless relay network. To exploit the maximum spectrum opportunities, we present a cognitive space–time–frequency coding technique that can opportunistically adjust its coding structure by adapting itself to the dynamic spectrum environment.      

TDD-LTE三载波聚合性能分析研究

数据业务的爆发式增长,更宽频谱的需求成为了影响从LTE向LTE-Advanced演进的最重要因素。为此河南公司开展了三载波聚合的性能测试研究,包括基于2.6GHz的D频段、F+D频段的载波聚合,以及室内的E频段,速率已经达到220Mbps。TDD-LTE的三载波聚合技术在将多个载波聚合成一个更宽的频谱的同时会造成不必要的重传,并且具有较大的HARQ反馈时延,制约了载波聚合技术对于用户感知的进一步改善。因此,本文将主要以现网分析的方式,讨论如何解决LTE-Advanced系统中TDD-LTE三载波聚合技术所面临的现网的问题。实测结果表明三载波聚合技术后不仅大幅度提升了传输速率,还能有效改善网络质量,提升吞吐量,使网络负载更加均衡,尤其是在负载较重的时候效果会更明显。     

LTE-Advanced中的载波聚合技术研究

随着移动通信技术的发展,用户对数据速率的要求越来越高,与此同时频谱资源紧缺的问题日益严重。为了满足LTE-A系统对带宽的需求而提出了频谱聚合技术。与LTE系统相比,LTE-A系统需要在上下行控制信道设计、功率控制、TDD特定场景等多方面做相应的改变以支持频谱聚合的功能。