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LTE以其高速率低時延等優(yōu)點，得到世界各主流通信設備商和運營商的廣泛關注。當前各地LTE測試工作不斷展開，并逐步開始規(guī)模商用。為了保證LTE及其后續(xù)技術的長久生命力，同時也為了滿足IMT-A和未來通信的更高需求，3GPP開始了LTE的平滑演進LTE-Advanced（以下簡稱LTE-A）的研究，并將其作為4G的首選技術。
作為LTE的平滑演進，LTE-A能夠保持與LTE良好的兼容性；提供更高的峰值速率和吞吐量，下行的峰值速率為1Gbps，上行峰值速率為500Mbps；具有更高的頻譜效率，下行提高到30bps/Hz，上行提高到15bps/Hz；支持多種應用場景，提供從宏蜂窩到室內(nèi)場景的無縫覆蓋。
LTE-A關鍵技術
為了滿足上述要求，LTE-A引入載波聚合（Carrier Aggregation，CA）、多天線增強（Enhanced MIMO）、中繼技術（Relay）和多點協(xié)作傳輸（Coordinated Multi-point Tx/Rx， CoMP）等關鍵技術。
● 載波聚合
為了滿足峰值速率要求，LTE-A當前支持最大100MHz帶寬，然而在現(xiàn)有的可用頻譜資源中很難找到如此大的帶寬，而且大帶寬對于基站和終端的硬件設計帶來很大困難。此外，對于分散在多個頻段上的頻譜資源，亟需一種技術把他們充分利用起來�；谏鲜隹紤]，LTE-A引入載波聚合這一關鍵技術。
通過對多個連續(xù)或者非連續(xù)的分量載波的聚合可以獲取更大的帶寬，從而提高峰值數(shù)據(jù)速率和系統(tǒng)吞吐量，同時也解決了運營商頻譜不連續(xù)的問題。此外，考慮到未來通信中上下行業(yè)務的非對稱性，LTE-A支持非對稱載波聚合，典型場景為下行帶寬大于上行帶寬，如圖1所示。
圖1 載波聚合原理示意圖
為了保持與LTE良好的兼容性，Rel-10版本規(guī)定進行聚合的每個分量載波采用LTE現(xiàn)有帶寬，并能夠兼容LTE，后續(xù)可以考慮引入其他類型的非兼容載波。在實際的載波聚合場景中，根據(jù)不同的傳輸需求和能力，UE可以同時調度一個或者多個分量載波。
空間維度進一步擴展，并且對下行多用戶MIMO進一步增強，如圖2所示。
圖2 多天線增強示意圖
在LTE Rel-8中，上行僅支持單天線的發(fā)送，在LTE-A增強為上行最大支持4天線發(fā)送。物理上行共享信道（Physical Uplink Shared Channel，PUSCH）引入單用戶MIMO，可以支持最大兩個碼字流和4層傳輸；而物理層上行控制信道（Physical Uplink Control Channel，PUCCH）也可以通過發(fā)射分集的方式提高上行控制信息的傳輸質量，提高覆蓋。
LTE-A下行傳輸由LTE Rel-8的4天線擴展到8天線，最大支持8層和兩個碼字流的傳輸，從而進一步提高了下行傳輸?shù)耐掏铝亢皖l譜效率。此外，LTE-A下行支持單用戶MIMO和多用戶MIMO的動態(tài)切換，并通過增強型信道狀態(tài)信息反饋和新的碼本設計進一步增強了下行多用戶MIMO的性能。
