TD-LTE载波聚合技术对网络容量性能的提升研究

丁聪

【摘要】 载波聚合可以有效地解决TD-LTE的频谱资源需求，利用一种非常灵活的方式扩展TD-LTE通信系统带宽，从而为用户提供一个更高的数据传输速率，提升频谱利用率。论文详细地分析了影响TD-LTE网络容量性能原因，阐述了载波聚合技术的概念和应用场景，进一步改进网络吞吐量，具有重要的作用。

【关键词】 TD-LTE 载波聚合 网络容量 频谱资源

一、引言

随着4G移动通信的快速发展，中国移动TD-LTE网络正在经历跨越式发展，TD-LTE基站正在如火如荼的建设，覆盖信号范围也在大幅度提升[1]。

TD-LTE初期建设采用的频段为F频段，频段覆盖范围是1880MHz-1900MHz，带宽为20MHz，下行理论速度范围为100Mbit/s[2]。

同一小区下所有的用户共享带宽速率，随着TD-LTE用户的迅速增多，单用户占用的带宽将会迅速下降，影响用户的感知[3]。

因此，TD-LTE通信技术引入了载波聚合技术，其可以将相同或不同频段的对多个LTE成员载波合并入一个信道，成倍的提高TD-LTE小区的峰值速率，进一步提升移动用户的通信性能[4]。

二、载波聚合技术

TD-LTE技术的关键技术包括多种，比如正交频分复用（OFDM）和多输入多输出（MIMO）等关键传输技术，能够将高速数据流通过串并转换，以子载波为单位分配频率资源，按照不同的子载波数目，支持不同的系统带宽，灵活实现系统通信。

载波聚合可以通过联合调度和分配多个成员载波资源，使得TD-LTE终端设备接入多个载波，进一步提高上下行的传输速度，改善TD-LTE通信性能。

三、 TD-LTE网络容量性能影响因素分析

TD-LTE通信网络容量性能影响因素非常多，比如基站发射功率、频带资源分配方式和带宽。目前TD-LTE移动通信系统可以支持的频谱范围分布于1.4MHz、3MHz、5MHZ、10MHz、15MHz和20MHz，系统带宽配置可以灵活调整，峰值速率随着系统带宽的增长而提高。由于系统调度的营销，带宽资源严重影响TD-LTE网络容量，系统带宽越大，可以接入的用户就越多，系统吞吐量就越大。带宽配置与可用的空闲信道关系如表1所示。

四、 TD-LTE载波聚合提升网络容量

载波聚合的核心功能是将多个连续的或离散的载波聚合在一起，形成一个带宽更高的频谱为用户提供数据传输、语言通信服务。

载波聚合可以灵活的调节系统传输带宽，支持单用户100MHz的下行传输带宽，可以满足了LTE-A的带宽需求，提高破碎频谱资源的利用率，TD-LTE载波聚合的主要应用场景包括以下三个方面：

（1）TD-LTE频带内连续载波聚合。其可以将同频带内的两个载波聚合在一起，可以使用户在同频带的两个连续的载波实现数据传输。连续聚合的成员载波的中心频率间隔通常为300KHz的倍数，成员载波的带宽可以灵活的部署在1.4、3、5、10、15、20MHz。

（2）TD-LTE频带内不连续载波聚合。目前，TD-LTE在运行时产生了频谱碎片化现象，因此利用载波聚合技术可以将许多不连续的频度进行聚合，实现同一用户在频度内不连续的频谱上传输数据。

（3）TD-LTE频带外不连续载波聚合。该技术可以将不同频带的任意两个或多个载波聚合，实现同一个用户在不同频带的在播种实现数据传输。

五、 结束语

载波聚合可以使终端设备同时接入到多个频谱资源，可以同时利用多个载波上的空闲信道提高传输速度，改进频谱资源利用率，避免TD-LTE通信系统产生频谱碎片，大幅度提升下行峰值速率，提升TD-LTE网络满负载时的吞吐量，给通信用户更好的感知和体验。

参 考 文 献

[1] 周京胜. 基于用户感知的TD-LTE网络场景化扩容[J]. 电信快报：网络与通信， 2015， 24（12）：28-31.

[2] 刘均. 双载波聚合技术在TD-LTE网络中的应用实例[J]. 信息通信， 2016， 24（3）：114-116.

[3] 马小平， 黄胜， 李素海. 载波聚合技术在TD-LTE系统中的应用研究[J]. 电信技术， 2015， 13（4）：42-45.

[4] 郭宝， 周徐. TD-LTE系统D+F分层网容量优化与驻留策略分析[J]. 电信技术， 2015（12）：56-58.